太阳究竟使用什么当燃料,为什么燃烧了46亿年还没烧完?
天地混沌一片,随着盘古拿着巨斧用力劈开,世界从此明暗分明。
他的气息变成了云和风:他的双眼变成了太阳和月亮;他的四肢变成了东西南北极:他的皮肤变成了大地……
当然这是我国古人的想象,由眼睛变成的太阳当然是不可能的,作为提供了地球最主要的能量来源的星球,太阳存在了46亿年,伴随着太阳的产生太阳系其他星球也在逐步的形成。太阳
说起太阳,众所周知的是太阳是太阳系最中心的恒星,给我们了光和热,给予了我们温暖,我们的昼夜分明也是源于地球围绕太阳转动。但是我们对于太阳的了解也就仅此而已,要探索太阳为什么能发光发热那就由我带着大家先来仔细了解了解太阳。
太阳,又被叫做是日,位于太阳系中间的一颗恒星,太阳几乎是热等离子体于磁场交织著的一个理想球体。作为一颗恒星,根据恒星光谱来看太阳是一颗G型主序星(G2V)。
而什么是G型主序星呢?在天文学上根据恒星光谱来区分恒星,也就是通过棱镜或者是衍射光栅将恒星的电离辐射变为光谱,光谱的强度则是总结电离状态,来显示所测量光球的温度。
赫罗图——表示光谱类型与光度的关系
而现在目前的大多数恒星的命名都是使用摩根-肯纳分类法(MK)的系统,从最热的O型依次排序B、A、F、G、K到最冷的M型。而在每个字母之下还有着10个次分类,从0到9,从最热到最冷依次排序。而在这个系统中同时加入了光度的表示,用罗马数字来表示。从而再次将恒星分为巨星和矮星,光度分类从罗马数字的0开始到VII,V便是主序星。太阳完整的光谱类型是G2V,表示的是太阳是一颗表面温度为5800K的主序星。
可见光谱中太阳表现出来的是强烈的黄绿光,所以太阳又不太专业的称为是黄矮星,太阳也是太阳系中的总质量最大的行星,大概占据太阳系的总质量的99.9632%。与此同时,太阳也是太阳系中形状最接近理想球体的行星。
那么太阳燃烧的能量到底是什么呢?
其实用燃烧这个词来形容是不太确切的,确切的说是太阳被加热。
在了解太阳释放能量的过程之前,我们先了解太阳的构成。太阳的构成核心:也就是太阳完成核聚变的区域辐射层:位于大约0.25到0.75的太阳半径处只用热辐射的方式便足以将核心能量充分的向外转移差旋层:在辐射层和对流带中的过渡区域。对流层:位于太阳的外层。光球:太阳的可见表面,可以自由的将可将光传播,同时散出热量大气层:光球以上的部分则便是太阳大气层,主要分为是温度极小区、色球、过渡区、日冕和最后的太阳圈。
而我们要了解的太阳能源的来源则是来自于太阳的核心,太阳的核心区域半径大概有太阳半径的五分之一到四分之一。在太阳形成后的绝大部分时间中,太阳核心经过核聚变产生大量热能,而太阳的外层则是被核心传出的能量加热,从而一层一层的将热量传递出去。
而太阳能"燃烧"的原因则是核聚变所产生的大量热量。核聚变
两个较轻的核结合形成一个较重的核和一个极轻的核(或者是粒子)的一种核反应形式。但是大家都知道,物质是不能守恒的,两个较轻的核在融合过程中会释放出巨大的能量,而这些能量会随之而释放而出。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc2,在原子核聚变时质量的一部分会变为能量释放出来,太阳核心中每秒大约进行着9.2*10的37次方次的质子质子链反应,也就是每秒将4个自由的质子也就是氢原子核融合为氦原子核,也就是说每秒会生成6.2*10的11千克的物质,换算出来则是每秒释放出3.846*10的26次方瓦特的能量,可能好多人没有什么概念,简单来说吧也就是9*10的10次方百万吨的TNT炸药的爆炸能量,而天津发生的爆炸事故中两次爆炸中的第二次爆炸威力相当与于是21吨的TNT,所以说,太阳每秒释放出的能量足以让地球毁灭成千上万次。
而为什么太阳中"燃烧"了46亿年还没有停止呢,最主要的的原因是组成太阳的化学元素主要是氢和氦,而太阳最初是在一个坍缩的氢分子云内形成的这也是为什么太阳的大部分元素是由氢构成的。那么太阳还有多久会"燃烧"殆尽呢?
作为主序星太阳在他的演化之路中已经到了中年期,也就是太阳已经剩下了50亿年的寿命,在50亿年之后的太阳由于没有足够的质量去变成超新星,所以太阳会进入红巨星阶段,而我们的地球则会因为潮汐的相互作用被太阳所吞噬。太阳的温度在这最后的50亿年中慢慢的增加,地球也慢慢的会消失在历史的长河中。
所以人类最后的命运到底是什么呢?是走向灭亡之前移民宇宙找到了另一个地球?
又或者是在伴随着地球的灭亡而灭亡?又或者是在这之前人类就因为内部的战争而灭亡?
所有的一切都不得而知,只等未来给予我们答案。