太陽已經“燒”了46億年了,為什麼還沒有“燒”完?

太陽的起源

我國古代人民覺得太陽是三足金烏,日出東方,日落西山,古代埃及覺得太陽是第一代國王拉眾神之父。

但實際上太陽演化於46億年前的

分子云

中,其中一塊引力坍塌,其混亂物,冰雲,流層,

塵埃集中在坍塌中心形成了太陽

,這個是初始。

後面因為部分沒有受到引力影響,在坍塌中心周圍形成了一塊麵積相當大的原行星盤。這個是地球、火星等

八大行星的前身

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太陽系八大行星

在太陽發展出雛形的時候,星雲坍塌轉動加速,

在引力、氣體壓力、磁場力和轉動慣性

的作用下,星雲開始收縮,在中心形成一個原恆星,在這個情況下的太陽有了發展的資本。

因為核心的溫度和壓力開始飆升,氫開始聚變,放射能量,這個時期散發出來的能量相當暴躁。儘管如今的能量也很暴躁,但因為大氣層的攔截,已經有所緩和,僅佔總

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地球大氣層能抵擋一部分能量

這個時期,引力開始急劇增加,其他星系漂流的隕石因為時間的關係漂流到太陽附近,

隕石剛好帶來大量的冰河與其他的礦物質,大部分的碎片被磨滅吸收,形成多個球形星球,地球也在這個時候形成,部分冰融入到地球表面,為地球帶來了水,

宇宙空間的二十三億分之一。

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太陽燃燒

太陽的燃燒方式

眾所周知,人類經過冷兵器時代後步入工業時代,在這個過程中產生了有火藥爆炸的化學性武器,發展到20世紀前中期,各國發展出了終章——

受到引力影響開始撞擊星雲,大碰撞開始。

實際上原子彈的生產是由

也為太陽帶來大量燃燒物質。

的原子被中子撞擊後裂變出兩個較輕的原子,同時釋放出數箇中子,釋放方式為以伽馬射線的力度和能量為主,所以有餘力繼續撞擊原子,從而形成連鎖反應。

原子彈、氫彈

,這就是它有巨大殺傷力的原因之一。

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原子彈爆炸原理

而更強級別的

鈾235中

則是不一樣的操作,它是“

原子被撞擊後除了釋放中子外還會釋放熱能

”,兩個質量小的原子,比方說兩個氚原子,在一定條件下會發生原子核互相聚合作用,生成

氫彈

,並伴隨著巨大的能量釋放。

而太陽的燃燒方式便是

核聚變

,反應的區域就在

中子和氦-3

。它的聚變過程被稱為

核聚變

,就是將氫融合成氦的幾種核反應中的一種。

太陽核心每秒會產生

太陽的核心

,每次氫原子核聚變時只有大約

質子-質子鏈反應

的質量才會轉化為能量,因此,太陽每秒大概的轉換量是

9.2×1037次質子-質子鏈反應

。 而據悉,到如今,太陽已經燃燒了

0.7%

了。

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太陽核聚變

為何太陽還沒燒完?

426萬噸

如今,我們肉眼看著太陽覺得不過盤子大小,但實際上太陽大的離譜。

因為前期星雲的壓縮和坍塌,發展到後面,太陽就成了一個很完美的球體。根據科學家對太陽的軌道和執行的速度及釋放的段泊研究得出,太陽平均半徑在

46億年

換個通俗的說法,需要將

量大

地球並排在一起才能與太陽的直徑相當。

太陽的質量大約是二乘十的三十次方,沒有想象空間可以理解為地球的

696000公里。

約佔太陽系總質量的

109個

。我們從化學組成來看,太陽質量的大約

330000倍,

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太陽的元素組成質量百分比

別看釋放的能量特別大,但對於整體來講,算不了什麼,前面提到太陽的產生,是數量巨大的坍塌星雲吸引周圍的物質融合而成,在這其中所儲存的元素就不是一個小數目。

且由於面積過大,哪怕燃燒到現在也不過是消耗了大約

99.86%

地球單位的質量,這也只是佔太陽總質量的

四分之三都是氫氣,剩下的幾乎都是氦氣,只有不到2%是氧、碳、氖、鐵和其他混合氣體。

看這資料哪怕再燃燒幾百億年估計還有,但別忘了,這個佔比是太陽總質量,並不是太陽所儲蓄的氫氦二氣。根據科學家的計算,大約再燃燒

100個

,太陽會步入

0.03%。

的過程,後面會擴大自己的體積向外擴張,吸收元素物質。

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太陽的生命週期

50億年

除了本身質量大,氫氦氣多以外,太陽其實還有一個因素讓自己可以一直燃燒下去沒有消耗完,那就是它的

紅巨星-紅矮星-白矮星

在21世紀的如今,各國擁有氫彈的國家對於氫彈的保養一直是花費大頭的,這裡糾正一下 核聚變不是不可控,是目前的技術不能讓其長期穩態可控並獲取足夠能量增益。

人類手裡的氫彈是需要各種材料來進行一個包容或者說存放核原子,比如第一筆壁材料,應對

穩定

等等,因為理論的缺少,材料的不足,導致現在到處是難關。

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氫彈爆炸

但對於太陽就沒有這麼多限制,氫彈就是失控的核聚變。太陽之所以沒有爆炸,是因為太陽內部核聚變反應產生的輻射壓和引力形成了

燃燒過程是屬於可控的,燃燒十分穩定,可以穩定輸出輻射

實現核聚變需要達到上億的溫度才能剝離原子,但太陽深處也才

等離子體破裂帶來的破壞力、極向場、VDE控制

溫度,這個溫度是明顯不夠的,所以相應的出現了一個效應——

動態平衡

所謂的量子隧穿是指反應能量不足時,反應也有機率發生,只不過機率很小。

換句話說就是質變引起量變,太陽體積大,參與反應的粒子幾乎覆蓋整個表面積,所以即便反應的機率低,也架不住數量多。

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量子隧穿效應

所以,哪怕太陽燃燒了這麼長時間也還能繼續燃燒,這個點是很重要的——緩慢而穩定。

1500萬

之前有提到過太陽早期形成時候引力吸引隕石從而導致超新星爆發,在後面太陽形成後也在無時無刻在散發自己的引力吸收著各個區域的隕石。

因為這些隕石帶有大量的礦物質和元素,能夠在太陽表面燃燒這些物質,以前出現過很多彗星流星什麼的,但現在幾乎看不到了,雖然有

量子隧穿效應

的原因,但大部分是因為還沒等流星的光照耀在地球上時已經被太陽鉤走了。

沒有足夠質量的隕石會被

捕獲

吸引,有足夠質量的在

光汙染

就被壓縮排太陽系外圍了。像

木星土星

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哈雷彗星

所以,這三個就是太陽一直燃燒到現在都還沒影響的原因了。

有人或許會覺得量多有什麼用,每秒426萬噸,40多億年怎麼可能才燃燒這麼一點,這裡舉個小例子:

太陽系環震帶

這幾年裡農村是一直燒柴火做飯的,蒸一鍋子飯需要大概9斤的木頭(這裡說明的是碎柴,不是房梁那種大的)而在過年前幾天打工的父母回來買了幾十斤碳,一斤碳差不多就夠燃一天了。

這個差異可以比較一下,壓縮後燃燒久且緩慢,這個僅僅是碳而言,在太陽上有多少這種壓縮後的物資,200AU的數量,加上它本身聚變的穩定以及偶爾吃個回扣,太陽真的可以一直燃下去。

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燒柴火的能量緩慢且穩定

太陽的作用

地球的大氣迴圈,日夜交替,冷暖四季,光合作用,潮汐漲落都是太陽作用的結果,

1915年發現的哈雷彗星所處的太陽系位置就是和地球做相對平行的極遠距離,所以只能用天文望遠鏡觀看,要是靠近一點基本上就是燃料了。

,也是我們關注各類恆星最好的助手。

太陽能是目前僅有的幾種可再生資源,相信大部分90後農村的年輕人就有很深的感觸,

2008-2010年

的太陽能熱水器算是家家戶戶都有的一個傢俱了,雖然需要電力抽水 但熱水完全是白天的熱能轉化的,那幾年的秋冬天是最幸福的。

關鍵最重要的一點在於地球上不可再生資源例如

太陽是我們唯一能看到表面細節的恆星

等在使用過程中不可避免的會毀壞大自然的環境,如

10-15年

,像核聚變這種就不用提了,危險性十足。

相比之下的太陽能就沒有這麼多的問題,它最大的好處在於目前而言是取之不盡的,同時沒有問題危害。

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太陽能電板

煤礦、石油

就不用說了,幫助植物尤其是海中藻類成長並間接促進氧氣的生成,光含有的多種物質色素使得植物葉綠素釋放,形成我們眼中五顏六色的世界奇觀。

廢氣排放,塵埃飄散

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植物的光合作用

太陽的引力是巨大的,如果說木星的引力讓我們安枕無憂,那太陽的引力則讓我們可以探索太空 ,木星吸引著大部分的小型隕石,而太陽則泯滅大的隕石,同時我們向太空發射的載人火箭脫離地心後便受到太陽的牽引。

結語

儘管我們對於太陽沒有太大的應用資源方式,但也不可懈怠,說不定哪天國家的科研部就弄出了裝備呢,正好可以去參與關注和思考。

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太陽能量

我們會發揮人類的智慧,探索未知的存在,改變一切,儘管現在的航天事業沒有突破,但回顧我們的發展歷史,已經算是飛速前進了,這一點是我們值得驕傲的。

太陽的活動雖然隔著無盡的距離,但來到我們這裡也只需要8分鐘多一點的時間,如果地球環境因為現在的改變而變得脆弱不堪,那麼到時候太陽就會給地球生物帶來災害,我們也需要及時的反應,不能放鬆對於太陽及其他天體的關注。

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時刻關注太陽