太阳燃烧的是什么?还能撑多久?是什么在维持太阳的燃烧呢?

太阳燃烧的是什么?还能撑多久?是什么在维持太阳的燃烧呢?

太阳

自古以来,人类仰望天空,对天体感到无尽好奇。闪闪发光的星星和炽热的太阳,充满着神秘。对于天文学家而言,太阳只不过是一颗正在走向死亡的恒星。但对于其他人而言,太阳是一个熊熊燃烧的大火球,为我们能提供光和热。

太阳已经持续燃烧了大约50亿年,是什么在维持太阳的燃烧呢?我们都知道,太空中没有空气,因此没有氧气可用于太阳的燃烧。在我们的日常经验中,我们所熟悉的唯一燃烧是火焰燃烧。本质上,这是一种放出光和热的氧化反应。但这不是唯一的反应类型。太阳确实在“燃烧”,但它是一种核反应,而不是化学反应。

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氢原子

太阳的燃料为氢原子,73%的太阳质量由这种化学元素组成。太阳的光和热都来自于它的中心区域,那里的温度高达1500万摄氏度,压力高达3000亿个地球大气压。在这样的极端高温高压下,四个氢原子能够聚变成一个氦原子,并释放出能量。因此,氢核聚变无需氧气的参与,太阳的“燃烧”不用氧气。

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爱因斯坦的质能方程

太阳每秒要烧掉426万吨的氢原子,根据爱因斯坦的质能方程E=mc^2,可以计算出太阳的功率为3.85×10^26瓦,相当于每秒9.19×10^10吨的TNT爆炸。

那么,太阳最终会熄灭吗?

答案是显然的,太阳最终会燃烧殆尽,只不过还要一段非常漫长的时间,因为太阳的燃料非常充足。自诞生数十亿年以来,太阳已经燃烧了一半的氢燃料。目前,太阳所包含的氢燃料还足够再烧50亿年。当氢燃料耗尽,核心坍缩,温度升高,太阳将开始燃烧氦。此时,太阳将会膨胀成红巨星。之后,太阳外层被剥离,结果留下白矮星。再经过数十亿的冷却,白矮星最终完全变暗,在宇宙中彻底死去。

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白矮星


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