太陽每秒燒6.5億噸,足夠燃燒1000億年,為什麼壽命才100億年?

太陽很大,燃燒億萬年了,它質量大,可是它表面積也大啊,為什麼燃燒這麼年沒見變小呢?

這可真是一個腦洞話題,太陽燒了45億年,居然還有那麼大,那麼太陽剛誕生那會是不是更大呢?其實這都是對太陽燃燒原理不瞭解所致,根據類日天體的一般發展規律,未來的太陽將會越來越大!

太陽每秒燒6.5億噸,足夠燃燒1000億年,為什麼壽命才100億年?

這是太陽的分層結構,很多朋友可能會認為太陽就是一個燃燒的大火球,其實此言差矣,太陽真正燃燒的並非表層,而是處在日核中央的小部分區域,大約在1/4太陽半徑內!在這個區域內,每秒鐘太陽將有超過6.5億噸的氫元素轉換成氦元素,將會產生400-450萬噸的質量虧損,通過輻射以及對流傳導到太陽表面!太陽的質量高達1.9891*10^30千克,那麼您是否可算出太陽的壽命了呢?

Y=1.9891*10^30千克/6.5億噸=97036841899.86年

約為:970億年(當然沒有扣除純氫元素比例和固態內核質量,但即使扣除也是幾百億年),是不是遠超未來太陽的預期壽命?因為根據類日恆星的模型,太陽未來只有50億年的壽命,和預期差的可不是一星半點!

太陽每秒燒6.5億噸,足夠燃燒1000億年,為什麼壽命才100億年?

以上的除法的前提是整顆恆星都在對流層調控之下,內核聚變後的“灰燼”可以排出,外界的氫元素可以對流到內核參與聚變,最終整顆恆星的絕大部分氫元素都將徹底“燃燒”!但這是紅矮星的模型(80%太陽質量以下),因此壽命極長!但80%太陽質量以上的恆星在內核與外界對流層之間存在一個輻射層!

太陽每秒燒6.5億噸,足夠燃燒1000億年,為什麼壽命才100億年?

而這個輻射層的存在猶如將太陽縮小成了一顆小恆星,將太陽的有效燃料封閉到了輻射層這個小區域內,但這樣也就算了,還會導致另一個比較嚴重的後果!就是燃燒後的廢料氦元素也堆積在這個區域內,越來越多,氫元素越來越少,內核將會將沒有足夠的輻射壓支撐外層!在後期外層巨大的質量將會塌陷到內核,這個關鍵的過程將會點燃內核氦元素,迅速燃燒的氦元素猶如一次迷你的“超新星”爆發,這個劇烈過程就是“氦閃”!在太陽的後期氦閃就會越來越頻繁,外殼也會在氦元素燃燒的超級輻射壓下極度膨脹!

太陽每秒燒6.5億噸,足夠燃燒1000億年,為什麼壽命才100億年?

這就是太陽越燒越大的原因由來!但太陽不會永遠大下去,越來越大後的外殼將會逐漸脫離太陽,成為行星狀星雲!

太陽每秒燒6.5億噸,足夠燃燒1000億年,為什麼壽命才100億年?

太陽的未來就是這副德行,它確實會變小,但它在變小之前會先變的超級龐大,甚至可能先吞了水星和金星!


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