太陽是什麼物質組成的?為什麼會自發的發生核聚變反應呢?

我的世界女不懂


太陽主要是由氫和氦元素組成。不光是太陽,宇宙中所有的恆星都主要由這兩種元素組成,就是大一點的氣態行星也主要由這兩種元素組成。

我們整個宇宙主要物質組成就是氫和氦,如果按原子總量計算,氫和氦佔有整個宇宙原子數的99%以上,其餘各種元素加起來還不到1%。

這是因為從宇宙大爆炸開始,最早出現的元素就是氫和氦,還有少量的鋰。這幾種元素是我們宇宙最純潔最原始的元素,也是最輕的元素。

現在我們宇宙中已經有118種元素,那些比氫和氦重的元素都是後來宇宙在演化中逐步生成出來的,主要是透過恆星演化和超新星大爆炸,在高溫高壓下聚變出來的,因此也可以說,這些較重的元素是宇宙的殘渣垃圾。

而我們地球就是由這樣的垃圾組成,人類本身也是由60餘種元素組成,因此也可以說是宇宙的垃圾。

所以,人類社會對金錢充滿了渴求,還有很多骯髒的慾望。哈哈,這些都是隨意發揮,如果你很清高,不必當真。

我們地球是太陽系類地行星主要一員,從我們身上可以看出太陽並不是宇宙的第一代恆星,而是在多少代老恆星死亡後留下的渣滓上脫胎出來的,所以才會有這麼多的雜質。

但不管怎樣,雜質還是很少很少的,太陽主要還是由氫和氦組成的,如果按原子數計算,還是和宇宙元素丰度差不多,其中氫佔據了90%,氦佔了約9%,其餘元素1%多一點。如果按照密度比重來分析,太陽主要元素佔比約:氫73.46%、氦24.85%、氧0.77%、碳0.29%、鐵0.16%、氖0.12%、氮0.09%等。

別看除了氫和氦,其餘元素比重只佔太陽質量的1.69%,也相當5633個地球呢。因為地球質量只佔太陽質量的0.0003%,是太陽質量的33萬分之一。

所有恆星發生的核聚變都是由於恆星自身引力導致核心的高溫和高壓激發的。

太陽中心溫度1500萬度,壓力相當3000億個大氣壓,在這種溫度和壓力下,氫原子的核外電子被剝離成自由電子,核子被擠壓融合到了一起,形成了4個氫核融合為1個氦核的聚變。

太陽中心每秒鐘有6億噸的氫參與核聚變反應,融合成5.957億噸的氦,並釋放出430萬噸質量轉化的能量,這相當於每秒鐘向太空釋放3.8 ×10^26 焦耳的電磁輻射,我們地球能夠接受並享受到這些能量的22億分之一。

太陽就是核心區源源不斷髮生核聚變的巨大張力,與太陽巨大體積的引力壓力相抗衡,在這種平衡中一直保持著核聚變的不斷進行。

這就是太陽的主序星階段,像太陽這樣的黃矮星主序星階段要進行100億年。

現在太陽主序星階段已經過了約50億年了,再過50億年,太陽核心的氫就會燃燒殆盡,滿足不了太陽核聚變燃料的持續供應,太陽就會變得不穩定,終於中心核聚變熄滅,巨大的引力壓力會導致物質向中心坍縮。

這種更為巨大的引力壓力會激發太陽中心聚集了100億年的氦發生氦閃,就是氦核聚變,更高的溫度和核聚變張力會使太陽外圍氣體急劇膨脹,這就是太陽的末日前紅巨星階段。

這個階段太陽半徑可以擴大200到300倍,其表面外沿將到達金星甚至火星軌道,沿途的行星都將被吞噬化為氣態,所以我們地球在那個恐怖的時代會不會被吞噬還很難預料。

不過有一點是肯定的,地球即使不被吞噬,也將被烤焦,成了一個埋在火堆裡的土豆。值得慶幸的是,那個時代地球已經早就沒有了生命,人類要麼早已移民外星球,要麼早已滅亡了,不會受到那種煎熬。

氦核聚變比輕核聚變來的更猛烈更快,很快氦就消耗殆盡,全部被聚變成碳,太陽經過紅巨星階段,再也沒有能力激發碳核聚變,聚變之火就漸漸熄滅。

經歷了百億年紅紅火火的太陽,這時已經行將就木,外圍的氣體外殼越擴越大,最後漸漸消散到太空,留下中心物質坍縮成一個緻密的碳核,這就是太陽的屍骸~白矮星。

這就是太陽發生核聚變的原因和結局,也是所有恆星發生核聚變的原因,不過不同的恆星結局就不一樣了,這個問題時空通訊過去有過不少論述,有興趣的朋友可以前往查看。

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時空通訊


構成太陽的物質並不特殊,佔太陽總質量大約98.2%是氫元素和氦元素(其中以氫元素為主,佔71%左右),而剩下的不到2%的質量,是由氧、碳、鐵、氖、氮、硅、鎂等等元素組成。

並且太陽上的物質形態幾乎都是以等離子態出現,這是一種區別於常見的固液氣三態之外的另一態,在宇宙中廣泛存在。

而太陽的能量來源,題目中已經提到,是核聚變,那麼這個核聚變又是為何而起呢?為什麼地球、火星、木星等等八星行星不會自發啟動核聚變呢?

太陽能夠啟動核聚變,關鍵在於它龐大的質量,我們知道太陽的質量佔據了整個太陽系的99.86%,相當於33萬顆地球。如此驚人的質量,那麼其核心區域所受到的壓力是非常驚人的,根據科學家估算,其核心工作區域,溫度達到了1500萬攝氏度,壓力相當於2500億個大氣壓。

在這樣的基礎上,再加上量子隧道效應的存在,太陽核心處得以展開持續不斷的核聚變反應,氫元素在不斷的聚變為氦元素,過程中釋放出大量能量,根據測量的太陽表面溫度,推算出太陽每秒釋放的能量足足有3.8*10^26次方焦耳,按照質能方程,這些相當於每秒有420噸物質被完全湮滅。

但太陽上能夠用於反應的氫也是有限的,因此也意味著太陽終有一天會脫離主序星的階段,之後的演化就是變為紅巨星→白矮星→黑矮星。

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賽先生科普


太陽早期幾乎全部由氫元素組成,之後隨著聚變的開始,逐漸產生了氦元素。所以目前的太陽,其元素有氫和氦兩種元素組成,但是氫元素佔比90%以上,氦元素僅僅只有不到9%。

太陽核心每秒種有約6億噸氫氣產生核聚變,生成5.96億噸氦。靜質量虧損400萬噸氫,正是這400萬噸氫,按照質能方程的轉換規律,全部轉化為熱能和光能,才使得我們地球有足夠的能量來維持生態環境。按照目前太陽燃燒的速度,太陽的核心的氫儲量還可以消耗越50-60億年。在這之後,由於氫元素消耗完了,太陽核心的氦就會接替氫發生核聚變,這種氦元素髮生的聚變比氫劇烈的多,速度極快,完全不受控制,有很大概率發生氦閃。一旦發生氦閃,太陽會瞬間釋放無比巨大的能量,衝擊波有可能給予地球毀滅性的打擊,所以人類必須在太陽發生氦閃之前逃離太陽系,找到第二個家園。太陽發生氦閃後,會進入紅巨星階段,這時候由於氦聚變,產生了大量的碳元素。

至於太陽為何會自發發生核聚變,那是因為太陽的質量太大,產生的引力也是無比巨大,大的只能夠依靠核心的發生核聚變來抵禦龐大的引力。也可以說,是太陽自身巨大的引力,壓縮的氫原子不得不發生核融合(即核聚變)。而太陽初始的氫則來源於宇宙,當宇宙大爆炸之後,宇宙中產生了大量的物質,這些物質都是一些基本粒子。比如電子、中子、質子等等。之後,由於電荷的吸引,質子和電子相互結合,由此但是了宇宙中最簡單的元素,氫元素。氫元素再發生核聚變,然後生成其它類型的原子核和元素。有點類似於道家的一生二,二生萬物的感覺。

以上就是全部答案,喜歡的點個贊和關注吧,謝謝各位了。


科學探秘頻道


根據科學研究發現,太陽3/4的物質都是氫,剩下的幾乎全部是氦,當然還有極其少量的其他比較重的元素,比如氧,碳甚至鐵等!

太陽之所以會自發地發生核聚變,與太陽巨大的質量息息相關,巨大的質量意味著超強的引力,特別是在太陽核心,溫度和壓力都非常強!

太陽核心溫度高達1500萬攝氏度,而壓力更是達到3000億個大氣壓,如此高溫高壓會讓核心氫元素自發地發生核聚變,成為氦元素!

而核聚變產生的巨大向外推力並不是把太陽炸碎,同樣是引力巨大的引力與核聚變的外推力保持了平衡,所以太陽能夠一直穩定性運行幾十億年之久!

我們製造的“人造太陽”與太陽的工作原理相同,不過人類很難達到太陽核心的恐怖條件,比如說3000億個大氣壓,所以我們只能在溫度上下功夫,比如我國的人造太陽溫度就高達一億度!

人造太陽說白了就是可控核聚變,被認為是未來最有可能代替傳統化學能源的清潔高效能源,也很可能開啟真正的星際旅行時代!


宇宙探索


太陽主要是有氫與氦組成的,它的核聚變不是自發的,而是被迫進行的

依照恆星的形成理論來說,恆星均是由星雲因引力的收縮聚攏壓縮而誕生的,而星雲的成分就是宇宙大爆炸時所產生的大量的氫以及少量的氦,當然,也會參雜有極少量的碳氮氧鐵等元素。星雲的組成所體現的基本就是恆星形成時的物質組成,隨著恆星核反應進程的進行,也就是氫聚變成氦的量的增多,恆星的氫氦組成比例是會發生變化的。我們的太陽,同樣也是如此,它的四分之三是氫,剩下的四分之一是氦,並且還會包括少量的碳氮氧鐵等。

通常來說,恆星一形成均會是成片的形成,而非單個的,因為一片星雲所能產生的密度集中點不可能僅有一個。密度集中點會因引力而將周邊的星雲聚攏壓縮,而被引力擠壓的星雲會產生高溫,當被引力擠壓的溫度高達4萬度的時候就會開啟核聚變反應,使星雲團變成一顆恆星。

當恆星內核的氫消耗完之後,只要恆星的質量足夠的大,它還會因為氫聚變的反應停止冷卻而使得引力持續收縮。引力的收縮繼續擠壓恆星內核,使內核產生更高的溫度,在更高的溫度下,恆星內核可以再次開啟氦聚變成碳,聚變成氧的核聚變反應。

只要恆星的核聚變停止了,引力就會收縮擠壓,迫使它進行下一步的核反應,而沒有引力大收縮擠壓,恆星的核聚變也就無法進行,所以可以說是,恆星的聚變完全是被引力逼的,不是自發的。


民科小才女


恆星一般認為是有H,He組成的。

恆星之所以能自發地發生核聚變反應,是其聚集的質量達到了一定的極限。上過初中物理的人知道,乙醚棉放在玻璃氣缸中,然後迅速的向下按壓活塞壓縮空氣,棉花最終燃燒。這個實驗驗證了壓力產生熱量。

地球火山噴發岩漿也是這個道理由於地殼的壓力,地幔已經是熔融狀態。

同樣的道理,當宇宙星雲由於萬有引力,經過漫長的聚集,當星雲團的質量大於臨界值時,溫度促使H原子電離為等離子體,壓力把兩個氫原子核擠壓到無限接近,核子合併,釋放出巨大的強核力能量,釋放出的能量加熱周圍等離子,溫度的上升促使更多等離子體合併聚變。釋放的能量大到虧損質量乘以光速的平方。公式:E=MC^2。

人類人造太陽為什麼這麼長時間難以實現,就是壓力難以實現,所以只能從溫度上下功夫,當溫度達到1億℃以上,原子核也能接近到聚變的程度。所以美國國家點火實驗室把幾百束激光同步瞬間射向靶標氫同位素氘、氚混合氣體來實現可控核聚變。


癲濟哥


太陽究竟由什麼物質組成?我因沒系統學過物理當然更沒做過物理實驗,但憑日常經驗:太陽也許是由高能物質組成,太陽的原子核是熱原子核,太陽的核聚變應該由許許多多的熱原子核組成,而真正產生核聚變的不是熱原子本身而是宇宙中無窮冷能量。因此,太陽的核聚變實際上是在宇宙中的冷能量制約下形成的,我們在地球上看到的太陽和感覺到的光和熱都是在冷能量的制約下的外表形狀和溫度。其實在地球上任何物質都包含有熱原子核,但這些熱原子核都是有限的,更不能和自然中熱原子核可比。因而真正的人造太陽是不可能的,局部運用隨著人類科學的發展特別是電氣運用倒是隨處可見,核電也只不過是電氣的一種,人類運用由於冷能量的普遍性而偏重於熱能量的發掘……


手機用戶5828008812


太陽的物質和地球熔岩一樣,就是個沒有完全融合的各種物質大雜燴,太陽裡面不是核聚變,而是摩擦能,太陽物質從北極沿太陽表面向南極流動,具體表現就是太陽黑子從北向南移動,然後在南極迴流進太陽內部,沿著太陽軸心向北極流動,這種規模的摩擦能造就了太陽巨大的能量爆發,照亮了整個太陽系


老周2063802


先話別題。水,正常時,零度為冰,十度至三十度為液,四十至一百為液少氣多,百度為氣,一百五至二百度可燃。在低氣壓時,二十度開始氣化。越高壓時,一百多度的水,還是液體。氫也是如此。在超高壓超高溫下,核子的斥力就很弱了,核子會一個個匯成新核,便核斥力與環境平衡。


科普民幹細胞


天工科研回答:009),太陽物質組成?為什麼燃燒發光?太陽是有超高比重金屬物質組成,太陽是太陽系靠近太陽系中宇宙天體近中心,在太陽系有數以億計的星球,都與太陽存在力學關係,所有星球離心力,到達中宇宙天體中心,是宇宙天體中心的向心力,經過太陽物質實體再發射中宇宙天體離心力,成為星球和地球的向心力,太陽介於向心力和離心力在中宇宙天體裡扮演中間商身份,起著中流砥柱的作用,承受著無比巨大的強大壓強力力量,正是因為特大壓強力力量,使太陽處於永遠燃燒的狀態,太陽的真實身份,是中宇宙天體裡最大麴軸,我們知道,在機械運動中機器內部最關鍵的是曲軸,由於氣動壓力和摩擦力很容易產生熱能,為了下降摩擦力和工作阻力,要加機油養護,如果缺少了機油,就會發熱,甚至成為紅色融化物質,中宇宙天體中心到星球的中間就是我們太陽系燃燒的太陽,太陽燃燒是物理反應,不是化學反應,因為,化學反應需要化學物質投入,而化學物質無法承受太陽所承受的壓強壓力,化學物質具有不穩定性,而物理反應就不必要再考慮物質供應問題,只要宇宙天體是旋轉圓運動,只要所有星球都是旋轉圓運動,自宇宙天體第61億年開始,宇宙天體是恆強力時代,地球轉速463,8米/秒的速遞不變,太陽承受中宇宙天體的壓強壓力就不會發生異常變化,至於很多人認為是化學反應,就要考慮什麼樣物質適應超強大壓力靠近燃燒的太陽,高速旋轉的機器曲軸反正蒼蠅是不敢靠近,超高速旋轉的太陽,低比重物質是無法靠近的,天工科研堅持認識事物的觀點,太陽系太陽燃燒是物理反應!天工劉丕斌科研,


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