太阳是什么物质组成的?为什么会自发的发生核聚变反应呢?

我的世界女不懂


太阳主要是由氢和氦元素组成。不光是太阳,宇宙中所有的恒星都主要由这两种元素组成,就是大一点的气态行星也主要由这两种元素组成。

我们整个宇宙主要物质组成就是氢和氦,如果按原子总量计算,氢和氦占有整个宇宙原子数的99%以上,其余各种元素加起来还不到1%。

这是因为从宇宙大爆炸开始,最早出现的元素就是氢和氦,还有少量的锂。这几种元素是我们宇宙最纯洁最原始的元素,也是最轻的元素。

现在我们宇宙中已经有118种元素,那些比氢和氦重的元素都是后来宇宙在演化中逐步生成出来的,主要是透过恒星演化和超新星大爆炸,在高温高压下聚变出来的,因此也可以说,这些较重的元素是宇宙的残渣垃圾。

而我们地球就是由这样的垃圾组成,人类本身也是由60余种元素组成,因此也可以说是宇宙的垃圾。

所以,人类社会对金钱充满了渴求,还有很多肮脏的欲望。哈哈,这些都是随意发挥,如果你很清高,不必当真。

我们地球是太阳系类地行星主要一员,从我们身上可以看出太阳并不是宇宙的第一代恒星,而是在多少代老恒星死亡后留下的渣滓上脱胎出来的,所以才会有这么多的杂质。

但不管怎样,杂质还是很少很少的,太阳主要还是由氢和氦组成的,如果按原子数计算,还是和宇宙元素丰度差不多,其中氢占据了90%,氦占了约9%,其余元素1%多一点。如果按照密度比重来分析,太阳主要元素占比约:氢73.46%、氦24.85%、氧0.77%、碳0.29%、铁0.16%、氖0.12%、氮0.09%等。

别看除了氢和氦,其余元素比重只占太阳质量的1.69%,也相当5633个地球呢。因为地球质量只占太阳质量的0.0003%,是太阳质量的33万分之一。

所有恒星发生的核聚变都是由于恒星自身引力导致核心的高温和高压激发的。

太阳中心温度1500万度,压力相当3000亿个大气压,在这种温度和压力下,氢原子的核外电子被剥离成自由电子,核子被挤压融合到了一起,形成了4个氢核融合为1个氦核的聚变。

太阳中心每秒钟有6亿吨的氢参与核聚变反应,融合成5.957亿吨的氦,并释放出430万吨质量转化的能量,这相当于每秒钟向太空释放3.8 ×10^26 焦耳的电磁辐射,我们地球能够接受并享受到这些能量的22亿分之一。

太阳就是核心区源源不断发生核聚变的巨大张力,与太阳巨大体积的引力压力相抗衡,在这种平衡中一直保持着核聚变的不断进行。

这就是太阳的主序星阶段,像太阳这样的黄矮星主序星阶段要进行100亿年。

现在太阳主序星阶段已经过了约50亿年了,再过50亿年,太阳核心的氢就会燃烧殆尽,满足不了太阳核聚变燃料的持续供应,太阳就会变得不稳定,终于中心核聚变熄灭,巨大的引力压力会导致物质向中心坍缩。

这种更为巨大的引力压力会激发太阳中心聚集了100亿年的氦发生氦闪,就是氦核聚变,更高的温度和核聚变张力会使太阳外围气体急剧膨胀,这就是太阳的末日前红巨星阶段。

这个阶段太阳半径可以扩大200到300倍,其表面外沿将到达金星甚至火星轨道,沿途的行星都将被吞噬化为气态,所以我们地球在那个恐怖的时代会不会被吞噬还很难预料。

不过有一点是肯定的,地球即使不被吞噬,也将被烤焦,成了一个埋在火堆里的土豆。值得庆幸的是,那个时代地球已经早就没有了生命,人类要么早已移民外星球,要么早已灭亡了,不会受到那种煎熬。

氦核聚变比轻核聚变来的更猛烈更快,很快氦就消耗殆尽,全部被聚变成碳,太阳经过红巨星阶段,再也没有能力激发碳核聚变,聚变之火就渐渐熄灭。

经历了百亿年红红火火的太阳,这时已经行将就木,外围的气体外壳越扩越大,最后渐渐消散到太空,留下中心物质坍缩成一个致密的碳核,这就是太阳的尸骸~白矮星。

这就是太阳发生核聚变的原因和结局,也是所有恒星发生核聚变的原因,不过不同的恒星结局就不一样了,这个问题时空通讯过去有过不少论述,有兴趣的朋友可以前往查看。

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时空通讯


构成太阳的物质并不特殊,占太阳总质量大约98.2%是氢元素和氦元素(其中以氢元素为主,占71%左右),而剩下的不到2%的质量,是由氧、碳、铁、氖、氮、硅、镁等等元素组成。

并且太阳上的物质形态几乎都是以等离子态出现,这是一种区别于常见的固液气三态之外的另一态,在宇宙中广泛存在。

而太阳的能量来源,题目中已经提到,是核聚变,那么这个核聚变又是为何而起呢?为什么地球、火星、木星等等八星行星不会自发启动核聚变呢?

太阳能够启动核聚变,关键在于它庞大的质量,我们知道太阳的质量占据了整个太阳系的99.86%,相当于33万颗地球。如此惊人的质量,那么其核心区域所受到的压力是非常惊人的,根据科学家估算,其核心工作区域,温度达到了1500万摄氏度,压力相当于2500亿个大气压。

在这样的基础上,再加上量子隧道效应的存在,太阳核心处得以展开持续不断的核聚变反应,氢元素在不断的聚变为氦元素,过程中释放出大量能量,根据测量的太阳表面温度,推算出太阳每秒释放的能量足足有3.8*10^26次方焦耳,按照质能方程,这些相当于每秒有420吨物质被完全湮灭。

但太阳上能够用于反应的氢也是有限的,因此也意味着太阳终有一天会脱离主序星的阶段,之后的演化就是变为红巨星→白矮星→黑矮星。

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赛先生科普


太阳早期几乎全部由氢元素组成,之后随着聚变的开始,逐渐产生了氦元素。所以目前的太阳,其元素有氢和氦两种元素组成,但是氢元素占比90%以上,氦元素仅仅只有不到9%。

太阳核心每秒种有约6亿吨氢气产生核聚变,生成5.96亿吨氦。静质量亏损400万吨氢,正是这400万吨氢,按照质能方程的转换规律,全部转化为热能和光能,才使得我们地球有足够的能量来维持生态环境。按照目前太阳燃烧的速度,太阳的核心的氢储量还可以消耗越50-60亿年。在这之后,由于氢元素消耗完了,太阳核心的氦就会接替氢发生核聚变,这种氦元素发生的聚变比氢剧烈的多,速度极快,完全不受控制,有很大概率发生氦闪。一旦发生氦闪,太阳会瞬间释放无比巨大的能量,冲击波有可能给予地球毁灭性的打击,所以人类必须在太阳发生氦闪之前逃离太阳系,找到第二个家园。太阳发生氦闪后,会进入红巨星阶段,这时候由于氦聚变,产生了大量的碳元素。

至于太阳为何会自发发生核聚变,那是因为太阳的质量太大,产生的引力也是无比巨大,大的只能够依靠核心的发生核聚变来抵御庞大的引力。也可以说,是太阳自身巨大的引力,压缩的氢原子不得不发生核融合(即核聚变)。而太阳初始的氢则来源于宇宙,当宇宙大爆炸之后,宇宙中产生了大量的物质,这些物质都是一些基本粒子。比如电子、中子、质子等等。之后,由于电荷的吸引,质子和电子相互结合,由此但是了宇宙中最简单的元素,氢元素。氢元素再发生核聚变,然后生成其它类型的原子核和元素。有点类似于道家的一生二,二生万物的感觉。

以上就是全部答案,喜欢的点个赞和关注吧,谢谢各位了。


科学探秘频道


根据科学研究发现,太阳3/4的物质都是氢,剩下的几乎全部是氦,当然还有极其少量的其他比较重的元素,比如氧,碳甚至铁等!

太阳之所以会自发地发生核聚变,与太阳巨大的质量息息相关,巨大的质量意味着超强的引力,特别是在太阳核心,温度和压力都非常强!

太阳核心温度高达1500万摄氏度,而压力更是达到3000亿个大气压,如此高温高压会让核心氢元素自发地发生核聚变,成为氦元素!

而核聚变产生的巨大向外推力并不是把太阳炸碎,同样是引力巨大的引力与核聚变的外推力保持了平衡,所以太阳能够一直稳定性运行几十亿年之久!

我们制造的“人造太阳”与太阳的工作原理相同,不过人类很难达到太阳核心的恐怖条件,比如说3000亿个大气压,所以我们只能在温度上下功夫,比如我国的人造太阳温度就高达一亿度!

人造太阳说白了就是可控核聚变,被认为是未来最有可能代替传统化学能源的清洁高效能源,也很可能开启真正的星际旅行时代!


宇宙探索


太阳主要是有氢与氦组成的,它的核聚变不是自发的,而是被迫进行的

依照恒星的形成理论来说,恒星均是由星云因引力的收缩聚拢压缩而诞生的,而星云的成分就是宇宙大爆炸时所产生的大量的氢以及少量的氦,当然,也会参杂有极少量的碳氮氧铁等元素。星云的组成所体现的基本就是恒星形成时的物质组成,随着恒星核反应进程的进行,也就是氢聚变成氦的量的增多,恒星的氢氦组成比例是会发生变化的。我们的太阳,同样也是如此,它的四分之三是氢,剩下的四分之一是氦,并且还会包括少量的碳氮氧铁等。

通常来说,恒星一形成均会是成片的形成,而非单个的,因为一片星云所能产生的密度集中点不可能仅有一个。密度集中点会因引力而将周边的星云聚拢压缩,而被引力挤压的星云会产生高温,当被引力挤压的温度高达4万度的时候就会开启核聚变反应,使星云团变成一颗恒星。

当恒星内核的氢消耗完之后,只要恒星的质量足够的大,它还会因为氢聚变的反应停止冷却而使得引力持续收缩。引力的收缩继续挤压恒星内核,使内核产生更高的温度,在更高的温度下,恒星内核可以再次开启氦聚变成碳,聚变成氧的核聚变反应。

只要恒星的核聚变停止了,引力就会收缩挤压,迫使它进行下一步的核反应,而没有引力大收缩挤压,恒星的核聚变也就无法进行,所以可以说是,恒星的聚变完全是被引力逼的,不是自发的。


民科小才女


恒星一般认为是有H,He组成的。

恒星之所以能自发地发生核聚变反应,是其聚集的质量达到了一定的极限。上过初中物理的人知道,乙醚棉放在玻璃气缸中,然后迅速的向下按压活塞压缩空气,棉花最终燃烧。这个实验验证了压力产生热量。

地球火山喷发岩浆也是这个道理由于地壳的压力,地幔已经是熔融状态。

同样的道理,当宇宙星云由于万有引力,经过漫长的聚集,当星云团的质量大于临界值时,温度促使H原子电离为等离子体,压力把两个氢原子核挤压到无限接近,核子合并,释放出巨大的强核力能量,释放出的能量加热周围等离子,温度的上升促使更多等离子体合并聚变。释放的能量大到亏损质量乘以光速的平方。公式:E=MC^2。

人类人造太阳为什么这么长时间难以实现,就是压力难以实现,所以只能从温度上下功夫,当温度达到1亿℃以上,原子核也能接近到聚变的程度。所以美国国家点火实验室把几百束激光同步瞬间射向靶标氢同位素氘、氚混合气体来实现可控核聚变。


癫济哥


太阳究竟由什么物质组成?我因没系统学过物理当然更没做过物理实验,但凭日常经验:太阳也许是由高能物质组成,太阳的原子核是热原子核,太阳的核聚变应该由许许多多的热原子核组成,而真正产生核聚变的不是热原子本身而是宇宙中无穷冷能量。因此,太阳的核聚变实际上是在宇宙中的冷能量制约下形成的,我们在地球上看到的太阳和感觉到的光和热都是在冷能量的制约下的外表形状和温度。其实在地球上任何物质都包含有热原子核,但这些热原子核都是有限的,更不能和自然中热原子核可比。因而真正的人造太阳是不可能的,局部运用隨着人类科学的发展特别是电气运用倒是随处可见,核电也只不过是电气的一种,人类运用由于冷能量的普遍性而偏重于热能量的发掘……


手机用户5828008812


太阳的物质和地球熔岩一样,就是个没有完全融合的各种物质大杂烩,太阳里面不是核聚变,而是摩擦能,太阳物质从北极沿太阳表面向南极流动,具体表现就是太阳黑子从北向南移动,然后在南极回流进太阳内部,沿着太阳轴心向北极流动,这种规模的摩擦能造就了太阳巨大的能量爆发,照亮了整个太阳系


老周2063802


先话别题。水,正常时,零度为冰,十度至三十度为液,四十至一百为液少气多,百度为气,一百五至二百度可燃。在低气压时,二十度开始气化。越高压时,一百多度的水,还是液体。氢也是如此。在超高压超高温下,核子的斥力就很弱了,核子会一个个汇成新核,便核斥力与环境平衡。


科普民干细胞


天工科研回答:009),太阳物质组成?为什么燃烧发光?太阳是有超高比重金属物质组成,太阳是太阳系靠近太阳系中宇宙天体近中心,在太阳系有数以亿计的星球,都与太阳存在力学关系,所有星球离心力,到达中宇宙天体中心,是宇宙天体中心的向心力,经过太阳物质实体再发射中宇宙天体离心力,成为星球和地球的向心力,太阳介于向心力和离心力在中宇宙天体里扮演中间商身份,起着中流砥柱的作用,承受着无比巨大的强大压强力力量,正是因为特大压强力力量,使太阳处于永远燃烧的状态,太阳的真实身份,是中宇宙天体里最大曲轴,我们知道,在机械运动中机器内部最关键的是曲轴,由于气动压力和摩擦力很容易产生热能,为了下降摩擦力和工作阻力,要加机油养护,如果缺少了机油,就会发热,甚至成为红色融化物质,中宇宙天体中心到星球的中间就是我们太阳系燃烧的太阳,太阳燃烧是物理反应,不是化学反应,因为,化学反应需要化学物质投入,而化学物质无法承受太阳所承受的压强压力,化学物质具有不稳定性,而物理反应就不必要再考虑物质供应问题,只要宇宙天体是旋转圆运动,只要所有星球都是旋转圆运动,自宇宙天体第61亿年开始,宇宙天体是恒强力时代,地球转速463,8米/秒的速递不变,太阳承受中宇宙天体的压强压力就不会发生异常变化,至于很多人认为是化学反应,就要考虑什么样物质适应超强大压力靠近燃烧的太阳,高速旋转的机器曲轴反正苍蝇是不敢靠近,超高速旋转的太阳,低比重物质是无法靠近的,天工科研坚持认识事物的观点,太阳系太阳燃烧是物理反应!天工刘丕斌科研,


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