假如把地球同等大小的液氮罐投入太阳能不能把太阳扑灭?

Eisegesis


太阳和液氮是温度处在两个极端的物体,太阳表面温度为5770K(5496.85℃),核心温度为15,000,000K,液氮是将氮气的在标准大气压下冷却到77.15K(-196℃)是呈现的液体状态。这两个东西可以说是真正的冰火两重天。那如果把地球大小的液氮倒入太阳,会发生什么?

太阳可以容纳130万个地球,所以这两个的差距还是蛮大的,首先我们可以确定,再多的液氮倒在太阳上都不会使得太阳熄灭,这是为什么呢?

虽然我们知道,液氮很冷,可以吸收大量的热量,而且氮气也是惰性气体,性质非常稳定,我们的地球的空气中除了21%的氧气外,剩下的78%都是氮气了。这么多的氮气它们根本不会参与生活中任何的化学反应,也就是原子核和电子的结构很稳定,而氮气的原子核也非常稳定,不会发生衰变。所以在地球上,液氮可以用来冷却任何东西,十分安全,也可以拿来灭火,一盆液氮泼上去,任何着火的东西都受不了,瞬间失温熄灭。

但太阳跟我们在地球上见到的任何反应都不同,太阳是由许多不同的元素和气体组成的,也就是说在地球上有什么元素太阳里面也有什么元素。只是组成的比例不同,其中70%由氢组成,28%由氦组成,其他元素如碳、氮和氧甚至更重的元素只占其组成的1.5%。

而太阳发光发热并不是地球上常见的氧化反应,而是在其核心进行着从轻元素到重元素的聚变,通过每次原子核的聚变损失的质量通过E=mc^2来产生能量,释放出伽马射线,这些伽马射线想要从太阳的核心到达表面的光球层需要经过行走70万公里的路程,你可能回想,光速很快,走这点路也就两秒而已。

但其实不然,太阳的内部密集极高,光子每走一步都会与带电粒子发生碰撞,并被以随机分方向散射出去,我们称之为随机漫步。所以光子想要从核心逃离太阳表面至少的10万年的时间,在这个碰撞的过程中,光子也会从内到外给太阳提供一种辐射压力来对抗万有引力,这就是为什么那么大的为什么不会坍缩的原因。

而这个辐射压力也会造成,核心以外的氢燃料沉降的速度减慢,甚至知道太阳耗尽核心的氢燃料以后,开始燃烧氦,膨胀成红巨星的时候外层还会存在大量的氢元素,也就是说太阳到死亡时都不会将自己的燃料燃烧完。外层的大部分燃料都不会沉降到核心。掌握以上的知识后,在看看这些液氮倒入太阳会发生什么?

如果我们把氮倒进太阳会发生什么?

太阳表面温度非常高,在如此高的温度下,当液氮被倒入太阳表面,就会瞬间被气化。9999999升的液氮不足以让太阳表面大范围的降温,只会导致一场非常大的爆炸,也许会在太阳表面局部的一个小点上造成暗斑,这是液氮瞬间吸收大量热量造成的冷点。但用不了多久这个区域也会重新升温。

而倒入太阳表面的液氮,会被高温电离成氮原子核和电子,有可能大部的带电粒子会被太阳风吹到星际空间,只有很少氮原子核会在太阳的对流层上下循环,但永远不会沉降到辐射层,因为太阳从内到外有着强大的辐射压力。

如果在加量呢?向太阳表面倒入同样太阳质量一样的液氮,这将给太阳造成致命的打击,同太阳质量的液氮会迅速降低太阳的表面温度,使太阳至少熄灭数十年。但由于太阳核心的反应速度不会停止,在数十年后,太阳内部的热量可能会重新加热表面,电离覆盖在太阳周围浓厚的氮气层。倒是大量的带电粒子会从太阳表面发射出去,给其他行星造成伤害。

但我们不用担心,因为在太阳熄灭的数十年,我们已经早已不复存在,等太阳在重新发光时,地球上的生命就会回到原点。又会开始一轮造物过程。

如果将大量的液氮注入太阳的核心呢?液氮在气化的过程中,至少会膨胀700倍,从而增加太阳内部的压力。这可能导致太阳发生爆发。没有太阳,我们的太阳系就会崩溃,各大行星在太阳系外的空间中直线飞行。

如果太阳有幸没有爆炸并存活下来,即使这种情况发生,地球上的生命仍将面临问题。大量的氮可以与太阳中大量的氢发生反应,形成爆炸性的氨。这样,太阳内部热核反应的温度就会升高,会释放出更高的能量。

这将增加太阳的热量和光度,以及辐射。地球上的温度会大幅度上升。辐射强度将足以损害任何生物的眼睛和皮肤。在高温下,地球上所有的水开始蒸发,饱和水蒸汽的空气会使心脏和肺虚弱的人呼吸困难。同时,地球也会受到两极冰川融化和飓风的威胁。

所以,任何想熄灭太阳的想法都会造成严重的后果,毕竟太阳可不是地球的火灾,核反应是目前宇宙中最强的能量源。


量子科学论


很可爱的想法呢。

不过我想问者的意思应该是地球体积大小的液氮,而不是一个空空的液氮罐吧,哈哈。

图示:喷液氮的枪与火焰喷射器的对喷测试,后院科学家(在自家后院做一些有趣/危险测试的科学爱好者)证明液氮枪很强,足以熄灭火焰喷射器。


太长不看版:答案很简单不能扑灭太阳。

原因见下面的详细叙述。

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首先当液氮数量达到地球那么大的时候,您就真的不需要考虑用一个罐子把它装起来,因为它将拥有足够的质量自己形成一个液氮星球。


不妨让我们先算算地球体积那么多的液氮,到底会有多大的质量吧。


液氮密度:0.807克/立方厘米,密度略低于水,温度-197摄氏度

地球的质量:5.97237×10^24 千克

地球的平均密度:5.514克/立方厘米

所以如果地球是液氮组成的,那么它的质量为:5.97237×10^24 *0.807/5.514 = 8.740846*10^23千克,而月球的质量也才7.3477 × 10^22 kg,所以液氮地球相当于十个月球质量呢,足够形成一个独立完全由液氮形成的星球。


如果我们将这样一个星球与太阳撞击,会发生什么事情呢?

图示:扔进火堆自动爆裂的灭火球,将灭活粉末向四周喷洒达到自动灭火功能,可用于小型失火。


是否会像这个动图中所演示的那样,噗嗤,太阳熄灭了,天空一片黑暗!

如果一颗液氮星球冲入太阳,能将太阳熄灭,那可将是一次永久性的日食。人类会因此灭亡吗?不过在放飞想象之前,让我们先搞清楚为什么液氮能灭火吧。


液氮为什么能灭火?

液氮能扑灭火,是因为它不参与燃烧,其次它非常冷,物质的燃烧总是需要一个燃点,一个被点燃的温度,低于该燃点火就会熄灭,此外地球上物质的燃烧大多需要空气中的氧气,所以只要能隔绝氧气或者降低温度都能达到灭火的效果,当然灭火时常常是双管齐下。


以森林火灾为例,因为森林火灾常常给人类造成大麻烦,所以对它的研究也非常多。一方面它浪费了宝贵的木材资源,并造成野生动物的大量伤亡,同时还制造空气污染,森林火灾还常常造成人员伤亡。

图示:燃烧的野火三要素:可燃物+热量(温度)+氧气。


森林火灾常见原因是闪电击中树木产生的高温引发。但一般来说,如果空气中的氧气浓度低于16%,就很难发生森林火灾,这大概相当于海拔2134米。这既可以在实验室进行验证,也能从地球的火灾史上得到旁证,在大气中的氧气浓度升高到16%之前,没有任何燃烧的化石遗迹。

图示:3.6亿年前地球中的氧气水平升高到超过16%,大规模火灾也正式出现在地球上。


在埃克塞特大学的野火实验室,地球系统科学教授Claire Belcher研究了在自然界发生天然火灾所需要的氧气浓度限制,他们将自己的发现称为“火窗”,在实验室中,他们发现,如果大气氧浓度低于16%,即使将一根木材点燃,它们也难以蔓延扩散。但是,现在空气中的氧含量为20.9%,在这种情况下,一旦木材被引燃,火灾就迅速传播。而如果氧气浓度达到23%或更高的水平,那火灾会变得更加频繁,广泛并具有更大的破坏性。在氧气浓度达到30%后,任何可能产生火花的东西都能很容易的引燃任何可燃物,除非它的含水量极高。

图示:地球史上的氧气浓度波动


地球大气中氧含量突破16%事件大约发生在距今3.6亿年的时候,也就是从那时候开始地球上有了大规模的森林火灾,并在地层中留下了大量火灾证据。而在此之前就没有这样的事情发生,不是因为没有植物没有可以燃烧的东西,而是因为大气中的氧气浓度不够制造出大规模的火灾呢。


所以,让我们再次确认一下,灭火的要素是:

1、降低温度

2、阻断可燃物与氧气的接触


液氮显然是非常优秀的灭火剂,因为它的温度极低,达到零下176摄氏度,而且它覆盖在燃烧物上也就顺便阻断了这些物质和氧气的接触,同时液氮受热转变为氮气,在局部将成为优势气体驱逐附近空气中的氧气,而氮气本身是无毒的,因为我们空气中就含有高达78%左右的氮气呢,液氮简直是完美灭火剂,除了它过于昂贵以及温度太低很可能会造成低温伤害之外,就没有别的缺点了。



但是太阳并不是一团火,因为它几乎不含氧气呢。

让我们看看太阳的物质组成。

图示:太阳的主要元素是氢,占比超过90%,剩下的主要是氦占比为8.8%。剩下的其它元素总占比微不足道,其中氧的占比仅为0.0774%。


在几百年前物理学家在估算出太阳的质量和太阳每秒钟释放出的能量后,就产生了一个巨大的疑问,太阳的能量从哪里来?即便太阳全是煤组成的,先不管氧气从哪里来,以太阳释放能量的速度,它只够燃烧两千年!可太阳至少已经燃烧了几亿年了(那时候物理学家对太阳系寿命的估算还很不靠谱,但几亿年和两千年相比依然超过得太多了)!

图示:太阳系的诞生

所以,太阳肯定不是一个燃烧的火球。那太阳为什么会发出光和热?


这事儿直到爱因斯坦的质能方程横空出世,才解决了这个困扰物理学家百年的难题。太阳是通过将质量转变为能量来放出光和热的,只需要很少一点质量就能得到极多的能量。太阳就是一个巨大的氢气球,它的质量实在太大了,大到在引力的作用下,在内核产生了超高压力和温度,在这两者的共同作用下,其内核的氢原子彼此之间发生猛烈的撞击,彼此融为一体,成为氦原子,在这个过程中释放的能量,将太阳从一颗巨大的气态星球转变成一颗耀眼的恒星。

图示:在太阳核心发生的核聚变反应过程,从氢原子开始最终生成两个质子和一个氦,同时释放能量。恒星本质上是一台元素的熔炉,在这里轻元素转变为更重的元素。


据理论计算,太阳内核的压力达到2500亿个大气压,1560万K的温度。在如此巨大的压力和温度下,氢元素和氢元素之间聚合在一起转变为氦元素,在这个过程中会出现少许质量损失,这些损失的质量不会凭空消失而是转变为了能量。所以,将地球大小的一团液氮扔进太阳去,完全算得上是火上浇油的行为,任何增加太阳质量的事情,都会更加猛烈的刺激太阳的核聚变,让太阳之火烧得越发旺盛。


那就没有快速熄灭太阳的办法了吗?

理论上还是有的,比如减少太阳的质量,如果将太阳的质量降低到现在质量的8%以下,那么它的核聚变的条件就会消失,太阳也就会熄灭。或者增加太阳的质量,让其质量在短时间内迅速增加超过临界质量,到那时,太阳产生的核聚变能量不足以抵抗向内收缩的引力,那么太阳将直接转变成一个黑洞,当然在此之前,或许会有一次超新星大爆发或许没有,这得看用什么元素增加太阳的质量了,如果用铁去增加,那么太阳将会悄无声息地变成一个黑洞,因为铁元素在发生核聚变时非但不释放能量,反而吸收能量。

图示:太阳受到两个力量的影响,向内收缩的引力和向外膨胀的核聚变产生的能量。如果产生的能量不足以对抗向内收缩的压力,太阳就会被压塌,这将发生在太阳的晚年,到那时太阳会转变成一颗体积小质量大的白矮星。


图示:恒星的命运。


宇宙中的恒星如太阳,将最终转变为白矮星。但那些比太阳质量大得多的恒星,在它们生命的晚期,它们会在经历一次超新星大爆发之后,看残存的质量有多少,少一点就转变为中子星,多一点就直接转变为黑洞。在发生超新星大爆发时,此前核聚变反应产生的各种新元素就会被抛洒到宇宙中,当然超新星爆发的过程本身也是元素生产机。


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熄灭太阳之:将地球大小的液氮罐投入太阳,能让太阳灭了吗?

在熄灭太阳的道路上真是不把太阳灭了不罢休啊,地球大小的液氮罐,这得多大量啊,一下丢入太阳,-196℃的液氮将会吸收大量的热,肯定会使太阳温度下降不少,那么能让太阳灭了吗?

一、地球大小的液氮罐得多少液氮?

地球的半径6370KM,那么地球体积为:1.0832073×10^21m³

液氮的密度:0.81吨/m³

那么总质量为:8.774×10^23千克

但事实上地球那么大的液氮罐的液氮总质量应该远超这个比例,中心处的密度将会更大,不过我们就假设它就是这么点质量,因为跟结果差异也确实不大!

二、将这些液氮汽化需要多大热量?

一千克液氮的汽化热大约为:423kJ/kg

那么将这个地球大小的液氮罐汽化需要:3.71×10^30J

看上去确实是一个天文数字,而这仅仅是汽化而已,各位是不是很兴奋呢,难不成太阳真要熄灭了?

三、太阳每秒产生多少热量?

其实这是可以计算出来的,不过有现成的数据可以查,为毛要算呢,多麻烦是不?

太阳每秒约产生:3.8×10^26J的热量,

那么这个需要多久呢,大约10000秒

也就是3小时不到一点!

看起来太阳要花3小时候才能将地球那么大的液氮罐彻底汽化,果然够威力,足以在太阳上制造出超级黑子了,甚至可以让朝向地球这面太阳看起来黑乎乎的,那么这样就算是将太阳灭了吗?

四、太阳的燃烧原理是什么?

假如太阳是一场普通大火的话,那此次熄灭太阳就非常接近成功了,但很可惜太阳并不是这样的燃烧的!太阳真正的热量来源于核心核聚变的能量,简单的说太阳就像一个内热式的热得快,想要熄灭一个内热式的发热装置,简直就不可能!而且太阳还有一个特点,无论向太阳丢什么东西,它反而会燃烧得更猛烈,因为质量可以增加内核的温度,会导致氢元素聚变更剧烈!

五、真的没有熄灭太阳的方法了吗?

1.无限增加太阳的质量,称之为捧杀!简单的说就是太阳在质量增加之后会更快的消耗掉它的燃料氢元素而进入红巨星时代甚至在都不会到红巨星时代太阳就超新星爆发了,比如超过40倍质量的恒星,就根本不会到达红巨星时代!

2.将太阳质量抽取92%以上,称之为棒杀!让其质量小于80倍木星质量以下,那么此时太阳无无法继续燃烧氢元素,其走向灭亡是指日可待的!

但无论哪种,我们都不可能实现,以人类这点水平就不要想熄灭太阳了,而且太阳真的熄灭的话,估计地球也撑不过三年!


星辰大海路上的种花家


要使用与地球同等大小的液氮罐去扑灭太阳,对于这个问题,我认为题主还没有真正弄清太阳燃烧的本质,否则就会出现要将太阳扑灭的想法了。

我们知道,太阳是氢氦核聚变的一个庞大气云团,整个气云团看起来都像是在燃烧着的一样,但实际上真正在燃烧的区域仅有太阳内部的核心区域,其他的区域都是不燃烧的,只是接受到了太阳核心的热传递而已。从这一点就可以说明,不说用地球大小的液氮罐去投向太阳,即便是拿木星大小的液氮罐去,那也是扑不灭的,因为其真正燃烧的区域不在外面,而是在核心。



太阳燃烧的物质是氢,是元素的核聚变,不是化学反应,而太阳的核聚变的开启是由万有引力收缩而产生的。万有引力收缩致使太阳内部受到强力的挤压而产生高温,高温开启核聚变,核聚变反应燃烧氢。从这一系列的进程中可以看得出来,不说拿多大的液氮罐去投向太阳,只要太阳没有被冲击力解体,那么无论往上面投入多大,温度多低的东西上去,它都是没办法将太阳浇灭的。因为,万有引力的收缩终究是会让它复燃的。


小民科


在地球上的常规气压和温度下,氮分子呈现为气态。为了让氮气液化,可以通过加压的方式获得,也可以在常压下降温到-196 ℃得到。在常压下,液氮的密度约为807千克/立方米。

按照题主的假设,如果有罐体积与地球相同的液氮,其体积为1.083×10^21立方米,所以包含的液氮总质量为8.74×10^23千克,即8.74万亿亿吨。倘若把这么多的液氮投入到太阳中,能否把太阳扑灭呢?

先说结论,太阳不会被扑灭,反而会“烧得更加旺盛”。

我们知道,扑火之前需要知道起火物是什么,不然会助长火势。举个例子,如果钠燃烧起来,不能用水、干粉灭火器或者泡沫灭火器来扑火,因为水和二氧化碳都会与钠发生剧烈的氧化还原反应,从而助长火势。

那么,太阳的燃烧原理是什么呢?为什么太阳不能用液氮来扑灭呢?

无论是太阳还是其他恒星,它们的燃烧原理都是核聚变反应。在太阳的核心区域(从中心到0.25太阳半径的区域),太阳自身强大的重力使这里受到极度压缩,导致温度高达1570万度,压强高达地球表面大气压的2500亿倍。在这种条件下,氢原子核有足够的能量碰撞在一起发生核聚变反应,结果合成出氦原子核。在氢核聚变过程中,缺失掉的一小部分质量会转化为能量,这就是太阳的“燃烧”机制。

如果把8.74万亿亿吨的质量倒到太阳上,这会让太阳的质量增加大约250万分之一。更高的质量意味着核心区域会受到更强的压缩作用,所以温度和压强会更高,从而使核聚变反应的速率变得更快,导致太阳的温度变得更高。

如果想要让太阳更快熄灭,理论上可以有两种方法。一种方法是让太阳大幅度减重,通过抽取太阳的物质,使其质量降为目前质量的7.5%(80倍木星质量)以下,这样太阳将没有足够的质量来进行核聚变反应,它将不会是一颗恒星。

另一种方法是让太阳大幅度增重,这与第一种方法完全相反。通过不断给太阳输送物质,让太阳的质量大幅度增高,它的寿命将会大幅度降低。当太阳的质量增加到目前的上百倍时,它的寿命将会只有短短的数百万年,而不是现实中的100亿年。只需几百万年的时间,增重后的太阳将会发生超新星爆发,并且核心区域坍缩成能够吞噬光的黑洞。

在正常情况下,已经存在了46亿年的太阳将会继续燃烧50亿年。太阳的最终结局不会出现超新星爆发那样猛烈的景象,而只是会出现一定程度的物质喷发,形成行星状星云,残留下的核心将会演变为白矮星。在数十亿年里,白矮星还会继续依靠余热发光,最终将会完全冷却为黑矮星。


火星一号


地球只有太阳的几百万分之一大小,质量更是微乎其微,你把一个冰块丢进熊熊燃烧的森林大火里,能灭掉吗?


沉眠之星


理论上 达到核聚变的条件就会发生聚变 而一但开始了聚变就必须将一切可聚变的聚变完。即使可控了聚变只能在某种程度上控制速度而不能随心所欲的终止及重新开始。


时空不在


并不能 液氮只是有冷却作用并不是主要扑灭火 再说太阳比地球太大了


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