03.02 太陽已經燃燒50億年了,為何它怎麼也燒不完?

桃花依然在



科學家把太陽結構分為內部結構和大氣結構兩大部分。太陽的內部結構由內到外可分為核心、輻射層、對流層3個部分,大氣結構由內到外可分為光球、色球、和日冕3層 。其中22億分之一的能量輻射到了地球上,成為地球上光和熱的主要來源。太陽裡面的絕大多數氫正逐漸燃燒並變成氦,由於燃燒帶來的中心壓力升高,它的溫度也隨之增高,亮度也跟著增強。太陽從中心到0.25太陽半徑是太陽發射巨大能量的真正源頭,也稱為核反應區。在這裡,太陽核心處溫度高達1500萬度,壓力相當於3000億個大氣壓,隨時都在進行著四個氫核聚變成一個氦核的熱核反應。

據科學家推算,太陽的能源來自於內部氫原子核的核聚變,每4個氫原子核聚變為1個氦原子核。而到40億年後,太陽內部的氫原子核將燃燒殆盡,開始燃燒它的氦原子核,此時太陽的體積會迅速膨脹,進入“紅巨星”階段,吞沒太陽附近的行星;而再過10億年,也就是50億年後,當太陽的氦原子核也燃燒殆盡後,太陽將會坍縮成一顆白矮星。所以,太陽並不是燃燒不完,而是要再過50億年後才會熄滅。當然,太陽熄滅了,我們的地球也走到了生命的盡頭……


希望d田野


太陽「燃燒」的秘密,在於其質量(可以不嚴格的理解為重量)。

質量太小,溫度就不夠,而且核反應產生的能量也不夠多,不足以維持溫度。

而如果質量太大,核反應的速度就會太快,使得恆星在極短的時間內就回消亡。在天文學中,有一個規律——恆星的質量越小,其壽命就越長。

太陽不是特別小,也不是特別大。這使得它能夠產生足夠的光和熱,同時也能有足夠的壽命。

太陽的所謂「燃燒」,和我們通常理解的燃燒不一樣。我們熟悉的燃燒,比如燒一塊木頭,其實是化學反應,比如碳和氧氣反應產生二氧化碳。

但恆星的所謂「燃燒」則不一樣,它發生的其實是核反應。在恆星中,質量比較輕的元素變成質量比較大的元素,同時釋放出巨大的能量。氫變成氦,氦再繼續反應,產生更重的元素。就這樣一層層的推進,一直到鐵。

鐵元素無法與任何其他元素由核反應產生能量。到了鐵元素足夠多的時候,太陽就會開始走向衰亡。它首先會變成一顆紅巨星,其半徑甚至會大於地球的軌道半徑,從而吞噬地球。而後,由於引力的作用,太陽最終會變為一顆白矮星,靠著殘存的熱量,發出昏暗的光芒。最後溫度散盡,歸於黑暗。


章彥博


太陽已經燃燒50億年了,為何它怎麼也燒不完?

是氫元素讓它“燒”了那麼久,而且它還能再“燒”50億年,其實太陽並不算燒最久的,它只是一箇中等長壽的天體而已;真正長壽的是你看不上眼的紅矮星!它們的壽命長達數百億年,甚至可以更久.......

框起來的就是太陽的命運,太陽是我們能見到最亮的天體

距離地球:1.5億千米,

直徑:1.392*10⁶千米,

質量約:1.9891*10^30千克,

佔太陽系體質量的99.86%!

太陽每秒約消耗5億6千4百50萬噸氫聚變成5億6千萬噸氦,丟失了450萬噸的質量,而太陽的光和熱就從這丟失的450萬噸的質量中轉換而來!

或者您不妨計算一下,上圖這個比例計算出來的氫元素,以這個速度消耗約能消耗多少年?

Y=1.9891*10^27噸×73.46%/5.645×10^8/86400/365≈81.75億年

算出來是不是比50億年還要久哈....那肯定了,因為太陽到最後並不能將氫元素全部消耗完,外殼中仍然有大量的氫元素無法進入到內核0.25R的區域內核聚變,在未來的紅巨星時代裡,將隨著外殼飄散在太陽系裡......

太陽中心的核聚變區域

太陽未來的命運,留給我們的時間可並沒有50億年了,因為紅巨星早期地球早已溫升無法生存了....你打算搬到哪裡去?


星辰大海路上的種花家



先說一下,太陽那不是在燃燒,而是核聚變反應,而且反應是發生在太陽的核心區,那裡壓力極高。

我們知道,太陽是一顆巨大的氣態星球,是太陽系的中心,佔據了太陽系中99.86%的質量。從太陽中心點至四分之一太陽半徑這裡成為熱核反應區,這裡集中了太陽質量的一半,但溫度高達1500萬度,壓強達2500億個大氣壓,太陽所發射能量的99%都產自這裡。由於發生核聚變,在熱核區將氫聚變成氦,並釋放出能量,就是我們看到的光和熱。

根據天文觀測,太陽是一顆黃矮星,正常壽命大致為100億年。根據目前的觀測數據,太陽的年齡大約45.7億歲,也就是說,50至60億年之後,太陽核心區的氫元素因熱核反應會耗盡,這時的核心區將發生坍縮,之後的太陽可能會成為一顆白矮星,那時的溫度也會慢慢下降,太陽將最終歸於死寂。


震長


太陽的燃燒,是核聚變反應,它與我們日常的煤炭燃燒是不同的。

太陽非常的龐大,相當於130萬個地球大小,佔有太陽系總體質量的99.9%左右,約等於330000顆地球的質量。而它主要也是由氫元素組成的。氫元素目前約佔太陽質量的四分之三,剩下的是氦和少量的氧、碳等物質。

有關太陽的年齡,人們通過電腦模擬恆星核合成演化過程年得到年齡約為45.7億年。這與放射性定年法得到的45.67億年非常吻合。根據太陽光譜的測定,太陽屬於黃矮星,總壽命大約為一百億年,也就是說,它還有50億年左右的壽命。

太陽的主要能量來源是在核心處,直徑約是太陽直徑的四分之一。那裡一直持續地進行著核聚變活動,是將氫融合成氦的核反應,這也是太陽內部唯一能由核融合產生能量的場所,最終以陽光的形式釋放出熱能,每秒鐘釋放出相當於400萬噸氫的全部能量。

所以,太陽釋放出的能量從核心開始向外傳輸,在多次遊遍各層之後,才能以陽光或微粒的動能形式逃離太陽,這個過程據估計17000年到5000萬年之間。也就是說,我們現在看到的太陽光,可能早在人類還沒有出現時,就已經誕生在太陽核心了。

在太陽內部,核融合過程,是兩個氫原子核對撞後,形成一個氦原子,並在此時放出能量。所以,太陽目前是在不斷地把氫變成氦的過程。

想想太陽那龐大的33萬顆地球質量,那裡有四分之三都是氫元素。要把這些氫全都變成氦,太陽再燃燒50億年也就不足為奇了。

當然,太陽也有熄滅的時候。50億年以後,太陽上的氫大部分都轉化成了氦,太陽就會變得非常不穩定。沒有了大量氫轉氦的聚變過程,它膨脹的力量抵不住中心的引力,於是就開始收縮。

這個收縮過程引發了少量的氫元素加速聚變過程,產生的熱量持續增加,傳導到太陽外層,太陽就象吹氣球一樣持續膨脹,由於表面遠離了核心,使得太陽表面溫度降低,這樣就形成了紅巨星。

紅巨星的半徑也許會是現在太陽的1億倍,隨著時間的推移,也許會變得更大,強大的太陽風更有可能把地球推出現在的軌道。就算地球此時能逃過一劫,上面已經不可能有什麼生命了,因為它的表面可能高達3000度以上。不過地球最終的命運可能還是被紅巨星吞併,有可能被高溫蒸發得一乾二淨。

然而,變成紅巨星的太陽並沒有平靜下來,它的內部仍然發生著可怕的坍縮。當收縮到核心溫度達到1億度時,又引發了氦聚變過程,也就是氦聚變為碳的過程。氦的燃燒要把3個氦原子聚合成一個碳原子,於是又釋放出更高的熱能。

這樣,太陽的氦核心已經成了一顆小型的白矮星,熱失控的氦聚變迅速轉化成碳元素,同時發生巨大的脈動(氦閃耀),這顆衰老的恆星,就象一顆垂死的心臟,每隔一年左右就會脈動一次,這個過程大概要經歷百萬年之久,由於太陽的體積不夠大,所以,當太陽內核轉化成碳後,引力不足以激發碳變成鐵的聚變過程,於是就漸趨穩定。

隨著太陽核心的每一次脈動,大量的物質開始逃離太陽表面,形成星際塵埃,並隨著每一次強大的太陽風向宇宙中擴散。

太陽有可能因此寂滅,當外層物質漸漸消散後,有可能在一片行星狀星雲中,我們看到一顆閃爍的白矮星。也有可能在某一次劇烈的爆炸中,形成一片燦爛而美麗的星雲,這些尚無定論。

在外層被剝離後,太陽炙熱的核心——白矮星,它有可能與地球大小相當,並在數十億年中逐漸冷卻和黯淡,最終形成黑矮星,其內部很可能是鑽石。此時的太陽極其穩定,如果沒有其他的外力因素,這顆鑽石星球有可能維持長達500億年之久。

這就目前科學家們能給出的太陽的熄滅過程。由於一些問題並沒有完全解決,所以,也許並不完全正確。

有研究顯示,現在的太陽光度仍然在緩慢增加,表面的溫度仍然持續上升。如果增加10%,地球上將不會存在液態水。到那時,地球上的生物可能就已經滅絕了。

不過別擔心,這個過程可能會在10億年以後才發生,與咱們無關。


史海探奇


1.有趣的問題,太陽之所以會發光光熱是因為內部時刻都進行著如下熱核反應:

p+p=d+(e+)+v ;d+p=He3+r;

總的反應式為為:

4p=He4+2(e+)+2v+24.7MeV;

其中p為氕核,也就是質子,d為氘核,兩個質子的氫核,v為中微子。

即四個質子經過聚變反應生成氦核,熱核反應就會消耗物質,每秒鐘有3.9×10^45個原子參與核反應。

2.太陽是一個由氫氣和氦氣星雲構成的“虛胖”的圓球,所以照這麼個反應方法,太陽內部的氕核肯定會消耗完的。

3.到底需要多久才能消耗完?

如果人的一生可以分為童年,少年,青年,中年,老年等幾個時期,太陽的氫大約可以燃燒100億年,目前燃燒了大約45億年,可以說是正值壯年。

4.值得注意的是100億年不是太陽的聚變的壽命,因為即使氫聚變消耗殆盡,還有氦,碳,直到鐵。

5.當太陽中心的氫燃燒完以後,不足以向外釋放能量時,太陽開始向中心塌縮,依靠塌縮來繼續產熱,但是塌縮產生的熱量是巨大的,會導致太陽重新變大,膨脹。

6.膨脹後比現在的太陽還要大,變成一顆紅巨星,那時離太陽最近的三大行星,水星、金星、還有地球將全部被吞噬。也有可能太陽由於質量變輕對於地球等小弟控制減弱,地球更遠離太陽。


核先生科普


不是燒不完,而是沒燒完,就人類對於太陽的研究來看,太陽的壽命起碼還有50億年以上,所以如果人類能繁衍到那個時候,應該可以看到太陽的謝幕。

其次太陽的燃燒實際上是一種熱核反應,它的主要組成物質是氫,還有一部分的氦。

它們的原子核進行結合的時候,就會釋放出了巨大的能量,但太陽的核聚變也不是無窮無盡的,因為它含有的氫和氦就那麼多。

氫元素和氦元素在聚變的過程中,會轉化成碳,氧,硅等更重的元素。那麼一直到鐵元素為止,核聚變就會停止。

不是說鐵元素不能核聚變,而是鐵元素聚變需要吸收能量,所以一顆恆星聚變到最後,內部的重元素會越來越多。

另外越輕的元素在進行核聚變的時候,釋放出的能量就越大,例如氫就是最輕的元素,所以氫原子核在變成氦原子核的時候,釋放的能量是最大的。

最後太陽的最終命運,就是演化成一顆白矮星,而白矮星經過漫長時間的冷卻之後,又會最終變成一顆黑矮星。

但科學家們通過計算發現,一顆白矮星冷卻成黑矮星的時間,起碼需要幾百億年,而我們這個宇宙才誕生不過100多億年,所以就目前來說,黑矮星還不存在.....


種植恆星


太陽距離我們地球大約為1.5億千米,無時無刻都散發著光和熱,給我們地球帶來溫暖。已經不停的燃燒五十億年了。為什麼它一直燒都燒不玩呢?



其實太陽的燃燒與我們地球上的火焰燃燒不同,地球上的火焰是化學反應,而太陽的燃燒是核聚變。由於太陽引力非常龐大,使得中心不斷壓縮,內核的溫度將高達1500萬度,這樣就產生了核聚變,由四個氫原子聚變成一個氦原子的熱核反應。


核聚變中每秒400萬噸的物質將轉化為能量,產生的能量需要1000萬年才能到達表面,由於太陽質量過於龐大,這對於太陽來說幾乎是微乎其微。所以才能燒這麼久。

雖然太陽的質量佔據了太陽系百分九十九點八的質量,不過終有一天會燃燒殆盡的,根據科學家的推算,太陽還能燃燒50億年,在50億年後將進入老年時代,變成紅巨星膨脹到十分巨大,最終形成一顆安靜的白矮星


宇宙探索未解之迷


首先聲明一下,太陽並不是燃燒。太陽發光發熱為地球提供源源不斷的能量,靠的是其內部時時刻刻都在發生的劇烈的核聚變反應。太陽誕生至今已經有50億年了,它也“燃燒”了50億年,但是太陽也並不是永恆不變的,它大概還有50億年的壽命屆時它會先後經歷紅巨星和白矮星的過程,最終停止發光發熱。

太陽為什麼這麼經“燒”呢?首先就是太陽的質量巨大,太陽的質量在整個太陽系中的佔比超過了99%,它的直徑大約是1392000公里,相當於地球直徑的109倍,體積大約是地球的130萬倍,質量大概是地球的33萬倍,從化學組成來看,現在太陽的質量大約四分之三是氫。太陽是一顆黃矮星,在大約50至60億年之後太陽內部的氫元素幾乎會全部耗盡,太陽的核心將發生塌縮,導致溫度上升,這一過程將一直持續到太陽把氦元素變成碳元素。

雖然氦聚變產生的能量比氫聚變產生的能量要少,但是溫度也更高因此太陽的外層膨脹並且會把一部分的外層大氣釋放到太空中,當轉向新元素的過程結束時太陽的質量將會稍稍下降,外層將延伸到地球或者火星目前運行的軌道處。

像太陽這麼大的恆星在主序星階段的時間就會有100億年,成為紅巨星和白矮星之後的壽命將會更長。在現階段,核聚變是在核心將氫聚變為氮,每秒鐘有超過400萬噸的物質在太陽的核心轉化為能量,產生中微子和太陽輻射,到目前為止太陽大約轉化了100個地球質量的物質成為能量。雖然核聚變時時刻刻都在進行,每秒鐘釋放的能量也是巨大的,但是即使是到了其主序星生命的末期,太陽的質量與現在相比也不會有太大的變化,因為核反應釋放的能量也是巨大的,一克氫轉化為氮所釋放的能量,等於15噸媒燃燒所釋放的能量。

雖然核反應消耗的物質對於太陽來說微不足道,但是核反應的發生需要一定的條件,只有在高溫高壓的太陽核心,核聚變反應才可以發生,而核聚變反應所產生的能量(也就是光),往往需要幾百萬年的時間才可以到達太陽的表面,最終發散出去並被地球所利用。隨著太陽不斷向外輻射,太陽上的氫會越來越少,最終太陽停止發光發熱,到那個時候地球也就不能再孕育生命了。當然我們可能還等不到太陽“熄滅”的那一天,因為太陽在紅巨星階段的時候體積將會劇烈膨脹,可以吞掉水星,熔掉金星,地球也會被烤焦,最後化為灰燼。





當然了,到那一天的到來人類還有好幾十億年的時間,在這樣漫長的時間裡,人類總可以找到一顆適合自己居住的行星,也能夠製造出星際間來往的工具。


鏡像科普


目前太陽已經燃燒了50億年,總有一天它是會被燒完的。

很多人都覺得不可思議,為什麼太陽一直都燒不完呢?

這是因為太陽真的是太大了,它的壽命是以百億年來計算的。當然以我們人類的生命比起來,我們的壽命真的是微不足道。

太陽有多大呢?

太陽的直徑是139.2萬公里,大約是地球的109倍。體積是地球的130萬倍,從目前的科學數據看來,太陽質量的四分子三是氫。太陽的壽命大約為100億年,目前太陽已經有45.7億歲了。




目前,太陽的演化主要是產生核聚變把氫變成氦,每秒就會有400萬噸的物質在太陽的核心轉化為能量,產生微子和太陽輻射。


據有關科學家報道,太陽再過50億年左右,其內部的氫元素被全部耗盡,太陽核心坍縮,這一過程會把氦元素變成碳元素,並且太陽外層會劇烈膨脹,吞食太陽系中的大部分行星,最後冷卻變成一顆白矮星,到這個時候,太陽的能源已經被耗盡,等待的只能是慢慢的熄滅。


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