03.02 太阳已经燃烧50亿年了,为何它怎么也烧不完?

桃花依然在



科学家把太阳结构分为内部结构和大气结构两大部分。太阳的内部结构由内到外可分为核心、辐射层、对流层3个部分,大气结构由内到外可分为光球、色球、和日冕3层 。其中22亿分之一的能量辐射到了地球上,成为地球上光和热的主要来源。太阳里面的绝大多数氢正逐渐燃烧并变成氦,由于燃烧带来的中心压力升高,它的温度也随之增高,亮度也跟着增强。太阳从中心到0.25太阳半径是太阳发射巨大能量的真正源头,也称为核反应区。在这里,太阳核心处温度高达1500万度,压力相当于3000亿个大气压,随时都在进行着四个氢核聚变成一个氦核的热核反应。

据科学家推算,太阳的能源来自于内部氢原子核的核聚变,每4个氢原子核聚变为1个氦原子核。而到40亿年后,太阳内部的氢原子核将燃烧殆尽,开始燃烧它的氦原子核,此时太阳的体积会迅速膨胀,进入“红巨星”阶段,吞没太阳附近的行星;而再过10亿年,也就是50亿年后,当太阳的氦原子核也燃烧殆尽后,太阳将会坍缩成一颗白矮星。所以,太阳并不是燃烧不完,而是要再过50亿年后才会熄灭。当然,太阳熄灭了,我们的地球也走到了生命的尽头……


希望d田野


太阳「燃烧」的秘密,在于其质量(可以不严格的理解为重量)。

质量太小,温度就不够,而且核反应产生的能量也不够多,不足以维持温度。

而如果质量太大,核反应的速度就会太快,使得恒星在极短的时间内就回消亡。在天文学中,有一个规律——恒星的质量越小,其寿命就越长。

太阳不是特别小,也不是特别大。这使得它能够产生足够的光和热,同时也能有足够的寿命。

太阳的所谓「燃烧」,和我们通常理解的燃烧不一样。我们熟悉的燃烧,比如烧一块木头,其实是化学反应,比如碳和氧气反应产生二氧化碳。

但恒星的所谓「燃烧」则不一样,它发生的其实是核反应。在恒星中,质量比较轻的元素变成质量比较大的元素,同时释放出巨大的能量。氢变成氦,氦再继续反应,产生更重的元素。就这样一层层的推进,一直到铁。

铁元素无法与任何其他元素由核反应产生能量。到了铁元素足够多的时候,太阳就会开始走向衰亡。它首先会变成一颗红巨星,其半径甚至会大于地球的轨道半径,从而吞噬地球。而后,由于引力的作用,太阳最终会变为一颗白矮星,靠着残存的热量,发出昏暗的光芒。最后温度散尽,归于黑暗。


章彦博


太阳已经燃烧50亿年了,为何它怎么也烧不完?

是氢元素让它“烧”了那么久,而且它还能再“烧”50亿年,其实太阳并不算烧最久的,它只是一个中等长寿的天体而已;真正长寿的是你看不上眼的红矮星!它们的寿命长达数百亿年,甚至可以更久.......

框起来的就是太阳的命运,太阳是我们能见到最亮的天体

距离地球:1.5亿千米,

直径:1.392*10⁶千米,

质量约:1.9891*10^30千克,

占太阳系体质量的99.86%!

太阳每秒约消耗5亿6千4百50万吨氢聚变成5亿6千万吨氦,丢失了450万吨的质量,而太阳的光和热就从这丢失的450万吨的质量中转换而来!

或者您不妨计算一下,上图这个比例计算出来的氢元素,以这个速度消耗约能消耗多少年?

Y=1.9891*10^27吨×73.46%/5.645×10^8/86400/365≈81.75亿年

算出来是不是比50亿年还要久哈....那肯定了,因为太阳到最后并不能将氢元素全部消耗完,外壳中仍然有大量的氢元素无法进入到内核0.25R的区域内核聚变,在未来的红巨星时代里,将随着外壳飘散在太阳系里......

太阳中心的核聚变区域

太阳未来的命运,留给我们的时间可并没有50亿年了,因为红巨星早期地球早已温升无法生存了....你打算搬到哪里去?


星辰大海路上的种花家



先说一下,太阳那不是在燃烧,而是核聚变反应,而且反应是发生在太阳的核心区,那里压力极高。

我们知道,太阳是一颗巨大的气态星球,是太阳系的中心,占据了太阳系中99.86%的质量。从太阳中心点至四分之一太阳半径这里成为热核反应区,这里集中了太阳质量的一半,但温度高达1500万度,压强达2500亿个大气压,太阳所发射能量的99%都产自这里。由于发生核聚变,在热核区将氢聚变成氦,并释放出能量,就是我们看到的光和热。

根据天文观测,太阳是一颗黄矮星,正常寿命大致为100亿年。根据目前的观测数据,太阳的年龄大约45.7亿岁,也就是说,50至60亿年之后,太阳核心区的氢元素因热核反应会耗尽,这时的核心区将发生坍缩,之后的太阳可能会成为一颗白矮星,那时的温度也会慢慢下降,太阳将最终归于死寂。


震长


太阳的燃烧,是核聚变反应,它与我们日常的煤炭燃烧是不同的。

太阳非常的庞大,相当于130万个地球大小,占有太阳系总体质量的99.9%左右,约等于330000颗地球的质量。而它主要也是由氢元素组成的。氢元素目前约占太阳质量的四分之三,剩下的是氦和少量的氧、碳等物质。

有关太阳的年龄,人们通过电脑模拟恒星核合成演化过程年得到年龄约为45.7亿年。这与放射性定年法得到的45.67亿年非常吻合。根据太阳光谱的测定,太阳属于黄矮星,总寿命大约为一百亿年,也就是说,它还有50亿年左右的寿命。

太阳的主要能量来源是在核心处,直径约是太阳直径的四分之一。那里一直持续地进行着核聚变活动,是将氢融合成氦的核反应,这也是太阳内部唯一能由核融合产生能量的场所,最终以阳光的形式释放出热能,每秒钟释放出相当于400万吨氢的全部能量。

所以,太阳释放出的能量从核心开始向外传输,在多次游遍各层之后,才能以阳光或微粒的动能形式逃离太阳,这个过程据估计17000年到5000万年之间。也就是说,我们现在看到的太阳光,可能早在人类还没有出现时,就已经诞生在太阳核心了。

在太阳内部,核融合过程,是两个氢原子核对撞后,形成一个氦原子,并在此时放出能量。所以,太阳目前是在不断地把氢变成氦的过程。

想想太阳那庞大的33万颗地球质量,那里有四分之三都是氢元素。要把这些氢全都变成氦,太阳再燃烧50亿年也就不足为奇了。

当然,太阳也有熄灭的时候。50亿年以后,太阳上的氢大部分都转化成了氦,太阳就会变得非常不稳定。没有了大量氢转氦的聚变过程,它膨胀的力量抵不住中心的引力,于是就开始收缩。

这个收缩过程引发了少量的氢元素加速聚变过程,产生的热量持续增加,传导到太阳外层,太阳就象吹气球一样持续膨胀,由于表面远离了核心,使得太阳表面温度降低,这样就形成了红巨星。

红巨星的半径也许会是现在太阳的1亿倍,随着时间的推移,也许会变得更大,强大的太阳风更有可能把地球推出现在的轨道。就算地球此时能逃过一劫,上面已经不可能有什么生命了,因为它的表面可能高达3000度以上。不过地球最终的命运可能还是被红巨星吞并,有可能被高温蒸发得一干二净。

然而,变成红巨星的太阳并没有平静下来,它的内部仍然发生着可怕的坍缩。当收缩到核心温度达到1亿度时,又引发了氦聚变过程,也就是氦聚变为碳的过程。氦的燃烧要把3个氦原子聚合成一个碳原子,于是又释放出更高的热能。

这样,太阳的氦核心已经成了一颗小型的白矮星,热失控的氦聚变迅速转化成碳元素,同时发生巨大的脉动(氦闪耀),这颗衰老的恒星,就象一颗垂死的心脏,每隔一年左右就会脉动一次,这个过程大概要经历百万年之久,由于太阳的体积不够大,所以,当太阳内核转化成碳后,引力不足以激发碳变成铁的聚变过程,于是就渐趋稳定。

随着太阳核心的每一次脉动,大量的物质开始逃离太阳表面,形成星际尘埃,并随着每一次强大的太阳风向宇宙中扩散。

太阳有可能因此寂灭,当外层物质渐渐消散后,有可能在一片行星状星云中,我们看到一颗闪烁的白矮星。也有可能在某一次剧烈的爆炸中,形成一片灿烂而美丽的星云,这些尚无定论。

在外层被剥离后,太阳炙热的核心——白矮星,它有可能与地球大小相当,并在数十亿年中逐渐冷却和黯淡,最终形成黑矮星,其内部很可能是钻石。此时的太阳极其稳定,如果没有其他的外力因素,这颗钻石星球有可能维持长达500亿年之久。

这就目前科学家们能给出的太阳的熄灭过程。由于一些问题并没有完全解决,所以,也许并不完全正确。

有研究显示,现在的太阳光度仍然在缓慢增加,表面的温度仍然持续上升。如果增加10%,地球上将不会存在液态水。到那时,地球上的生物可能就已经灭绝了。

不过别担心,这个过程可能会在10亿年以后才发生,与咱们无关。


史海探奇


1.有趣的问题,太阳之所以会发光光热是因为内部时刻都进行着如下热核反应:

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

总的反应式为为:

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

其中p为氕核,也就是质子,d为氘核,两个质子的氢核,v为中微子。

即四个质子经过聚变反应生成氦核,热核反应就会消耗物质,每秒钟有3.9×10^45个原子参与核反应。

2.太阳是一个由氢气和氦气星云构成的“虚胖”的圆球,所以照这么个反应方法,太阳内部的氕核肯定会消耗完的。

3.到底需要多久才能消耗完?

如果人的一生可以分为童年,少年,青年,中年,老年等几个时期,太阳的氢大约可以燃烧100亿年,目前燃烧了大约45亿年,可以说是正值壮年。

4.值得注意的是100亿年不是太阳的聚变的寿命,因为即使氢聚变消耗殆尽,还有氦,碳,直到铁。

5.当太阳中心的氢燃烧完以后,不足以向外释放能量时,太阳开始向中心塌缩,依靠塌缩来继续产热,但是塌缩产生的热量是巨大的,会导致太阳重新变大,膨胀。

6.膨胀后比现在的太阳还要大,变成一颗红巨星,那时离太阳最近的三大行星,水星、金星、还有地球将全部被吞噬。也有可能太阳由于质量变轻对于地球等小弟控制减弱,地球更远离太阳。


核先生科普


不是烧不完,而是没烧完,就人类对于太阳的研究来看,太阳的寿命起码还有50亿年以上,所以如果人类能繁衍到那个时候,应该可以看到太阳的谢幕。

其次太阳的燃烧实际上是一种热核反应,它的主要组成物质是氢,还有一部分的氦。

它们的原子核进行结合的时候,就会释放出了巨大的能量,但太阳的核聚变也不是无穷无尽的,因为它含有的氢和氦就那么多。

氢元素和氦元素在聚变的过程中,会转化成碳,氧,硅等更重的元素。那么一直到铁元素为止,核聚变就会停止。

不是说铁元素不能核聚变,而是铁元素聚变需要吸收能量,所以一颗恒星聚变到最后,内部的重元素会越来越多。

另外越轻的元素在进行核聚变的时候,释放出的能量就越大,例如氢就是最轻的元素,所以氢原子核在变成氦原子核的时候,释放的能量是最大的。

最后太阳的最终命运,就是演化成一颗白矮星,而白矮星经过漫长时间的冷却之后,又会最终变成一颗黑矮星。

但科学家们通过计算发现,一颗白矮星冷却成黑矮星的时间,起码需要几百亿年,而我们这个宇宙才诞生不过100多亿年,所以就目前来说,黑矮星还不存在.....


种植恒星


太阳距离我们地球大约为1.5亿千米,无时无刻都散发着光和热,给我们地球带来温暖。已经不停的燃烧五十亿年了。为什么它一直烧都烧不玩呢?



其实太阳的燃烧与我们地球上的火焰燃烧不同,地球上的火焰是化学反应,而太阳的燃烧是核聚变。由于太阳引力非常庞大,使得中心不断压缩,内核的温度将高达1500万度,这样就产生了核聚变,由四个氢原子聚变成一个氦原子的热核反应。


核聚变中每秒400万吨的物质将转化为能量,产生的能量需要1000万年才能到达表面,由于太阳质量过于庞大,这对于太阳来说几乎是微乎其微。所以才能烧这么久。

虽然太阳的质量占据了太阳系百分九十九点八的质量,不过终有一天会燃烧殆尽的,根据科学家的推算,太阳还能燃烧50亿年,在50亿年后将进入老年时代,变成红巨星膨胀到十分巨大,最终形成一颗安静的白矮星


宇宙探索未解之迷


首先声明一下,太阳并不是燃烧。太阳发光发热为地球提供源源不断的能量,靠的是其内部时时刻刻都在发生的剧烈的核聚变反应。太阳诞生至今已经有50亿年了,它也“燃烧”了50亿年,但是太阳也并不是永恒不变的,它大概还有50亿年的寿命届时它会先后经历红巨星和白矮星的过程,最终停止发光发热。

太阳为什么这么经“烧”呢?首先就是太阳的质量巨大,太阳的质量在整个太阳系中的占比超过了99%,它的直径大约是1392000公里,相当于地球直径的109倍,体积大约是地球的130万倍,质量大概是地球的33万倍,从化学组成来看,现在太阳的质量大约四分之三是氢。太阳是一颗黄矮星,在大约50至60亿年之后太阳内部的氢元素几乎会全部耗尽,太阳的核心将发生塌缩,导致温度上升,这一过程将一直持续到太阳把氦元素变成碳元素。

虽然氦聚变产生的能量比氢聚变产生的能量要少,但是温度也更高因此太阳的外层膨胀并且会把一部分的外层大气释放到太空中,当转向新元素的过程结束时太阳的质量将会稍稍下降,外层将延伸到地球或者火星目前运行的轨道处。

像太阳这么大的恒星在主序星阶段的时间就会有100亿年,成为红巨星和白矮星之后的寿命将会更长。在现阶段,核聚变是在核心将氢聚变为氮,每秒钟有超过400万吨的物质在太阳的核心转化为能量,产生中微子和太阳辐射,到目前为止太阳大约转化了100个地球质量的物质成为能量。虽然核聚变时时刻刻都在进行,每秒钟释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,太阳的质量与现在相比也不会有太大的变化,因为核反应释放的能量也是巨大的,一克氢转化为氮所释放的能量,等于15吨媒燃烧所释放的能量。

虽然核反应消耗的物质对于太阳来说微不足道,但是核反应的发生需要一定的条件,只有在高温高压的太阳核心,核聚变反应才可以发生,而核聚变反应所产生的能量(也就是光),往往需要几百万年的时间才可以到达太阳的表面,最终发散出去并被地球所利用。随着太阳不断向外辐射,太阳上的氢会越来越少,最终太阳停止发光发热,到那个时候地球也就不能再孕育生命了。当然我们可能还等不到太阳“熄灭”的那一天,因为太阳在红巨星阶段的时候体积将会剧烈膨胀,可以吞掉水星,熔掉金星,地球也会被烤焦,最后化为灰烬。





当然了,到那一天的到来人类还有好几十亿年的时间,在这样漫长的时间里,人类总可以找到一颗适合自己居住的行星,也能够制造出星际间来往的工具。


镜像科普


目前太阳已经燃烧了50亿年,总有一天它是会被烧完的。

很多人都觉得不可思议,为什么太阳一直都烧不完呢?

这是因为太阳真的是太大了,它的寿命是以百亿年来计算的。当然以我们人类的生命比起来,我们的寿命真的是微不足道。

太阳有多大呢?

太阳的直径是139.2万公里,大约是地球的109倍。体积是地球的130万倍,从目前的科学数据看来,太阳质量的四分子三是氢。太阳的寿命大约为100亿年,目前太阳已经有45.7亿岁了。




目前,太阳的演化主要是产生核聚变把氢变成氦,每秒就会有400万吨的物质在太阳的核心转化为能量,产生微子和太阳辐射。


据有关科学家报道,太阳再过50亿年左右,其内部的氢元素被全部耗尽,太阳核心坍缩,这一过程会把氦元素变成碳元素,并且太阳外层会剧烈膨胀,吞食太阳系中的大部分行星,最后冷却变成一颗白矮星,到这个时候,太阳的能源已经被耗尽,等待的只能是慢慢的熄灭。


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