科學也可以如此靠近

為什麼太陽能夠在沒有氧氣的太空,燃燒上百億年?答案你不會想到

5月
15
2019

2019年5月15日16時 今日科學 居家科學家

居家科學家

太陽系因太陽而命名,太陽是太陽系的核心,它的質量占到了太陽系總質量的99.86%,它給太陽系帶來了光和熱,也給地球生命的誕生帶來了適宜的條件,可以說太陽是地球生命之母,沒有它就不會有地球生命的誕生,不會有人類的誕生。

古時候的人們並不知道太陽到底是什麼東西,只知道它能夠熊熊燃燒,以為它就是一個不斷燃燒的巨大火球。可是隨著人類走進科技的時代,有了天文望遠鏡等觀測設備之後,對太陽的認知有了根本的改變。

現在我們都知道,太陽是一顆恆星,像這樣的恆星在宇宙中多到無法估計,銀河系恆星的數量達數千億個,太陽只不過是恆星家族中比較弱小的存在,比它大的恆星有很多。恆星給黑暗寒冷的宇宙帶來了一絲光明和黑暗,它是宇宙中比較耀眼的存在。

我們都知道,恆星是一顆燃燒的星球,但是根據我們對燃燒的理解,物質的燃燒需要氧氣,可是宇宙中處於真空狀態,並沒有氧氣,那太陽為什麼能夠燃燒如此長的時間?根據科學家的估算,太陽還可以燃燒50多億年,是什麼原因導致它能夠持續燃燒上百億年?

相信很多人已經對此已經有了答案,太陽的燃燒和我們普通意義上的物質化學燃燒是不一樣的,普通的燃燒需要氧氣參與才行,沒有了氧氣,燃燒的物質就會熄滅。可是太陽的燃燒不同,它是一種核聚變反應,並不是普通的燃燒,而是更高大上的能量釋放模式。

太陽內部核聚變的燃燒是氫,所以太陽近四分之三的質量都是氫,在太陽的核心處,每一分每一秒都在進行著劇烈的活動,即四個氫聚變成一個氫核的熱核反應。通俗一點說就是每一秒鐘就有6億噸的氫變成5,96億噸的氦,並且釋放出400萬噸氫的能量。太陽的燃燒就是採用核聚變這種方式。它向宇宙釋放光和熱,正所謂燃燒自己,照亮他人。

太陽表面的溫度高達6000度以上,而在太陽內部的問題則高達1500萬度,同時這裡還是一個高壓的環境,相當於3000億個大氣壓。核聚變反應不需要氧氣的參與,只要有氫的存在,它就可以一直進行下去,太陽也就可以一直燃燒。

太陽之所以能夠燃燒上百億年,也是根據太陽的質量計算出它內部所含氫的質量,根據核聚變的反應公式大體可以計算出它的壽命達100億年,目前太陽已經燃燒了50億年,它的生命已經走完了一半,再有50億年,它的氫也會燃燒完,同時太陽會不斷膨脹向紅巨星轉變,吞噬水星,金星和地球。最後太陽演化為一顆白矮星。

這是我們太陽的壽命,那麼宇宙中其它的恆星是否也能夠像太陽一樣,能夠燃燒100億年?當然不是,恆星能夠燃燒多少年,主要是根據其核聚變反應對氫的消耗來決定的,並不是說質量越大的恆星,它的燃料就越久,事實卻正好相反,質量越大的恆星,由於內部的核聚變反應更劇烈,對氫的消耗會更快,壽命反而越短。

如果是一顆超大質量的恆星,它的壽命可能只有幾十億年,然後就會發生超新星爆發,最後演化為一個黑洞,中等質量的恆星,壽命低於百億年,最後演化為一顆緻密的中子星。而像太陽這樣的黃矮星,大小適中,壽命反而更加長,因此,黃矮星所在的星系更容易誕生生命星球,產生文明。

因此,科學家在尋找宇宙中可能存在的生命星球以及文明星球的時候,主要目標就是放在像太陽一樣的黃矮星附近,它的宜居帶內如果存在類地行星,那麼這顆行星上面有大氣層,有液態水的可能性就會很大,同時誕生生命和文明的可能性自然也會更大。

人類應該為能夠生存在太陽這樣質量比較小的太陽系而高興,如果太陽不是一顆黃矮星,而是一顆質量更大的恆星,那人類的命運可能就非常不妙了,根據質量越大,恆星壽命越短的原則,這個時候的太陽有可能已經在向紅巨星轉變,給地球帶來的影響就是溫度會越來越高,生命以及人類恐怕很難適應這樣的高溫,地球表面有可能已經無法生存,只能躲在地下。

好在,我們的太陽是一顆能夠燃燒上百億年的黃矮星,現在太陽才燃燒了50億年,離它向紅巨星轉變至少還有10億年以上的時間,這留給了人類足夠的發展時間。只要人類的科技不斷發展,10億年的時間足夠可以讓科技發展到一個我們無法想像的地球。

10億年後,人類可能早已成為星際文明,殖民行星遍布銀河系,那個時候即使太陽膨脹向紅巨星轉變,威脅到地球,人類也完全不用擔心,我們完全可以移民到太陽系外的其它星球,或者像《流浪地球》一樣,給地球安裝上行星發動機,將它推離太陽系,去往其它的星系生存。

小夥伴們,你們對此有何看法?


延伸閱讀

動物園推出人與鱷魚共舞的潛水項目,過程超驚險刺激

瀕危的八大稀有動物,大熊貓不算啥

科學家發現有史以來最遙遠超大質量黑洞

300年前中國天空曾變詭異血紅?它也能隨時讓人類

10顆天空中最亮的星星 天狼星是夜空中最亮的


熱門內容

友善連結