为什么太阳能够燃烧50亿年而不灭?它使用的究竟是什么燃料?
万物的生存离不开能量 , 不管是植物还是动物还是其它的简单生命 , 它们的生存都需要能量来支撑 。地球是一颗物种丰富的生命世界 , 除了智慧生命人类之外 , 还有数百万种以上的各种物种 。
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进入科技时代之后 , 在科技的帮助下 , 我们开始不断认知地球 , 认知地球之外的世界 。这个时候 , 我们终于搞明白了太阳是什么?其实太阳并不神秘 , 它在宇宙中是非常普遍的存在 , 跟地球一样同样是宇宙的天体 , 只不过由于它的质量非常大 , 成为了能够释放出巨大能量的恒星 。
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任何物质的燃烧都需要燃料 , 一旦燃料没有了 , 这个燃料过程就会终结 , 太阳同样也是如此 。既然太阳能够燃烧50亿年而不灭 , 那么它的燃料必然也是与众不同的 , 事实真的如此吗?
其实太阳燃烧所需要的燃料非常简单普遍 , 它就是占宇宙大部分元素的氢 。我们都知道 , 宇宙起源于138亿年前的奇点大爆炸 , 大爆炸之后宇宙诞生了 , 在此瞬间的能量释放过程中 , 逐渐形成了质子 , 中子 , 电子等基本粒子 。
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到了宇宙大爆炸之后的38万年 , 原子结构得以形成 。此时 , 宇宙中绝大多数的元素是氢元素 , 占比达到75% 。剩余的几乎都是氦元素 , 其他的元素占比极其少 , 连1%都不到 。
即使是现在的宇宙 , 氢元素和氦元素的占比仍然达到了99% , 恒星是宇宙早期诞生的最早一类天体 , 所以组成恒星的物质主要是氢元素 , 其次是氦元素 。氢氦元素组成的天体在宇宙其实非常普遍 , 比如太阳系的木星和土星等气态行星 , 组成它们的元素主要是氢和氦 。
恒星与这些气态行星不同之外 , 就是它们的质量更大 , 当质量达到一定程度之后 , 普通的天体就会成为能够燃烧的恒星 。而这一切的因素跟引力有着巨大的关系 , 宇宙的一切都是在引力的作用下形成的 。
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引力就是宇宙背后真正的操控者 , 当太阳的质量越来越大 , 其引力也会越来越大 , 达到某个临界点的时候 , 引力不断挤压自身 , 太阳内核的温度就会越来越高 , 达到了核聚变反应的温度 。于是太阳内核被激活点燃 , 变成了一个不断运行的可控核反应堆 。
事实上 , 像木星这样的气态巨行星 , 它们的内核之处也是由氢元素在引力的作用下不断挤压而成的固体氢 , 只不过其质量无法达到点燃激光内部核聚变的程度 , 才只能以气态巨行星的身份存在 。
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【为什么太阳能够燃烧50亿年而不灭?它使用的究竟是什么燃料?】由于太阳的质量是地球的33万倍 , 占到了整个太阳系质量的99.86% , 所以太阳聚集的氢和氦元素是非常充足的 , 足够的氢元素才让太阳燃烧了50亿年而不灭 , 未来还能够继续燃烧50亿年左右 。
太阳内部的核聚变反应是一个比较复杂的过程 , 核聚变不断消耗氢转换为氦元素 , 当氢消耗完之后 , 氢氦聚变就结束了 , 这个时候核聚变反应并不会停止 , 而是再以氦元素为燃料继续发生聚变反应 , 转移为其它的重元素 。
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