太阳每小时会“烧”掉144亿吨物质,为何在未来还会越来越大?

魅力科学君 2020-10-10 16:13:39

太阳就像一个熊熊燃烧的大火球,每时每刻都在向外释放出光和热,其中的极小一部分(大约22亿分之1)传递到了地球上,地球也因此而变得温暖和舒适。

太阳每秒钟释放出的能量大约为3.8 x 10^26焦耳,根据爱因斯坦的质能方程E=MC^2,我们就可以计算出太阳每秒钟会损失大约400万吨的质量,假如将计时单位换成小时的话,我们就可以得到一个令人吃惊的结论,即太阳每小时会“烧”掉144亿吨的物质。那么太阳在未来会不会变得越来越小呢?

一般来讲,既然太阳在不断地损失物质,那么太阳在未来应该会越来越小才对,但科学家却告诉我们,实际情况却恰恰相反,在未来的日子里太阳的体积将会持续增大,在大约50亿年以后,太阳还会变身为一颗巨大的“红巨星”,其表面甚至会膨胀到地球轨道附近。

太阳每小时会“烧”掉144亿吨物质,为何在未来还会越来越大?

首先要说的是,太阳的质量大约有2千亿亿亿吨(2 x 10^27吨),由此可见,与太阳本身的质量相比,144亿吨根本就不算什么,按照每小时“烧”掉144亿吨的速度,即使在50亿年以后,太阳因此而损失的质量也不过占其总质量的万分之3左右,对太阳的影响可以说是微乎其微。那么为什么太阳在未来还会越来越大呢?这需要从太阳的内部机制来解释。

从本质来看,宇宙中所有的星球都是大量的物质在引力作用下凝聚而成,太阳当然也不例外,由于太阳的质量很大,其星体就会因为自身的重力而不断地坍塌,越往内部的物质,其压缩程度就越高,物质密度也就越大。

随着坍塌过程的持续,太阳的核心区域的物质密度就越来越大,同时温度也越来越高,当达到一个临界值的时候,太阳核心的氢核聚变就被点燃了,这就是太阳的光和热的能量来源。

核聚变释放的能量是相当巨大的,在太阳核心的核聚变启动之后,其释放的能量就会汹涌而出,进而在太阳内部产生一个向外的压力,我们可以将其称为辐射压,它可以有效地阻止太阳的坍塌。

当太阳核心的核反应较弱的时候,重力就会占上风,这时太阳的体积就会因为重力而缩小,而体积缩小了,太阳核心的物质密度和温度就会进一步增加,所以核反应就会趋向于更加剧烈,从而使辐射压大幅增强,于是辐射压就占了上风。

在这种情况下,太阳的体积就会膨胀,而在膨胀之后,其核心的物质密度和温度就会降低,这又会使核反应变弱,于是重力又会重新占到上风……

也就是说,太阳的自身重力能让太阳的体积持续收缩,而太阳内部的辐射压则能让太阳的体积膨胀,所以我们可以认为,太阳的体积大小取决于这两种力量的平衡状态。那么这两种力量会一直保持现在这种平衡状态吗?答案当然是否定的,因为太阳的“核燃料”终归是会被“烧”完的,所以重力将会是笑到最后的一方。

但在这个过程中的很长一段时间里,太阳内部辐射压却会逐渐加强,从而让太阳越来越大,为什么这么说呢?

氢核聚变的最终产物是氦,而太阳核心的温度以及物质密度是不足以点燃氦核聚变的,因此这些氦就会在太阳核心不断聚集,这就会造成太阳核心壳层向外扩张,从而使氢的聚变区域越变越大。

聚变区域变大了,同等条件下的参与核聚变的氢就会更多,而太阳的重力却几乎一直不变,所以太阳的辐射压就会逐渐增强,并导致太阳在未来越来越大。事实上,在这种机制的作用下,太阳从诞生以来就一直在变亮,相应的其体积也在不断地增大。

由于太阳内部的辐射压非常强劲,以至于太阳外层的氢根本就无法进入太阳的核心区域,因此现在的太阳其实只有核心的一小部分区域在“燃烧”,其半径只有太阳半径的4分之1左右。

在大约50亿年后,太阳核心的氢就会被消耗殆尽,在这种情况下,太阳就会因为内部失压而急剧坍塌,从而使其核心形成一个温度和物质密度更高的环境,这就会使太阳外层的氢在太阳核心外围发生剧烈的核聚变反应,从而集中释放出巨大的能量。

这种现象被称为“氢壳层核聚变”,在此之后,太阳内部的辐射压将会急剧增长,以至于其自身重力根本就无法与之抗衡,于是太阳就会像“吹气球”一样迅速膨胀,从此演化成一颗“红巨星”。

与此同时,因为太阳的核心依然没有辐射压,所以它还会继续坍塌,其温度和物质密度会进一步增加,当达到一个临界值的时候,太阳核心的氦核聚变就会被点燃,并在极短的时间释放出比之前的氢核聚变高出上亿倍的能量(单位时间内),这就是大名鼎鼎的“氦闪”了。

简单总结一下,虽然太阳每小时会“烧”掉144亿吨的物质,但是这种质量损失对太阳来说是极为微小的,而太阳之所以在未来不会越来越小,而会越来越大,其实是因为受到太阳内部的辐射压的影响。值得一提的是,当上述的一切结束之后,太阳会演化成一颗致密的白矮星,届时它的体积将会和地球差不多大。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

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26 阅读:27518
评论列表
  • 莫言 27
    2020-10-10 19:00

    能量守恒定律,太阳用它的“辐射”方式侵略各个星体,到最后太阳会说:你们死了我还活着,我死了你们都得陪葬。

    武大郎开店不许别人高 回复:
    上次又说每秒300吨氢,每小时也达不到亿吨啊,我该相信谁
    UC网友14xxxx3488 回复:
    氢核啊!你是不是又要问我氢核从哪来?那我会说根据各种理论依据,最多的说法是来源于宇宙大爆炸,因此宇宙里面最多的就是氢元素!
  • 2020-10-12 15:39

    胡说八道,大阳只是一颗发光的星球,根本就没有燃烧

    见微知著 回复:
    你自己理解错了,文中的烧不是带双引号就是说像,可没有说是燃烧,核心词是核聚变
    jsea 回复:
    太阳本来就不算燃烧,只是核聚变罢了
  • 2020-10-10 17:29

    看完了,还是不懂表达的是什么意思?

    鱼宝宝 回复:
    太阳燃烧物质!物质变少于是引力变小!引力变小慢慢的不能对抗燃烧时的膨胀力!于是太阳慢慢膨胀变大!
    阿雄888 回复:
    谢谢!你说的一目了然[点赞][点赞]
  • 2020-10-11 18:11

    我弟弟也可以变大,也可以变小[得瑟]我不关心太阳能在多久,我只关心明天的砖头烫不烫手

    ͜✿҉ ͜ღ҉ ℘ ೄ ζั͡ 回复:
    阴天砖头就不烫手了[得瑟]
  • 2020-10-11 01:53

    请问一下小编地球的岩浆每天燃烧多少吨物质!??

  • 2020-10-11 14:15

    要等呢么久,快点不行吗,我等不及了!

  • 2020-10-10 17:33

    等太阳烧完麻烦回我一个短信

  • 2020-10-10 22:56

    写的不错,为什么还有冷嘲热讽

  • 2020-10-10 17:37

    一块碳

    回去了 回复:
    氦聚变的产物就是碳
    艺人 回复: 回去了
    铁元素
  • 2020-10-11 16:33

    不就是变大变小嘛 搞得就跟我不会一样

    用户15xxx10 回复:
    牙签一样的会变大[得瑟][得瑟]
    UC网友10xxxx2206 回复:
    蚕蛹在变能变多大
  • 2020-10-12 12:00

    小编你怎么那么清楚太阳是烧着的?而且还是几吨的。比仙婆们都历害?[点赞]

  • 2020-10-11 21:25

    不会,到时候太阳会爆炸[笑着哭],

  • 2020-10-11 23:53

    看一遍就懂了

  • 2020-10-13 12:01

    杞人忧天

  • 2020-10-12 23:56

    都是想像,太阳是不是核聚变都不一定,啥事都靠吹

    Caffeine 回复:
    就像应该只是会说话的猪一样
  • 2020-11-05 17:40

    太阳生命周期大概有90亿年的氢聚变和10亿年的氦聚变,最后太阳内部又生成一个太阳把外层推开形成红巨星[吃瓜]

    皓月之明 回复: 夜里销魂
    银河系最少有几百亿颗像太阳一样的恒星,就好像你在社会人群中看到从婴儿到老年的人群,来反推自己的人生过程[吃瓜]
    夜里销魂 回复:
    你是怎么知道的呀[100]
  • PPY 5
    2020-10-10 23:11

    太阳的质量足够的大,

  • 2020-10-18 23:58

    煤球一直燃烧会变小吗?[呲牙笑][呲牙笑]

  • 2020-11-04 21:53

    经我论证,太阳是光粒子的反光体,光粒子来自遥远的宇宙中心,所以,太阳根本不是在燃烧,别担心他会烧完,即使烧完,人类也己经灭绝几百亿年了。

  • Jack 4
    2020-10-10 18:44

    水星面的星球去那儿了?是被太阳吞了。也是加燃料了

    stone 回复:
    水星的质量对于太阳来说也是微不足道啊
  • 2020-10-11 18:10

    人家印度还移民太阳呢,这一扩大到地球就不用发射导弹了。

  • RS7 4
    2020-10-11 22:23

    核聚变到铁元素就结束了

  • 2020-10-12 01:39

    这么说黑洞内部也有聚变

    ͜✿҉ ͜ღ҉ ℘ ೄ ζั͡ 回复:
    黑洞是另外一个层次的聚变
  • 2020-10-12 20:30

    50亿年之后我该怎么办,得提前想想办法

    咖啡加点糖 回复:
    到时候我们一起流浪地球[点赞][笑着哭][得瑟][呲牙笑][鼓掌]
  • 2020-10-13 19:30

    会变成红巨星[得瑟]

  • 2020-10-14 18:52

    会先变得越来越大

  • 2020-10-19 22:03

    意义何在,几十亿年的事,还是考虑未来十年房价的事吧!

  • 2020-10-18 19:53

    核聚变和裂变,烧掉了什么?

    UC网友21xxxx2632 回复:
    氢核聚变,释放出能量,你能活着说话,就是通过各种方式吸收了太阳的释放出的能量
  • 2020-10-28 01:01

    未知的世界中还有很多未知的领域待时间去探索,地球渐渐在复苏,现在除了阳光没变,其它都在变

  • 2020-12-15 16:50

    基础框架先设计好,再有的人,慌什么慌?好比先买房再结婚,顺序不能搞颠倒,不然没商量。

  • 2020-12-20 14:15

    太阳多重谁称出来的[得瑟]一层表面就全论斤量

  • 2020-10-11 04:50

    本身太阳不是燃烧。只是发光的星球。

  • 2020-10-11 15:48

    不是烧掉,而是聚变

  • 2020-10-12 11:37

    不是说能量守恒吗?怎么会少?难道小编想推翻宇宙能量守恒法则!!!

    Caffeine 回复:
    你难道没晒过太阳?
  • 2020-10-17 16:07

    假象,一切如梦幻泡影。

  • 2020-10-18 20:25

    我就想知道科学家是怎么知道太阳是烧的能量?又是什么能量?用什么仪器测出来的?我读书少大家别欺负我[哭哭]

    UC网友16xxxx0332 回复:
    你确实读书少
  • 好看[笑着哭]

  • 2020-10-20 11:53

    2千亿亿亿亿吨?只是上称量啦[点赞][点赞][点赞]

  • 2020-10-29 12:01

    [横脸笑]那蒸发产生的太阳风帶走多少粒子,

  • 2020-11-03 17:23

    就剩50亿年了,我得做准备了!

    平民老百姓 回复:
    晚了兄弟,老夫都已经准备了50亿年了
  • 2020-12-07 08:22

    那是的,太阳比我小时候小多了,那时候总有脸盆大小,现在差不多一个茶杯口大小,我目测的

  • 2020-12-20 23:17

    是谁爬上太阳去测量数据的?

  • 2020-12-20 23:10

    其实太阳早已灭绝,我们看到是很久很久以前,因为它已经被后羿射死[笑着哭]

  • 2020-12-23 20:19

    活久见

  • 2020-12-23 22:09

    你以为是皮休?

  • 2020-10-10 22:46

  • 2020-10-10 23:42

    吹牛逼

  • 2020-10-11 22:12

    科学家不是说了吗?鬼膨胀!

  • 2020-10-11 23:57

    活五十年的人操着五十亿年的心?

  • 2020-10-13 21:50

    专家识个鬼!

  • 2020-10-18 00:41

    会又不会。

  • 2020-10-18 15:58

    那每小时7吨的能源就这么厉害了,地球人啥时候能有这技术啊,有了那可不得了啊?

  • 2020-11-03 00:52

    分析的头头是道![点赞][点赞][点赞]但我一直好奇,太阳上燃烧应该说核聚变的H是哪里来的?还聚集为2千亿亿亿吨的球?如果我们在太空中放再多的H₂都会逃逸了吧?

    软饭硬吃曹达华 回复:
    大爆炸时候的产物
  • 2020-12-15 12:15

    形成宇宙的物质又是从哪来的

  • 2020-12-19 21:40

    黑洞有没有可能是也是物质压缩到极致的结果

  • 2020-12-20 16:19

    说不定黑洞就是一个传送门 而传送门的尽头正是太阳内部的核心

  • 2020-12-20 22:13

    太阳就是神,

  • 2020-12-20 22:57

    浩瀚的宇宙

  • 2020-10-10 22:46

    解释的合理

  • 2020-10-11 12:52

    胡说八道。太阳是每秒有6亿吨氢聚变成氦,质量亏损大概400万吨。根本没有你说的这么多

  • 2020-10-11 16:03

    信口开河而已。

  • 2020-10-12 23:17

    都能研究太阳内部了???地球 月球内部搞清楚没。海底还没摸透吧?

  • 2020-10-21 17:35

    [点赞]

  • 2020-11-05 22:03

    就会忽悠,动不动就几百万年,几十亿年以后的事,一个弹药库,你把它点燃以后,它会慢慢燃烧?

    小华 回复:
    这个不是燃烧,是核聚变[汗]
  • 2020-11-10 16:00

    会吗?

  • 研究这些东西的人,到最后都得精神崩溃,变得不正常,会发疯赢天而笑,死状很惨,这些可不是人类能知道的东西,并非凡人管

  • 2020-12-19 02:12

    每小时144亿吨,我就算300一吨哈[呲牙笑][呲牙笑]

  • 2020-12-22 13:35

    原来地球升温不只是温室效应,太阳这家伙越来越亮,越来越热!

  • 2020-10-11 02:00

    人类不必担心地球爆炸,最需要担心的是太阳扩大

  • 2020-10-21 17:42

    太阳烧完还可以在生,你玩完了就玩完了,你不能在生。

  • 2020-10-21 18:32

    144亿吨重,这么准?

  • 2020-10-26 22:29

    地球本来垃圾就太多啦。还来个太阳烧掉的垃圾。垃圾太多。让人受不了。有请环保局,

  • 2020-10-30 12:24

    拿着微博的工资思考太阳系。典型的吃咸萝卜操淡心。

  • 2020-10-30 09:32

    银河系都以太阳为中心。太阳炸了,银河系也不存在了。

    软饭硬吃曹达华 回复:
    你牛逼
  • 2020-11-04 21:53

    瞎几把白话,太阳告诉你的每小时烧那么多了?

  • 2020-12-12 13:39

    宇宙沙盘引爆太阳试试[得瑟]

  • 2020-12-18 19:44

    华为科技正在研制人造宇宙,当太阳爆炸时科学家把地球放在人造宇宙中,那里还有人造太阳,这样太阳引起的宇宙大爆炸对我们就没有影响了。

  • 2020-12-19 21:15

    这到底是谁去称的?[汗]称准了吗

    阳光尘埃 回复:
    这就是人家坐办公室,你去工地搬砖的原因
  • 2020-12-22 16:22

    是谁制造的这个巨无霸核反应堆?

  • 2020-12-24 08:44

    宇宙万物不是人类所想象那样[大笑][大笑][大笑][大笑][大笑]

  • 2020-12-28 16:21

    太阳死了九大行星都玩完

魅力科学君

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