太阳“燃烧”50亿年未熄，科学家推翻燃烧说曝光真实旨趣
发布日期：2025-03-31 06:11 点击次数：116
在东说念主类悠悠岁月长河中，太阳宛如一个不朽的主角，紧紧占据着据说、宗教与科学的聚光灯下。每天朝晨，它从东方缓缓起飞，将温顺的后光绝不惜啬地洒向地面；傍晚，又在西方渐渐落下，留住一抹好意思艳的余光。太阳就这样日复一日、无时无刻地追随着我们，为地球带来光明与温顺，可全球有莫得念念过，这颗看似长期散漫着后光的恒星，到底能“燃烧”多久呢？
时时在收集宇宙里，看到有东说念主发出这样的疑问：“太阳还是存在50亿年了，那它到底什么时候会灭火呢？”然而，科学家给出的谜底，径直任性了我们以往的贯通——太阳，从来就莫得果真意旨上的“燃烧”过。
为啥说太阳不是在燃烧？
念念要搞显著“太阳不燃烧”这个事儿，咱得先把“燃烧”在科学上的界说弄了了。在我们生涯的地球上，燃烧其实便是一种化学反馈，说白了，便是物资和氧气搅和在沿路，然后开释出能量的经由。就好比我们生篝火的时候，木料里的碳原子和空气中的氧气一鸠合，就变成了二氧化碳，同期还噼里啪啦地开释出光和热，把周围齐照亮、烤暖了。
如果把太阳里面发生的核聚变格外地当成是“燃烧”，那可就乱套了，一堆逻辑问题就会扑面而来。
先来说说能量计较这一块。我们假定太阳的能量是靠碳氢化合物的氧化反馈产生的，那按照这个算法，太阳的总能量也就只够保管或者5000年。可我们齐知说念，地球的年纪齐有45亿年了，这差距也太大了，根本说欠亨啊。
再望望恒星分类。天地里的恒星林林总总，有很多恒星根底就不含氧，像第一代恒星，简直全是由氢和氦构成的。如果恒星非得有氧气才能“燃烧”，那这些恒星可咋存在呢？这就好比你说作念饭必须得用电饭煲，可有的方位根本就莫得电，那饭还作念不作念了？
还有天地演化模子。恒星通过核聚变，合成了碳、氧、铁这些重元素，这些元素然而行星和生命出身的物资基础。如果恒星不进行核聚变，那天地里的物资就不会这样丰富各样，行星、生命也就齐没契机出现了，通盘天地齐得是另一番景况。
太阳能量的果真开始——核聚变
在20世纪初的时候，物理学家们还在筹议太阳的能量到底是从哪儿来的，其时有东说念主以为可能是太阳的引力收缩产生的。直到1920年，英国天文体家亚瑟·爱丁顿忽视了一个果敢的猜念念：太阳的能量，说不定是来自原子核的变化。也便是说，太阳是靠着核聚变来开释能量的。
太阳的中枢，就像是一个超等浩大的“核反馈炉”，直径差未几有25万公里。这里的环境，简直不错用“恐怖”来形容，温度高达1500万摄氏度，压强更是达到了地球海平面大气压的2500亿倍。在这样顶点的条款下，氢原子核，也便是质子，就像一群豪恣的小粒子，以每秒数百公里的速率滥加粗暴。
按照经典物理学的表面，这些带正电的质子，因为齐带着相通的电荷，会彼此摒除，根本没主张围聚。可神奇的是，量子力学里有个纯正效应，让这些质子有那么一丢丢的概率突破这个障蔽。当两个质子之间的距离小到小于1飞米，也便是10⁻¹⁵米的时候，强核力就像一对强有劲的大手，顿然把它们“粘”在沿路，变成了氘核，这个氘核便是含一个质子和一个中子的氢同位素。
接着，这个氘核也不本分内，延续和其他质子碰撞。经过一连串复杂得像迷宫相同的反馈，终末就造成了氦核，这个氦核里有2个质子和2个中子。在这个经由中，会有质料失掉。把柄爱因斯坦的质能方程E=mc²，每合成一个氦核，或者会有0.7%的质料滚动成能量，别看这个比例好像不大，换算下来，每合成一个氦核，就能产生4.3×10⁻¹²焦耳的能量呢。
这能量看着好像未几，但架不住太阳的反馈限度大呀。每秒钟，太阳中枢就有梗概6亿吨的氢滚动成5.96亿吨的氦，那损失的400万吨质料，就十足变成能量开释出来了。这能量有多大呢？绝顶于每秒钟引爆900亿颗百万吨级的氢弹，这样刚劲的能量，减轻驰松就能把通盘太阳系齐照亮。
太阳还能“精通”多久？
太阳之是以能“长命”，和它能量开始的效果，还有燃料储备有很大磋磨。核聚变开释能量的效果，那可比化学反馈高太多了。就拿氢来说，燃烧1千克的氢，只可开释或者1.4亿焦耳的能量，可如果进行核聚变，1千克氢开释的能量能达到6.3×10^14焦耳，这燃烧效果，简直是一丈差九尺，核聚变的效果是燃烧的450万倍呢。
不外，就算核聚变效果这样狠恶，太阳的燃料也不是用之束缚的。太阳是个气态巨球，质料有1.989×10^30千克，一运转氢的含量差未几占73%，也便是或者有1.453×10^30千克的氢。但是，核聚变可不是随断然便就能发生的，得得志特定的条款，温度得达到1500万开尔文，压力得有2500亿大气压，是以惟一太阳中枢半径25%的内核区域，也便是或者占太阳总质料10%的部分，才有经验发生热核反馈。
经过科学家们的计较，这个核反馈堆刚运转的时候，装的“燃料”，也便是氢元素，或者有6×10^26吨。按照面前每秒铺张6亿吨氢的速率，太阳还能保管核聚变或者100亿年。面前的太阳，恰巧46亿岁，就像是东说念主到了丁壮，处在主序星阶段。和刚出身的时候比起来，它的光度还是增强了30%。这是因为跟着时候的推移，太阳中枢的氦灰越积越多，中枢就会渐渐收缩。中枢密度变大了，核聚变的效果就晋升了，就这样，太阳一直保管着放射压和引力收缩之间那种奥密的均衡。
太阳和地球的改日红运
虽说太阳面前还能稳沉稳当地发光发烧50亿年，但这种均衡早晚是要被任性的。或者在50亿年后，当太阳中枢的氢丰采下落到10%傍边的时候，太阳就会开启一段剧烈的演化历程。
这个时候，太阳的氢壳层运转燃烧，太阳就像一个吹了气的气球，体积会扩张250倍，名义温度也会裁减，看起来就变成了红橙色，认真投入红巨星阶段。在这个阶段，太阳的中枢因为失去了能量的相沿，会运转收缩，温度还会进一步升高，这又会让外层的氢壳层发生更剧烈的核聚变。外层物资在放射压力的作用下，会急剧扩张，太阳的直径会扩大200倍，到时候，水星、金星可能就会被太阳径直吞掉，地球的轨说念也可能会被太阳靠拢。
与此同期，太阳中枢的氦在引力的压缩下，温度会突破1亿摄氏度，然后就会触发氦闪。这个氦闪可不得了，氦核在短短几分钟内，就集聚变成碳，开释出的能量绝顶于太阳现时亮度的100亿倍。这几分钟，就像是太阳在“终末的豪恣”，标识着太阳从安详的中年，一下子投入了凶残的晚年。
在太阳变成红巨星的这段时候里，地球的红运也充满了不笃定性。如果太阳扩张的时候莫得完全把地球吞没，那它剧烈的放射也够地球喝一壶的。海洋会被挥发，大气会被剥离，地球名义会被烤成一派熔岩萧疏。如果地球红运不好，被太阳的外层包裹住了，那就会因为摩擦，一头扎进太阳的中枢，透顶被汽化。
不外，在太阳投入红巨星阶段之前，地球可能就还是不安妥生命居住了。或者10亿年后，太阳的亮度会比面前增多10%，这个变化看似不大，但还是足以让地球上的海洋应允，整个复杂的生命神气齐将走向终结。
等太阳的红巨星阶段散伙，它的外层物资会像烟花相同抛散出去，造成行星状星云，而中枢则会坍缩成一颗高超的白矮星。这颗白矮星或者有地球那么大，它不会再进行核聚变了，就靠着剩下的余热，渐渐冷却。再过百亿年，它就会变成一颗冰冷的黑矮星。到阿谁时候，太阳系里就只剩下这些千里默的星骸，还有那些被冻结的行星。如果地球还幸运存在，那也会变成一座长期冰封的墓碑，见证着也曾的清朗与变迁。
