太阳为什么那么大,太阳为什么那么大的写话

 admin   2023-11-29 03:07   27 人阅读  0 条评论

太阳是一颗黄矮星,黄矮星的平均寿命约为100亿年。目前的太阳年龄约为457亿年。太阳是银河系中一颗非常普通的恒星,并不是恒星。最亮或最大,但不是最持久的。


我们的印象是,太阳就像一个“大火”,持续燃烧,提供源源不断的光和热。太阳已经燃烧了46亿年。通常,添加的燃料越多,产生的火就越多。它越发达,消耗燃料的速度就越快,太阳的质量就会变得有限。


太阳为什么能燃烧这么久?


事实上,类太阳恒星的核心温度约为1500万摄氏度,由于引力的巨大挤压作用,恒星核心的等离子体密度会非常高。


根据太阳的质量计算,太阳总共含有10^57个质子,在任何给定时间都有近10个质子位于太阳的中心。


在高压和高温下,位于太阳中心的质子具有很高的动能,因此这些质子之间的碰撞频率非常高,与其他粒子相互作用的次数要多数十亿倍。每秒。


这些碰撞使我们能够计算出获得足够能量以进行核反应链——的第一次连接以形成氘的质子数量。


然而计算结果为0,因为即使质子在太阳中心发生剧烈碰撞,也没有质子能够成为更重的原子核,这说明原子核的温度和密度不足以发生完全核聚变。那么如何进行核聚变呢?


事实上,这离不开量子力学现象的帮助。


由于“质子隧道”效应的存在,太阳核心的质子所携带的能量无法抵消自身电荷的排斥力,因此这些质子有恒定的概率形成更稳定的键合态,因而根据核理论排放。太阳内部粒子的剧烈碰撞每秒仍会导致410^38个质子变成氦核。


太阳能燃烧的原理是什么?


20世纪,科学家利用核物理知识制造了和氢弹。重要的是,这些武器爆炸时可以产生大量能量。依靠核裂变,氢弹依靠核聚变。


和氢弹产生的能量一样,太阳产生的强大能量的来源也是核聚变反应,而不是一般的“燃烧反应”。


太阳内部大约四分之三的物质是氢,其余大部分是氦。太阳能燃烧的过程是一个复杂的过程。首先,通过质子反应,在电子内产生氘、正电子和中微子。


然后氘和质子进一步反应生成氦3,然后反应中出现了两个粒子,同时中微子也出现了,在太阳燃烧的不同阶段,反应中都出现了中微子。


事实上,中微子几乎没有质量,但其穿透力却很强,可以轻易到达地。你可以看到这些光子组成的光谱,这足以证明太阳实际上并没有“燃烧”。


这只是一个发光和升温的过程,但由于太阳的温度很高,所以我们会产生太阳正在“燃烧”的错觉。而且,太阳聚变反应并不是发生在整个太阳,而是发生在从中心到0.25个太阳半径的区域。


此外,太阳中心的温度达到1500万度,压力达到3000亿个大气压,因此经常发生四个氢核聚变成一个氦核的热核反应。


太阳有多大,它能燃烧多长时间?


牛顿万有引力定律指出,重力与物体的质量成正比,与距离的平方成反比,但这些比率不是很准确。然后,在万有引力定律出现102年后,英国物理学家卡文迪什发明了扭力平衡实验,以精确测定万有引力常数。卡文迪什引力常数为G=675410^-11Nm^2kg^2,因此准确计算出太阳的质量为19891x10^30kg。


太阳的燃烧是由于核心在高温高压下发生热核聚变,据统计,太阳内部每秒约有6亿吨氢聚变成5958亿吨氦,质量换算成每秒转化为能源420万吨。


换句话说,如果计算太阳每秒燃烧420万吨质量,则可以看到每天有36288亿吨质量消失,即每年13.25万亿吨。


太阳的质量为19891x10^30kg,假设每年损失1325万亿吨,太阳的质量可以持续15万亿年,但实际上太阳的寿命只有100亿年。


太阳只燃烧了50亿年,只是它所经历的15万亿年的1/3000,所以什么也看不见。而且,人类文明的诞生也只有几万年的时间。我们开始观测太阳才几百年,所以我们还没有注意到它的大小有任何变化。


太阳总是在变化,但与它的质量和体积相比,变化的程度是如此之小,以至于用肉眼观察肯定是困难的。


而且,太阳的外层并不是固体,而是在不断变化,发射出大量的尘埃颗粒,这些尘埃颗粒可以围绕太阳磁场的磁线圈进行有序的圆周运动。


正是这些尘埃颗粒质量的积累,才形成了我们现在看到的绚丽星空景象。太阳系中的八个主要行星体也是由太阳发射的尘埃颗粒逐渐积累而形成的。它是由品质形成的。


一般来说,太阳的变化很小,我们根本看不到太阳有这么小的变化。


生活在阳光下。


太阳的生命经历五个阶段前主序、主序、红巨星、红巨星和白矮星。


事实上,最初太阳并不是我们现在看到的样子,而是由一个巨大的气体云在重力的影响下收缩而成,当核心的温度和密度达到一定程度时,就会发生热核反应。太阳落山了。停止。


此时太阳核心的温度达到了107度左右,这是氢核聚变产生的能量,而我们的太阳目前正处于这个阶段。太阳的下一阶段正在进入红巨星阶段。


这时,随着太阳中心的氢耗尽,能源生产效率自然大幅下降,向外发射的辐射压力开始减弱,导致中心开始收缩,引起太阳能的释放。外壳开始迅速膨胀,太阳体积变得非常大,密度变得非常低。然而这个反应却持续不断地持续着,当原子核温度达到一亿度时,就会发生热核反应,三个氦核聚变成一个碳核,此时,即使氦核被烧尽,中心区域仍然继续存在。气温上升得更快。


当太阳的核能接近枯竭,内部温度变得极高时,高温造成的巨大大气压力和辐射压力导致太阳外壳发生大爆炸,释放出大量物质,最终只剩下稳定的物质。核心仍然存在,它变成了一颗小而致密的白矮星。


总结。


太阳内部的“燃烧”不是正常的燃烧过程。太阳核心——的“火热”本质是核聚变。通过核聚变,太阳的部分质量以能量的形式释放出来,而太阳的质量实际上正在减少。


太阳内部的核聚变和太阳质量产生的内部压力是一个动态平衡的过程,但由于太阳的质量在慢慢减小,所以太阳的尺寸实际上是在不断增大的。


而且,人类在一百多年前才开始观测太阳,在数亿年的尺度上,即使是太阳质量和体积的微小变化,用肉眼也无法看到。


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