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太阳还能燃烧多少年?当太阳死去地球会怎样?

2016-04-18 10:41:32 来源: 新浪科技

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  至诚财经网(www.zhicheng.com)04月18日讯

太阳还能燃烧多少年

  2016年4月13日的太阳。尽管已经燃烧了45亿年之久,但太阳正值壮年,还有一半的寿命

  与万事万物一样,恒星不断产生,繁盛,然后死亡。我们赖以生存的太阳也不会是例外,而当太阳走向死亡之时,我们生活的地球也将随之消亡。但地球的消亡将不会是无声无息的,相反,它将在已经成为红巨星的太阳强烈的高温作用下被炙烤,然后蒸发。

  这或许不是你想听到的故事,但如果你现在就想出门去找地方办理一份“恒星死亡保险”的话,请先等一等,因为时间还很长——这样的情景要发生,至少是在70~80亿年之后。相比之下,全部的人类历史加起来也只不过是这个时间长度的一个零头。

  如果将地球的年龄浓缩成一天的时间,那么人类的诞生不过是这一天的最后一秒钟发生的事。这样的对比能够最生动地表现我们人类自身面对宇宙的渺小和卑微。

  太阳的青年时代:氢的燃烧

  那么当太阳最终迎来生命的终结,将会发生什么?要想回答这个问题,我们首先必须弄清楚太阳是如何发光的。恒星形成于巨大的星云之中,这些星云的大部分物质成分是氢气和氦气,以及少量其他元素。气体本身拥有质量,因此如果你将足够多的气体放在一起,它们会在自身重力的作用下发生塌缩过程。

  这一收缩过程会产生大量热量(在天文学上这被称作“开尔文-亥姆霍兹收缩”)从而造成核心位置气体的加热,直到这些气体发生电离(也就是其原子核中 的电子脱离原子核,成为自由电子,从而导致原子带电)。当达到一定临界条件时,氢原子之间开始引燃核聚变过程,氢原子(各包含一个质子)聚变为氦原子(包 含两个质子和两个中子)。

  这一过程会以光和热的形式大量释放能量,而这会产生自内向外的扩张力,从而阻止其他进一步塌缩的进行。当这两股力量达到平衡状态时,一颗恒星便就此诞生了。

  一颗恒星内部的氢燃料足够维持其持续发光发热长达数十亿年的时间。但这些燃料总有耗尽的那天,到那时候,恒星内部的氢燃料几乎已经全部经过核聚变转变成了氦。此时我们的太阳便再也无法产生足够多的能量并产生足够强大的外向压强来对抗自身重力的影响了,于是它将开始在自身重力的作用下继续向内塌缩。

  然而这一收缩过程产生的热量将不足以像一开始在塌缩过程中引发氢的核聚变过程那样引发氦的核聚变过程。但残留在这个氦核外缘的氢物质将达到足够高的温度并开始发生核聚变,这一过程会产生足够多的热量让太阳继续维持一段时间的相对稳定。

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