太陽是怎麼誕生的?為什麼可以燃燒幾十億年,它的燃料又是什麼?

太陽是怎麼誕生的?為什麼可以燃燒幾十億年,它的燃料又是什麼?

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太陽

太陽,是一個近乎理想的等離子球體,同時也是一顆光譜為G2V的黃矮星,它的直徑是地球的109倍,體積則是地球的130萬倍,質量是地球的330000倍。

毫無疑問,太陽是太陽系中質量最高的天體,如果把整個太陽系內的所有天體質量加在一起,甚至包括小行星和宇宙塵埃,太陽佔據總質量的99。86%,從這個角度來看,太陽系中除了太陽之外的天體都是“陪襯”。

太陽是怎麼誕生的?為什麼可以燃燒幾十億年,它的燃料又是什麼?

那麼太陽是怎麼誕生的?它為什麼可以持續燃燒幾十億年,太陽的燃料又是什麼呢?

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太陽的誕生

大約45。7億年前,在一片巨大的氫分子云中,因為引力的原因,這些物質相互聚集,達到一定程度後發生了引力坍塌,大約10萬後,坍塌中心區域形成了太陽,周圍的區域慢慢形成了現在的星系系統。

太陽是怎麼誕生的?為什麼可以燃燒幾十億年,它的燃料又是什麼?

這是一個十分緩慢的過程中,在太陽系形成的初期,整個星系都動盪不安,劇烈的碰撞不斷髮生,地球的衛星月球就是在碰撞中產生的,而太陽本身也在不斷變化,大約在太陽誕生5000萬年後,太陽內部的溫度和壓力達到極限,導致了內部核心中的“氫元素”開始發生核聚變,至此太陽才成為一顆“主序星”。

為什麼原始的太陽系星雲會發生變化,促使太陽的誕生呢?科學家認為,太陽系在誕生之前的分子云可能在一個超大質量的恆星附近,這個恆星在走到自己生命的終點後,引起了一次“超新星爆發”,恰好擊中了原始太陽系星雲,促使了太陽的誕生。

太陽是怎麼誕生的?為什麼可以燃燒幾十億年,它的燃料又是什麼?

簡單瞭解太陽的形成和演化後可以發現,太陽並不是宇宙中的第一批恆星,很可能是第二代或者是第三代恆星,但是太陽的穩定期很長,大約可以維持這個狀態100億年,也就是說太陽還有50億年的壽命。

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太陽的燃燒和“燃料”

為什麼太陽可以不停的燃燒整整數十億年呢?從構成上來看,太陽的大部分都是由“氫”和“氦”組成的,大約四分之三的氫,四分之一的氦,還有2%的重元素代表了太陽不是宇宙中第一批恆星。

太陽燃燒的燃料就是“氫”,大量的氫不斷的進行“核聚變”,就是太陽可以持續燃燒數十億年的原因,甚至太陽還會繼續燃燒數十億年,直到太陽核心中的氫被大量消耗後,才會因為引力失衡膨脹成為一顆紅巨星,就算在膨脹成為紅巨星後,太陽也不會停止釋放熱量,直到徹底冷卻成為一顆黑矮星,太陽才會真正停止燃燒。

太陽是怎麼誕生的?為什麼可以燃燒幾十億年,它的燃料又是什麼?

太陽燃燒的本質是原子核發生聚變,根據愛因斯坦的質能方程和質能等價理論,物質可以根據公式轉化為能量,兩個氫原子的原子核碰撞,聚合成為一個原子核,並且在這個過程中釋放出巨大的能量。

它的核心之所以會不斷的進行核聚變,是因為高溫高壓的極端環境,太陽核心溫度高達1500萬攝氏度,壓力可達3000多億個大氣壓,這樣的環境只能用恐怖來形容,對於人類而言,這樣的環境是很難直觀想象的。

太陽是怎麼誕生的?為什麼可以燃燒幾十億年,它的燃料又是什麼?

太陽是一個典型的主序星,雖然沒有龐大的體積或者超高的質量,但是像太陽這樣的恆星,通常都壽命很長。在宇宙中,越是質量高的恆星,壽命就越短暫,並且在恆星走到生命盡頭的時候,會發生一次“劇烈爆炸”,也就是我們常說的“超新星爆發”。

超新星爆發是恆星最後一次“垂死掙扎”,雖然會造成強烈的爆炸,甚至是釋放出“伽馬射線暴”,摧毀行星的環境。但是恆星死亡時,其實整個恆星上的氦並沒有消耗太多,大部分氦元素都會在超新星爆發時噴灑出去,形成新的星雲,孕育出新的恆星。

太陽是怎麼誕生的?為什麼可以燃燒幾十億年,它的燃料又是什麼?

恆星是宇宙中的主角,也是宇宙大尺度結構的基礎單位,一個個恆星系因為引力相互組合,形成更大的星系,最終形成了宇宙的物質結構。而人類,只是一個普通的恆星系中,一個小小行星上的生物,面對太陽,我們都無比渺小,更別提面對浩瀚的宇宙了。

總結一下,恆星是從一大片分子云中誕生,太陽之所以可以燃燒數十億年,是因為太陽內部的核聚變反應,而太陽燃燒的燃料是恆星中大量的“氫”。

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