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太空里没有没有氧气,太阳怎么燃烧?46亿年的疑问,今天终于懂了

太空里明明连氧气都没有,怎么这颗大火球就能一直烧下去,还把光和热送遍整个太阳系。其实很多人都误会了,根本不是太阳在燃烧,

太空里明明连氧气都没有,怎么这颗大火球就能一直烧下去,还把光和热送遍整个太阳系。其实很多人都误会了,根本不是太阳在燃烧,我们平时见的柴火、汽油燃烧,和太阳释放能量的方式,完全是两回事。

平时烧东西,不管是煮菜的煤气还是点着的蜡烛,可燃物得有,氧气也得帮忙,温度够了才能烧起来。这个过程里,原子外层的电子只是换了个搭档,重新组合成新的化合物,比如碳和氧凑一起变成二氧化碳,能量就跟着放出来了。但太阳的反应要剧烈得多,直接往原子核里动手脚的是它,让氢原子核撞在一起,变成更重的氦原子核,属于核物理反应,跟电子没关系,自然也用不上氧气。

能量差距更是大到离谱。发生聚变的1克氢原子核,释放的能量差不多等于15吨汽油烧完的效果。普通燃烧靠的是化学键断裂重组,在太阳面前这点能量,就像划了根火柴和引爆一颗恒星的区别。太阳的能量来源,也不是什么燃料燃烧,而是质量凭空少了一点,四个氢原子核变成一个氦原子核后,总质量会轻一点,按照质能方程把这部分消失的质量转化成能量,就是太阳发光发热的秘密。

想知道这一切在太阳内部是怎么发生的,得先看清太阳的结构。不是实心球,它是一个巨大的等离子体团,71%是氢,27%是氦,剩下的都是些重元素。真正产生能量的,只有核心那一小块区域,外面的圈层,其实都是能量传递的通道。

太阳核心的环境,说出来你可能不敢信。能飙到1500万摄氏度的是温度,压力更是相当于3000亿个地球大气压。在这种极端条件下,才能让氢原子核攒够力气,冲破彼此间的排斥力,撞在一起抱成团,这就是太阳主要的聚变方式,质子-质子链反应。简单说,四个氢原子核经过几步反应,最终变成一个氦原子核,同时把那点消失的质量变成能量。

这些刚产生的能量,可不是马上就能传到地球的。一开始它们是高能的伽马射线光子,在太阳内部要绕无数个弯,走一条漫长又曲折的路。从核心到太阳表面,快则1万年,慢则17万年,会慢慢降级的是这些光子的能量,最后变成我们能看到的可见光,还有能感受到的热量,再辐射到宇宙里,经过8分多钟飞到地球。

所以不是太阳在烧燃料,而是在慢慢消耗氢。科学家算过,已经这样稳定释放能量46亿年的是它,现在核心里的氢还很充足,再烧50亿年完全没问题。

等核心的氢用完,才会开始太阳的晚年生活。到时候会转而聚变氦生成更重元素的是它,体积也会慢慢膨胀,变成一颗红巨星,那时候它的边缘,可能会超出地球现在的轨道。再往后,会慢慢飘散的是外层物质,核心则会坍缩成一颗白矮星,安安静静地散发余热,直到最后彻底冷却。

所以啊几万年前在太阳核心诞生的能量,可能就是我们每天看到的阳光,原来这颗看似永恒的恒星,也有自己的生命周期。看完这些,是不是你对头顶的太阳,多了点不一样的认识?