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太阳为何燃烧46亿年不熄灭,它最终结局是什么?

收录时间: 2021-12-20 作者: UFO之家 本文来源:网络

太阳的重要性想必大家都是知道的。如果太阳突然消失,那么地球上的植物会因为没有阳光照射从而无法进行光合作用,整个生态系统将在短时间内崩坏,而且地球的温度将迅速下降变得不适宜生物生存。

更恐怖的是,太阳系中的各个星球会因为失去了太阳引力从而脱离原来的运行轨道,这将导致地球随时都可能和其他行星相撞,这对地球乃至地球上的生物来说都是灭顶之灾。

最主要的是,如果没有太阳,地球在最开始的时候根本就不会诞生生命,由此可见太阳对于地球上的生物和整个太阳系来说都是至关重要不可取代的。

在远古时期因为缺乏对太阳的了解,远古先民们把发光发热的太阳当作图腾和神灵进行顶礼膜拜,许多关于太阳的神话传说也就随之应运而生。

15世纪,天文学家哥白尼否定了教会提出的“地心说”,提出了“日心说”,让人类第一次从科学角度对太阳有了一定的了解。19世纪中后期,随着科技的不断进步人类成功踏足宇宙,从而对太阳也有了进一步的了解。

俗话说“知道得越多,不知道的也就越多”,随着对太阳的不断研究,越来越多让科学家疑惑不解的问题开始出现,比如说科学家经过计算认为太阳已经燃烧了46亿年了,那么为什么它燃烧了46亿年还不熄灭?而它最终的结局又会是什么样的呢?

我们都知道燃烧离不开三个要素:可燃物、助燃剂、火源,而宇宙是一个近乎真空的空间,那里并没有氧气这种助燃剂用于太阳的燃烧,正因为少了燃烧三要素之一的助燃剂,所以太阳的燃烧反应如果跟我们在地球上看到的火焰燃烧一样的话,那么根本就不可能烧起来。

而燃烧的本质就是一种释放出光和热的化学反应,太阳也确实释放出光和热了,但是因为缺少了助燃剂所以它又不算传统意义的燃烧,那么太阳的这种燃烧究竟是什么呢?

起初科学家们认为太阳的燃烧是一种另类的化学反应,助燃剂可能是一种人类还没有发现的新物质,但是科学家经过对这种产能方式的计算,再结合太阳的实际年龄发现,如果太阳的燃烧是一种化学反应的话,那么它在几百万年前就应该燃料耗尽停止燃烧了。

但是事实上,现在的太阳仍然处于“壮年”时期至少还可以燃烧50亿年左右,所以它的燃烧方式肯定不是普通的化学反应,虽然知道了太阳的燃烧方式并不是化学反应,但是它的燃烧究竟是什么原理,科学家仍然是一筹莫展。

然而随着爱因斯坦提出著名的“质能方程”事情才出现了转机,根据这个质能方程人们知道质量和能量可以相互转化,并且揭示了质量和能量在本质上是其实是一样的。

也正是因为这个质能方程,人们推导出核能可以释放出强大的能量,于是制造出了改变世界战争格局的核武器。而科学家发现核聚变可以产生强大的能量,这和太阳的燃烧极为相似,于是提出假设:太阳的“燃烧”是否也是一种核聚变反应?

有了研究方向研究的速度自然就会突飞猛进,经过研究科学家们发现太阳的内部有一个核反应区,在那里温度高达1500万度,并且每时每刻都在进行四个氢核聚变成一个氦核的核聚变,核聚变过程中产生的光子从内部被抛到了太阳表面,从而让太阳看起来像是一个剧烈燃烧的火球。

当然了,宇宙中万事万物都会有终结的一天太阳也不例外,因为核聚变需要大量的氢元素同位素,所以总有一天这些氢元素的同位素会被全部消耗完,那么当太阳中的氢元素同位素被消耗完,它又会变成什么样呢?

事实上,一旦太阳中的氢元素同位素被消耗完,也就意味着太阳不再进行“燃烧”,它的生命也就走到了尽头,虽然科学家们计算过太阳中氢元素同位素的剩余量至少够它燃烧50亿年左右,但是随着太阳内部氢元素同位素的不断减少,再过大约10亿年太阳的体积就会开始膨胀。

而一旦太阳开始膨胀,这就意味着它将开始向红巨星转变。所谓的红巨星其实就是每个恒星的“老年期”,一旦它们开始向红巨星转变那么体积就会开始变大。科学家预测,太阳在几十亿年后变成红巨星时,其体积将会膨胀到地球的轨道附近。

但是别担心,此时的地球并不会和太阳相撞,因为随着太阳体积逐渐增大,它的引力却是慢慢减少的,当它的最外围到达地球轨道时,它的引力早已经无法抓住地球了。

当然了,太阳也并不会一直膨胀下去,当它达到可维持的最大体积之后就会开始向内坍塌,这个时候太阳内的氢元素的同位素将完全耗尽,它将迎来最终的结局。

根据长年累月对宇宙中天体的观察,科学家们认为恒星最终的结局有三种,并且他们的体积的质量也会对他们的结局起到决定性作用。

比如说体积小的恒星停止燃烧后会变成白矮星。白矮星顾名思义就是发出白光、体积较小的天体,目前银河系中观察到的白矮星大约有488颗。因为太阳体积和质量相对较小,所以它最终可能会变成白矮星。

而一些比太阳体积与密度大一些的恒星最终会变成中子星,中子星的密度是非常大的,在宇宙中仅次于黑洞,那么它的密度究竟大到什么程度呢?

根据科学家的推算,中子星每立方厘米的质量可以达到一亿吨以上,也就是说中子星上一个火柴盒大小的部分,其重量就和埃菲尔铁塔差不多。

而再大一些的恒星在最后就会演化成迄今为止宇宙中最神秘的天体——黑洞。黑洞因为具有强大的引力,所以几乎可以将宇宙中任何物质都吞噬就连光都无法逃脱,所以说黑洞是唯目前宇宙中唯一一个无法直接观察到的天体。

以上就是宇宙中恒星的三种最终结局,其实相比较而言变成黑洞才是最可怕的,因为一旦恒星系中的恒星变成黑洞,那么这个恒星系基本上也就不存在了,几乎都会被变成黑洞的恒星所吞噬。

可能有些人担心太阳变成白矮星之后地球上的人类该何去何从,但是其实这个担心是多余的,因为太阳还有50亿年左右的寿命,所以留给人类发展的时间非常充足。

要知道人类走上科技道路还不到两百年的时间,而这段时间的发展速度完全可以用“飞跃”来形容,所以当太阳真正开始灭亡的时候,人类的足迹可能早已经遍布整个宇宙了,即使没有遍布宇宙,总归也会找到新的家园所以根本不用担心。