太阳还会存在多久?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 05:56:25
太阳还会存在多久?

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太阳还会存在多久?
目前太阳所处的主序星阶段,通过对恒星演化及宇宙年代学模型的计算机模拟,已经历了大约45.7亿年.据研究,45.9亿年前一团氢分子云的迅速坍缩形成了一颗第三代第一星族的金牛T星,即太阳.这颗新生的恒星沿着距银河系中心约27,000光年的近乎圆形轨道运行.太阳在其主序星阶段已经到了中年期,在这个阶段它核心内部发生的恒星核合成反应将氢聚变为氦.在太阳的核心,每秒能将超过400万吨物质转化为能量,生成中微子和太阳幅射.以这个速度,太阳至今已经将大约100个地球质量的物质转化成了能量.太阳作为主序星的时间大约持续100亿年.太阳的质量不足以爆发为超新星.在50~60亿年后,太阳将转变成红巨星,当其核心的氢耗尽导致核心收缩及温度升高时,太阳外层将会膨胀.当其核心温度升高到 100,000,000 K时,将发生氦的聚变而产生碳,从而进入渐近巨星分支.地球的最终命运还不清楚.太阳变成红巨星时,其半径可超过1天文单位,超出地球目前的轨道,是当前太阳半径的260倍.然而,届时作为渐近巨星分支恒星,太阳将会由于恒星风而失去当前质量的约30%,因而行星轨道将会外推.仅就此而言,地球也许会幸免被太阳吞噬.然而,新的研究认为地球还是会因为潮汐作用的影响而被太阳吞掉.即使地球能逃脱被太阳熔融的命运,地球上的水将被蒸发而大气层也会散逸.实际上,即使太阳还是主序星时,它也会逐步变得更亮,表面温度缓慢上升.太阳温度的上升将在9亿年后导致地球表面温度升高,造成目前我们所知的生命无法生存.其后再过10亿年,地球表面的水将完全消失.红巨星阶段之后,由热产生的强烈脉动会抛掉太阳的外壳,形成行星状星云.失去外壳后剩下的只有极为炽热的恒星核,它将会成为白矮星,在漫长的时间中慢慢冷却和暗淡下去.这就是中低质量恒星的典型演化过程

太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。这种能量是由四个氢原子核在高温高压的条件下聚变成一个氦原子核而释放出来的。我们知道,一个氢原子核的原子量是1.00728,一个氦原子核的原子量是4.0015,4个氢原子核的质量应为4.0292。当4个氢原子核聚变成1个氦核时,就要亏损0.0276个单位的质量,其中,1克氢核聚变成氦核时要亏损0.0069克的质量。这就是说,太阳能的产生是以消耗质量为代...

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太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。这种能量是由四个氢原子核在高温高压的条件下聚变成一个氦原子核而释放出来的。我们知道,一个氢原子核的原子量是1.00728,一个氦原子核的原子量是4.0015,4个氢原子核的质量应为4.0292。当4个氢原子核聚变成1个氦核时,就要亏损0.0276个单位的质量,其中,1克氢核聚变成氦核时要亏损0.0069克的质量。这就是说,太阳能的产生是以消耗质量为代价的,而且这些质量转化成太阳辐射就不再属于太阳了。太阳每秒钟要损失大约400万吨的质量,对于巨大的太阳质量来说简直太微不足道了。从太阳诞生到目前的50亿年中,太阳仅消耗了0.03%的质量,即使再过50亿年也仅消耗太阳质量的0.06%。可问题是,太阳质量再大,总还是有限的,到底太阳的寿命还能维持多长时间呢?对地球又有什么影响呢? 太阳的一生是从星云开始的,最后一直到红巨星、白矮星,成为太阳的死骸,这一过程大约要经过100亿年,也就是说再过50亿年将是太阳的死期,而我们人类生活的地球将在太阳变成膨胀的红巨星时被其吞掉。如果我们人类能生存到那个时代的话,就只能飞到其他星球上去生活了。 太阳内部发生的是核聚变。 太阳的原始高温是由它的内部压力而来。根据万有引力定律原理,物体的质量越大,其引力就越大。早年的太阳在滚雪球般发展时,随着质量的增加,引力也愈强,吸引周围的物质就越多,就更增加了质量,如此循环,太阳的质量越来越大。同时质量越大内部压力越大,从而温度不断的升高。产生热核聚变的条件是要有足够的压力(称之为临界压力)和合适的点火温度.随着原始太阳质量的不断增大,内部压力和温度的升高,达到满足产生热核反应的条件后,太阳就开始发光发热,成为一颗恒星.一般来讲,气体星球要成为恒星,必须要有一定的质量,这样它内部的压力和温度才能达到热核反应的条件,这个质量叫做临界质量.典型的例子就是我们太阳系中最大的气态行星—木星,同样也是由氢元素构成的气态星球,但由于它的质量小于临界质量,内部的压力和温度达不到产生热核聚变的条件,所以它只能是一颗气态行星。不过它是一颗潜在的太阳,有科学家推测,将来太阳毁灭后,没有太阳制约的木星将凭着它太阳系老大的地位吸引周围的行星自成一个小太阳系,同时也不断吸收周围的物质增加质量,达到临界质量后就会发光发热,成为另一颗太阳,不过那是50亿年以后的事了。

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