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漲知識!4個關於太陽的腦洞問題 讓你眼界大開

太陽或日是位於太陽系中心的恆星,它幾乎是熱等離子體與磁場交織着的一個理想球體。其直徑大約是1,392,000公里,相當於地球直徑的109倍;質量大約是2×10^³⁰千克,約佔太陽系總質量的99.86%,同時也是27,173,913.04347826倍的月球質量。

1.在太陽中形成的氦發生了什麼?

宇宙中所有的氦都是由氫核聚變創造出來這些聚變或是發生在早期宇宙(大爆炸後一分鐘)或是在恆星內部。

圖解:質子-質子鏈反應是太陽和比太陽輕的恆星產生能量的主要方式。

這些氦發生了什麼變化?大多數的恆星在為氦提供了相當大的一部分氫之後都在內部產生了變化。內核崩塌,溫度升高,直到熱到足以將氦融合為更大的原子,例如,將三個氦原子結合成碳。同時,一些氦也會和這樣的碳結合產生氧。在內核外被稱之為殼層的地方仍有足夠多的氫可以融合成更多氦。但內核開始融合更重的原子核,順便說一下,這就是一個普通恆星在向紅巨星過渡,正如我們的太陽。

圖解:碳氮氧循環是比太陽重的恆星主要產能方式。

在紅巨星階段後,太陽將會丟掉它的層層外衣,留下富含氦的內核部分(白矮星),這一部分將在宇宙的生命期限內逐漸冷卻。對於比太陽大得多的恆星來說,在紅巨星階段之後,內核就可以基本「自由發揮」去製造越來越重的原子,一旦核內的氦用盡,該恆星又會崩塌,發熱,然後恆星們將碳和氧熔成更大的原子,如果恆星足夠巨大,這一過程將一直持續直到鐵被熔出。到了這個程度上,內核變得更熱但無法再進行熔合。恆星崩塌,變的不穩定,坍縮。各種爆炸,形成超新星和中子星(或黑洞)。

2.太陽中有重元素嗎?

50年來我一直在讀天文學和天體物理學的書,但依然是個門外漢,只能理解其中的部分內容。我剛讀到某個叫Micol的人寫的一本書,講到在多維空間中,地球上有重元素,這些元素來自於地球賴以形成的宇宙雲。Ok,明白了,很清楚。然後他又說到太陽(同樣是形成於宇宙雲)上卻不存在重元素,為什麼?

太陽上「的確」存在重元素(比氧更重的元素),但是它在太陽的整個質量中只佔到0.5%,這個比例比地球上重物質的比例要小。這是因為太陽碩大無朋的體積使其可以抓牢更多的氫和氦。因此,太陽上的大部分物質是氫和氦。重元素所佔的比例較小。

3.太陽由什麼元素組成?

太陽由什麼元素組成?(例如,鐵氧......等等)?

氫元素是構成太陽最主要的元素,然後是氦。就量來說,氫佔70%,氦28%,碳,氮和氧合佔1.5%,其他元素佔0.5%(鐵,鎳和一些較輕的元素)。我們預計與太陽差不多大的恆星主要都是由氫和氦組成,因為這兩者是大爆炸之後立刻出現的,而其他元素則是在恆星的生命周期內才形成。更有趣的是,我們知道太陽沒有大到可以自己形成另外0.5%的其他元素:這意味着太陽並不是第一代恆星,它所形成的位置上曾經有一個更大更猛的恆星存在。

4.太陽每5秒鐘燒掉幾十億噸的可燃氣體是不是真的?

我聽到一個難以置信的說法,太陽每5秒鐘燒掉幾十億噸的可燃氣體,這是不是真的?

太陽每秒鐘確實燒掉上億噸的氫,通過核聚變將其轉化為氦,這是太陽的能量來源,如果太陽消耗可燃氣體的速度變慢,我們就無法獲得生命所需的熱量。然而,我們無需驚慌,因為太陽中有大量的氫,而太陽的質量為2 x1030千克,其中一小部分被用於核反應。如果我們以太陽每秒消耗的能量來計算太陽的年齡,你會發現,太陽可以存活約100億年。

責任編輯: 王和   來源:天文在線 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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