“天火”還能燃燒多久?
來源:網(wǎng)絡資源 2009-09-22 13:24:58
“天火”還能燃燒多久?
對于我們地球人來說,宇宙中沒有哪個天體能像太陽那樣與我們?nèi)绱擞H近。盡管太陽發(fā)出的光和熱中只有22億分之一到達地球,但也足以使地球成為現(xiàn)在這樣一個生氣勃勃的世界了。
在19世紀末期,地質(zhì)學家在南非的特藍斯瓦爾的地層中,發(fā)現(xiàn)其中的硅化巖中存在與今天的藍藻有相同復雜結(jié)構(gòu)的單細胞組織,這證明了地球上早在35億年前就有生命存在了。這就是說,太陽照耀地球已有幾十億年了。
太陽連續(xù)發(fā)光幾十億年,它這種神奇而又似乎永不枯竭的能源是什么呢?
對于太陽能量來源之謎,直到1938年,美國科學家貝特才初步解開。貝特認為,太陽能源來自太陽內(nèi)部的熱核聚變。太陽中心的溫度高達1500萬攝氏度,壓力也十分巨大。在這種高溫、高壓條件下,物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)自然會被破壞,結(jié)果發(fā)生每4個氫原子核聚合成1個氦原子核的物理過程,與此同時釋放出巨大的能量。這個過程在物理學上稱為熱核聚變。熱核聚變反應比化學燃燒釋放的能量要大100萬倍以上!熱核反應放出的能量究竟有多大呢?簡單點說,1克重的氫變成氦時,放出來的能量等于燃燒15噸汽油的能量!1千克重的氫的能量,抵得上數(shù)百列火車的煤!作為核武器之一的氫彈比原子彈的威力還要大得多,氫彈爆炸時發(fā)生的就是這種熱核聚變反應。
太陽輻射就是在氫聚變成氦的過程中產(chǎn)生的。在每一秒鐘里,就有630000000噸氫聚變成625400000噸氦。從太陽每秒鐘消耗的氫的數(shù)量來看,它似乎不會維持很久。但事實并非如此。這是由于太陽有著巨大質(zhì)量的緣故。太陽的質(zhì)量為2200億億億噸。這巨大的質(zhì)量中,大約有53%是氫。這就是說,太陽目前約含有1160億億億噸氫。
除了氫之外,太陽質(zhì)量的其余部分幾乎全都是氦。氦比氫更致密些。在相同的條件下,氦原子的質(zhì)量是同量氫原子質(zhì)量的4倍。有人計算過,如果換算成體積,太陽大約有80%是氫。
天文學家推算,大約在五六十億年前,太陽在銀河系誕生,一團主要由原始氫構(gòu)成的星云不斷旋轉(zhuǎn),形成了一個漩渦,由于引力的影響,所有的氣體都向云的中心聚集,于是產(chǎn)生了高壓和高溫,將太陽原子核“爐火”點燃。從此,這個巨大的核子爐便開始沸騰至今。太陽現(xiàn)在正處于壯年時期,預計現(xiàn)在太陽上的氫,繼續(xù)這樣“燃燒”下去,大約至少還能“燃燒”四五十億年的時間。
到那時候,太陽上幾乎全部的氫都燃燒掉了,變成了氦。那時的太陽將變得“虛胖”,即它的物質(zhì)密度變低,體積開始膨脹,一直膨脹到地球公轉(zhuǎn)的軌道外面。我們知道,離太陽最近的行星是水星,第二個是金星,接著就是地球、火星,到那時的太陽會把水星、金星、地球,還有火星,都一個個地吞沒。那時的太陽顏色發(fā)紅,雖然其表面的溫度會比現(xiàn)在低,但是它卻可以把地球上的海水蒸發(fā)干凈。天文學家給這種又大又紅的恒星起了個名字,叫紅巨星。據(jù)天文學家估計,太陽演化成紅巨星之后,再過幾億年即將衰亡,成為一顆體積很小、密度很大、發(fā)光微弱的天體,叫做“白矮星”。再往后,太陽可能會演變成一個體積比白矮星還要小許多,而且不發(fā)出任何光線的天體──“黑洞”。
當然,我們不必為50億年后地球是否毀滅而驚慌。也許到那時,人類早已到達別的星球上重建家園了。按照現(xiàn)代世界上科學技術(shù)發(fā)展的速度來看,人類將具備這種能力。
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