“天火”還能燃燒多久?
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)資源 2009-09-22 13:24:58
“天火”還能燃燒多久?
對(duì)于我們地球人來(lái)說(shuō),宇宙中沒(méi)有哪個(gè)天體能像太陽(yáng)那樣與我們?nèi)绱擞H近。盡管太陽(yáng)發(fā)出的光和熱中只有22億分之一到達(dá)地球,但也足以使地球成為現(xiàn)在這樣一個(gè)生氣勃勃的世界了。
在19世紀(jì)末期,地質(zhì)學(xué)家在南非的特藍(lán)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(lán)藻有相同復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單細(xì)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(shuō),太陽(yáng)照耀地球已有幾十億年了。
太陽(yáng)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(duì)于太陽(yáng)能量來(lái)源之謎,直到1938年,美國(guó)科學(xué)家貝特才初步解開(kāi)。貝特認(rèn)為,太陽(yáng)能源來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的熱核聚變。太陽(yáng)中心的溫度高達(dá)1500萬(wàn)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(huì)被破壞,結(jié)果發(fā)生每4個(gè)氫原子核聚合成1個(gè)氦原子核的物理過(guò)程,與此同時(shí)釋放出巨大的能量。這個(gè)過(guò)程在物理學(xué)上稱為熱核聚變。熱核聚變反應(yīng)比化學(xué)燃燒釋放的能量要大100萬(wàn)倍以上!熱核反應(yīng)放出的能量究竟有多大呢?簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō),1克重的氫變成氦時(shí),放出來(lái)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(shí)發(fā)生的就是這種熱核聚變反應(yīng)。
太陽(yáng)輻射就是在氫聚變成氦的過(guò)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(yáng)每秒鐘消耗的氫的數(shù)量來(lái)看,它似乎不會(huì)維持很久。但事實(shí)并非如此。這是由于太陽(yáng)有著巨大質(zhì)量的緣故。太陽(yáng)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(shuō),太陽(yáng)目前約含有1160億億億噸氫。
除了氫之外,太陽(yáng)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(jì)算過(guò),如果換算成體積,太陽(yáng)大約有80%是氫。
天文學(xué)家推算,大約在五六十億年前,太陽(yáng)在銀河系誕生,一團(tuán)主要由原始?xì)錁?gòu)成的星云不斷旋轉(zhuǎn),形成了一個(gè)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(yáng)原子核“爐火”點(diǎn)燃。從此,這個(gè)巨大的核子爐便開(kāi)始沸騰至今。太陽(yáng)現(xiàn)在正處于壯年時(shí)期,預(yù)計(jì)現(xiàn)在太陽(yáng)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(shí)間。
到那時(shí)候,太陽(yáng)上幾乎全部的氫都燃燒掉了,變成了氦。那時(shí)的太陽(yáng)將變得“虛胖”,即它的物質(zhì)密度變低,體積開(kāi)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(yáng)最近的行星是水星,第二個(gè)是金星,接著就是地球、火星,到那時(shí)的太陽(yáng)會(huì)把水星、金星、地球,還有火星,都一個(gè)個(gè)地吞沒(méi)。那時(shí)的太陽(yáng)顏色發(fā)紅,雖然其表面的溫度會(huì)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(xué)家給這種又大又紅的恒星起了個(gè)名字,叫紅巨星。據(jù)天文學(xué)家估計(jì),太陽(yáng)演化成紅巨星之后,再過(guò)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(yáng)可能會(huì)演變成一個(gè)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(dāng)然,我們不必為50億年后地球是否毀滅而驚慌。也許到那時(shí),人類早已到達(dá)別的星球上重建家園了。按照現(xiàn)代世界上科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度來(lái)看,人類將具備這種能力。
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