地球是一顆生命星球,也是人類生存了數(shù)百萬年的家園,地球能夠誕生豐富的生命,誕生人類,由一顆生命星球升級為文明星球,除了地球本身有強(qiáng)大的磁場和厚厚的大氣層之外,還有一個(gè)重要的外部條件,那就是有恒星太陽的照顧。
如果沒有太陽,地球不會(huì)有適宜的溫度,表面不會(huì)有大量的液態(tài)水,自然也不會(huì)誕生生命,更不會(huì)誕生人類??梢哉f,太陽是人類的母親一點(diǎn)也不為過。因此,古人對太陽是非常崇拜的,不少的部落將太陽當(dāng)作圖騰。
古人對太陽的了解非常有限,只知道它是一個(gè)燃燒的大火球,可太陽到底是什么,古人事不知道的。隨著人類的快速發(fā)展,走進(jìn)了科技發(fā)展的道路之后,人類在科技的幫助下,才開始研究探索宇宙的奧秘,這個(gè)時(shí)候我們也終于明白了太陽其實(shí)就是一顆恒星,像這樣的恒星在宇宙中無數(shù)個(gè),我們夜晚看到的天上星星,大部分都是像太陽一樣的恒星,只不過它們距離地球太遠(yuǎn)遙遠(yuǎn),我們才只能看到星星大小。
太陽是銀河系數(shù)千億個(gè)恒星中的一員,恒星可以說是宇宙的明燈,給黑暗寒冷的宇宙空間帶來了些許陽光和溫暖。對于太陽,人類自古以來就非常好奇,于是有人提出了一個(gè)問題:為什么太陽能夠燃燒46億年而不滅?對于這個(gè)問題,科學(xué)界也經(jīng)歷了一次次的探索才弄明白。
事實(shí)上,太陽燃燒到現(xiàn)在是大于46億年的,要知道地球的年齡約46億年,而太陽系因太陽而誕生,太陽誕生后才慢慢誕生了地球等八大行星,科學(xué)家認(rèn)為太陽的年齡應(yīng)該有50億年了,我們所說的燃燒46億年,其實(shí)是以地球年齡來算的。
不管太陽的年齡多大,但是它能夠燃燒46億年而不滅,的確是非常不可思議的??茖W(xué)家最初認(rèn)為,太陽的燃燒有可能是化學(xué)燃燒,任何物質(zhì)的燃燒都離不開燃燒,太陽自然也不例外??茖W(xué)家認(rèn)為太陽的燃燒是某種化學(xué)反應(yīng),于是通過這種產(chǎn)能方式計(jì)算了太陽的壽命。
結(jié)果和事實(shí)是完全不相符的,如果太陽是通過收縮或化學(xué)反應(yīng)燃燒來產(chǎn)能,那么太陽可能早在幾百萬年前已經(jīng)耗盡燃料了,不可能像現(xiàn)在這樣,沒有任何變化。那么,太陽燃燒的原因肯定還有第三種方式。這個(gè)謎團(tuán)一直到愛因斯坦的質(zhì)能方程式出現(xiàn)之后才得到解決。
愛因斯坦是近代科學(xué)界最偉大的物理學(xué)家,他除了偉大的相對論之外,還有一項(xiàng)影響深遠(yuǎn)的研究,那就是質(zhì)能方程式E=mc^2,這個(gè)方程式告訴我們?nèi)魏斡匈|(zhì)量的物體都必須有等量的能量。質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,受此啟發(fā),英國天文學(xué)家愛丁頓于20世紀(jì)20年代提出,太陽實(shí)際上是將其質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。太陽的核心是一個(gè)巨大的核能站。太陽中心每時(shí)每刻都在發(fā)生著核聚變,聚變產(chǎn)生的光子從內(nèi)部拋射到太陽表面。
如果太陽的內(nèi)部是一個(gè)核聚變能源站,那一切就說得通了。要知道太陽內(nèi)部有著大量的氫原子,四個(gè)氫質(zhì)子融合在一起,形成一個(gè)氦原子。在此期間,4個(gè)質(zhì)子中有一小部分質(zhì)量丟失了。由于質(zhì)能守恒,這些質(zhì)量會(huì)轉(zhuǎn)化成巨大的能量,使得太陽輻射出的功率高達(dá)3.9 x 10^26瓦。
太陽能夠燃燒46億年之外,就是其內(nèi)部的核聚變反應(yīng),這是一種強(qiáng)大的能源模式,一直以來都是科學(xué)家不斷探索和研究的方向。一旦人類掌握和實(shí)現(xiàn)了可控核聚變技術(shù),那人類將不再為能源發(fā)愁,而人類有可能也會(huì)直接進(jìn)入星際文明。
不過,太陽的核聚變反應(yīng)同樣需要消耗燃燒氫,而太陽內(nèi)部的氫原子是有限的,也會(huì)不斷減少。根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算,太陽的壽命大概約有100億年左右,它已經(jīng)燃燒了50億年,再有50億年,太陽將停上燃燒,那個(gè)時(shí)候太陽會(huì)快速膨脹為紅巨星,隨之向內(nèi)坍縮,最后演變?yōu)橐活w白矮星。
太陽能夠燃燒46億的奧秘終于弄明白了,那么是不是宇宙中所有的恒星都能夠燃燒上百億年?當(dāng)然不是,恒星的壽命會(huì)隨著質(zhì)量的不斷增加而減少,也就是說質(zhì)量越大的恒星,它的壽命越短。像太陽這樣的恒星是屬于黃矮星,是恒星家族中比較小型的恒星。
恒星家族中比太陽質(zhì)量大的恒星有很多,科學(xué)家也在宇宙中發(fā)現(xiàn)了很多大質(zhì)量的恒星,有的甚至是超大質(zhì)量的恒星。這些大質(zhì)量的恒星,它們的壽命都非常短,有的只有幾億年,而一些質(zhì)量特別大的恒星,其壽命只有數(shù)千萬年,然后就會(huì)膨脹坍縮,最后演變?yōu)楹诙础?br />
通過恒星質(zhì)量越大,壽命越短這個(gè)方向,科學(xué)家在尋找地外生命和外星文明的時(shí)候,主要目標(biāo)也是集中在像太陽這樣的黃矮星附近。要知道一顆生命星球的誕生可是需要漫長的時(shí)間,少則幾億年,多則幾十億年。而智慧生命的誕生更是漫長,人類誕生于數(shù)百萬年前,也就是在地球形成的46億年后才出現(xiàn)的。
由此可見,宇宙中其它的星系想要誕生生命星球或智慧文明,那么恒星的壽命必然也要漫長才行,如果只有幾億年或幾千成年的壽命,根本等不到行星誕生生命就已經(jīng)毀滅了,恒星的死亡也基本上意味著這個(gè)星系基本沒有了誕生生命的可能。
只有像太陽這樣的黃矮星,壽命長達(dá)100億年,如此漫長的時(shí)間才有足夠時(shí)間讓宜居帶內(nèi)的行星發(fā)育,演化成長為生命星球,并最終誕生智慧生命,形成文明。
原標(biāo)題:為什么太陽能夠燃燒46億年而不滅?聽過科學(xué)家的解釋明白了