太陽為什么會發光 原因以及演化過程

金燦燦的朝暉,漸漸染紅了東方的天際,高高的黃山主峰被燦爛的云霞染成一片緋紅,溫暖陽光讓人覺得很是舒服,那么為什么太陽會發光呢?下面是小編為大家整理的太陽會發光的原因,希望你會喜歡!

太陽為什么會發光 原因以及演化過程

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太陽會發光的原因
天文學家曾經設想過種種可能的來源 。一個簡單的想法是,太陽是一個正在燃燒的大煤球 。但是仔細計算一下,像太陽那么大(比地球大130萬倍)的煤球,要一直燃燒下來,也只能夠燒3000多年 。因為我們人類的歷史有幾十萬年,有文字記載的文明歷史也有5000多年了 。太陽的“年齡”不可能比人類歷史短 。更何況,要是煤球,越燒越小,太陽光會很快變得越來越暗弱了 。但實際上,經過近百年來的實測,太陽光度并沒有什么變化 。所以,煤球燃燒的想法,肯定是不對的 。
20世紀來,隨著原子物理學的發展,人們才解決了太陽能源問題 。著名科學家愛因斯坦發現了物體質量與能量的關系 。只要有一點點質量轉化為能量,其數值就十分巨大 。例如1克物質相對應的能量,這相當于1萬噸煤全部燃燒所放出的熱量 。
對于原子能的研究,使人們想到,太陽的能源可能就是原子能 。觀測、實驗證實了這種想法 。
原來,太陽主要由氫組成,在太陽內部高溫高壓的條件下,氫原子會發生“熱核反應”,由4個氫原子核合成為1個氦原子核 。在這個反應中,有一部分質量轉化為能量,放出大量的熱量 。太陽內部的熱核反應,類似于地面上的氫彈爆炸 。正因為在太陽核心區不斷地發生無數的“氫彈爆炸”過程,所以源源不斷地供應了太陽輻射出的光和熱 。
以目前已知最快速度光速來計算,光繞太陽赤道一周僅需時14.5秒 。而環繞這顆恒星的赤道一周需時25000秒以上,足以容納45億個太陽 。盾牌座UY會以一個很快的速度將大量物質噴發進太空,并于其周圍形成云氣 。這顆恒星幾乎完全被這些塵埃和氣體所遮蔽 。因為這些塵埃和氣體的透明度并不高,妨礙測量,加上現代科技的限制,天文學家們至今仍未能確認其具體大小 。
宇宙是所有時間、空間、物質的總合,是我們這個世界上的整體,也是物理學家和天文學家的最大研究對象,我們究競在宇宙中的渺小到什么樣的程度呢?一直以來很難說清 。不過如果對比一下目前已知的星球,或許能有些概念 。
盾牌座UY,是一顆位于盾牌座的紅色超巨星 。這顆恒星是人生已知體積最大的恒星,超越過往被認為體積最大恒星的大犬座VY 。盾牌座UY是一顆紅超巨星,盡管體積非常大,但其質量僅僅約為太陽質量的32倍 。即約為地球質量的1000倍 。這顆恒星不僅其體積巨大,其亮度也非常高 。其亮度為太陽的34萬倍,是光亮最高的恒星之一 。
太陽的演化過程
太陽是在大約45.7億年前在一個坍縮的氫分子云內形成 。太陽形成的時間以兩種方法測量:太陽目前在主序帶上的年齡,使用恒星演化和太初核合成的電腦模型確認,大約就是45.7億年 。這與放射性定年法得到的太陽最古老的物質是45.67億年非常的吻合 。太陽在其主序的演化階段已經到了中年期,在這個階段的核聚變是在核心將氫聚變成氦 。每秒中有超過400萬噸的物質在太陽的核心轉化成能量,產生中微子和太陽輻射 。以這個速率,到目前為止,太陽大約轉化了100個地球質量的物質成為能量,太陽在主序帶上耗費的時間總共大約為100億年 。
太陽沒有足夠的質量爆發成為超新星,替代的是,在約50億年后它將進入紅巨星的階段,氦核心為抵抗引力而收縮,同時變熱;緊挨核心的氫包層因溫度上升而加速聚變,結果產生的熱量持續增加,傳導到外層,使其向外膨脹 。當核心的溫度達到1億K時,氦聚變將開始進行并燃燒生成碳 。由于此時的氦核心已經相當于一個小型“白矮星”(電子簡并態),熱失控的氦聚變將導致氦閃,釋放的巨大能量使太陽核心大幅度膨脹,解除了電子簡并態,然后核心剩余的氦進行穩定的聚變 。從外部看,太陽將如新星般突然增亮5~10個星等(相比于此前的“紅巨星”階段),接著體積大幅度縮小,變得比原先的紅巨星暗淡得多(但仍將比現在的太陽亮),直到核心的碳逐步累積,再次進入核心收縮、外層膨脹階段 。這就是漸近巨星分支階段 。

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