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太陽源源不斷的能量是哪裡來

太陽源源不斷的能量是哪裡來

  太陽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著的一個理想球體。下面是小編為大家整理的太陽源源不斷的能量是哪裡來,僅供參考,歡迎閱讀。

  對於這個問題,自古以來人們就進行了種種猜測。最直觀的解釋當然認為太陽就是一個燃燒的大煤球。但是,像太陽那麼大的煤球要是一直燃燒,最多隻夠燒3000多年。實際上,有文字記載的人類歷史也超過5000年了,這種矛盾顯然是沒法解釋的。

  也有人提出,太陽的能量來自隕星的撞擊,把動能轉化成熱和光。但是,隕星的積累會使得太陽的質量增加,引力逐漸增強,地球的公轉就會因此而變快。如果太陽的能量真的來自隕星撞擊,將會造成地球上每一年比前一年縮短一兩秒鐘。可是實際上並沒有發生這樣的`情況。

  1854年,俄國科學家亥姆霍茲提出,太陽的能量來自其自身物質在引力作用下的收縮,把動能轉換為熱能。但計算表明,這樣收縮產生的能量也只夠太陽發光3000萬年。

  20世紀以來,隨著原子物理學的發展,人們最終解決了太陽能源的問題。愛因斯坦發現了物體質量與能量的關係,那就是著名的質能方程E=mc。根據這個關係,一點點質量就可轉化為數值十分巨大的能量。

  例如,1克物質如果全部轉變成能量,就相當於1萬噸煤全部燃燒所放出的熱量。

  太陽的組成成分中71%是氫,26%是氦,還有少量其他元素。在太陽內部極端高溫和極端高壓(約2500億標準大氣壓)的條件下,氫原子會發生熱核反應,具體而言包括“質子—質子鏈反應”(pp鏈)和“碳氮氧迴圈”(CNO迴圈)兩種過程,但是最終的淨效果都是4個氫原子核聚合成1個氦原子核。在這個物質轉變的過程中,有一小部分質量會損失,然而正是這一小部分“丟失”的質量轉化為巨大的能量了。這個產能原理類似於地面上的氫彈爆炸。

  太陽每秒要消耗6.3億噸氫,其中損失的420萬噸質量會變成3.8×1026焦能量,相當於爆炸100億顆百萬噸級的氫彈。因此,我們可以形象地說,正是太陽核心區域持續不斷地發生無數的大規模“氫彈爆炸”,為太陽提供了源源不斷的能量,為我們帶來長久的溫暖和光明。