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为什么太阳在真空能燃烧?

 昵称47398077 2017-10-07

燃烧是一种放热发光的化学反应,而发光发热并不一定只有燃烧产生。太阳就是这样,它的发光发热不同于我们常规所说的燃烧,而是由于太阳内部的热核反应,也就是核聚变,所以并不需要氧气。太阳的主要成分是氢和氦,在太阳内部1500万度的高温、2500亿个大气压的高压条件下,不断进行着核聚变反应,即由四个氢原子核,经过一系列的反应,聚变为一个氦原子核。根据爱因斯坦的理论,这个产生的能量是巨大的,人类由此启发制造了氢弹!

有人疑问,核聚变不是不可控吗,为什么太阳没有像氢弹一样,一次性产生大爆炸。这是因为产生核聚变需要超高温高压,只有太阳内部才能达到这个条件,并且核聚变不是一直进行的,而是一个不断反复的过程。比如内部达到反应条件,产生核聚变(或爆炸),能量开始往太阳外部释放,并受到引力的作用逐渐减弱,导致压力和温度降低,不再能达到反应条件。而受到引力作用,核燃料又都往内部收缩,产生高温高压,重新达到反应条件。如此往复,维持一个相对的平衡。

太阳能的产生是以消耗质量为代价的,而且这些质量转化成太阳辐射就不再属于太阳了。太阳每秒钟要损失大约400万吨的质量,对于巨大的太阳质量来说简直太微不足道了。从太阳诞生到目前的50亿年中,太阳仅消耗了0.03%的质量,即使再过50亿年也仅消耗太阳质量的0.06%。

还有人疑问,既然太阳表面温度低(约5500℃,相对内部而言低),无法产生核聚变,那太阳表面观察到的类似火焰的东西是如何产生的?那其实是一种高温物质——等离子体——在太阳磁场中的运动。NASA SDO卫星拍摄的太阳表面等离子体的运动,可以看到很多下落的物质流,也可以发现那些“火焰”有丰富的细节结构,看起来真是像雾像雨又像风,与咱们地球上的火焰长得并不那么像。有时候太阳上的部分磁场会重新组合(即磁重联),这时会有巨大的磁能和大量的等离子体被释放出来,可能形成“太阳风暴”。

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