为什么太阳也会死亡?太阳死后谁来接班?
太阳是一颗黄矮星,这种恒星的寿命大概就100亿年左右,这估计大家都知道了,但它为什么会死,又是怎么死的,太阳死后还有人来接班吗?
要了解太阳为什么会死,可能要先了解下它是怎么来的!大概在200多年前的时候,法国天体物理学家和德国哲学家康德都分别提出了星云说,现在称之为“康德-拉普拉斯星云说",两位大佬不约而同的认为太阳系是一团星云通过万有引力收缩而成的。首先形成的是太阳,然后其它星云物质形成了行星。
- 太阳的形成
这个理论尽管还非常初级,但不得不说这两位大神的猜测是正确的,现代天文理论认为太阳诞生于上一代超新星爆发后形成的星云,在某次扰动形成的不稳定中开始了坍缩,在形成的吸积盘中心形成了太阳,为什么超新星爆发后的星云物质堆积就能形成太阳?
- 能超新星爆发的恒星有大量的氢元素没有消耗掉
- 中心物质形成的天体足够大时能留住气体元素
- 留住的气体超过木星质量的13倍时候将形成褐矮星(燃烧氢同位素氘)
- 超过80个木星质量时能形成能烧氢元素的红矮星。
太阳质量的大小和开始坍缩区域的星云质量是有关的,没有形成双星是我们的幸运,没有形成三星是我们的造化(开始坍缩的区域可能会分裂形成多个坍缩区域,从而形成双星或者多星)
- 太阳是怎么发光的?
我们现在都知道是氢元素核聚变产生的能量发光发热的,早先科学家有猜测太阳可能是引力坍缩能发光的,也有猜测是小行星撞击而发光,更扯的有太阳是烧煤的。
最早提出恒星靠谱能量来源的是英国科学家爱丁顿,他在1920年提出了恒星从氢元素的聚变中获得能量,1928年乔治·伽莫夫推导出了伽莫夫因子,使得太阳的核合成理论得以继续(因为早期科学家计算太阳的温度并不足以引发核聚变,所以大家都看着一颗发光的太阳发呆),伽莫夫给出两颗原子核在足够近时强作用力可以克服库仑障壁的量子力学公式。所以太阳发光名正言顺了。
质子反应链
1939年时汉斯贝特推导出了完整的质子反应链过程,并且指出太阳还有部分能量来自碳氮氧循环,到此太阳的发光原理已经搞定了!
碳氮氧循环
- 太阳能发光多久?
刚刚我们说了伽莫夫的原子核强作用力克服库仑障壁的量子力学公式,这就是著名的隧穿效应,这个取决于概率,大约十亿次碰撞才有这样一次机会,不过好在太阳内部这种次数几近天文数字,所以仍然发生了,不过这个比例比较低,所以速度比较慢。
量子隧穿效应
因为太阳发光最初的氢元素中的同位素氕氕反应成氘才可以和氕结合成氦三,大量释放出能量,所以这个氕氕的反应很慢,导致了后面的反应也很慢,相当于制造燃料的速度被限制了,所以太阳发光时间很久,但再久也有个时间,所以太阳最终也会耗尽自己的燃料后死亡。
但太阳并不能彻底耗尽自己的燃料!
太阳是怎么死的?太阳就是一个等离子球体,所以很多朋友都认为太阳上到处都在核聚变,其实这是一个错误认识,太阳真正发生核聚变的地方在1/4半径处,整个区域只有太阳整个体积的1/64都不到,正因为如此,各种恒星就开始粉墨登场了!
- 红矮星质量不太够,所以内核到外壳形成了一个对流层
- 黄矮星和更大质量的恒星,因为质量高,压力大,所以在内核和外部对流层之间有一个辐射层
各种质量的恒星内部结构图
恒星的这种特殊结构决定了恒星的寿命跟恒星的质量是成反比的,我们来简单说说原因,上文中的红矮星结构图看不清,下面再单独来张红矮星的结构:
红矮星结构图
内核从氕聚变到氘,再从氘聚变成氦,这是所有恒星都会经历的事情,但太阳和红矮星都不能烧氦,所以太阳这些氦就会在内核堆起来,但红矮星不会不会堆积,因为会随着对流将整颗恒星的氢元素都交换到内核彻底燃烧,由于红矮星的燃料氕氕结合成氘更慢,而且能彻底利用整颗恒星的氢元素,所以红矮星的寿命高到发指,可能会高达数千亿到上万亿年!
- 太阳的死法
因为太阳的氦元素堆积在内核,尽管太阳现在不能烧氦元素,但并不表示太阳以后不能烧氦元素,所以这个过程会在未来发生,下面简单了解下太阳的死法
太阳会逐渐耗尽内核的氢,内核逐渐被氦元素堆积,所以能量产生会降低,这会导致辐射压也同步降低,外壳物质的超高压会压缩内核,同时太阳的辐射层的氢元素也会进入内核区域,这会有两个结果:
- 内核受到更高的压力,温度会持续增加;
- 辐射层的氢元素会进入更高温的内核区域,燃烧会加快;
前者持续增加的压力和温度,会太阳下一步的发作:氦闪做好了准备,后者更高温会导致太阳内核区域输出的能量大幅增加,更高的辐射压会导致外壳膨胀,太阳的红巨星就是怎样来的。第一次氦闪大约会发生在太阳离开主序星带大约12亿年发生,因为持续在核心累积的氦元素以及压力和温度,满足了氦元素点燃的条件,因为高压太阳的内核已经形成了简并态的氦核,无法调节核聚变反应带来的热压力,所以会导致失控的核反应,大约在几分钟之内太阳的内核氦元素就燃烧成为碳。
《流浪地球》就是因为太阳氦闪而逃离太阳系,太阳的氦闪确实会破坏宜居行星的环境,因为氦闪输出能量极大,而且非常短暂,相当于一次迷你超新星爆发,尽管炸不散太阳,但太阳的高能物质会在黄道面附近向周围扩散,就像是一次超超超超级的太阳活动,地球就完蛋了。
- 太阳的死亡
在第一次氦闪后,内核会重新坍缩,积蓄氦元素,然后在剧烈燃烧,其能量将比主序星阶段高成百上千倍,在超高的辐射压下,太阳直径也会越来越大,最终膨胀成一颗红巨星,它的直径最大能达到大约地球轨道附近,此时核心对于外壳的的引力越来越薄弱,而内核产生的高辐射压也将推离这些物质,最终内核氢元素耗尽后,外壳将渐渐扩散成行星状星云。
猫眼星云
而内核则早已在于引力的对抗中处于了简并力对抗引力的状态,简并力并不是一种力,而是量子力学中的费米子不能处于同一种状态的斥力,白矮星这种状态是两者处在了平衡状态,而中子星就是引力战胜了电子简并力,和中子简并力平衡,黑洞则是引力战胜了一切!
费米子不相容
这个时间大约会发生在50亿年后,未来太阳就是一颗白矮星,所以整个太阳系的未来一片黯淡,好在是这个时间足够久。
太阳有后吗?太阳诞生的是行星状星云,这个质量已经难以形成一颗恒星了,所以到太阳就结束了,不过木星倒是有点可能在行星状星云扩散期间吞噬大量的星云气体,假如它能再增加12个自身的质量,那么它将满足最小的心愿:一颗褐矮星!假如它能积攒到80个自身的质量,那么它将诞生为太阳系里第二个太阳,这种可能性很低,但木星如果错过这个机会就再也没有下一个店了。
木星和太阳的比例
当然各位不必担心,如果没有意外的话,地球生命在红巨星初级阶段就会烧成灰了,氦闪将会再扫荡一次,等红巨星阶段来临之时,地球又将被烧烤一次,所以完全不必担心没有烤透,在太阳系里,地球没有未来,但宇宙并没有限制人类必须呆在太阳系!
如果太阳的质量不够大,导致碳聚变,那么它就会变成一个白矮星;当内部温度和光度下降时,最终会变成不发光的黑矮星。木星起源于行星状星云因,此太阳将被木星取代。但是,在行星状星云的扩散过程中,木星很可能消耗大量的星云气体。若木星能够再增加比自身质量12倍的质量,就会在太阳系成为第二个太阳。
太阳会死亡,主要是说明整个宇宙都是互相发生变化的。也包括太阳这样的物质,它会消耗很多的能量吧,相当的难过。
太阳也不能长久存在的,因为太阳的发光发热也是需要消耗自身内部的能量,虽然不会消耗彻底但却会变成一颗白矮星无法发光发热了。目前来看没有发现可以替代太阳的行星。
太阳的宿命究竟是怎样的?会爆炸吗?为什么?
许多人认为太阳的生命应该是极其英勇的,特别是在死亡结束时可能会有一场壮观的爆炸,但事实上并非如此,太阳是如何死亡的呢?这个问题与恒星的演化有关,实际上有些恒星在演化的过程中会爆炸,我们将在下面看到。我们对太阳这样的恒星了解很多,所以我们对太阳的生命也了解很多。我们都知道,星星总是通过...
太阳会死吗?
太阳真会“死”吗?会的。科学家们说,太阳已过了“不惑之年”,再过五十亿年,太阳就要“寿终正寝”,消失在茫茫宇宙中了。原来,太阳的“胚胎”是宇宙间大量的氢、氦气体云。它们在引力作用下逐渐收缩成团,形成早期的太阳。随着进一步收缩,太阳内部的压力、温度也逐步升高,当内部温度高达700万度...
太阳是否真的会在45亿年后开始死亡?
总有太阳死亡的那个时候 地球真的会在50亿年后毁灭吗 50亿年前之后伴随着太阳体积膨胀100倍,吞噬了水星和金星,地球上的所有生命将被摧毁。应该会,因为据估算太阳的寿命还有50亿年,太阳毁灭时会吞没太阳系的行星。不过50亿年以后就算太阳不毁灭,地球也要灭掉了,现在的污染这么严重……揭秘:70亿...
太阳这么亮,是永恒的吗?
太阳不是永恒的,最终也会有死亡的那一天。在几十亿年后太阳能量即将消耗完毕的一天,最终太阳也会摆脱不了死亡的命运。 太阳每时每刻都在散发出耀眼的光芒,像太阳之类的恒星在最终阶段的残骸是一种完全呈现黑矮星的状态的。太阳质量超乎我们的想象,其质量是整个太阳系质量的99.86%,引起太阳产生反应...
太阳会不会死亡啊
太阳的年龄约为46亿年,它还可以继续燃烧约50亿年。在其存在的最后阶段,太阳中的氦将转变成重元素,太阳的体积也将开始不断膨胀,直至将地球吞没。在经过一亿年的红巨星阶段后,太阳将突然坍缩成一颗白矮星--所有恒星存在的最后阶段。再经历几万亿年,它将最终完全冷却。 太阳从中心向外可分为核反应...
太阳有没有死亡的一天?为什么?死亡后会变成什么
但我明白题主的意思。就是所谓的死亡——生命的终结。当然,这是一个比喻。所以让我们一起来看看吧!我们都知道物质可创生不可消灭。能相互转换。要说到太阳这个发光的天体(其实是一个正在进行核聚变反应的巨大发光发热的氢球)的“生命历程”。就不得不提及天体演化理论。我们都知道万有引力。在刚...
太阳死亡后会发生爆炸吗?
也会持续产生核聚变燃烧自然现象,也会持续释放出光和热以及庞大数量的尘粒流物质,孕育着新周期太阳系万物的诞生与壮大,使太阳系又来一个周期的物质循环。由此可见,一是太阳是不会死亡的,是无限周期循环诞生的自然现象;二是新周期太阳的诞生,是大爆炸现象发生后而形成的情况。
太阳有没有死亡的一天?为什么?死亡后会变成什么?
太阳是银河系内一颗很普通的恒星,它现在还处于年轻阶段,它的主要成份是氢、氦,当恒星内部物质然绕殆尽时,它的颜色将慢慢变成白色且体积不断变大,最后恒星将会在它死亡的最后一刻爆炸,其体内的物质不断坍塌,由于引力作用不断收缩,最后变成我们所说的白矮星。如果是较大(大质量)的恒星坍塌后会...
当“太阳”走到生命尽头,会变成什么样子?
相信地球上的人都没有见到太阳死亡的样子,也不会有机会见到,然而却又人见过恒星死亡的样子。我们知道太阳也是一颗恒星,那么它们死亡时会不会有相似的地方呢?大概在30年前,有一颗名为SN1987A的恒星死掉了。当时就有人亲眼目睹过,只不过由于当时的观测设备太过于落后,所以并没有在地球上引起什么...
熄灭的太阳会变成什么?暗色的大球吗?
正因为两种力量时刻较量着,才有了太阳持续的燃烧。随着太阳氢燃料的减少,核聚变的力量也会慢慢减弱,向内的引力也会逐渐占上风,恒星物质开始急剧向内坍缩,太阳就会走向死亡。当太阳内部的核燃料用尽之后,它的体积会渐渐增大,变成一颗红巨星,这颗红巨星因为自身体积的不断膨胀,吞噬离它比较近的星球...
长兴耿瑞杉: 太阳是一颗黄矮星,黄矮星的寿命大致为100亿年,目前太阳大约50亿岁.随着太阳的衰老,其光度会稳定增加.在大约50亿年之内,太阳内部的氢元素几乎会全部消耗尽, 太阳的核心将发生坍缩,导致温度上升,这一过程将一直持续到太阳开...
会宁县13885053476: 为什么太阳会死? - ?
长兴耿瑞杉: 太阳的大部分氢会聚合成较重的氦,氦需要更高的温度,才能聚合成碳,因氦较重,其引力会更强,使太阳中心压力加高,当气体压力增高时,按气体定律,温度就会自动提高,当太阳大部分是氦时,其中心温度会增高到现在的10倍,达到一亿...
会宁县13885053476: 太阳会“死”吗? - ?
长兴耿瑞杉: 为什么太阳也会死亡
会宁县13885053476: 太阳会死么?为什么会死?太阳会永远存在么?为什么不会死? - ?
长兴耿瑞杉: 会死的. 据科学计算,太阳的寿命只到达它的一半.而事实上,如果不采取一些措施的话,在太阳消失以前地球上的生物就会灭绝了.为什么这么说呢,每个恒星都会有老中青阶段.当太阳到达老年的时候,会变成红巨星,体积和热量都会成倍增大,地球上的生物都会烤熟拉 当然这只是现在的看法,而从科学发展来看,我们还有几十亿年的时间,也许真正等到那个时候,人类已经研究出了保护地球甚至取代太阳的东西都是很有可能的,甚至太空移民`~~~ 满意请采纳
会宁县13885053476: 为什么太阳会死亡?
长兴耿瑞杉: 因为太有温度太高
会宁县13885053476: 天上为什么会有太阳,太阳会死吗?
长兴耿瑞杉: 太阳据说是由普通的气体组成的,其中氢约占71.3%, 氦约占27%, 其它元素占2%. 可以说太阳不止一个,只不过其他太阳离地球比较遥远,所以肉眼看不到.太阳确实会死,不过据说还有50亿的寿命.
会宁县13885053476: 为什么太阳和地球还有其他的星球都会死亡 - ?
长兴耿瑞杉: 这个是必然的,只是时间问题.太阳是一个恒星,时刻在燃烧,总有一天能量会耗尽.太阳目前的热能全都是核能的释放,在科学发现核裂变之前,人们不知道太阳为何会有50亿岁了,因为,如果太阳里全部都是煤,每天都在燃烧,也最多烧不过1万年.但他却已经燃烧了50亿年了,最终我们知道,原来太阳烧的是核能.太阳还能再活50亿年,到时核能耗尽,体积会逐渐变大,最终变成红巨星,体积比现在扩大2000倍,会吞掉水星和金星.
会宁县13885053476: 太阳会灭亡吗??
长兴耿瑞杉: 太阳会灭亡 的科学家说过
会宁县13885053476: 太阳会死吗??
长兴耿瑞杉: 会
会宁县13885053476: 为什么太阳会死了,有人说? - ?
长兴耿瑞杉: 太阳的质量不足以发生超新星爆发 它会比较平静地死去 50亿年后 核心的氢元素基本耗尽 核聚变产生的氦元素聚集在核心 要想让氦元素再进行核聚变 就要更高的温度和压力 所以内部要收缩 密度增大 而太阳外层大气则向外膨胀 可能会吞噬到地...