太阳已经燃烧了几十亿年,为什么“燃料”还没用完?还能烧多久?

8 叶力森 1年前 218次点击

当我们把视线投向太空,能否想到天体也和人类一样,有着自己的命运呢?

比如人类所处的太阳系,它中心的那颗恒星——太阳,也有油尽灯枯的一天,也有寿命终结的时刻,而当太阳熄灭的那一刻,地球上将是一片死寂,人类也将不复存在。

目前留给人类的时间,还有多少呢?

太阳还能存在多少年? 标题 1

不少科学家说太阳还能燃烧50亿年,那么,这是否意味着人类还有最多50亿年的寿命呢?实则不然,根据估算,人类的寿命还要打个两折——没错,人类在地球上,至多只能再存在10亿年了。为什么会出现这种状况呢?

这里就要从太阳的诞生开始说起了。

作为太阳系中唯一的一颗恒星,太阳质量巨大,其内部温度甚至高达1500万摄氏度,压力相当于3000亿个大气压,

而早就它这样高温高压环境的,根据天文学家演算推测,太阳大约是在46亿年前,由一片巨量的分子云坍塌而形成的。

起初只是寒冷的星云,但是由于超新星爆发,这片星云迅速凝结,越聚越多,大量的氢原子经过挤压变成氦原子,从而产生了剧烈的核聚变,形成了太阳。

如今的太阳,每时每刻都在进行着剧烈的核聚变反应,每秒钟约有6吨左右的氢转变为几乎同等质量的氦,太阳就是一个庞大的核聚变反应堆,而这些核聚变产生的能量,也为我们地球带来的光和热。

然而太阳上的氢不是无限的。当太阳的氢完全烧尽了之后,太阳有可能会先体积膨胀,然后发生爆炸,爆炸中喷发的物质会形成新的星云。

爆炸之后的太阳核心会经过重力塌陷收缩为白矮星。白矮星是由电子构成的星球,体积会随着指令的增加而逐渐减少,密度也会越来越大,最后塌陷的白矮星再次爆炸,太阳进一步收缩成自转速度超快、引力超强的中子星。

其表面将越过现在的地球轨道20%,亮度是现在的3000倍。不过科学家们推算,太阳的寿命约为110亿年,而目前的太阳正处在生命周期的壮年时代,确实还可以再燃烧50亿年。

人类最后的十亿年 标题 1

太阳还能燃烧50亿年,那为什么说人类只有十亿年的历史了呢?

这是因为从太阳膨胀到最后变为中子星也是一个漫长而缓慢的过程,而当太阳膨胀时,体积会增加到现在的200倍,那时候地球早就直接被吞没了。

最近科学家又给出了一组惊人的数据,也许不用等到太阳膨胀,人类就将面临严重的生存危机。太阳的光度哪怕只提高10%,地球上的海洋湖泊就会蒸发消失,地表则会引发剧烈的森林大火,地面温度急剧上升,生命也将遭受灭顶之灾。

十亿年也许对于我们地球上人类的寿命而言很漫长,可对于庞大的宇宙来说,只是短暂的一瞬间而已。

想想地球的年龄都有46亿年,宇宙的年龄更是在137亿年上下,相比之下,十亿年的时光只不过是宇宙漫长岁月中的一个零头。况且人类未来还有子孙后代,我们的后代要如何面临这场危机呢?

物理学家史蒂芬·霍金就主张彻底抛开现在的地球,移居到太阳系的另一个行星上。SpaceX公司的伊隆·马斯克的火星移民计划正与此方案相同,该公司计划在未来50至100年,帮助人类在火星上建立永久的居所。

可以肯定地说,我们将无法亲眼目睹太阳膨胀至地球的那一天。但我们依然希望今天的人类做出的努力,将在遥远的未来帮助地球上的人类安然度过危机。

当然,十亿年后,没准我们人类的科技早已突飞猛进,早已离开地球,去别的星球定居了!这毕竟是超出我们人类想象的一个时间跨度,究竟到时候会发生什么,我们无从知晓。

通过模仿太阳,人类能得到永恒的清洁能源? 标题 1

不过眼下人们最急迫的,还是对于能源的需求。有不少科学家就想到了:如果我们能模拟太阳核聚变的原理,制作出人工可控的核聚变反应,那必将成为未来世界的能量来源,永久解决人类的能源与环境问题。

理论上,核聚变只要有几克氘(重氢)和氚(超重氢)的混合物,这些反应物,就有可能产生一万亿焦耳的能量,足够是发达国家的一个人在60年内所需要的能量。

其实这个想法早在二战末期就已经有科学家开始了相关的实验研究了。苏联、美国、英国都渴望制作出巨型装置产生可控核聚变反应,制造出人工太阳。其中苏联科学家在上世纪五十年代,发明了利用磁场来控制核聚变反应的环形容器——托卡马克。

托克马克采用的是核聚变技术,透过设置适当的环境,促使二个轻原子核相互融合产生能量。以目前用来反应的氘氚为例,氘可以从海水中提取,而氚虽然由宇宙射线产生,在自然界中极其细微,但同样可以从锂和中子的反应中产生,融合过程产生的放射性产物半衰期顶多只有1200年。

通过重复使用产物,理想中甚至就像医院的放射性废弃物一样处置即可,更别提未来还可能找到更适合的第二代、第三代燃料,废弃物的放射性还可能更加降低。绝对是一种可再生利用的清洁能源装置。

托卡马克的核心是个真空区域,外形有点类似于零食小吃甜甜圈。当要进行融合的时候,科学家们先抽空真空室里面的空气和杂质,然后进行充电,装入可限制、控制电线对的磁体系统,最后导入气态燃料。

当这些气态燃料受到极高温度和压力的影响时,内部的粒子就会相互挤压碰撞,从而产生高温,如果温度可以达到摄氏1.5亿度到3亿度之间,就可以克服自然电磁力所产生的排斥力,从而形成聚变反应,释放出巨大的能量。

我国也于1968年之后,加入到了托卡马克装置的研究,并与2003年10月,建立了全世界第一台非圆形截面的全超导托卡马克,获得国际业内的一片好评,并称之为中国的【东方超环】,到了2009年,我们的【东方超环】首次物理放电实验成功。这标志着中国的人造太阳正在一步步走向现实。

转瞬即逝的人造太阳 标题 1

目前已经有35个国家投入到了可控核聚变的研究中来,然而这么多国家都在研究人造太阳,效果却始终差强人意。一个大问题就是,我们制造的人造太阳,几乎都是转瞬即逝,别说像太阳那样持续燃烧上亿年了,短的甚至连3分钟都不到,就灰飞烟灭了。

问题到底出在哪呢?这是因为太阳的核聚变,会因为在太阳内部产生爆炸后,使得太阳的体积向外膨胀,但由于太阳的质量实在是太大了,强大的质量带来了巨大的引力,这股引力把太阳的外壳向内拉,结果核反应内部的推力和恒星引力造成的塌陷拉力刚好形成了平衡。

也正是因为这种平衡关系,再加上自身丰富的氢元素,让太阳虽然内部时刻产生着核聚变反应,却不至于像氢弹那样一瞬间就爆炸了,反而可以持续不断地产生光和热。

而在托卡马克装置中,在极大高温与压力下,真空区的气态氢燃料会电分解、电离形成等离子,这些等离子会集中到中央,尽量远离内部墙壁,且这些超高温等离子通常在接近内壁前就会迅速消散。

所以很难做到持续性核聚变反应。而且托卡马克的核心装置中,电浆温度要升高到约1.6亿度,这一温度远远大于了太阳的核心温度2700万度,这说明或许在太阳核聚变的背后,还有我们人类未知的秘密。

当然在这个领域上,我国科学家经过不断努力,已经走在了世界的最前列上,就在去年年底,我国科学家在7000万度的条件下,将人工太阳保持了17分36秒,打破了世界纪录,也为今后的核聚变反应应用打下了坚实的科学和实验基础。

虽然目前困难重重,但随着人类探索脚步的加剧,科技的进步必将使得人造太阳或许不再只是遥不可及的梦想。而中国自古就有后羿射日的传说,作为炎黄子孙,对于太阳的崇拜和敬仰也是有感而发的。中国人完全有能力,有技术实现我们的人造太阳梦,从而让我们整个民族傲然屹立在世界的东方!

共 7 条评论
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还早的很,如果真像这么说能活11年的话,11年早着呢

咱们这一波的人类都死绝了,太阳依旧会每天生气。继续普照下一波的人类。

叶力森 [楼主] 1年前
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是的呀,我们人类灭亡了之后,可能还会有下一个文明呀。

到这个地球只能重新开始。那又是从古代到现在。

我们地球人类在地球上已经生存超过了20万年,虽然这期间经过了很多大自然或者是人为的灾害,但是我们人类依然统治着整个地球,甚至现在几乎是到达了地球表面的每一个地区,而且已经走出了地球还登上了月球,现在科学家不断地探索宇宙深处的奥秘。在整个宇宙的星系之中,好像只有地球是我们赖以生存的家园,当然我们人类也非常的关心,这个赖以生存的家园,会不会最终也会走向世界末日,会不会也像科学家预测的那样,到时候遇到别的行星撞击或者是一些别的来自于宇宙空间的,灾难,最终导致我们地球被整个的毁灭,那么我们人类在地球上究竟还能够生存多久?在几十亿年之后,地球之上是否还会有我们人类的足迹? 自人类诞生起,人类在地球上经历了千百万年的进化和演变,时至今日,人类依然成为地球上的霸主,这除了得益于人类先天的智慧,还得益于人类自身的不懈努力与追求。从轮回的角度看,世间万事万物都是存在一定的周期,从诞生、兴盛到衰亡,生命终结后终究会回到原点,一切重头开始。那么地球是否也存在一定的寿命呢?而人类究竟还能在地球上生存多久呢?下面我们一起来探究一下吧。 到目前为止,人类所对宇宙奥秘的了解虽然是蒸蒸日上,但终究也只是冰山一角,毕竟宇宙奥秘实在是太多了。到目前为止,人类所探测到的星球中,只有地球上的条件适合人类生存和发展,也就是说,地球是人类目前唯一赖以生存的家园。从上个世纪三十年代开始,人类就人类就开始很关注地球的动态,也有意识采取一些措施来保护地球。因为我们很怕有一天地球会走向灭亡,到那个时候人类也将不复存在。这一猜想是极为恐怖的。所以人类不得不对保护地球这事重视起来。 但是如果人类不作出伤害地球的举动,如:破坏环境等行为。那么人类是否可以“高枕无忧”永生永世地在这个地球上生存了呢?答案是否定的。据资料分析,原来:决定人类能在地球上生存多久的决定权,并不在地球自身,而是在于太阳系的核心——太阳。据科学家对太阳的长时间观察预算太阳大约还剩下40亿年的寿命,最后雅漾将会走向白矮星的道路,就不再适宜生命活动这是一个可怕的结论,但是很少人知道这个消息。 大家应该都比较熟悉,地球其实是从最原始的太阳星云中,沉积而成的一颗行星,到现在为止,这颗行星存在于宇宙之中已经超过了46亿年,而地球之上出现生物到现在也已经有好多亿年了,但是我们人类的出现到现在时间还是比较短暂的,不过科学家通过对我们地球环境以及所处的宇宙位置,进行的观测之后推测出,太阳虽然有差不多50亿年的寿命,但是我们地球并没有那么长的时间,因为太阳的能量消耗一直在增长或许我们地球在10亿年之后就不会有水的存在,差不多6.5亿年左右地球就不适合人类生存。不过最近也有科学家表示,或许之前的这个推断并不是很准确的,也许地球在未来的20亿年地球之上生物的还能在地球生存,这听起来是一个很不错的消息,那么是否就表示我们人类在地球上至少还能够生存20多亿年呢? 其实从上个世纪30年代开始,自从我们开始研究宇宙太空,人们就非常的担心,有一天是否我们的地球会受到太空中诸多的因素影响,而直接消失在这个宇宙之中,科学家表示,或许我们地球在5万年之后将进入一个冰河时期,现在虽然全球气候在不断的变化,但这一变化并不能够阻止这个冰河时期的到来,当进入这个冰河时期之后,全球的气温都会大面积的下降,肯定会有很多的生物无法适应这种气候而走向灭绝。但等到我们地球进入100万年之后,地球又会发生大面积的超级火山爆发,这种超级火山的大面积爆发,很有可能也会导致我们人类的灭亡,另外还有宇宙之中的参宿星在这个时候也可能会爆炸成为超新星,所以我们人类在这个时间段应该会经历一次重大的灭亡,如果幸运能够生存下来的地球人数也会大大的减少。 等到进入200万年之后,如果我们地球之上还生存着人类,那么人类应该也会发生重大的变化,或许那个时候我们人类就能够掌握如何到达宇宙之中其他行星的方法,也有可能我们人类已经实现成功的移居别的星球之上的梦想,并且在这么遥远的历史长河之中,人类肯定会经历着不断的进化过程,或许我们人类跟现在会有很大的改变,而且科学技术的不断提升,我们人类说不定到那个时候就会掌握很多的超能力,也可能已经具备了改变地球环境的能力。 等到进入1亿年之后,地球很可能会遭受到之前恐龙灭绝事件,也就是说我们地球之上很可能会再次的受到来自宇宙之中较大陨石的撞击,到那个时候我们人类将再次的面临被灭绝的危险,不过科学技术的高度发展或许到那个时候,我们人类已经找到如何能够阻止这场灾难发生的方法。当我们地球进入5亿年左右,或许地球之上的大陆板块会发生明显的变化,而且宇宙之中的致命射线也可能会直接破坏地球的臭氧层,给我们地球带来巨大的伤害,到时候这种致命的射线很有可能会直接导致全球生物的大灭绝,大气之中的二氧化碳浓度也会逐步在减少,植物的光合作用不可能实现,这样地球上能够生存的植物基本上都会死亡,而我们太阳不断增强的能量更是对地球造成了致命的打击。 等到了15亿年之后,地球或许会变得非常的高温,地球表面的平均温度将升到47℃或许更高,而且大气层也会变得非常的潮湿,地球之上海洋水被陆续地蒸发掉,地球表面的生物也将因缺水干旱而造成死亡,但是在这个时候或许降雨会越来越频发,而且有些地方会出现洪水,洪涝灾害等等,地球以潮湿温室占主导,这种水蒸气可能成为大气的主要成分导致地球温度迅速升高,而那个时候我们人类或许已经没有可以利用的地球资源,随着温度的上升地球上的生命也就慢慢的消失。地球不宜居住只是一个时间问题,不过那距离我们十分遥远,所以一切都只是猜测。

0916 1年前
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是的。

叶力森 [楼主] 1年前
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嗯嗯嗯呢

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