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“天火”还能燃烧多久?

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对于我们地球人来说,宇宙中没有哪个天体能像太阳那样与我们如此亲近。尽管太阳发出的光和热中只有22亿分之一到达地球,但也足以使地球成为现在这样一个生气勃勃的世界了。

在19世纪末期,地质学家在南非的特蓝斯瓦尔的地层中,发现其中的硅化岩中存在与今天的蓝藻有相同复杂结构的单细胞组织,这证明了地球上早在35亿年前就有生命存在了。这就是说,太阳照耀地球已有几十亿年了。

太阳连续发光几十亿年,它这种神奇而又似乎永不枯竭的能源是什么呢?

对于太阳能量来源之谜,直到1938年,美国科学家贝特才初步解开。贝特认为,太阳能源来自太阳内部的热核聚变。太阳中心的温度高达1500万摄氏度,压力也十分巨大。在这种高温、高压条件下,物质的原子结构自然会被破坏,结果发生每4个氢原子核聚合成1个氦原子核的物理过程,与此同时释放出巨大的能量。这个过程在物理学上称为热核聚变。热核聚变反应比化学燃烧释放的能量要大100万倍以上!热核反应放出的能量究竟有多大呢?简单点说,1克重的氢变成氦时,放出来的能量等于燃烧15吨汽油的能量!1千克重的氢的能量,抵得上数百列火车的煤!作为核武器之一的氢弹比原子弹的威力还要大得多,氢弹爆炸时发生的就是这种热核聚变反应。

太阳辐射就是在氢聚变成氦的过程中产生的。在每一秒钟里,就有630000000吨氢聚变成625400000吨氦。从太阳每秒钟消耗的氢的数量来看,它似乎不会维持很久。但事实并非如此。这是由于太阳有着巨大质量的缘故。太阳的质量为2200亿亿亿吨。这巨大的质量中,大约有53%是氢。这就是说,太阳目前约含有1160亿亿亿吨氢。

除了氢之外,太阳质量的其余部分几乎全都是氦。氦比氢更致密些。在相同的条件下,氦原子的质量是同量氢原子质量的4倍。有人计算过,如果换算成体积,太阳大约有80%是氢。

天文学家推算,大约在五六十亿年前,太阳在银河系诞生,一团主要由原始氢构成的星云不断旋转,形成了一个漩涡,由于引力的影响,所有的气体都向云的中心聚集,于是产生了高压和高温,将太阳原子核“炉火”点燃。从此,这个巨大的核子炉便开始沸腾至今。太阳现在正处于壮年时期,预计现在太阳上的氢,继续这样“燃烧”下去,大约至少还能“燃烧”四五十亿年的时间。

到那时候,太阳上几乎全部的氢都燃烧掉了,变成了氦。那时的太阳将变得“虚胖”,即它的物质密度变低,体积开始膨胀,一直膨胀到地球公转的轨道外面。我们知道,离太阳最近的行星是水星,第二个是金星,接着就是地球、火星,到那时的太阳会把水星、金星、地球,还有火星,都一个个地吞没。那时的太阳颜色发红,虽然其表面的温度会比现在低,但是它却可以把地球上的海水蒸发干净。天文学家给这种又大又红的恒星起了个名字,叫红巨星。据天文学家估计,太阳演化成红巨星之后,再过几亿年即将衰亡,成为一颗体积很小、密度很大、发光微弱的天体,叫做“白矮星”。再往后,太阳可能会演变成一个体积比白矮星还要小许多,而且不发出任何光线的天体──“黑洞”。

当然,我们不必为50亿年后地球是否毁灭而惊慌。也许到那时,人类早已到达别的星球上重建家园了。按照现代世界上科学技术发展的速度来看,人类将具备这种能力。

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