太空沒有氧氣太陽是怎麼燃燒的,而且它怎麼一直都燒不完?

超級犀利害大俠


氧氣不是燃燒的必備條件,比如鎂、鐵、銅都可以在氯氣中燃燒。而太陽的“燃燒”實際上是核反應——“核聚變”(與化學燃燒是不一樣的),釋放出大量的的光和熱。

在太陽內部有著1500萬攝氏度的高溫,以及相當於2500億個大氣壓的壓力,再借助於量子隧穿效應的幫助,在這樣的情況下進行核聚變反應,每秒釋放的能量達到3.8×10的26次方焦耳,相當於每秒丟失420萬噸物質。


雖然看著很嚇人,每秒要損失幾百萬噸的物質,但由於太陽本身質量就非常巨大(大約2000億億億噸),因此這點損失微不足道,其內部的氫燃料還足夠它再撐50億年左右,隨後將結束主序星時期,進入紅巨星。

因此相比於平均壽命在70歲左右的人類,太陽近乎是永恆的存在。

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賽先生科普


這是一個老話題,而且是老百姓喜聞樂道的話題,就那麼一顆太陽照耀我們幾千年,怎麼就燒不完呢?

其實我們的太陽已經燒了50億年了,剛開始燒的時候還沒有地球,後來有了地球也是一團熊熊的烈火,經過億年演化,地球表面的地獄之火才漸漸熄滅。

太陽開始溫度並沒有這麼高,所以十多億年後地球才孕育了生命。

但人類的出現已經很晚了,尤其有記載的人類歷史才幾千年,太陽就一直是這個樣子。

是什麼原因使這個火球燒不完,用光和熱哺育著人類和萬物生長呢。

首先我們要認識到太陽是一顆恆星,是比地球大很多很多的,有充足的燃料。

太陽佔有太陽系99.86%的質量,我們地球只是佔有0.0003%,太陽質量是地球的33萬倍,體積是地球的130萬倍,所以太陽有足夠的燃料來燃燒。

其次其燃燒不是我們一般意義上的燃燒,而是太陽核心地帶的氫核聚變導致的。核聚變是原子核融合時釋放的能量,因此不需要氧氣。

太陽像所有的恆星一樣,在中心巨大壓力和高溫下,形成了持續的氫核聚變,每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦,其中有420萬噸的物質轉換成能量,這個巨大的能量就從中心漸漸傳遞到了太陽表面,然後以光和熱的形式輻射到了太空。

這種轉換方式比普通的燃燒效率提高了若干數量級,這樣就使恆星(包括太陽)能夠得以燃燒很長的時間。

根據愛因斯坦的質能方程計算,核聚變的能量轉化率達到了0.7%,而燃燒煤的質能轉換率只有0.0000028%。

太陽每秒鐘向太空釋放的能量為3.8×10^26 J,相當於28600億億兆瓦的能量,而地球能分到太陽能量的22億分之一,為1.740×10^17J。別小瞧這22億分之一,其威力相當於每秒鐘爆炸3000多顆廣島原子彈的能量,或者1000萬座三峽大壩的發電量。

如果人類能夠收集太陽1秒鐘的能量,就足夠使用100萬年。實質上,太陽中心是一種持續性的可控核聚變,其由外向內的巨大壓力與核聚變產生的巨大張力形成了一個完美的平衡,使核聚變一直持續下去,這就是太陽的主序星狀態,這個狀態還可以維持50億年。

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答:太陽的燃燒是核聚變反應,不需要助燃物,太陽經過45.7億年的燃燒,已經消耗了差不多100個地球的質量,這還不到太陽質量的千分之一。


“燃燒”在大多數人印象中需要氧氣,一般意義的燃燒都是化學反應,這樣的燃燒需要助燃物,助燃物不一定是氧氣,比如鎂條就可以在高濃度二氧化碳中燃燒。

在物理學中,燃燒可不單指化學反應,廣義的燃燒,指的是劇烈的發光發熱反應;在化學反應中,會發生原子間的化學鍵斷裂和重組,並不會影響原子的原子核結構。


在核物理中,重元素裂變或者輕元素聚變,都會釋放大量能量,遠比原子間化學鍵重組釋放的能量高。

在太陽內部,主要進行著氫元素向氦元素聚變的過程,和氫彈爆炸時的核聚變類似,原子核的質量會發生明顯的虧損,並以質能方程E=mc^2的形式轉化為能量。


太陽內部氫元素的核聚變,主要有三個反應:

1H+1H→2D+e(+)+v,ΔE=1.442MeV;

2D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV;

3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV;

其中γ為光子,v為中微子,H表示氕核,D表示氘核,3He表示氦-3,4He表示氦-4,最終生成元素為氦-4。

其中氦-3和氦-4,也會繼續發生聚變,但主序星時期的太陽,還是以氫元素聚變為主。


核聚變過程不需要助燃物,只要有核聚變材料,然後使其溫度和壓力達到一定條件就行;比如一顆恆星內部要發生核聚變,溫度必須達到1000萬度以上,而太陽內部的溫度是1500萬度。木星內部的溫度大約在20多萬度,所以木星內部不會發生核聚變反應。

核聚變釋放的能量是巨大的,比如一克氫元素髮生聚變,質量虧損率為0.7%,釋放能量E=Δmc^2=6*10^8KJ,等價於140噸TNT當量。

太陽內部隨時隨刻都在進行著核聚變反應,每秒有420萬噸的質量轉化為能量;在太陽45.7億年的歷史中,太陽損失了近100個地球質量,這還不到太陽整體質量的千分之一;再燃燒過50億年也沒問題,不過那時候太陽已經開始向紅巨星演化了。


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太陽始終高高掛在天空中發光發熱,人們猜測太陽的能量哪裡來,起初人們認為太陽的能量來源於自身物質的收縮,但是人們進而認識到,以這種方式釋放能量,不足以支撐3000萬年,不過從地球上的岩石考察來看,年齡都很古老,所以這個猜測就被排除掉了。

隨著人們將目光投向了微觀世界,1932年核聚變的程序被科學家馬克·歐力峰發現,核裂變被科學家在1938年發現,正是人們對於核物理的瞭解,英國的物理學家愛丁頓率先指出太陽的能量來源於核聚變,但是直到1939年才被漢斯貝特證明太陽通過四步聚變反應生成氦釋放出能量,為此他獲得了諾貝爾物理學獎。

至此人們才知道太陽的能量來源於核聚變。太陽不是在燃燒,我們看到的那些太陽的圖片像是在燃燒,那隻不過是太陽上的活動而已,比如日珥、耀斑爆發。

太陽的一生長達100億年,如今已經過去了50億年,在50億年之後,太陽將迎來紅巨星時代,也就是它的不穩定時代,最終經過千萬年的掙扎演變為一顆白矮星,並最終經過漫長的時間冷卻,成為一顆不發光、不發熱的黑矮星。

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科幻船塢


太陽的燃燒和普通的燃燒不同,普通的燃燒有幾個必要條件,一個是可燃物,一個助燃物,還有一個就是氧氣。

但太陽所在的地方處於絕對的真空,那個地方不可能存在氧氣,所以太陽的燃燒是一種熱核反應,也就是我們常常聽到的核聚變。

其實核聚變說白了,就是輕原子核轉化成重原子核的一個過程,原子核在這個轉化的過程中會釋放出巨大能量,這個能量的表現形式就是光和熱。

所以太陽才會如此的炎熱和明亮,但太陽也不是永遠都燒不完,只是這個過程比較的漫長,像太陽這樣大小的恆星,其壽命大概能有100億年左右。

另外太陽的組成物質當中,絕大多數的物質都是氫,氫大概佔到了整體的75%以上,而剩下的22%左右是氦,最後還有3%則是氧,碳,鐵等一些物質。

所以氫和氦就是太陽進行核聚變的主要原材料,不過隨著時間的推移,太陽中的氫和氦會越來越少,而鐵元素則會越來越多。

所以太陽最終的結局,其實就是變成一顆鐵球,而且由於太陽的質量不夠大,它也不能形成超新星爆發,更不可能變成一顆黑洞。

當然了,在太陽不斷髮光發熱的同時,它也在不斷的損失質量,當太陽的質量不斷變小的時候,理論上它的引力也在變小,所以在未來的某一天,地球估計會離太陽越來越遠,但那個時候人類還有可能存在嗎.......


種植恆星


提問者有兩個問題:

1、太空沒有氧氣太陽是怎麼燃燒的,而且它怎麼一直都燒不完?

太陽不是燃燒,太陽是採用核聚變的方式向太空釋放光和熱。核聚變就是兩個原子核相聚、碰撞,結合成一個新的原子核的過程。在地球核聚變可控的是氫彈,而核裂變可控的是原子彈。

太陽不會一直燃燒下去,儘管太陽是恆星,但是也是有著生命週期的,太陽壽命大致為100億年,目前太陽大約45.7億歲。 在大約50至60億年之後,太陽內部的氫元素幾乎會全部消耗盡,太陽會化身紅巨星。然後由於太陽質量較小,只能夠化身白矮星,再慢慢變成冰冷的星雲。

2、太陽氧氣能源,可以取到地球上來利用嗎?

太陽是核聚變不需要氧氣,不需要從地球吸收氧氣利用。再說了,就是太陽想吸收,也吸收不到啊。


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地理愛好者



老規矩,先說下答案:太陽並不是在燃燒,而是在核聚變。

太陽的中心在發生著核聚變,這還是因為萬有引力,使的太陽的內核壓縮,原子之間發生碰撞,使兩個原子之間發生了核聚變,向外釋放能量,使太陽得以膨脹起來對抗自身的引力。所以說,我們看到太陽發出的光並不是太陽表面發出的,而是太陽的內核部分。

我們再來了解一下太陽是怎麼形成的,一開始宇宙是一個奇點,在這個奇點裡包涵了無窮的能量體,就在一瞬間,這個奇點爆炸了。宇宙就誕生了,那麼就有小夥伴要問了:這個奇點為什麼會爆炸?這個問題嗎,據小編推測:這個奇點之所以會爆炸,是因為閒的沒事幹了。

好了,玩笑不多開。我們迴歸正題,在宇宙大爆炸之後,宇宙還在加速膨脹,並且速度是超越了目前已知的最快速度的極限——光速。宇宙中的塵埃慢慢的形成了宇宙星雲。太陽系沒出生的時候就是一個星雲,這個星雲因為萬有引力的作用,慢慢聚合形成各個小行星,這些小行星撞擊形成地球、木星等八大行星,和小行星帶。有顆大個頭的,質量大的,不斷的吸引身邊的小行星,就形成了太陽。





所以呢!太陽會發光,不是因為太陽表面在燃燒,而是因為太陽內部在無時無刻發生著核聚變。這是因為萬有引力,使太陽的內核部分的原子相互碰撞發生的核聚變。#帥#

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一般情況下燃燒必須具備可燃物、助燃物質、有一定的溫度這三個條件,但是二般情況下就是“太陽是如何燃燒的”,它是採用核聚變的方式向太空釋放光和熱。核聚變並非是物質與物質之間的反應,而是核物質自身由於超高溫和高壓等特定的條件下其內部發生的反應,因此不需要氧氣“助燃”。

儘管核聚變不需要氧氣“助燃”,但並非就說明構成太陽的物質就不包括氧氣。研究表明,目前太陽質量的大約四分之三是氫,剩下的幾乎都是氦,另外還有質量少於2%氧、碳、氖、鐵和其他的重元素。

物質是運動的物質,運動是物質的運動,日月星辰、浩瀚宇宙等都是處在發展和變化之中的,無時無刻不在做著“由量變到質變”的轉換,因此太陽的發展也不例外。

太陽是一顆黃矮星,它作為太陽系中心的恆星,壽命大致為100億年(黃矮星是主序星的一種,推測壽命約為100億年),目前大約已經46億歲了,也就是說再過大約五六十億年,由於太陽內部的氫元素幾乎消耗殆盡而逐步變成紅巨星。

不過,太陽目前正值壯年期,其發展和演變結果還不是一個定數。但是隨著人類科學技術的發展,小地相信會有揭開包括太陽在內所有恆星的一些謎團!你認為呢?


地理那些事


題目中談到太陽,氧氣和燃燒間的關係,受限於初中化學課上學到燃燒反應,那是可燃物與氧化劑發生的放熱化學反應,而太陽內部的燃料和我們一般談到的燃燒是不同,太陽核心是核聚變反應。

即使是化學燃燒,也並不是都需要氧氣,只要可燃物和氧氣或者氧化劑在有助燃劑和火源的情況下都能燃燒。例如鎂條可以在二氧化碳氣體中燃燒,而銅和鋁等金屬可以在硫蒸汽中燃燒。


太陽內部的燃燒,是核聚變,可以釋放出大量的能量,和核外電子參與的化學燃燒不同,太陽的燃燒是核物理反應。在核聚變過程中,兩個或者更多的原子核結合成一個更大的原子核,從而損失的質量會按照愛因斯坦的質能方程轉化為能量。太陽的核聚變反應為太陽系提供了光和熱,也為地球上所有的生命提供了能量。

由於太陽內部核聚變消耗的是氫,所有太陽的燃燒也是有壽命的,目前太陽內部的氫已經燃燒了50億年,消耗掉一半了,根據氫的核聚變速率可以計算出太陽還有約50億年的壽命。到那時,太陽就會膨脹成巨大的紅巨星,我們地球也可能跟著一起熔化。

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沒有氧氣其實也能燃燒,鎂還能在氮氣裡燃燒呢,所以不能把燃燒和氧氣簡單的簡單的劃等號,況且日常生活中的燃燒都是化學反應,但是太陽卻是靠核聚變反應熊熊燃燒100億年的,核反應來自原子內部的強大能量是普通的化學反應比不上的。

愛因斯坦在狹義相對論中揭示了質量和能量的關係後,人類第一次知道了微小的質量對應著巨大的能量,質能轉化率也成為了衡量物質能量大小的重要標準,目前為止人類知道的最強大的物質是反物質 ,反物質可以把自身全部質量變成能量,而太陽的核聚變反應可以把0.7%的質量完全變成能量,就是這不起眼的0.7%讓太陽變成了現在的樣子。

核聚變反應只需要溫度和壓力就能觸發,有沒有氧氣根本不影響太陽,而太陽本身的質量達到了太陽總質量的99.86%,可以說太陽幾乎能把太陽系所有的質量用於核聚變反應,空前豐富的核聚變能源在太陽的核心的超高溫和超高壓下源源不斷的進行著核聚變反應,太陽因此可以得到100億年左右的壽命。

宇宙中的恆星都是核聚變反應,而核聚變只和天體的質量有關係,理論上來說如果木星是質量達到了太陽的8%,那麼它就能在內部觸發核聚變反應,變成一個壽命最長的紅矮星。

宇宙中每一個恆星都會燒完,我們的太陽在50多億年後會變成紅巨星,在然後變成白矮星,在然後變成一個不發光的黑矮星,雖然質量越大的恆星壽命也就越短,但大質量恆星死後會變成黑洞。


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