03.06 科學家是怎麼知道太陽還有50億年壽命的?

宇宙觀察記錄


回答這個問題之前要先弄清楚,這裡所說的太陽的壽命一般是指太陽在主序星階段的時間。太陽在主序星階段的壽命大概100多億年,目前太陽年齡大約45.7億年,也就是說大概在50多億年之後太陽會演變為紅巨星。



科學家說太陽還有大約50億年的壽命,這個數據不是胡亂猜測出來的,而是建立在大量的天文學觀測數據上的,根據恆星演化模型就可以估算出太陽的壽命。50億年本來就是一個粗略的估計,目前誤差還很大。恆星的壽命與其質量有莫大的關係,一般來說質量越大的恆心其壽命就越短。

太陽是顆黃矮星,目前靠氫聚變發光發熱,太陽質量雖大,但終有一天其內部的氫會用完的,到那時太陽就會離開主序星階段。但太陽並不會就此熄火,當內部的氫逐漸消耗殆盡時,累積的氦核心會因為引力逐漸收縮,當核心溫度達到一億攝氏度時,氦聚變反應就開始點火了,由氦聚變為碳。太陽的外殼會逐漸膨脹,表面溫度也會隨之下降,最終形成紅巨星。當太陽成為紅巨星時,其半徑大約會是現在的200倍,表面可能將膨脹至地球現在的軌道。太陽處於紅巨星階段的時間較短,最終會演變為白矮星,隨著時間的推移,溫度不斷下降,理論上最終會演化成為黑矮星。


在0.8倍太陽質量以下的恆星,主序星階段叫做紅矮星,其壽命比目前宇宙的年齡還長,估計可以達到數百億年。目前科學家還沒有發現任何一顆處於衰老期的紅矮星。如果一顆恆星的質量在1.44倍太陽質量以上,其最終會發生超新星爆發,像太陽就不會發生超新星爆發。

關於恆星的演化比較複雜,有需要的請查閱專業資料。


科學探索菌


首先,我們需要計算一顆恆星(或在這種情況下是太陽)的總壽命。

公式是:

壽命=能量發射能量的比率/太陽光能的發射率為3.846×10 ^ 26。這是通過獲取從地球到太陽的距離,在地球表面接收的能量損失和能量來計算的。這是一些嚴肅的數學。

現在能量在陽光下。假設只有太陽總質量的10%是能夠進行核聚變的氫。這些氫的質量是太陽質量的10%,即0.1×1.989×10 ^ 30kg = 1.989×10 ^ 29kg。

現在你看到氫和氦的質量,有0.7%的質量不足。這意味著氦的質量比4個氫原子低0.7%。0.7%的質量轉換為光能。不是總質量不足是可以進行融合的氫的質量的0.7%,即0.007×1.989×10 ^ 29 = 1.392×10 ^ 27kg。

現在使用愛因斯坦質量能量等值,我們得到E = mc ^ 2,

E = 1.392×10 ^ 27×(3.0×10 ^ 8)^ 2 = 1.3×10 ^ 44

這是總能量。

現在使用上面的等式來計算壽命,我們可以獲得大約100億年的壽命。

地球和太陽是在大爆炸期間形成的。所以,他們必須有大致相同的年齡。60年代的科學家通過放射性測年的方法發現地球大約有46億年的歷史。

因此,從100億減去46億,可以給你大約54億年。


問噠噠


科學家是怎麼知道太陽還有50億年壽命的?

太陽的壽命是可以計算出來的,這個過程想必各位都能理解,只是需要各種參數而已!最困難的是如何獲取到這些數據,當然,我們今天並不打算就如何取得這些數據做較真,否則這個篇短文就寫不完了。

恆星的生命週期

太陽的質量:1.9891*10^27噸

計算方法:用萬有引力公式計算太陽對地球的引力為:GMm/R^2;

地球圍繞太陽公轉的離心力為:mV^2/R;

可以從上述公式轉換得到太陽質量為:M=V^2R/G;

其中地球公轉線速度為V,地球公轉半徑為R,萬有引力常數為G;

有興趣的可以計算一下,當然還需要萬有引力常數測定和地球公轉速度獲取,如果要較真的話就算不完了哈

太陽每秒的質量損失:400-450萬噸 這個根據地球赤道上每平方米的輻射獲取量(考慮大氣吸收部分),再根據地球軌道的1.5億千米,計算出太陽的輻射能,然後根據E=MC^2計算出太陽每秒的質量虧損約為400-450萬噸!

再根據核聚變的質量虧損0.7%計算出太陽每秒消耗的氫元素約為6.5億噸

最後根據太陽的總質量除以每秒消耗的氫元素計算出太陽的最終年齡約為數百億年!!

是不是這個時間與50億年不對啊.....哈哈

因為太陽還有一個固態內核的質量得減掉,還有太陽形成的時候也不是100%的氫元素,另外最關鍵的是,太陽並不能將所有的氫元素消耗完,因為太陽的核聚變只發生在內核0.25個太陽半徑處:

因此太陽並不會將所有的氫元素全部消耗完,而是消耗掉其中一部分,當然這個就不能用簡單的除法來計算了,而是需要一個不同質量恆星的演化模型!然後將太陽的數據代入後計算得到太陽的壽命才是比較準確的.....

因此在太陽的生命週期,即使是在燃燒氦元素的紅矮星結束後,其擴散的行星狀星雲中依然會含有大量的氫元素!這也是太陽從上一代恆星超新星爆發後的星雲中形成的理論基礎!否則氫元素都燒完了,下一代恆星還怎麼形成?不過在太陽白矮星時代之後的行星狀星雲,除非和其他更大的塵埃雲一起,僅憑太陽擴散的塵埃物質是再也無法形成新的恆星了(因為質量不夠,擴散的星雲約只有太陽質量的40%-50%)!

最終宇宙的結局也可以預測出來,隨著越後期形成的恆星中紅矮星的比例會越來越高,宇宙也逐漸走向死亡,不過紅矮星的壽命超長,所以宇宙的晚年會超級超級長......!!


星辰大海路上的種花家


太陽是一顆黃矮星(光譜為G2V),黃矮星的壽命大致為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,太陽的核心將發生坍縮,導致溫度上升,這一過程將一直持續到太陽開始把氦元素聚變成碳元素。雖然氦聚變產生的能量比氫聚變產生的能量少,但溫度也更高,因此太陽的外層將膨脹,並且把一部分外層大氣釋放到太空中。當轉向新元素的過程結束時,太陽的質量將稍微下降,外層將延伸到地球或者火星目前運行的軌道處(這時由於太陽質量的下降,這兩顆行星將會離太陽更遠)。


但是,上有政策,下有對策。

相信有一天,人類能將宇宙中的暗物質(或暗能量)轉化成其它物質(或者能量)通過蟲洞送入太陽,讓其壽命更長。


守望宇宙之顛的黑騎士


算出來的。。。當然是計算的算,不是算命的算。。。 首先我們得搞清楚太陽之所以能發光的原因是因為太陽內部發生著劇烈的核聚變:由於太陽中心位置的壓力極大, 溫度極高。在這樣高的溫度下,氫原子核以極高的速度進行熱運動,因為速度很快,所以有大量氫原子核相對運動時克服了庫侖力,進入了強力起作用的極短距離,從而結合成一個氦核。具體的,四個氫原子結合成一個氦原子,其間損失了0.76%的質量。根據愛因斯坦的質能方程E=MC2,這些質量的損失,雖然看上去百分比很小,可是絕對質量並不小,而且由於乘以光速的平方之後,會轉化成為巨大的熱量,這些熱以輻射和對流的形式到達太陽表面,把太陽大氣的光球層加熱到6000度。在這麼高的溫度下,氣體原子裡的電子受到激發,發出以可見光為主要波段的電磁輻射。而這就是太陽會發光的具體原因。

所以,簡單的說就是太陽內部時時刻刻有氫彈在爆炸,但是太陽裡面的氫原子的數量也是有限的,總有消耗完的一天。太陽的質量大約是2000億億億噸,而氫原子佔太陽總質量的71%, 以現在的核聚變反應速率來計算,太陽總共可以穩定的進行100億年的核聚變,也就是說太陽的質量足夠燃燒100億年。而根據推算,太陽目前正於它的“中年”——50億歲,所以也就是說太陽還能再活50億年。。。

以上。


包大人玩科學


說太陽還能燃燒50億年的說法肯定是不準確的。說他不準確的依據如下。

太陽並非氣體星球,而是密度超過地球,超過所有行星的實體星球。說太陽是氣體星球,是根據萬有引力計算的結果。因為極性對應哲學解釋的星球引力是完全不能夠傳遞到同層次星球之間的。太陽與行星雖然不屬於同層次星球,但互相能夠產生作用的引力,大約只有萬有引力計算法的六分之一。這就是說太陽的密度要比目前認為的大上六倍,太陽的平均密度應該有水的八倍之多。

說太陽是實體星球,這一點通過望遠鏡的直接觀察也是能夠確定的。實際上,太陽上能夠看到的氣體也只是太陽耀斑爆發噴射的火焰,太陽耀斑爆發噴射的實體物質雖然能夠達到很遠的距離,但能夠看到這些物質在到達一定高度以後就會快速下落,如果是氣體就不會產生這些效果。所以太陽是實體星球是毫無疑問的。

因為太陽是平均密度達到水的八倍以上的實體星球,所以太陽的能量釋放,是完全依賴於壓力作用,使氘元素多層次聚合而源源不斷排擠能量的。由於太陽表面的引力遠遠大於目前所認識的,所以,太陽表面溫度雖然能夠達到五千多攝氏度,但太陽表面的氘氫仍然能夠以液態存在。由於太陽表層的液態氘元素必須要通過對流作用才能到達內部高溫高壓重元素區域而產生聚合,太陽表面的“米粒”組織,就是液體對流翻滾的表現。所以,太陽對氘元素的使用也是有穩定性限制的。太陽上的氘元素不會產生一次性爆炸,就是由對流限制機制控制的。

至於太陽的能量釋放還能夠持續多少年,主要由氘元素的供應和積累所決定,由於太陽具有排斥氕氫、吸引氘氫的機制循環,所以即使目前知道了太陽上的氘氫積累數量,和持續的能量釋放每年需要消耗多少氘氫,也是算不準太陽放能還能夠持續多少年的,何況太陽還在源源不斷的吸收氘氫,所以,太陽的持續能量釋放應該遠遠大於50億年,很有可能還能夠持續400億年以上。


周慶和1178559755


老夫昨夜腳踩草莽,遙指七星!剃鬚細數!運氣周天!開得天眼!默排八卦!得知月亮還有一百八八年的的壽命!各位噴子兄弟們到時候一百八十七年年底,咱們大家一起喝酒給月亮踐行!祝各位噴子兄弟天天開心,闔家幸福安康!!


正能量衛戍區


憑什麼說還能燒50億年?我認為宇宙的能量來源佔多數的暗物質(微粒子),能量巨大,生生不熄,除非宇宙能量耗盡,但怎麼可能,分子,原子,粒子內含能量,是能量決定一切。

如果太陽無來源,為什麼地球出現相對恆溫,無來源溫度會越來越低。是微粒子提供了能量,本人看法,原創,引用聲明。


黃烈平


科學家是怎麼知道太陽還能夠燃燒50億年的?

要想知道太陽還能夠燃燒多少年就得知道太陽還剩多少能量,那麼這些數據科學家都是怎麼知道的?

“太陽還能夠燃燒50億年”的數據純碎是一些偽科學家用一些偽科學數據瞎蒙的!!!

物質的存在是永恆的存在,陰陽的變化是永恆的變化!太陽在把物質轉化成能量釋放能量的同時也在通過引力吸收物質,太陽釋放的能量會被太陰轉化成物質,太陽再通過引力把那些物質吸回去,再轉化成能量向外輻射,週而復始,長久的往復循環,永久存在!


富貴如意天師慶平


這個問題難不我,我先去百度一下,呆會兒回來。



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