|
太阳如同一个不断喷发着光与热的巨型火球，它每分每秒向外界辐射出的能量微乎其微地（大约是22亿分之一）传递至地球，使地球变得温暖宜人。
太阳每秒释放的能量高达3.8 x 10^26焦耳。根据爱因斯坦的质能方程E=MC^2，我们可以计算出太阳每秒大约会损失400万吨的质量。如果以小时为单位，太阳每小时将损失惊人的144亿吨物质。这引发了一个问题：太阳未来是否会因此而逐渐缩小？ 尽管太阳不断失去物质，但科学家指出，太阳的体积实际上将会持续增大。大约在50亿年后，太阳将膨胀成为一颗巨大的“红巨星”，其外层甚至可能延伸至接近地球的轨道。
太阳的质量约为2 x 10^27吨，因此每小时损失的144亿吨物质相比之下微不足道。即使在50亿年后，这种损失也仅占太阳总质量的极小部分，对太阳的影响几乎可以忽略不计。那么，为什么太阳的体积会增大呢？这需要从太阳的内部机制来分析。
所有星球，包括太阳，都是由大量物质在引力作用下凝聚而成的。太阳由于其巨大的质量，内部物质在重力作用下不断坍缩，导致核心区域的物质密度和温度不断升高。当达到临界点时，太阳核心的氢核聚变反应被点燃，成为太阳发光发热的源头。 核聚变产生的能量极为庞大，一旦启动，释放的能量将在太阳内部产生向外的辐射压力，有效阻止了太阳的进一步坍缩。
当太阳核心的核反应较弱时，重力占主导，导致太阳体积缩小。体积缩小后，核心的物质密度和温度增加，核反应变得更加剧烈，辐射压力随之增强，再次占据上风。 在这种情况下，太阳体积会膨胀，膨胀后核心的物质密度和温度降低，核反应减弱，重力重新占优。因此，太阳的体积大小实际上是由重力和辐射压力之间的平衡决定的。然而，这种平衡不会永远持续，因为太阳的“核燃料”终将耗尽，最终重力将占上风。
但在这一过程中，太阳内部的辐射压力将逐渐增强，导致太阳体积增大。这是因为氢核聚变的产物氦在太阳核心积累，而太阳核心的温度和物质密度并不足以引发氦核聚变。这导致太阳核心的壳层向外扩张，核聚变区域随之增大。 核聚变区域的扩大意味着更多的氢参与核聚变，而太阳的重力几乎保持不变，因此太阳的辐射压力逐渐增强，导致太阳体积增大。实际上，自诞生以来，太阳一直在变亮，体积也在不断增大。
由于太阳内部的辐射压力非常强，太阳外层的氢无法进入核心区域，目前只有核心的一小部分区域在进行“燃烧”，其半径约为太阳半径的四分之一。 大约50亿年后，太阳核心的氢将耗尽，太阳将因内部失压而急剧坍缩，形成温度和物质密度更高的环境。这将导致太阳外层的氢在核心外围发生剧烈的核聚变反应，释放出巨大的能量，这种现象称为“氢壳层核聚变”。
随后，太阳内部的辐射压力将急剧增长，以至于太阳的重力无法抗衡，太阳将迅速膨胀，演变成一颗“红巨星”。同时，由于太阳核心没有辐射压力，它将继续坍缩，温度和物质密度进一步增加。当达到临界值时，太阳核心的氦核聚变将被点燃，短时间内释放出比氢核聚变更高的能量，这一现象被称为“氦闪”。 简而言之，尽管太阳每小时损失144亿吨物质，但这种质量损失对太阳来说微不足道。太阳之所以未来不会变小而是变大，主要是由于内部辐射压力的影响。最终，太阳将演化成一颗体积与地球相当的致密白矮星。
|
|
|
