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太阳从何而来,我们又将到哪去?

太阳的前世今生

  • 一颗古老的超新星爆发了,其残骸与其他气体云相遇
  • 大约46亿年前,逐渐形成了一片大小有几个光年大的太阳星云,星云的主要成分是氢气和氦气,也就是由宇宙最多的两大轻元素构成。此外,还包括尘埃颗粒,其中含有一些金属、水、甲烷、氨等物。
  • 星云在引力和速度的作用下缓慢收缩形成直径约200个天文单位的原行星盘并持续收缩。
  • 随着压力温度达到第一个阈值,第一股氢核聚变诞生,产生的震波将周围气体驱散,压力随之减弱,气体团略微膨胀。(随着气体团膨胀,核心温度又会降低,便又重新坍缩。但随着坍缩,核心温度升高,气体团又开始膨胀。)
  • 在经历N次这样的过程后,膨胀力和重力达到一个平衡点,太阳最终成功演变为非常稳定的主序星
  • 约100亿年后太阳中心的氢完全转化为氦。这时,太阳的核心开始崩塌,太阳最外层的直径将扩张到目前的260倍左右,成为一颗红巨星。不断扩大的太阳将会使水星蒸发掉,并且使得地球的环境不再适合居住。(在此之前,人类已灭绝或殖民其他星球)
  • 太阳核心的温度高得足以使氦发生聚变,太阳在燃烧氢的时候会有小部分的时间来燃烧氦。因为太阳的质量还不足以让比氢和氦更重的元素发生聚变反应,所以太阳核心的聚变反应将会变弱。
  • 最终太阳的外层物质会散逸到太空,剩下的部分形成了白矮星,它的质量约为太阳的一半,但体积和地球差不多,因此密度特别大。(此时的太阳不进行热核反应靠冷却发光)
  • 大约经过十亿年,能量用光,太阳变成一颗不发光, 冷冰冰、又矮又小的黑矮星

太阳对我们的影响

太阳光中的能量通过光合作用等方式支持着地球上所有生物的生长,也支配了地球的气候和天气。太阳在许多人类文明中都被视作神明,深刻影响着人类的文化习俗等。

而对太阳的正确科学认识进展得很慢,直到19世纪初期,才对太阳的物质组成和能量来源有了一点认识。

人类对太阳的理解一直在不断进展中,还有大量有关太阳活动机制方面的未解之谜等待着人们来破解。

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