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为何太阳只能聚变到铁,就聚变不下去了?

时间:2023-08-05来源:网络作者:小白

当你在夜空中仰望星辰,你有没有想过这些璀璨的星星是怎么燃烧的呢?实际上,太阳的中心——我们可以称之为宇宙间最大的魔法炉灶,正在发生着一场壮丽的聚变反应。

化学电:为什么太阳只能聚变到铁,就聚变不下去了?

何为核聚变?

核聚变就像是一个超级魔法,让两个原子核摆脱束缚,紧紧地拥抱在一起,形成一个更大的原子核。而这个过程中释放出的能量,就是我们所看到的太阳的光芒。然而,这个魔法也有自己的界限,而这个界限就是铁。

铁元素,魔法炉灶的界限

为何说铁是这个魔法的界限呢?原来,元素聚变到铁以前,每一次聚变都会带来能量的释放,然而当元素聚变成铁以后,这个过程就不再产生能量了。为何呢?这就要看铁的特殊性了。

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铁的特性:坚固与稳定

铁有一个特性,那就是它的原子核非常的坚固稳定。这是由于铁的原子核结构相对较小,且内部的结构十分坚固,使得聚变后的能量输出极小甚至为零。这就意味着,太阳的魔法炉灶想要得到更多的能量,就必须突破铁的界限,但是铁的坚固结构却让它无法突破。所以,铁元素就成了魔法炉灶的界限。

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铁元素的命运

如果太阳硬要突破铁元素的界限,进行更高级别的核聚变呢?结果是,不但不会得到更多的能量,反而会吸收太阳的内部能量,使得太阳开始冷却并崩溃,形成超新星爆发。这样的崩溃不但无法创造出新的能量,反而会将太阳的生命终结。

所以,即使聚变是太阳燃烧的魔法,但它也有自己的界限。就像我们生活中的任何事物一样,都有自己的极限,不能过度。铁元素,作为太阳魔法炉灶的极限,也在提醒我们:无论是太阳,还是我们自己,都要找到自己的平衡点,不过度,也不欠缺。

太阳的中心,就像一个巨大的烟囱,源源不断地释放着能量。而这个烟囱的烟,就是太阳的光芒,闪烁在宇宙间,给我们带来光明和温暖。

而当太阳的烟囱堵上了,就无法再释放出能量。而堵上烟囱的罪魁祸首,就是铁元素。因此,铁元素就像一个巨大的障碍,阻挡了太阳烟囱的烟,使得太阳的燃烧之火无法再向外界释放能量。

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所以,太阳为何只能聚变到铁?

太阳的核聚变过程就像一个烟囱,源源不断地释放能量。而铁元素,就像烟囱的堵头,使得太阳无法继续聚变,无法继续释放能量。因此,太阳只能聚变到铁,而不能继续向上。

铁元素的命运

当铁元素的数量累积到一定程度,太阳的内部就会变得越来越不稳定。这个时候,太阳的内部压力大到无法维持其稳定,就会引发超新星爆发。这是一场壮观的宇宙级大爆炸,可以在短时间内释放出巨量的能量,使得太阳的外壳被彻底炸飞,剩下的核心则可能会形成中子星或者黑洞。

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铁之后:超新星爆发中的元素生成

在太阳内部,由于铁原子的坚硬稳定,使得太阳无法通过核聚变产生比铁更重的元素。然而在超新星爆发中,这一规律被打破。在爆发过程中,太阳内部的高温和高压使得铁元素有足够的能量进行更高级别的核聚变,从而形成了比铁更重的元素,比如铜、锌、银、金、铅、铀等。也就是说,超新星爆发的过程,实际上是元素周期表中重元素的生成过程。

重元素的分布和寿命

在宇宙中,重元素的分布是非常稀少的。这是因为这些重元素大多数都是在超新星爆发中产生,而超新星爆发是一种非常罕见的宇宙事件。而且,由于这些重元素的原子核非常不稳定,它们会经历放射性衰变,转变为更稳定的元素。因此,重元素在宇宙中的存在时间相对较短。

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超新星爆发和生命的关联

尽管超新星爆发看似遥远,与我们的日常生活毫无关系,但事实上,这一过程却与我们的生命息息相关。超新星爆发不仅产生了重元素,还将这些元素散播到宇宙各处。这些散播的元素,最终汇聚成新的太阳和行星,其中就包括了我们的地球。

我们身体中的许多元素,比如碳、氧、氮,都源自于太阳内部的核聚变。而一些重元素,如铁、铜、锌,甚至我们的血液中的铁元素,都可能源自于古老的超新星爆发。因此,每一个生命体,都是太阳聚变和超新星爆发的产物,我们都是宇宙的孩子。

结论

太阳的聚变之旅,从简单的氢元素开始,经过一系列的核聚变,最终终止于铁元素。然而,这并不是故事的结束,而是另一个故事的开始。在超新星爆发中,铁元素得以突破自身的极限,形成了更重的元素。这些元素散播在宇宙中,孕育出新的太阳和行星,为宇宙的多样性和复杂性提供了物质基础。

这是一个持续数亿年的过程,是生命和死亡的轮回,是物质和能量的变迁。它告诉我们,无论是太阳,还是生命,都是宇宙中不可或缺的一部分。我们每个人,都是这个宏大故事的一部分,都是银河系的一颗独特的星辰。

艮-新研究表明银河系或有20亿颗行星像地球

一项新研究表明,天空中大约每37至70颗类日恒星中也许就有一颗正孕育着一个“外星地球”。  研究人员说,研究结果暗示,我们的银河系中也许存在着数十亿颗类地行星。  这些新的计算结果基于开普勒太空望远镜收集的数据。开普勒太空望远镜在2月轰动全球,它发现了超过1200颗太阳系外潜在行星,包括68个可能与地球大小类似的行星。  美国航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的科学家们关注的主要是位于其恒星宜居带内、与地球大小类似的行星。宜居带是指,允许星球表面存在液态水的区域。  研究人员分析开普勒4个月来收集的原始数据后确定,在所有类日恒星中,预计有1.4%到2.7%的恒星拥有类地行星,这些类地行星的直径是地球直径的0.8至2倍,且位于其恒星的宜居带内。  喷气推进实验室的天文学家约瑟夫·卡坦扎里蒂说:“这意味着,存在许多与地球大小类似的星球,在银河系中有20亿颗。在数量这么多的情况下,其中有一些行星也许存在生命甚至是智慧生命的概率比较大。这还只是我们所处的银河系,另外还有500亿个其他星系。”  在研究了开普勒收集的3至4年的数据后,科学家们预言,将发现总共12个类地星球。他们还说,其中有4个已经在数据公布后的4个月内被陆续发现。科学家们预测,银河系中可能总共有500亿颗行星,尽管它们不全都是大小与地球类似且位于其恒星宜居带内。 以上就是关于新研究表明银河系或有20亿颗行星像地球的全部内容,声明如下:本文内容及图片素材部分来源于网络,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。

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在我们的太阳系中一共有八颗行星围绕着太阳旋转,其中内侧四颗为岩石行星,外侧四颗为气态行星,不过行星并非是太阳独有,在宇宙中几乎每一颗恒星都拥有自己的行星,而这些行星被天文学家们称为系外行星。到目前为止,天文学家通过望远镜已经在宇宙中发现了超过5000多颗系外行星,而且在这数千颗系外行星中,还存在着远超出我们想象的奇特世界, 如有些行星的表面会下玻璃雨。有的会上演冰火两重天, 有的甚至还会逃离母星的控制,成为流浪行星,而今天便带你了解宇宙中奇特的5颗系外行星。1.HR 5183b行星HR 5183b行星是一颗气态巨行星,它距离我们大约为100光年,质量是木星的三倍,当时天文学家在发现它后,曾表示从未见过如此奇特的系外行星,因为它拥有奇怪的蛋形轨道,并且具有极高的偏心率,假如我们将他想象成太阳系的木星,那么其最远轨道能够达到海王星之外,可以想象到他的奇特之处。2.WASP-76bWASP-76b行星位于双鱼座方向,距离我们地球大约为630光年,他是一个绕着F型主序星运行的气态巨行星,其质量大约是木星的0.92倍,半径为木星的1.83倍,而它之所以独特是因为在它的表面会下铁雨,由于距离母恒星非常近,已经被潮汐锁定,因此它的一面总是朝向恒星,其白天温度高达2500C,以至于该行星上的铁元素都熔化成了气体。这些铁蒸气被强风吹到较冷的区域,并凝结成液滴形成铁雨。3.HD189733bHD189733b是一颗距离地球约63光年的系气态巨行星,质量比木星还要大13%,在2008年,天文学家通过偏振测量法测定,发现HD189733b的蓝色波段反照率高于红色,这意味着他看起来是一个美丽的蓝色星球。不过HD189733b虽然呈现出蓝色但并不是海洋,因为HD189733b表面温度极高,天文学家经过进一步分析发现,在它的大气层中富含硅酸盐,而这些硅酸盐在高温下熔化,然后形成了玻璃雨。这些玻璃雨在风速高达9000公里/小时的超音速风中呈弧形落下。4.开普勒10b开普勒-10b是开普勒望远镜发现被确认的第一颗岩质系外行星,距离地球大约为564光年,质量是地球的3.2倍左右,假如你能够置身于该行星表面会发现他这里如同地狱一般,由于距离主恒星非常之近,只有太阳至水星距离的20分之一,因此表面温度高达1300C,而在如此高温下,开普勒-10b上的铁和硅酸盐都成了熔岩状态,从而形成巨大的熔岩海洋。同时在强风的携带中,还会下熔岩金属雨5.流浪行星我们知道几乎每个行星都是围绕其母恒星运行,但在宇宙中也有特例。有些行星可能由于某种原因会逃离母恒星的引力控制,独自在寒冷的黑暗空间中徘徊。而这些行星被称为流浪行星,比如CFBDSIR2149便是一颗被恒星抛出的流浪行星。它的体积是木星的7倍,表面温度约为400摄氏度,是一颗只有5000万至1.2亿年历史的年轻行星,不过他是何种原因被抛出原来的行星系统,我们还不得而知!以上便是5个奇特的系外行星,看完不禁令人惊叹宇宙的奇妙和多样性。那么你觉得以上哪个最奇特呢,欢迎在下方评论留言!
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