为何太阳在数年后体积会膨胀

如题所述

从诞生的那一刻起,每一刻恒星都注定要消亡。它的燃料终将全部耗尽,引力将战胜核聚变,从而引发一系列足以摧毁恒星的连锁反应(红巨星或者超新星)。我们的太阳也不例外,太阳的内核每秒都会消耗6亿多吨氢燃料,按这样的速度。太阳上的氢能源将在50到70亿年后消耗殆尽。

当恒星的氢气逐渐耗尽时,核聚变反应也开始放慢,引力逐渐占据上风,核聚变反应向外的扩张(冲击)力逐渐减小,挤压恒星的引力逐渐凸显。恒星的外层在引力作用下向内核塌缩,猛烈地挤压使得恒星的内核急剧升温升压,最终点燃恒星内核的氦聚变反应。

氦聚变反应比氢聚变剧烈得多,将使得恒星的内核从氢聚变的1500万摄氏度飙升至1亿摄氏度,氦聚变的大量能量从内核喷涌而出,于是恒星的外层不断升温。

恒星是气体组成的星球,气体受热时会膨胀。太阳现在的直径约为150万公里,氦聚变的高温将使太阳的直径膨胀至1.5亿公里以上。到那时,我们的太阳将成为一颗红巨星。它将持续膨胀下去,直至外层完全瓦解为止。氦聚变会转换成碳元素,而它的内核在氦聚变燃料再次耗尽时,其自身引力的压力不足以引发比氦元素更重的碳元素的核聚变,因此它的内核失去核聚变的扩张力将再次塌缩。

红巨星的外层最终将在无休止的膨胀下完全瓦解,而内核将塌缩,成为一颗白矮星。这就是太阳这样的所有小质量恒星的最终结局。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2012-05-26
引用资料:”地壳中最古老岩石的年龄经放射衰变方法鉴定为略小于40亿岁。用同样的方法鉴定月球最古老岩石样品年龄大致从41亿岁直到最古老月岩样品的45亿岁有些陨星样品也超过了40亿岁。综合所有证据得出太阳系大约是50亿岁。由于银河系已经是150亿岁左右,所以太阳及其行星年龄只及银河系的三分之一。
  虽然没有测定太阳年龄的直接方法,但它作为赫罗图主序上一颗橙黄色恒星的总体外貌,却正好是对一颗具有太阳质量,年龄约为50亿岁,度过了它一半主序生涯的恒星所该期望的。
  恒星也有自己的生命史,它们从诞生、成长到衰老,最终走向死亡。它们大小不同,色彩各异,演化的历程也不尽相同。恒星与生命的联系不仅表现在它提供了光和热。实际上构成行星和生命物质的重原子就是在某些恒星生命结束时发生的爆发过程中创造出来的。
  目前太阳所处的主序星阶段,通过对恒星演化及宇宙年代学模型的计算机模拟,已经历了大约45.7亿年。据研究,45.9亿年前一团氢分子云的迅速坍缩形成了一颗第三代第一星族的金牛T星,即太阳。这颗新生的恒星沿着距银河系中心约27,000光年的近乎圆形轨道运行。 太阳在其主序星阶段已经到了中年期,在这个阶段它核心内部发生的恒星核合成反应将氢聚变为氦。在太阳的核心,每秒能将超过400万吨物质转化为能量,生成中微子和太阳辐射。以这个速度,太阳至今已经将大约100个地球质量的物质转化成了能量。太阳作为主序星的时间大约持续100亿年左右。
  太阳的质量不足以爆发为超新星。在50亿年后,太阳内的氢消耗殆尽,核心中主要是氦原子,太阳将转变成红巨星,当其核心的氢耗尽导致核心收缩及温度升高时,太阳外层将会膨胀。当其核心温度升高到 100,000,000 K时,将发生氦的聚变而产生碳,从而进入渐近巨星分支,而当太阳内的氦元素也全部转化为碳后,太阳将不再发光,成为一颗黑矮星(Black dwarf)。
  地球的最终命运还不清楚。太阳变成红巨星时,其半径可超过1天文单位,超出地球目前的轨道,是当前太阳半径的260倍。然而,届时作为渐近巨星分支恒星,太阳将会由于恒星风而失去当前质量的约30%,因而行星轨道将会外推。仅就此而言,地球也许会幸免被太阳吞噬。然而,新的研究认为地球还是会因为潮汐作用的影响而被太阳吞掉。即使地球能逃脱被太阳熔融的命运,地球上的水将被蒸发而大气层也会散逸。实际上,即使太阳还是主序星时,它也会逐步变得更亮,表面温度缓慢上升。太阳温度的上升将在9亿年后导致地球表面温度升高,造成目前我们所知的生命无法生存。其后再过10亿年,地球表面的水将完全消失。
  红巨星阶段之后,由热产生的强烈脉动会抛掉太阳的外壳,形成行星状星云。失去外壳后剩下的只有极为炽热的恒星核,它将会成为白矮星,在漫长的时间中慢慢冷却和暗淡下去。这就是中低质量恒星的典型演化过程。“希望我的回答对您有帮助

参考资料:http://baike.baidu.com/view/2376.htm?wtp=tt

相似回答