每秒420万吨!太阳质量急速降低,地球将被抛出太阳系?
动物探秘
太阳是以核聚变为主要能量来源的,而正因如此,太阳每秒也在损耗超过4200000吨的太阳质量。这究竟是为什么呢?地球是否会因太阳质量降低而被抛出太阳系呢?

与所有恒星一样,太阳是以来内核的“氢聚变”供应能量,每消耗1KG的氢,就能释放出相当于19000吨标准煤燃尽产生的能量。

聚变时,每4个氢核聚变为1个氦核,释放出2个正电子和3个光子外加2个中微子。这期间,其物质质量由原来的4个氢核的4.0291个单位降低到1个氦核的4.0012个单位,一次聚变损耗的能量就达到4.12x10^-21J,而在太阳内部每秒会发生9.2×10^37次氢氦聚变反应,根据爱因斯坦的质能转换公式E=mc^2,太阳每秒就会损失420万吨的质量。

我们都知道,地球之所以一直能环绕太阳旋转,多亏了太阳强大的万有引力的牵引,如果万有引力瞬间消失,地球就会沿着当前轨道的切线被抛出。同理,如果太阳质量减少,地球也会有沿切线抛出的趋势,不过由于万有引力依旧存在,只是减小了而已,因此抛出的趋势被遏制,转换为轨道半径扩大,也就是说会远离太阳。

那么,现在太阳质量的变化会否影响到地球的运转呢。

太阳总质量约为2×10^27吨,每秒消耗420万吨,就是4.2×10^6吨,换算成一年就是1.32×10^14万吨,如此算下来每年太阳质量也仅会消耗十万亿分之几。按这个速度计算,终其一生50亿年因聚变消耗的质量不过千分之7的太阳质量,加上太阳风等带来的影响也不会超过1%。

可以说,在太阳的主序星阶段,其质量的损耗对地球的影响不大。不过当期结束主序星阶段时,会一次性损耗大量质量。

在太阳结束主序星阶段时,由于质量小,其内部无法被利用的氦元素,内核的氦增多氢减少会导致内核产生的热量降低,此时如果热量不足以支撑万有引力对太阳大气层的吸引,那么外层太阳大气便会向内核塌缩,引发挤压,而物质挤压产生的额外压力和热量就会点燃氦聚变——这就是氦闪。

氦聚变产生的热量会使太阳急速膨胀,膨胀的途中会因为氦聚变的质量损耗和强烈太阳风等因素损耗大量质量,最高直径会扩大200倍,而体积则会扩大200000倍,可能会吞噬地球,当太阳的半径达到最大值时,质量只剩下目前的67%。最终,消耗内核的氦后,太阳质量因为大量消耗,以无法以塌缩的形式点燃下一次聚变。太阳也就会慢慢冷却,变成一枚白矮星。

可以说,现阶段太阳的质量损耗对地球的影响并不大,远期来看,人类能否生存到那时还是个未知数。

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内容来自一点资讯

最后修改:2020 年 06 月 22 日
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