太阳作为太阳系最主要的能量来源,其内部不断进行着核聚变作用。
目前的太阳是一颗步入中年期的黄矮星,内部主要发生“氢氦核聚变”,氢元素通过核聚变形成氦元素,通过核聚变反应点亮整个星球,向太阳系散发光和热。
随着太阳内部氢元素的消耗,氦元素的积累,最终太阳会同时进行氢氦核聚和氦碳核聚变,氦元素通过核聚变形成碳元素,更加剧烈的核聚变,会让太阳的温度上升,体积膨胀,太阳作为黄矮星的阶段也会正式结束,开始变成红巨星。
为何太阳能够聚集大量氢元素,形成氢氦核聚变?一颗健康的恒星,需要拥有大量的氢元素作为核聚变燃料,而这些燃料,基本都来源于形成星系的星云。
星云的形成,往往是由于超新星爆发而产生的剩余物质,超新星中包含丰富的元素,随着超新星爆发,比重较高的重元素会被扔到更远的地方,比如金元素;而比重较小的轻元素,会留在附近形成星云,比如氢元素、氦元素。
随着万有引力的作用,氢元素逐渐在星云的中心被聚集,形成原始恒星,而物质能量的聚集和相互摩擦,让原始恒星内部的温度逐渐提升,当温度到达氢氦核聚变的触发点,恒星就会正式诞生!
科学家一直以来都梦想掌握可控核聚变,如果可以在地球进行可控核聚变,那么就可以创造出属于人类自己的“人造太阳”,利用核聚变技术,可以从元素中直接获得能源,并且是非常庞大的能源,足以让人类进入到能源新时代!
然而迄今为止,可控核聚变一直是一个无法被攻破的难题,不可控核聚变的成果,就是我们熟悉的氢弹。核聚变会让元素逐渐向重元素发展,核聚变发展到钙铁核聚变,恒星就会面临最终阶段,坍塌成白矮星、中子星或黑洞。
整个太阳系,都无法创造出金元素:生活中的贵金属——金元素,也是核聚变的后期产物。
比太阳质量大8-25倍的恒星,才能产生比铁元素质量更大的钴、镍等重元素,到达接近30倍太阳质量,经历红巨星后才有可能坍塌成大质量的中子星,在中子星内部,核聚变才足够剧烈,从而产生金元素。
随着超新星爆发,金元素等重元素被抛到宇宙的各个角落,行星诞生时,这些元素就会聚集到星球内部,成为星球内部的金矿。
相比初期就可以进行的氦碳核聚变,金元素要远远比碳元素珍贵,因此从宇宙的角度来看,黄金(金元素)应该比钻石(碳元素)珍贵的多,整个太阳系都无法创造出一个金元素。
然而在地球上,黄金的数量并不稀有,这说明宇宙中的超新星爆发非常常见,或者宇宙中有其他诞生金元素的方式,除了核聚变,或许宇宙还有其他非常激烈的能量反应,足以让金元素大量形成!但是科学家目前并没有发现其他能源形式,从大数据来看,超新星爆发在宇宙中也并非常见事件,金元素在地球的充足产量,是地球的一大谜团。
总结:太阳的核聚变反应,为地球带来了充足的光和热,让地球处在一个相对适宜的温度环境下。
相比其他恒星,太阳不仅仅是一颗健康、年龄适中的恒星,还是一个非常温和、平静的星球。通过科学家的观测,宇宙中绝大多数的恒星都十分狂暴,耀斑反应经常发生,几乎可以灭绝整个恒星系的所有生物,但是太阳却非常温和,剧烈的耀斑反应非常罕见。
地球能够在宇宙成为一个“奇迹”,生命可以在地球上生存,是宇宙的馈赠,我们作为宇宙中的高级生命,也需要爱护宇宙,保护地球!