氦闪,流浪地球氦闪是什么意思
1、流浪地球氦闪是什么意思
流浪地球中所说的氦闪,就是距今再过大约54亿年后,太阳的生命周期接近尾声,氢燃烧殆尽,将会发生的现象。
太阳是一颗恒星,她的能量来源,就是核聚变。更具体来说,太阳的能量来自于由氢聚变成为氦的核聚变反应。太阳的核心每秒钟聚变6.2亿吨的氢。对于这样的数字,大家可能没有太多感受,我们来做个对比。迄今为止,人类试验过的最厉害的氢弹,是苏联的沙皇炸弹。太阳的核聚变能量,相当于每秒钟都在引爆9.2亿枚沙皇炸弹!
随着太阳中心区的氢燃烧殆尽,由于没有核反应对抗重力,恒星中心附近的物质开始向核心挤压,不断增高核心的温度。距离核心较远的一些残存的氢在核心释放的高温作用下被点燃,驱动太阳的外层不断向外膨胀,相继吞并水星与金星的轨道,并有可能吞没地球的轨道。此时的太阳已经退出了主序恒星的队伍,变成了一颗红巨星。
接着,太阳除了外部的氢壳继续发生核聚变反应外,内核残存的氦在不断增大的温度作用下被“点燃”,在数分钟的时间内,相当于太阳质量40%的氦被剧烈“燃烧”成碳,释放的能量大致相当于太阳在当前状态下持续数百万年所释放的能量。这种现象被科学家们称为“氦闪”。
氦闪相当于一种剧烈的恒星爆炸,产生的能量能够瞬间毁灭整个地球的生命和生态环境,这种情况下即便是有生物能够幸存也会因为无法适应环境而死亡。
不过,不用太担心,太阳的氦闪大概要等到50亿年之后,渡过主序星阶段才会发生。
2、氦闪是什么现象
1、氦闪是发生在质量介于0.5倍到2倍太阳质量的恒星演化末期。核心处形成的氦堆积在核心处,氦不断积累自我压缩,密度增加到一定程度形成“简并态”,当温度一路飙升至1亿度时,氦就会发生猛烈的热核燃烧,对于太阳质量的恒星来讲,氦闪释放的能量相当于太阳燃烧3000万年。
2、质量小于0.5倍太阳的恒星没有足够的能力发生氦闪,而质量大于2倍太阳的恒星,发生的是稳定的、温柔的氦燃烧,无需发生氦闪。猎户座中大名鼎鼎的“参宿四”就是一颗质量是太阳10倍的红巨星,核心正在发生氦平稳燃烧变成碳的过程。对于恒星的演化而言,质量几乎决定一切,当然还要考虑其金属丰度。
3、氦闪是什么?太阳会氦闪吗?有什么科学原理?
太阳也会氦闪,氦闪是一种剧烈的天体活动,当恒星内部氢元素消耗完毕时,就会发生氦闪这种现象。
科学研究显示,在恒星的主序星末期阶段的时候,就会发生“氦闪”这种剧烈的天体活动,只要是恒星,都会发生氦闪,太阳也不例外。太阳每天的燃烧损失很大,根据万有引力定律,地球轨道应可能会越来越远,太阳的质量非常大;原材料非常之多;而且,核聚变反应区域很小;同时在太阳引力和磁场的共同作用下,太阳内部的能量以一种较为稳定的方式向外释放。 根据牛顿的万有引力定律我们可以很清楚的了解到。单论一个物体而言,他的引力与质量的的关系是称正比的,和它们之间的距离的平方是成反比的关系的,太阳随着时间的推移,质量有也会因不断燃烧而下降,对地球的吸引力也会逐渐降低。 太阳无时无刻都在进行着核聚变的反应,所谓核聚变反应就是就是把两个质量较轻的原子核结合在,由此来组成一个质量相对比较重的核,在这个变化阶段中,两个原子核组成一个核的过程中会把一部分质量以能量的方式释放出来。在宇宙之中,所有的恒星自始至终都在进行着这种反应过程。当氢元素快要燃烧完之后,就会为“氦闪”这种现象的发生埋下一定的伏笔。氢弹爆炸几乎在一瞬间就完成结束了,与此形成鲜明对比的是,在太阳内部进行的核聚变反应所需要的时间就非常长,在太阳内部进行的核聚变的反应到目前为止进行了46亿年的时间,而且在以后的时间里还会持续稳定的进行核聚变,长达60亿年之久,这实在是令人难以想象,在快到60年的时候,也就意味着将要发生发生“氦闪”这种活动了。
4、氦闪是热核反应吗
氦闪是指核融合反应中发生的一种特殊现象。在核融合反应中,轻元素的原子核融合成更重的元素,同时也会释放出大量的能量。这种反应在太阳和其他恒星内部发生,能够维持星际之间的光和热的传递。然而,在地球上人为地模拟核融合反应时,也会发生氦闪现象。
氦闪一般发生在核融合反应初始的阶段,这个阶段的核反应链还没有发生足够多的反应以维持温度和压力的平衡。当反应堆中的燃料开始反应,产生热能和中子,这些中子将会被反应堆中的氢原子核所吸收。吸收中子的氢原子核将会变成氦原子核,并释放出能量。如果这个过程没有被控制好,氦闪将会发生。这时反应堆的内部温度和压力会急剧升高,反应堆就会发生灾难性的事故。
因此,在人类利用核能的过程中,减少或避免氦闪的发生是非常重要的。科学家们通过精密地控制反应堆的温度和压力、使用正确的燃料和保证反应堆内氢原子核与中子的比例,来降低氦闪的风险。
总的来说,氦闪是核融合反应中的一种危险现象,它可以带来破坏性的后果。因此,控制氦闪的发生是使用核能时的必要条件。更进一步的研究和技术革新可以让我们更好地掌控核融合反应,让核能成为更可靠、更清洁、更高效的能源。
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