太阳正在减肥,地球将会怎样?( 三 )

太阳正在减肥,地球将会怎样?

质量越轻的太阳越热

太阳在燃烧时,通过将氢聚变成氦,获得能量。质子—质子链反应是太阳进行核聚变的主要方式,反应的最终产物是氦-4,其质量轻于起初的反应物——氢,质量损失大约有0.7%。核聚变反应遵循爱因斯坦的质能方程,损失的质量将会转化成能量。

核聚变反应进行时,太阳的质量缓慢地下降着,核心区域产生的能量传输到表面,反应后的氦,因为较重会进一步沉积到太阳的中心。在那里,氦无法发生核聚变,所以在氦富集的中心区域,单位体积内发生的核聚变会减少。没有核聚变,辐射会减少,所以氦富集的区域会在自身引力的作用下塌缩。但引力塌缩会释放能量,这意味着大量的热能被传输到太阳表面。

因此,随着太阳慢慢“变老”,氦越来越多,引力塌缩越来越厉害,太阳核心区域的温度会越来越高,同时,核聚变区域也将会向外扩张。总体上看,太阳上核聚变的速度和核聚变的区域正随着时间的流逝而增大。这导致太阳(以及所有与之相似的恒星)向外输出的能量会越来越多。而传输到太阳表面的能量不仅会导致光的发射,还会将太阳光球层上的一些粒子“吹”走。电子、质子甚至更重的原子核都可以获得足够的能量,从太阳表面喷射出来,形成所谓的太阳风。这些带电粒子会传播到整个太阳系,大部分会完全逃离太阳系,少部分会撞击到行星的大气层,从而导致我们在地球上看到的极光。

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