• 知識庫
  • 0

地球體積大小的液氮,能不能讓太陽徹底熄滅呢?

集錦科學:在地球上的常規氣壓和溫度下,氮分子呈現為氣態。為瞭讓氮氣液化,可以通過加壓的方式獲得,也可以在常壓下降溫到-196 ℃得到。在常壓下,液氮的密度約為807千克/立方米。
如果有罐體積與地球相同的液氮,其體積為1.083×10^21立方米,所以包含的液氮總質量為8.74×10^23千克,即8.74萬億億噸。倘若把這麼多的液氮投入到太陽中,能否把太陽撲滅呢?
先說結論,太陽不會被撲滅,反而會“燒得更加旺盛”。

地球體積大小的液氮,能不能讓太陽徹底熄滅呢?-圖1

我們知道,撲火之前需要知道起火物是什麼,不然會助長火勢。舉個例子,如果鈉燃燒起來,不能用水、幹粉滅火器或者泡沫滅火器來撲火,因為水和二氧化碳都會與鈉發生劇烈的氧化還原反應,從而助長火勢。
那麼,太陽的燃燒原理是什麼呢?為什麼太陽不能用液氮來撲滅呢?
無論是太陽還是其他恒星,它們的燃燒原理都是核聚變反應。在太陽的核心區域(從中心到0.25太陽半徑的區域),太陽自身強大的重力使這裡受到極度壓縮,導致溫度高達1570萬度,壓強高達地球表面大氣壓的2500億倍。在這種條件下,氫原子核有足夠的能量碰撞在一起發生核聚變反應,結果合成出氦原子核。在氫核聚變過程中,缺失掉的一小部分質量會轉化為能量,這就是太陽的“燃燒”機制。

地球體積大小的液氮,能不能讓太陽徹底熄滅呢?-圖2

如果把8.74萬億億噸的質量倒到太陽上,這會讓太陽的質量增加大約250萬分之一。更高的質量意味著核心區域會受到更強的壓縮作用,所以溫度和壓強會更高,從而使核聚變反應的速率變得更快,導致太陽的溫度變得更高。
如果想要讓太陽更快熄滅,理論上可以有兩種方法。一種方法是讓太陽大幅度減重,通過抽取太陽的物質,使其質量降為目前質量的7.5%(80倍木星質量)以下,這樣太陽將沒有足夠的質量來進行核聚變反應,它將不會是一顆恒星。

地球體積大小的液氮,能不能讓太陽徹底熄滅呢?-圖3

另一種方法是讓太陽大幅度增重,這與第一種方法完全相反。通過不斷給太陽輸送物質,讓太陽的質量大幅度增高,它的壽命將會大幅度降低。當太陽的質量增加到目前的上百倍時,它的壽命將會隻有短短的數百萬年,而不是現實中的100億年。隻需幾百萬年的時間,增重後的太陽將會發生超新星爆發,並且核心區域坍縮成能夠吞噬光的黑洞。
在正常情況下,已經存在瞭46億年的太陽將會繼續燃燒50億年。太陽的最終結局不會出現超新星爆發那樣猛烈的景象,而隻是會出現一定程度的物質噴發,形成行星狀星雲,殘留下的核心將會演變為白矮星。在數十億年裡,白矮星還會繼續依靠餘熱發光,最終將會完全冷卻為黑矮星。

您可能也會喜歡…

發佈留言