身为太阳系之主,太阳如何供能?其能量制造的流水线又长什么样?

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身为太阳系之主,太阳如何供能?其能量制造的流水线又长什么样?

地球作为太阳系中唯一一个生命体蓬勃发展的地方是有原因的,不过,科学家们认为木卫二和土卫二的冰层之下有可能存在微生物,或者以水生生物形式存在的生命体,同样的事也可能发生在土卫六的甲烷湖下。但就我们目前的了解看来,只有地球能够提供适合有机体生长的条件。

其中一个原因是地球位于太阳的适宜居住带,也就是“居住区”。地球与太阳的距离适中,既不是太近,也不是太远,这就使得地球能够有效接收太阳散发的巨大能量,为化学反应提供了至关重要的光和热。那太阳究竟是如何生产出这些能量的呢?生产能量的步骤有哪些?这些能量是如何到达地球的呢?

原因很简单。与其它恒星一样,太阳的本质便是个巨大的核聚变工厂,因此能够创造能量。科学家们认为这是由于大量气体和颗粒形成的云状物(星云)在自身重力的拉扯下瓦解聚合,我们称之为星云说,理论不仅指出这一过程创造出太阳系中心的大型发光球体,并且触发了中心处氢元素的核聚变反应,从而生产太阳能。

在核聚变的过程中,巨大的能量会以光和热的形式释放出来,但是,这些能量要想从太阳的中心到达地球、甚至更远的地方则要经过几个必要的步骤,其中关键在于太阳的构造,每一层都有各自的责任,确保太阳能最终抵达目的地,以便创造、供养生命。

太阳核心

太阳核心是指从太阳中心延伸至其半径大约20%~25%的区域。氢原子(H)正是在这块区域转化为氦(He),这一反应可能归功于太阳核心区域的极端压力和温度,根据粗略计算,其压力和温度相当于2500亿个大气压(25.33万亿帕斯卡)和1570万开氏度。

核聚变使得氢分子的4个质子变成1个阿尔法粒子,也就是2个质子和2个中子,与氦原子核的构成一致。过程中随之释放出2个正电子、2个中微子(会将2个质子变成中子)以及能量。

太阳核心是这个太阳唯一一个通过核聚变生产出大量热能的区域。事实上,99%的太阳能源自太阳半径24%以内的区域,到太阳半径30%的区域时,核聚变反应已经完全停止。太阳余下区域的热量由核心的能量层层传输而来。能量最终到达光球,以日光或者粒子动能的形式进入太空。

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