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地球都曬熱了,為何太空卻接近絕對零度? 太陽的表面溫度


【地球都曬熱了,為何太空卻接近絕對零度? 太陽的表面溫度】太陽的表面溫度(地球都曬熱了,為何太空卻接近絕對零度?)
太陽是太陽系絕對的主宰,它的質量占據太陽系總質量99.86%以上 。太陽的核聚變反應使得太陽的溫度極高,太陽的表面溫度高達6000度,內核溫度高達1500萬度 。

地球能量的主要來源就是太陽輻射,這就是依靠太陽的核聚變反應所產生的 。可問題來了,為什么地球可以被太陽曬熱了,可為什么太空的溫度卻接近絕對零度?
太陽核聚變要知道質量越大,引力就越大 。由于太陽的質量十分巨大,因此,太陽的引力巨大,這就導致太陽內核被擠壓得很嚴重,溫度飆升 。

太陽的內核物質在高溫的狀態下,呈現出了等離子態,這是有別于我們日常見到的三態 。等離子態的特點在于沒有完整的原子結構,這是因為電子獲得足夠大的能量,擺脫了原子核的束縛 。因此,太陽內核是原子核、電子、光子等粒子混合的狀態 。

要知道構成太陽的主要物質是氫元素和氦原子核,因此,太陽內核的原子核主要是氫原子核和氦原子核 。照理說,氫原子核是帶正電的,同宗電荷相排斥 。因此,氫原子核之間存在著靜電斥力,不容易發生核聚變反應 。
如果要強行讓氫原子核發生反應,就需要輸入足夠大的能量 。但是太陽的內核溫度不足以提供足夠的能量 。具體來說就是:太陽內核的溫度只有1500萬度,而氫原子核的核聚變反應的最低門檻達到了1億度 。因此,從宏觀的角度來看,太陽內核是不應該發生氫原子核的核聚變反應 。不過,在微觀世界中存在著一個效應,它叫做:量子隧穿效應 。

所謂量子隧穿效應是說,原本需要輸入能量才能促發的反應,在微觀世界中也有一定的概率會發生,只不過概率極其低 。就像上文說到的,太陽是太陽系的主宰,內部的粒子數量極其巨大 。因此,再小的概率,也可能發生 。
因此,在弱力的配合下,太陽內核可以發生核聚變反應,只不過反應的速率會相對緩慢,并且持續很久,而不是像同樣是氫原子核反應的氫彈那樣,一下子全炸的 。

太陽核聚變反應的過程中,4個氫原子核經過三個階段的反應,在弱力的作用下,最終生成一個氦-4原子核,并伴隨著3個光子和2個中微子的產生 。

由于太陽內核呈現等離子態,而光子是參與到電磁相互作用當中的 。因此,光子并不能夠直接從太陽內核沖到太陽表面,而是會跌跌撞撞地向外擠 。據科學家統計,光子從太陽內核到太陽表面平均需要14萬年的時間 。

到達太陽表面后,光子就會奔向星辰大海里,其中只有極其少的一部分會沖向地球 。這部分光子就是地球的主要能量來源 。如果我們把太陽輻射這件事情用錢來作比喻,那就相當于太陽每秒向太空拋出70萬億,而輻射到地球上還不到3萬 。即便是如此,地球朝向太陽的一面也會因為太陽的輻射而溫度升高 。也就是說,這部分太陽輻射有相當一部分轉化為了熱,提升了地球的溫度 。

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