我们是否可以为太阳提供燃料,延缓它进入红巨星的进程?

地球上的万事万物之所以能够稳定存在 , 其中一个最重要的原因就是太阳为地球输入了源源不断的能量 , 使得地球上拥有了奔腾不息的河流 , 具有了能够传输物质和能量的风雨雷电 , 也推动形成了形形色色的生物世界 。
我们是否可以为太阳提供燃料,延缓它进入红巨星的进程?
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太阳之所以能够向外界释放光和热 , 来源于其内部每时每刻都在发生着的核聚变反应 , 据科学家测算 , 太阳的形成历史已经有近50亿年了 , 以现在太阳的质量 , 还可以再支撑40-50亿年 , 届时太阳内部的氢元素将消耗殆尽 , 而内部温度不足以支撑碳和氧再继续发生核聚变 , 太阳的生命也将走向尾声 , 体积逐渐膨胀 , 将相继吞噬周围的行星 , 地球也将难以逃脱 。 有些网友不禁脑洞大开 , 在40亿年之后 , 人类的科技发展和文明程度肯定已经达到了非常高的地步 , 能不能通过向太阳输入燃料 , 来延长太阳的核反应周期呢?
我们是否可以为太阳提供燃料,延缓它进入红巨星的进程?
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我们先来看一下太阳内部核聚变的主要过程 。 大约在50亿年前 , 在现在太阳系所在区域 , 充斥着由上一任大质量恒星超新星爆发之后所释放的众多星际物质所组成的星云团 , 在引力扰动作用下 , 这些星云物质开始逐渐聚集 , 一部分引力势能逐渐转化为内能 , 同时在星际物质不断摩擦和碰撞之下产生巨大的热量 , 在这种持续的坍缩作用影响下 , 中心区域的质量越来越大、温度越来越高、压力越来越强 , 当温度达到1000万摄氏度时 , 氢原子中的质子的量子隧穿效应发生几率明显增强 , 从而部分质子突破了原子之间库仑力的排斥作用 , 开始进入其它氢原子核之中 , 于是激发了内部的核聚变反应 , 真正的太阳开始形成了 , 进入了不断向外界散发光和热的主序期阶段 。
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太阳内部的核聚变 , 目前是以氢聚变为氦为主的阶段 , 即4个氢原子通过质子-质子链式反应形成1个氦原子核 , 同时释放出相应的伽马光子、中微子以及部分能量 。 在核聚变的作用下 , 太阳内部产生了强大的方向朝外的辐射压 , 这个压力与太阳外层物质方向朝内的重力压保持着一种稳定的动态平衡关系 。 如果内部核聚变程度变强 , 那么辐射压将增大 , 推动太阳体积发生一定程度的膨胀 , 内核温度相应发生下降 , 从而拉低内部核聚变水平 。 如果内部核聚变程度变弱 , 则辐射压减小 , 重力占据优势 , 则太阳外层物质发生一定程度的压缩 , 推动内部温度提升 , 从而拉高内部核聚变水平 。 在辐射压和重力持续的抗衡之下 , 太阳内部的核聚变水平和体积始终保持着相对稳定的状态 。
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如果太阳内部的氢元素因核聚变变得越来越少时 , 相应地其内核处所积累的氦就会越来越多 , 预计在40亿年之后 , 氢元素差不多消耗殆尽 , 除了太阳外层残余的氢外壳继续发生氢的核聚变以外 , 内核所富集的氦则在不断增大的温度条件下 , 逐渐激发出向碳进行聚变的进程 , 由于氦的核聚变要比氢剧烈得多 , 因此在相当短的时间内 , 就会将太阳内部所积累的近一半的氦聚变为碳 , 同时释放出非常强烈的能量 , “氦闪”就这样形成了 。
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据测算 , 在几分钟的时间内 , 氦闪所释放的能量 , 相当于目前太阳几百万年所释放的能量总和 。 在内部氦核聚变所释放的巨大能量推动下 , 太阳的体积迅速膨胀 , 逐渐演化为红巨星 , 届时其表面将可能达到金星轨道 , 甚至吞噬地球 。 在太阳成为红巨星的过程中 , 由于地球和太阳的距离逐渐拉近 , 地球上的温度逐渐提高 , 所有液态水将慢慢地被蒸发 , 上面生存的各种生物也将相继灭绝 , 最终沦为被“烤焦”的状态 。