太陽能量從何而來，燃料會(huì)不會(huì)耗盡，變得越來越小最后熄滅？

從某種意義上來說，整個(gè)太陽能量是永遠(yuǎn)也耗不盡的?？茖W(xué)家說太陽壽命約100~110億年，是根據(jù)太陽這種質(zhì)量恒星，核心壓力和溫度導(dǎo)致的核聚變速度，從而計(jì)算出消耗燃料的速度，多久會(huì)讓核心部分的氫燃料消耗殆盡，從而得出其壽命的。

所有恒星都是消耗完核心的氫燃料，氫核聚變就會(huì)停止，由此主序星階段結(jié)束，進(jìn)入不穩(wěn)定的演化后期。

注意，這里說的是“太陽核心”的能量耗盡，而不是整個(gè)太陽的能量耗盡了。研究認(rèn)為，太陽的核聚變發(fā)生在太陽半徑四分之一的核心處，也就是只占了太陽這個(gè)巨球的核心一小部分，用的也僅僅是那個(gè)區(qū)域的燃料。

太陽能量來源太陽的能量像所有恒星一樣，都是來自核心的氫核聚變。也就是由于恒星巨大的質(zhì)量形成的引力向心壓力，導(dǎo)致核心部分形成約1500萬度，3000億個(gè)地球海平面大氣壓的高溫高壓狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，氫原子核外電子被驅(qū)離，裸露的氫原子核與核之間發(fā)生劇烈碰撞而融合，持續(xù)進(jìn)行著4個(gè)氫核融合成一個(gè)氦核的過程。

這就是所謂核聚變。在這個(gè)過程，會(huì)發(fā)生約0.7%的質(zhì)量虧損，正是這點(diǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量，以電磁輻射的方式從核心通過輻射和對(duì)流，來到太陽表面，再以光和熱的方式釋放到太空。這個(gè)能量有多大呢？科學(xué)家經(jīng)過對(duì)太陽的光譜觀測(cè)分析和計(jì)算，得出像太陽這種質(zhì)量的恒星，每秒鐘消耗的氫約6億噸，轉(zhuǎn)化為約5.958億噸的氦，虧損了0.7%的質(zhì)量就是420萬噸/s（秒）。

這個(gè)能量有多大呢？根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E（能量）=M（質(zhì)量）*C^2（光速平方），420萬噸質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量約3.78*10^26J（焦耳）/s的能量，地球在茫茫太空中能夠承接其中的22億分之一，約1.72*10^17J/s的能量，相當(dāng)于1000萬座三峽大壩源源不斷發(fā)電總量。

太陽核心巨大能量輻射壓，抵御住了自身巨大質(zhì)量形成的向心引力壓，形成了一個(gè)平衡，讓太陽穩(wěn)定源源不斷地燃燒了46億年，還能燃燒54億~64億年，這就是太陽的主序星階段。那么太陽一生能夠燒掉多少氫呢？總共虧損了多少質(zhì)量，占太陽整個(gè)質(zhì)量的比重是多少呢？

我們可以簡單計(jì)算一下：太陽總體積約1.41*10^18km^3（立方千米），太陽核聚變只是在太陽半徑核心1/4處進(jìn)行，這部分體積約為2.2*10^16km^3，因此使用的燃料體積只占太陽總體積的約1.6%。由于核心在高壓下密度比表層大很多，因此實(shí)際質(zhì)量比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于體積比重。

太陽每秒鐘燒掉6億噸氫，質(zhì)量虧損420萬噸。1年31557600秒，我們按照110億年計(jì)算，就是約3.471336*10^17s，要燒掉約2.08*10^29kg的氫，虧損質(zhì)量約1.46*10^27kg。

太陽總質(zhì)量為1.9891*10^30kg，燒了110億年燒掉的氫占太陽總質(zhì)量的10.46%，虧損的質(zhì)量占太陽總質(zhì)量的0.0734%。太陽總質(zhì)量里面，氫約占有75%，即便按照太陽氫的總質(zhì)量計(jì)算，110億年也僅僅用了太陽總氫量的不到14%。

太陽在110億年壽命的整個(gè)階段，燃燒的速率和消耗量并不完全是一樣的，前期會(huì)慢一些，后期會(huì)快一些，但大致可以按照這個(gè)平均數(shù)來計(jì)算。這樣我們可以看出，太陽一直到壽終正寢，并不是所有能量耗盡了，能量還充足得很呢。

既然還有很多燃料，恒星為啥會(huì)死亡呢？這是由于恒星演化規(guī)律所致。所有的恒星主序星時(shí)間都是最長的，約占恒星總壽命的90%以上。因?yàn)楹阈切纬蓵r(shí)期以及演化末期，都極不穩(wěn)定，時(shí)間也較短，因此，一般壽命就是指其主序星時(shí)間段。

恒星的壽命受質(zhì)量制約，質(zhì)量越大壽命越短，反之越長。紅矮星壽命最長，可達(dá)數(shù)百億年乃至數(shù)千億年數(shù)萬億年。宇宙誕生才138億年，因此迄今還沒有一顆紅矮星進(jìn)入中老年，更別說死亡了。大質(zhì)量恒星有的只有幾百萬年壽命，如r136a1這顆迄今被人們認(rèn)為已知最大質(zhì)量恒星，質(zhì)量有太陽的200多倍，預(yù)測(cè)其壽命只有約300萬年。

不同質(zhì)量的恒星都是因?yàn)楹诵牡臍淙紵M，其實(shí)外圍還要很多氫，但這些氫不會(huì)到中心去參與核聚變，在死亡時(shí)會(huì)通過膨脹慢慢消散到太空，或者超新星爆發(fā)被炸散到太空，回歸自然，成為再生星云，下一次恒星誕生的原材料。

不同質(zhì)量恒星死亡后留下的殘骸也不一樣，有的被爆炸得什么也沒有，有的會(huì)留下一個(gè)尸骸。太陽死后會(huì)留下一顆白矮星，有些大質(zhì)量恒星會(huì)留下一顆中子星或黑洞。這不是本文討論的范疇，有興趣者可以查閱我過去發(fā)的文章，在此就不贅述了。

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