为什么太阳只能燃烧100亿年,而红矮星却能燃烧上千亿年?

2023年10月12日22:08:07 科学 1411

恒星是一种会发光发热的天体,在宇宙中几乎数之不尽,仅我们银河系内恒星的数量最少就有2000亿颗左右,但你知道吗?虽然他们并不是生命但其实也拥有寿命,而寿命的长短却与质量相关。

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当一颗恒星的质量越大时寿命会越短,质量越小寿命就越长,或许很多人并不理解为什么恒星的寿命和质量有关呢?相对而言大质量恒星的燃料更多,质量小的恒星燃料更少,应该大质量恒星燃烧的更持久呀,那么这究竟是为什么呢?

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我们知道恒星之所以能够发光发热,其背后的原理是内部核聚变反应,由于恒星的主要构成是氢,氦等元素。‬在恒星内部这些元素会不断的被中心的高温和高压揉虐后,氢原子会发生聚变反应然后转换成更重的元素,在这个过程过程释放出巨大能量。

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并且恒星内部的核聚变反应的剧烈程度还和恒星质量成正比关系,我们知道当恒星的质量越大其引力就越强。这意味着中心在强大的引力作用下温度和压力也会越高,在这种条件下核聚变反应进行的也会越快也越剧烈。

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而所带来的后果就是氢元素会快速的被消耗殆尽,接着开启下一轮更重的元素聚变。最终聚变到铁元素便会停止,此时大质量恒星就会瓦解崩溃,发生超新星爆发,因此寿命非常短暂。

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比如目前已知质量最大的恒星r136a1,他的质量大约是太阳的256倍,因此在他的内部核聚变反应的程度非常剧烈。在过去100万年中就已经损失了50个太阳质量,目前还在不断的损失中,大约是太阳损失速度的十亿倍,所以它的寿命只有短短的几百万年左右

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而我们的太阳是一颗黄矮星,在他的内部核聚变反应比大质量恒星就相对温和,因此寿命也就长一些,根据太阳核心氢元素的总质量以及每秒钟所消耗的质量便可以计算出他的寿命。据计算太阳的寿命大约为100亿年,而如今太阳已经燃烧46亿年了,也就说太阳大约在50亿年后就会寿终正寝!

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不过我们的太阳也并不是宇宙中寿命最长的,如更小的红矮星寿命更长,他的质量一般都在0.8倍太阳质量以下。

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由于内部核反应程度比太阳更加温和,其时寿命大约能够达到上千亿年左右。也就是说自宇宙诞生以来,到目前为止宇宙中没有一颗红矮星因为燃料耗尽而消亡!可以看出红矮星的寿命是如此的长久!

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