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宇宙中有众多的星系,也发生着很多的变化,星系也会有终结的一天

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大喇叭科普 2021-10-13 11:09

导语:阳光是万物之母。如果地球上的生命体没有太阳,它可能早就灭绝了。太阳光通过热核聚变释放出的光能和热能,到达地球滋养地球,并为我们带来光和热。人们在研究中对于太阳系有怎样的认识?

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01

人们对于太阳系的认识

NGC5307行星云,人马座10,000光年,是一个行星云。星球的最后一个阶段是星云,它太阳一样结束。在哈勃拍摄的ngc5307照片中,你不仅对这颗恒星的过去很好奇,而且还会考虑到太阳的未来。也许,即使整个太阳系都在哭泣,你也不能接受最后的结局,这一切都会到来,这就是太阳系的太阳。

众所周知,氢是元素的鼻祖,它的原始元素是氢。氢可分为氢1(乙)、重氢2(乙)和超重氢。到那时,宇宙已达到万亿摄氏度,原子几乎不存在。下一步将如何发展?原子核在宇宙爆炸后10秒内漂浮在质子构成的宇宙中。在过去,如果两个原子核碰撞,由于性质相同,就会互相反弹。但是在高温高压下,原子核在多次碰撞后开始衰变,产生弱相互作用。科学家称这个衰变为β衰变。衰变过程中两个质子相互碰撞,其中一个在碰撞中产生强大的能量,包括中微子和光子。衰变的最终结果是质子成功地转化为中子。

在高压下,强相互作用的力继续使中子和质子结合形成重氢核(d),然后与核结合形成超重氢(OH)。经过一系列的反应,早期的氦原子核最终形成并释放出巨大的能量。整个过程仅持续10分钟,瞬间,宇宙温度达到数十亿摄氏度,原子核不能捕捉由电子构成的原子,这就是原核合成。

02

人们对于宇宙的认识

1、氢原子的凝聚

宇宙爆发后,30000宇宙温度急剧下降。带正电的原子核与带负电的电子在电磁作用下结合,形成最早的氢氦原子;接着,宇宙中出现了一团由氢组成的气体云,在重力的作用下不断凝结,然后不断地增加其中心的温度和压力。

一千万年后,由于重力的压缩,气云的平衡开始被打破,物质开始向中央靠近。温度越高,压力就越大。中央温度达到1500万摄氏度,氢原子彼此碰撞。氢的同位素铟与双原子结合时发生碰撞,形成重原子氦。这也是释放中子和电子的一种方法。

宇宙空间质量越大,引力越强。和太阳一样,它是由重力所压。然而,太阳通过释放巨大的重力来对抗重力,这一过程要持续数十亿年。核融合将持续到6000度,太阳表面温度大约是1500万摄氏度。因此核聚变将从氢变成氦,从氦到碳,再到氧,直到铁,聚变才会停止。

2、铁是否会聚集

很多人认为铁不会产生核聚变。这是一种误解。聚合体通常释放能量,但铁原子是最稳定的元素,能吸收能量。一般情况下,与铁结合需要很大的能量,而太阳则不需要,因此会在星体中积累大量的铁。

随着更多的铁接近恒星中心,太阳最终进入膨胀加速状态。这种状态会使它从黄矮星阶段变成红巨星阶段。在这一过程中,太阳的体积将膨胀100倍,其轨道甚至会吞噬地球,因此未来人类必须设法离开太阳系。

当更多的氢燃烧时,太阳在重力的作用下释放的能量开始发生变化,引力开始占据上风,然后所有的力开始压缩星核。由于太阳自身质量很小,其核心最终被压缩成高密度核。当太阳转向白矮星时,它就被称为白矮星。它表面的云逐渐远离太阳,在太阳风和离心力的作用下,形成了今天的行星云。落日,但有些星星以悲剧收场。

03

宇宙中的变化

1、星云的形成

世界上有很多超级明星。和我们的太阳一样,铁的积累使它的体积迅速膨胀,有些比太阳还大几百万倍。大小可想而知。因为星的质量越大,它的重力就越大,而当所有的力都压在它的核心上时,这个星核的密度就变得无限大。恒星的核心是太阳的1.44倍,它的密度等于原子核。

星系外的引力持续地压缩到中心700公里每秒,但在到达星核后,会强烈反弹,能量开始释放,点燃整个恒星。那是超新星爆发。这个过程中,铁原子逐渐聚集成重元素。例如,你戴的金戒指和金手镯就诞生了。超新星爆发后,其星核塌陷成中子星并继续燃烧。

2、超新星的爆发

但更为可怕的结果是,超级恒星的核心密度达到了无限大,引力也在不断压缩。最后,当核子密度的核心被完全粉碎时,所有能量都转移到中心。这是个黑洞,在它诞生后,它会迅速吞噬周围的一切事物。科学家们把这种现象称为超新星或超新星,是超级恒星爆发的直接结果。

我们知道太阳和所有星星的未来。也许我们不能解释宇宙本身的意义,但无论是超级巨星还是星系都无法避免这个结局!因为人类已经定义了宇宙,而宇宙也定义了人类,我们就应该对宇宙充满好奇。

3、恒星的衰老

众所周知,一颗恒星最终老去,是一个漫长而缓慢的过程,其中有一些令人难以置信的情节。像NGC5307一样,我们的太阳最终变成了红巨星,释放出外部气体。几十亿年后,它变成一颗白矮星,照亮了星云的大气层。

如今,我们的太阳已进入壮年,氢气将聚合成氦。因为融合,释放了大量的能量,温暖了地球,生命继续。外压与自重之间的内压平衡。这样的平衡被称为流体静力平衡,不可能永远持续。

结语:宇宙中星系对于宇宙的影响很大,在宇宙中也有和很多氢原子的存在,当氢原子在空间中大量的凝结的时候,会发生一系列的变化,宇宙中无时无刻不再变化着,众多的星系也会有终结的一天。

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