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深扒恆星誕生全過程,從接近絕對零度到1500萬度的神奇之旅!

太陽無窮無盡的能量是地球所有生物賴以生存的基礎,但你有沒有想過到底有多少能量從太陽降落到地球表面呢?可以做一個簡單漂亮的實驗來回答這個問題,只需要一個溫度計,一罐裝滿的水和一把雨傘。

先用傘打開放在那罐水的上面,不讓陽光照到水,水能加熱到周圍環境的溫度,然後把溫度計放在水中,然後拿開傘,讓陽光照在水上。

在陽光直射下,水溫開始上升,通過計時來算出太陽要多長時間才能提高一攝氏度的水溫,你就可以精確計算出到底有多少能源從太陽傳遞到水中,從而算出有多少能量傳遞一平方米的地面上。事實證明,在一個晴朗的日子,當太陽垂直頭頂,這個數字大約是一千瓦,也就是說10個100瓦的燈泡可以通過照射在地球上每一平方米的太陽能來提供動力。

別忘了,地球距離太陽1.5億公里,所以,實際上太陽輻射出的能量在一個巨大的球體範圍,半徑為1.5億公里的球體範圍,這能產生多少能量呢?大約400億億億瓦!相當於美國每年能量消耗總量的一百萬倍,而這僅僅只是太陽輻射一秒鐘的能量!

數十億年來,太陽一直保持著這種驚人能量輻射速度。像太陽這樣的恆星都是極其長壽和穩定的。保守的估計,宇宙的年齡有137億年,而太陽也有50億年了,超過了宇宙本身三分之一的年齡。

那麼是怎樣一個能源能夠讓太陽持續地高強度地日復一日地照耀了50億年呢?

最好的解決方法就是回到混沌初開的時候,在銀河系的角落,那是一段連光都還沒有的地方,更不要說太陽了。

事實上,如果你能夠拍一張銀河系的照片,會發現裡面有很多黑線,那些黑暗的地方被稱為分子雲,是氫分子和塵埃雲擋在我們和銀河系恆星的中間。那些黑雲包含的原材料就是用來製造恆星的,巨大的恆星孕育地,那裡是銀河系最寒冷和最偏僻的地方。

在一些雲層的中心,溫度隻比絕對零度(-273.15攝氏度)高10攝氏度左右。因為溫度是衡量物質能運動得多快的尺度,因此在那些雲層中,氫分子團和塵埃團移動得非常緩慢,也只有在這種極端寒冷的環境,引力才能抓住組成黑雲的粒子。

在漫長的歲月長河中,它們開始凝聚,這意味著引力微弱的力量可以接管和開始聚集氫分子團,在自身引力坍塌的氫分子團被稱為「星狀物」。

那些坍塌的氫雲在引力作用下越來越擠,它們開始升溫,最終它們的核心變得足夠的熱(太陽的核心溫度高達1500萬攝氏度),開始了氫變氦的熱核反應,星星點燃了太空,雲不再是黑色的,一個新的恆星生命開始了!

這個故事真實地發生在50億年前,它的誕生揭示了恆星非凡的能量來源的秘密,因為恆星與其他的恆星一樣,是已知宇宙中最強大的力量點燃的。氫變氦的熱核反應是一切太陽能量的基礎,無限的能量連接到世界所有的領域!

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