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《流浪地球》中的太阳氦闪是怎么回事?如何用科学现象来解释呢?

原创推荐 来源:网络 编辑:付付 2019-02-12 11:09:36 浏览:

  电影《流浪地球》可以说是这个春节电影档的最亮的一颗星了,从最开始的默默无闻到现在的口碑炸裂,这是一部科幻电影,里面有很多关于地球的知识,就比如其中说的太阳氦闪真的会发生吗?怎么样用科学的知识来解释这个现象呢?

《流浪地球》中的太阳氦闪是怎么回事?如何用科学现象来解释呢?

  按照现有物理理论,太阳在结束氢聚变后就会发生氦闪。

  当太阳到主序星晚期,核心氢核聚变停止后,就会结束主序星阶段,由于失去聚变能量,抵御引力坍缩的热膨胀慢慢变弱,内核在引力作用下向内收缩,由于太阳质量在常规下无法点燃氦核聚变,所以核心的氦会持续坍缩至简并态,在电子简并压的作用下停止继续坍缩,而外层气体则在内核坍缩过程中往外膨胀降温,体积显著增大,亮度降低,这就是红巨星阶段。

  而内核随着坍缩到简并态,温度持续上升,最终在高温和高压下,氦核聚变被点燃,随着能量释放,核心温度急剧上升,然而核心的简并态物质并不会在高温下像主序星时一样产生距离的热膨胀来释放高温,结果是温度持续地急剧升高,而急剧升温又导致更多的氦被点燃,这样的恶性循环最终导致太阳内的大量氦在一场近乎失控的核聚变中聚变成碳,在几秒钟内释放出来相当于一个星系的所释放的能量。这就是《流浪地球》传说中的氦闪

  由于失控核聚变产生的高温,核心的氦也会暂时在极端热膨胀下退出简并态,并结束第一轮氦闪。但随着温度和压力降低氦核聚变停止,核心会重新在引力坍缩下进入简并态,但此时由于氦已经大量聚变成氧和碳,所以核心主要是碳氧构成,如果此时氦烧完了,那么太阳将直接坍缩成简并态的碳氧白矮星,如果还能烧,那么在核心重新坍缩后将重新点燃氦核聚变,虽然不像第一次那么猛烈。这就是《流浪地球》所提到的反复多次的氦闪吧。

  有的恒星也有可能在第一次氦闪后进入热平衡的稳定氦聚变期,直到氦核聚变结束进入碳氧白矮星阶段,像太阳这样质量的恒星一般就没法再进行下一步核聚变了。太阳将在漫长岁月里辐射完所有热量,冷却成为一颗黑矮星。

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