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第17章 地球生命的生存條件

只要太陽保持著目前的能量輻射狀態(tài),就能使地球上的生命存在下去。太陽的輻射是在氫聚變成氦的過程中產(chǎn)生的。

太陽要產(chǎn)生這么強烈的輻射,聚變物質(zhì)的數(shù)量也該是很大的。確實如此,在每一秒鐘里,就有6.3億噸氫聚變成6.254億噸氦,其余的0.046億噸則轉(zhuǎn)化為輻射能,這些能量中有一小部分射到地球,就足以維持我們這個星球上的生命所需了。

從太陽每秒鐘消耗的氫的數(shù)量來看,它似乎不會維持很久。但是,要考慮到太陽本身所具有的巨大質(zhì)量。太陽質(zhì)量當中大約有53%是氫,其余部分幾乎全都是氦。氦比氫更致密些。在相同的條件下,氦原子質(zhì)量是同量氫原子質(zhì)量的4倍。如果換算成體積,即所占據(jù)的空間,太陽大約有80%是氫。如果假設(shè)太陽最初全部由氫組成,而且它一直以每秒鐘6.3億萬噸的速率把氫轉(zhuǎn)變成氦,那么,我們就可以計算出:太陽已經(jīng)輻射了大約400億年,并將繼續(xù)輻射600億年。實際上,事情并不如此簡單。太陽是一顆“第二代的恒星”,它是由在好幾十億年前就已燃燒光,并已爆炸掉的恒星所留下的塵埃和氣體所組成的。因此,在一開始時,太陽的成分中就含有大量的氫,幾乎跟現(xiàn)在一樣多。這就是說,用天文學的尺度來衡量,太陽只輻射了一段很短的時間,它的氫儲量減少得不多。

此外,太陽也不會一直保持目前的這種輻射強度。氫和氦在太陽里并不是均勻地混合著的,氦集中在太陽的核心部分,而聚變反應則發(fā)生在這個核心的表層。隨著太陽的不斷輻射,氦所構(gòu)成的核心會越來越大,在它的中心,溫度也會越來越高,最后,這個溫度會高到足以使氦原子變成其他復雜原子的地步。到那個時候,太陽將放出比目前更強的輻射來。不過,隨著氦聚變的開始,太陽就會開始膨脹,并逐漸變成一顆紅巨星。那時地球上將熱得無法忍受,海洋就會煮干。不過這一天80億年后才會到來。

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