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发信人: emacs (In the Name of Love), 信区: Science
标  题: ２０　太阳还能使地球上的生命维持多久？
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年08月06日16:57:18 星期二), 站内信件



阿西莫夫《你知道吗--现代科学中的一百个问题》
２０　太阳还能使地球上的生命维持多久？

　　据我们所知，只要太阳保持着目前的能量辐射状态，就
能使地球上的生命存在下去。我们可以确定出这个状态能持
续多久的上下限。
　　太阳的辐射是在氢聚变成氦的过程中产生的。太阳要产
生这么强烈的辐射，聚变物质的数量一定也该是很大的。实
际上也是如此。在每一秒钟里，就有６３０，０００，０００
吨氢聚变成６２５，４００，０００吨氦；其余的
４，６００，０００吨则转化为辐射能，永远不再属于太阳
了。这些能量中有一小部分射到地球，就足以维持我们这个
星球上的生命了。
　　从太阳每秒钟消耗的氢的数量来看，它似乎不会维持很
久。但是，这是由于没有考虑到太阳的巨大质量的缘故。太
阳的质量为２，２００，０００，０００，０００，０００，
０００，０００，０００，０００吨（即二千二百亿亿亿吨）。
这个质量当中大约有百分之五十三是氢。这就是说，太阳目
前约含有１，１６０，０００，０００，０００，０００，
０００，０００，０００，０００吨氢。
　　如果你想知道的话，不妨告诉你：太阳质量的其余部分
几乎全都是氦。比氦更复杂的原子，占太阳质量的百分之零
点一弱。氦比氢更致密些。在相同的条件下，氦原子的质量
是同量氢原子的质量的四倍。如果换算成体积——所占据的
空间，太阳大约有百分之八十是氢。
　　如果假设太阳最初全部由氢组成，而且它一直以每秒钟
六亿三千万吨的速率把氢转变成氦，并将保持这种速率的话，
那么，我们就可以计算出：太阳已经辐射了大约四百亿年，
并将继续辐射六百亿年。
　　实际上，事情并不如此简单。太阳是一颗“第二代的恒
星”，它是由在好几十亿年前就已燃烧光、并已爆炸掉的恒
星所留下的尘埃和气体所组成的。因此，在一开始时，太阳
的组分中就含有大量的氦，几乎跟现在一样多。这就是说，
用天文学的尺度来衡量，太阳只辐射了一段很短的时间，它
的氢储量减少得不多。太阳可能还不到六十亿岁。
　　此外，太阳也不会一直保持目前这种辐射速率。氢和氦
在太阳里并不是均匀地混合着的，氦集中在太阳的核心部分，
而聚变反应则发生在这个核心的表层。
　　随着太阳不断辐射，氦所构成的核心会越来越大，在它
的中心，温度也会越来越高，最后，这个温度会高到足以使
氦原子变成其他复杂原子的地步。到那个时候，太阳将放出
比目前更强的辐射来。不过，随着氦聚变的开始，太阳就会
开始膨胀，并逐渐变成一颗红巨星。那时地球上将热得无法
忍受，海洋就会煮干。据我们所知，这颗行星就不复是生命
的适宜住所了。
　　据天文学家估计，太阳将在从现在算起的八十亿年后进
入这一新阶段。不过，八十亿年也还是一个相当长的时间，
因此眼下还没有必要惊慌。

阿西莫夫《你知道吗？--现代科学中的一百个问题》
科学普及出版社   1984年




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