來源:hao123百家號 時間:2022-03-29 19:42:09
綜述
太陽的意義是無需贅言的,它不僅為我們帶來了光照,還提供了生存必須的熱量,從物質(zhì)循環(huán)的角度來看,它甚至可以說是一切的源頭,因為植物正是靠著太陽光才能完成光合作用,讓物質(zhì)和能量可以在生物圈中完成流動和循環(huán)。
當(dāng)然,這些都要建立在地球有大氣層保護的前提下,否則直接暴露在高強度的輻射下,生命是無處可逃的,那么有人就會問了,地球上有沒有什么物質(zhì),即便真的靠近太陽,也不會被融化呢?我們今天就帶大家一起來看看。
太陽的溫度
首先關(guān)于太陽的溫度,我們應(yīng)該經(jīng)常都能聽到6000攝氏度這個描述,但它其實只是太陽外表面的溫度值,如果真的深入到最中心的內(nèi)內(nèi)核部分,其實應(yīng)該是在1500萬度左右。
那么這么高的溫度是怎么產(chǎn)生的呢?許多人會誤認為太陽之所以看起來又紅又熱,是因為它的表面在進行著高強度的燃燒,但其實這跟我們平時看到的燃燒不是一回事,嚴格來講,太陽上所發(fā)生的其實是聚變反應(yīng),是氫元素和氦元素在高溫高壓的環(huán)境下發(fā)生鏈式反應(yīng),然后爆發(fā)出強大的能量,才出現(xiàn)了高溫。
太陽并不是唯一擁有這種反應(yīng)的天體,事實上宇宙中的恒星基本上都有著相同的特征,這也是這一類天體和其它天體之間最顯著的區(qū)別。
一般來說,聚變反應(yīng)主要發(fā)生在太陽的核心區(qū)域,其所產(chǎn)生的熱量會傳遞到核心區(qū)以外的地方,但是當(dāng)中的99%以上都留在了半徑五分之一的范圍中,在大概半徑三分之一的位置上,幾乎就沒有聚變反應(yīng)了。按照溫度的高低,一般把太陽的外圍又分成幾個部分,內(nèi)核之外首先就是光球?qū)樱@里也就是我們常常描述的5000到6000攝氏度的區(qū)域。
在這里還有一種特殊的現(xiàn)象叫作太陽黑子,其實也就是光球?qū)由蠝囟认鄬Ρ容^低的地方,溫度值一般就在4500攝氏度上下,它的活動被認為跟地球上發(fā)生的一些氣候變化有特定的聯(lián)系。
光球?qū)又饩褪巧驅(qū)?,這一層的厚度比較大,達到了2000千米,雖然它比光球?qū)舆€要靠外,還是溫度卻出現(xiàn)了上升趨勢,最高的地方可以達到20000攝氏度。當(dāng)然,跟最外面的日冕層相比,這個數(shù)字又相形見絀了。
所謂日冕其實就是由等離子組成的太陽大氣層,它的溫度是相當(dāng)恐怖的,比色球?qū)釉黾恿藥资渡踔涟俦恫恢梗话愣际巧习偃f攝氏度的級別,所以不管是什么物質(zhì),只要靠近太陽外圍,幾乎都只有一個結(jié)局,那就是灰飛煙滅,一點痕跡也不會留下。
高熔點物質(zhì)
當(dāng)然,宇宙之大,無奇不有,有很多物質(zhì)的熔點還是有大幾千度的,雖然挑戰(zhàn)不了日冕層的百萬級別,但說不定還是能夠挑戰(zhàn)一下五六千的光球?qū)拥?,那么地球上有沒有這樣的物質(zhì)存在呢?
如果有的話,也許不久之后人類可以通過技術(shù)手段設(shè)計出探測器,到時候就真的能夠近距離觀察太陽了。
那么我們先來看看地球上已知的熔點最高的金屬,也就是鎢,這里必須強調(diào)是單質(zhì)金屬,也就是不混雜其它的物質(zhì),否則最后的熔點還是會受到影響的,但是即便是最純凈的金屬鎢,其熔點也只有三千多攝氏度,跟光球?qū)拥奈辶П绕饋恚耆珱]有勝出的可能性。
既然金屬不行,那我們再來看看非金屬,已知的熔點最高的非金屬是石墨,也就是我們鉛筆里面含有的成分之一,它的具體數(shù)值是多少呢?
很可惜,它也只是比金屬鎢絲高了幾百度而已,連四千度的大關(guān)都沒有闖過,所以石墨也做不到接近太陽不被融化。
純純的金屬和非金屬都不行,這個時候有人就會考慮化合物了,也就是兩種或者兩種以上的物質(zhì)結(jié)合的產(chǎn)物,經(jīng)過科學(xué)家的反復(fù)實驗和檢測,最后確定的熔點最高的化合物就是鉿合金,其熔點溫度這回倒是成功突破了四千度這個關(guān)卡,但是依然沒有達到太陽的最低門檻。
看起來,人類想要親自靠近太陽的目標想要實現(xiàn)目前還是沒有什么可能。
不過如果對天文領(lǐng)域關(guān)注比較多的朋友應(yīng)該都知道有一個所謂的人造小太陽,它的工作原理就是通過模仿太陽的聚變反應(yīng)來釋放高等級的熱量,在原理上可以說,如果太陽明天突然消失或者熄滅了,人造小太陽是可以代替它來為地球提供光和熱的,它的最高溫度上限甚至要比真的太陽還要高,達到了1億攝氏度。
但是你肯定也會疑惑了,為什么人造小太陽不會把自己熔化掉呢?
原因很簡單,雖然我們也需要利用物質(zhì)的聚變反應(yīng),但是對于這種反應(yīng)會產(chǎn)生的帶電粒子,必須要進行特殊的控制,以保證它不會接觸我們的裝置本身。
這個技術(shù)名叫托卡馬克,是通過環(huán)形軌道加上磁場來實現(xiàn)對粒子的束縛,以達到保護自身同時釋放超強熱能的目的。
結(jié)語
所以說,客觀上講地球上并不存在可以抵抗太陽熱量的物質(zhì),從金屬到非金屬,從單質(zhì)到化合物,都沒有達到太陽最低的溫度值,當(dāng)然,地球沒有并不等于宇宙沒有,也許未來我們可以在地球之外發(fā)現(xiàn)這樣的物質(zhì),實現(xiàn)靠近太陽的理想。
標簽: 表面溫度
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