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太阳的火焰,其实是由太阳上的氢”燃烧”而产生的,其本质当然是核聚变反应,而不是化学反应,因此不需要氧气的参与。
不过我们人类没有登陆到太阳,是怎么知道太阳的火焰是来自“核聚变反应”的呢?这个核聚变反应的细节是怎么样的呢?这就是一个很重要的理论模型了,实际上也被称为“太阳模型”,其主要细节如下:
在太阳中,主要发生的核聚变反应被称为pp链。其中p就是质子。这个pp链的反应是非常复杂的,分为大致四个步骤,这四个步骤大致如下:
1. 质子质子反应产生氘与正电子以及电子中微子。
2. 氘与质子反应形成氦3。
3. 氦3与质子反应形成阿尔法粒子与正电子以及电子中微子。(或者是氦3加氦3反应产生阿尔法粒子再加2个质子;或者是氦3与阿尔法粒子反应产生Be7)
4. Be7与电子反应,最后产生两个阿尔法粒子。中间过程有中微子射出。
可以注意到,除了第二阶段,“中微子”在其他三个阶段都有射出。中微子是一种质量非常接近于零的基本粒子,它们的穿透能力非常强,它们可以穿透太阳内部很轻松地到达地球(这就好像海水可以从渔网里漏出来一样)。因此,我们在地球上可以通过检测“中微子”来知道太阳内部正在发生核聚变反应——因为中微子的出现是核聚变反应的标志(类似于你把氧气当作是化学反应的燃烧的标志差不多)。你说的太阳是如何燃烧起来的问题,到这里答案就基本已经清晰了。
当然了,我们人眼看到的太阳的光芒不是中微子,而是光子。这些光子的产生是来源非常复杂,但总体来说是因为太阳是一个高温等离子体,电子的碰撞与运动都会发出光子。太阳发出的光子也会组成一个光谱,在量子理论中太阳的表面可以用一个黑体辐射谱来刻画,这个黑体辐射谱可以在地球上被精确测定,我们甚至可以据此推断出太阳表面的温度大概是5600度左右。如此高的温度,是我们地球上的稻草或者木头的燃烧不能达到的温度。
所以,总结如下:并不一定要有氧气才可以燃烧,有氧气的燃烧释放的是化学能,太阳释放的是原子核能(不需要氧气)。
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