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太陽如果真的發生氦閃,人類會有機會存活嗎?

首先給出結論,如果以目前人類的科技,太陽如果發生氦閃,人類完全沒有生存機會,不過不用擔心的是,在幾年甚至幾百幾千年之後,太陽都不會發生氦閃,這個你儘管放心。下面從什麼是氦閃、太陽氦閃可能發生的時間、氦閃發生的過程來為題主詳細解答。

什麼是氦閃

什麼是氦閃

氦閃是在中等質量恆星的核心,或是白矮星表面堆積的氦突然開始的核聚變 。

氦閃主要發生在低質量恆星核心的紅巨星階段,是非常短暫的失控熱核聚變,有大量的氦經由兩次電離過程成為碳,由於這些低質量恆星在核心的氫耗盡時,還無法進行氦融合反應來抵抗引力的作用,最終會因為氦是以量子力學的簡併狀態壓力與引力平衡,而不是以熱壓力阻擋引力坍縮。這種氦在核心累積到一定的比例,便會進行很激烈的氦融合(燃燒)。這一擠壓的過程導致核心的溫度和密度增加,最後當核心的溫度達到1億K時,會以驚人的速率擴大與反抗重力,並使溫度下降。

目前太陽屬於主序帶階段,在主序帶階段因為有太多的氫,所以不會發生。

太陽氦閃可能發生的時間

太陽氦閃可能發生的時間

預測太陽如果要發生氦閃,至少也在離開主序帶12億年後才會發生。

太陽氦閃發生的過程

一但溫度達到一億至二億K,並且開始了氦元素的核聚變 ,溫度就會快速的增高,這會進一步提升氦聚變的速率和反應區域,但不會增加壓力,所以核心不會穩定的擴張(和冷卻)。熱失控的反應使恆星釋出的能量很快的(只要幾秒鐘)超過正常恆星的一百萬倍,直到增加的溫度使熱壓力再度掌握優勢,可以忽略掉簡併壓力。

對中等質量的恆星而言,重力塌縮造成恆星的核心密度很高,所以當核心的氫耗盡之後氦閃就會發生。在收縮期間,核心溫度變得越來越高,直到外面的殼層向外膨脹,開始紅巨星的階段。當恆星因為重力繼續收縮,最後成為簡併態物質。簡併使得恆星的溫度升高,並且氦燃燒開始接近爆炸的結局。

太陽氦閃發生的過程

當氫從伴星累積至白矮星後,氫通常會聚變成氦。這些氦在表面構成氦的殼層,而當氦的量足夠多時,氦閃便可能發生,成為在熱失控融合下的超新星。一般認為I型超新星就是氦閃的結果。

殼層氦閃是相似的氦燃燒,雖然不需要依靠簡併態物質,但會在漸近巨星分支恆星核心之外的殼層周期性的發生。

兩個4He核聚變成的8Be的原子核極不穩定,若在它衰變之前幸好與另外一個4He融合,就能形成12C。這個過程又稱為3α反應。因燃燒過程較氫燃燒而言極短,氦燃燒過程被稱為氦閃。

以上是我對問題「太陽如果真的發生氦閃,人類會有機會存活嗎?」的回答,歡迎大家在評論中與我交流討論。

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