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第17章 地球生命的生存条件

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。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,聚变物质的数量也该是很大的。确实如此,在每一秒钟里,就有6.3亿吨氢聚变成6.254亿吨氦,其余的0.046亿吨则转化为辐射能,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所需了。

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,要考虑到太阳本身所具有的巨大质量。太阳质量当中大约有53%是氢,其余部分几乎全都是氦。氦比氢更致密些。在相同的条件下,氦原子质量是同量氢原子质量的4倍。如果换算成体积,即所占据的空间,太阳大约有80%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6.3亿万吨的速率把氢转变成氦,那么,我们就可以计算出:太阳已经辐射了大约400亿年,并将继续辐射600亿年。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,太阳的成分中就含有大量的氢,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。

此外,太阳也不会一直保持目前的这种辐射强度。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。随着太阳的不断辐射,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。不过这一天80亿年后才会到来。