太陽はいつまで燃え続ける事が出来るのか？

太陽がなぜずーっと燃え続けていられるか不思議に思った経験はないでしょうか？
酸素もない真空状態で止まることなく燃え続けている理由はいったいなんでしょうか？

太陽自体に酸素はほとんど含んでおらず、ごくわずかな酸素は含まれているが燃え続けるほどの燃料にはならない量です。

星にも寿命があり、約100億年といわれています。太陽も例外ではなくいつかは消滅してしまうようですね。太陽が生まれたのは地球と同じ頃で46億年前と言われています。
星の寿命は100億年といわれているので約半分は既に経過してしまっているわけですね。

太陽は本当に燃えているのか？

ものが燃えるには酸素の存在が絶対条件になります。しかも太陽が燃え続ける量といったら…。実際には真空で太陽に酸素がないので燃えているように見えるだけで太陽が燃えているわけではないです。

違う原理で熱と光を発しています。その原理は核融合反応です。

太陽はどんな星？

太陽は地球を含む「太陽系」の中心となる恒星です。太陽から発する熱の影響は距離によって決定してしまいます。地球に大気や水が存在し、生命があるのも太陽との距離が絶妙であるからです。

太陽はプラズマで構成されていて自らの重力によって高温高圧によってさらに分解したもの。このプラズマは太陽フレア(太陽風)となって地球に届くことがあり、そのGPSの誤作動や大気と絡む事によってオーロラを発生させる。

自ら燃える星は恒星と呼ばれ「水素核融合」によって燃え続けています。

核融合とは原子が融合して、さらに重い別の原子になることを言います。それは水素と酸素を燃焼させると水ができるのと同じで一種の化学反応とも言えるでしょう。

融合して新たな原子を生む、それが太陽のエネルギーの源です。主に陽子１つからできている水素が陽子2つをもつヘリウムになる核融合が起きています。

高温と核融合が作り出す高いエネルギー、高い密度を作り出すのに必要な圧力、それは高い重力を維持できるからこそ核融合できるとも言えます。

また、その過程で生じた放射線、陽子やマイナスの電気を帯びる電子とぶつかることで太陽内部に熱を発生させ、核融合を起こすのに必要な高温状態を維持しその熱は他の惑星まで届けています。

約1000万kを超える高温、高圧になると4つの水素原子核が反応し、1つのヘリウム原子核が生成されます。これが水素核融合反応です。
水素原子核4個とヘリウム原子核1個分の重さを比べるとヘリウム原子核1個分の方が軽い。

水素原子核4個とヘリウム原子核が合成される時少し軽くなり質量が余ってしまう。その余ったエネルギーは外に向かって放射するしかない。核融合によって余った質量がエネルギーに変換され光や熱になって放出される。

そして太陽の大部分は水素ガスであり、それが大量に集まることで重くなり重力によって収縮しようとします、しかし収縮することで中心部の圧力が増し高温になる。
このため太陽の中心部で水素核融合反応が起こる。水素核融合反応は太陽が輝く原動力である。この原理は水爆と同じである。

地球には大気があり二酸化炭素や水蒸気で温室効果により平均気温は15℃前後ですが、大気がなかった場合は平均気温が－20℃となると言われています。

金星では大気がほぼ二酸化炭素で構成され温室効果ガスで430℃

金星は地球と比べ太陽により近いこともあり気温は高くなりやすいのも関係していますが、その熱さは鉛も溶かすほどの灼熱地獄です。

火星では大気が非常に薄いため平均マイナス－43℃

火星の場合、太陽から距離が遠い事もあり寒くなりやすいですが、
大気が薄く温室効果が望めません。その為とても極寒な環境です。地球は太陽との距離も含めとても恵まれていますね。

太陽が水素を使い果たすとどうなるのか

地球は大気の温室効果によって適度な気温を保っていますが、太陽が水素を使い果たすと明るさが増し、地球に届くエネルギーも増えます。それによって地球の気温も上がりとても暑くなります。

また、水分が蒸発し分厚い雲が発生し、この雲によってしばらくの間は太陽の放射線から地球は守られるでしょう。

しかし、地球は更に熱くなり海が蒸発するようになります。海が蒸発しきる頃には生命は絶滅している事でしょう。

太陽の中心にヘリウムが溜まり、そのヘリウムが核融合を始め、そこから太陽の膨張がはじまります。膨張して大きくなりますが温度は2000℃～3000℃に下がります。

使い果たす前までは6000℃～7000℃と言われていますから半分以下まで下がります。

膨張が進行すると地球の距離の4分の3まで近付きます。水星と金星は膨張した太陽に飲み込まれますが地球より外を公転している惑星は螺旋を描くように遠ざかり飲み込まれないような位置に逃げます。

膨張が始まると太陽の引力も弱まる為です。地球は飲み込まれませんが残念ながらこの頃には地球上の生命は絶滅しています。

カテゴリー

タグ