【腦洞系列】地球這麼大的核彈能夠摧毀太陽嗎?釋放能量相當于太陽在四萬年內的能量總和

最近在網上看到了這樣一個腦洞大開的問題:「地球這麼大的核彈能夠摧毀太陽嗎?」這是和太陽有多大的仇啊!要摧毀太陽!

核彈是一種極具破壞力的武器。我們在網上經常會看到這樣的說法,全世界的核武器可以毀滅人類幾十次。不管怎麼說,核武器的威力是相當恐怖的。

這個問題看似離譜卻也十分有趣。通過這個奇葩的問題,我們倒是能夠從另一個角度理解一下太陽是有多麼的大!

地球這麼大的核彈有多大呢?在太陽系的八大行星中,地球的大小位居第五位,排在了4顆氣態巨行星之後。因此地球也是很大的。地球的直徑有12756公里,質量為5.965×10^24千克,或者說是大約60萬億億噸。這枚要用來炸太陽的核彈質量為60萬億億噸!顯然這是一枚威力相當可怕的核彈。

地球大小的核彈威力具體有多大呢?假如這是一枚原子彈的話,它會有多大的威力呢?原子彈爆炸時釋放出的能量來自核裂變。有關資料顯示,1千克鈾全部裂變釋放的能量約為8×10^13焦耳。這相當于2萬噸TNT炸藥爆炸時釋放出的能量。所以,和地球質量相同的鈾全部裂變就會釋放出4.77×10^38焦耳的能量。

不過,原子彈中的核原料並不會全部全部發生裂變反應。據說,早期的原子彈核裝藥利用率只有5%。這樣的話,原子彈的威力就要大打折扣了。

那麼這顆核彈是氫彈呢?氫彈是利用氫的同位素(氘、氚)的核聚變反應來實現爆炸的。核聚變反應產生的能量要比核裂變反應產生的能量大7倍。因此氫彈比原子彈的威力更大。那麼一顆地球這麼大的氫彈釋放出的能量將會是3.34×10^39焦耳的能量。

假設這顆和地球一般大小的原子彈核原料的利用率達到了100%,它能否炸毀太陽呢?一顆和地球一般大小的氫彈呢?它能不能炸毀太陽呢?那我們來看看太陽有多大!

太陽是太陽系中心的恒星。它直徑有1392000公里,是地球直徑的109倍,體積是地球的130萬倍。在太陽面前,地球仿佛是一粒芝麻掉在了一個大西瓜面前,十分的渺小。此外,太陽的質量大約是2×10^30千克,地球質量的33萬倍。

太陽作為一顆恒星,它那源源不斷的能量來自內部核心處氫元素的核聚變反應。因此,我們也可以這麼認為,太陽就是宇宙中的一枚巨大的氫彈。從太陽的中心到大約四分之一太陽半徑之間的區域是太陽的核反應區。這裡的溫度高達1500萬℃,壓力相當于3億個地球大氣壓。在太陽的核反應區,每秒鐘就有6億噸的氫經過核聚變反應變為5.96億噸的氦,並釋放出3.85×10^26焦耳的能量。

那麼太陽的核反應區具體有多大呢?它占到了太陽半徑的大約四分之一,也就是17.4萬公里,大約是地球半徑的27倍。而太陽核反應區的質量大約占到了太陽的一半。我們是不是可以這樣理解呢?在太陽的內部有一個16.5萬倍地球質量的氫彈!

如果這麼理解的話,你會覺得地球大小的核彈會摧毀太陽嗎?

那麼地球這麼大小的核彈威力具體有多大呢?

通過比較我們得知,和地球一般大的原子彈釋放出能量相當于太陽在39000年內釋放出的能量總和。如果換成氫彈的話,則相當于太陽在27.3萬年內釋放出的能量總和。更何況,核彈爆炸產生的能量會在很短的時間內釋放出來。這麼看來,地球大小的核彈威力還是非常大的。

它釋放出的能量對太陽有什麼影響嗎?科學家認為,大約60億年後的太陽已經耗盡了內部的氫元素,變成了一顆紅巨星。此時太陽內部積累了大量的氦元素。此時的氦元素也會發生核聚變反應。氦元素的核聚變反應是一種失控的核聚變。它會在非常短的時間內(幾秒鐘)釋放出相當于恒星平常上千億倍的能量。這就像氫彈那樣失控的爆炸。這種現象就是「氦閃」。

太陽發生氦閃時釋放出的能量和地球大小的氫彈爆炸時釋放出的能量不相上下。氦閃是太陽進入到老年期的常態。它會在太陽上持續1萬到10萬年左右的時間。這就意味著,這時期的太陽會經常遭到相當于地球大小的氫彈的狂轟濫炸。

氦閃沒有摧毀太陽。可是太陽身邊的地球和可能會被太陽上發生的氦閃給摧毀。

那麼,多大的核彈能夠摧毀太陽呢?太陽上面的物質是通過引力作用彼此緊密地結合在一起的。我們把這種因為引力作用而相互結合的能量稱為「引力結合能」。所以我們要摧毀太陽,就要向太陽輸出大于太陽「引力結合能」的能量。通過相關的計算,我們得出太陽的引力結合能為2.28×10^41焦耳。

這個數字有多大呢?它相當于太陽在1870萬年裡釋放出的能量總和。我們再把它和地球這麼大的氫彈釋放出的能量比較一下,它相當于68個地球質量的氫彈釋放出的能量總和。

所以,#地球這麼大的核彈能摧毀太陽嗎?很顯然,這是不可能的。

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