太阳的主要化学成分

太阳的主要化学成分

太阳的主要化学成分是氢，大约占百分之71，其次是百分之26的氦，还有其他少量较重元素，包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素，质量少于百分之2。它们都是通过核聚变来释放能量，根据理论太阳最后核聚变反应产生的物质是铁和铜等金属。太阳是太阳系中的一颗恒星，太阳直径大约是地球直径的109倍，体积大约是地球的130万倍。

太阳看起来很平静，实际上无时无刻不在发生剧烈的活动。太阳由里向外分别为太阳核反应区、太阳对流层、太阳大气层。其中22亿分之一的能量辐射到地球，成为地球上光和热的主要来源。太阳表面和大气层中的活动现象，诸如太阳黑子、耀斑和日冕物质喷发等，会使太阳风大大增强，造成许多地球物理现象：例如极光增多、大气电离层和地磁的变化。

太阳是怎样构成的？它的燃料是什么？

在太阳内部，由于巨大的压力和温度下，氢原子将会聚变成氦原子，并损失一定的质量，同时释放出巨大的能量。也就是说，太阳“燃烧”的燃料是“氢”。那么，目前太阳有多少氢元素呢？目前太阳大约有四分之三的成分都是氢，其余的成分主要是氦。

每秒钟在太阳内部大约有400万吨的物质通过核聚变反应转化为了能量，太阳已经这样持续燃烧了大约45亿年之久，目前太阳燃料还十分丰富，大约还可以继续稳定燃烧50亿年。之后，太阳将会演化为红巨星，同时可能引发氦元素的核聚变反应，从而生成碳元素，此时太阳的燃料就是“氦元素”，最后太阳将会演化为白矮星。

答：太阳主要是由氢元素和氦元素构成的等离子体，燃料就是氢元素，氢元素进行核聚变反应释放大量能量，太阳的主序星寿命约100亿年。

自从有了地球开始，太阳就照耀着地球，太阳的燃料似乎取之不尽用之不竭，其实在太阳内部，随着核聚变的进行，氢元素的含量在逐渐减少，当氢元素含量低到一定程度后，氢元素的核聚变反应就会终止。

在45亿年前，太阳系原始星云在引力作用下坍缩，原始星云的成分主要是氢元素和氦元素，坍缩形成了如今的太阳和八大行星。

太阳直径高达140万公里，但是只有很小的一个核心区域能够进行核聚变反应，核心温度高达1500万度，表面温度大约5500 ，核心处进行核聚变反应后，能量再逐渐传递到太阳表面。

据估计，太阳在45亿年的时间里，根据质能方程消耗了近100个地球的质量，现在太阳质量是地球的33万倍，所以太阳消耗的质量相对于自身来说微不足道。

在太阳的核心区域，主要进行着氢的同位素（氕氘氚）向氦元素聚变的过程，中间涉及十几个反应，比如氕核聚变为氘核，氘核再聚变为氦-3等等，总反应方程式为：

4（1H）=4He+2(e+)+2v，ΔE=24.7MeV ；

经过45亿年的燃烧，太阳还有大约70%的氢元素，根据恒星形成与演化理论，太阳的主序星时期还有55亿年的时间，此后太阳的氢元素丰度将无法继续维持燃烧，太阳也将逐渐演化为红巨星。

太阳的成分在“光”中！是的，太阳的成分在“光”中。科学家通过太阳光就能知道太阳的成自从17世纪英国署名的物理学家牛顿发现太阳光是由七色光组成后，科学家对“光”(不限于太阳光)产生了兴趣。

科学家首先发现在太光所产生的七色光语中还愿藏着一条条不连续的晒线。之后，科学家又发个物质在高温下所形成的光调中的明线位置与其在低温下所形成的光的暗线位置保持一致。

于是，科学家根据物质的这一性质，将太阳光谱中线与其他物质的明线进行比对，便可以确定构成太阳的物质有哪些元素了。目前，科学家测定的太阳的主要成分是氢，其次是氮，而氧、碳、氖、等化学成分的含量极少。

小知识:牛顿通过三棱镇发现了太阳光是由七色光组成的，通过太阳发现的地球新元素科学家在通过光谱分析大阳成分的同时，也通过大阳的光发现了地球上的一种新元素氦。1868年，法国天文学家和英国天文学家先后发现了不属于地球上任何元素的谱线，干是科学家将其命名为氦。

20多年后，美国化学家拉姆赛在研究亿铀矿时对一种神秘的气体进行光谱分析，并将其与太阳的这条黄色谱线进行比对，最终确定地球上也存在氦这种元素。

以人类现有的知识是解释不清楚太阳的活动的。就象我们当初说石油是动物的尸体变成的都是一知半解的癔测。

太阳是一个巨大的，发光的恒星。太阳是由70%的气体氢和28%的气体氦组成的。除此之外太阳还有其他物质，碳、氮和氧占1.5%，其余0.5%由少量其他元素组成，如氖、铁、硅、镁和硫。

大家看着太阳之所以发光发热，好像在燃烧，其实是因为太阳拥有极热的核心融合过程，也是将氢转化为氦的过程。这意味着，随着时间的推移，太阳有更少的氢和更多的氦。

太阳大约是在46亿年前开始的，核聚变的过程还将持续大约45亿至55亿年，届时它将耗尽氢、氦的供应。不过在耗尽氢和氦之前，太阳还会转变为红巨星，最后将从内部崩塌，成为白矮星。

科学家发现，太阳内部的核聚变过程正在加快，太阳的输出也随之增加。目前，这导致每一亿年的亮度增加1%，在过去45亿年中增加30%。

再过11亿年，太阳就会比现在亮10%，光度的增加也意味着热能的增加，而地球的大气层也会不断地吸收热能。这种自然的温室效应会更明显，甚至可以称奇为失控的温暖。

再过35亿年，太阳就会比现在亮40%。这将导致海洋沸腾，冰盖永久融化，大气中的所有水蒸气都会消失在太空中。在这种情况下，我们所知道的生命将无法在表面的任何地方生存……

太阳是怎样构成的？它的燃料是什么？如果题目改成“太阳是怎样形成的？”应该更符合题主的意思，我们也可以科普出好多东西。如果单纯问太阳的构成，那三言两语即可说完。不管怎么说，咱们先说说太阳的组成成分，然后再来说一说它是怎么形成的。

先来说说太阳的化学成分和特征太阳的化学组成成分很简单，太阳质量的四分之三是氢，其他的几乎都是氦，包括氧、碳、氖、铁和其他重金属元素质量占不到2%。太阳体积是地球的130多万倍，直径是地球的109倍，大约1392000公里；

质量是地球的33万倍；太阳表面温度约5500 ，中心温度一千多万度。太阳如此高的温度使它整体成为一个等离子体，足以抹去在形成过程中吞噬上一代恒星残骸的痕迹，而不会像地球地壳中会保留下地质变化的痕迹。这也让太阳的球形率比太阳系的任何行星和卫星都高，与完美球形只相差了0.001%，

它的赤道半径和极半径只差了6公里（地球的这一差值为21公里，月球9公里，土星5500公里，木星6000公里），没有任何高山大海嘛，就这小小的6公里也是因为它的自转造成的。

好了，说完了太阳的组成和外貌特征，咱再来说一下它的形成演化。据科学研究表明，太阳是由45.9亿年前的一团氢分子云迅速坍缩形成的一颗第三代第一星族恒星。

这与2013年太阳所处的主序星阶段，通过对恒星演化和宇宙年代学模型计算机模拟的结果非常接近，模拟结果为45.7亿年。也与此前通过对地球和月球最古老岩石的测龄，得出地球年龄为46亿岁左右的推断相符。

现代关于太阳系起源理论是在康德-拉普拉斯星云假说的基础上发展起来的，下面简单地说一下演化过程。45.9亿年前的这个氢分子云有数光年大小，

当时同时形成了数颗恒星，咱们的太阳是其中的一颗。根据现在太阳含有的重元素含量，显示当时形成太阳系的那部分氢云团必然在超新星残骸附近，是超新星爆炸的震波使这块星云团密度升高，使得自身重力得以克服内部气体分子膨胀的压力造成坍缩，太阳系得以诞生。日后形成咱们太阳系的地区的那块星云团直径当时大小有7000――20000多个天文单位（1天文单位即日地平均距离，大约是1.49亿公里），星云坍缩时，因角动量守恒使它开始旋转，并且转速越来越快，内部原子碰撞频率加大，原始区域中央集中了大部分的质量，温度也比周围高。当引力、气体压力、磁场和自转，作用在收缩的星云时，它开始变得扁平，成为旋转的“原行星盘”，直径大约200天文单位，并且中心有一个稠密的原始恒星，称为“原恒星”。

大约1亿年后，原恒星密度和温度大到足以点燃内部的氢元素开始核聚变，释放的能量能够抵抗自身重力的收缩能，达到平衡不再收缩，这时的太阳才真正成为恒星，原行星盘边缘物质最终形成行星。由于题目并未要求回答行星的形成，即太阳系的形成，所以关于太阳是如何形成的回答到此为止。

下面咱们再来谈谈它整天燃烧的燃料是什么，再简单说一下它的归宿
上面也稍稍提到过，太阳之所以能够几十亿年燃烧，发光发热，是因为它的中心在进行热核反应，这也是所有恒星发光发热的原因。太阳是主序星，现在正在进行氢核聚变为氦核的热核反应，学过高中物理的都知道，核聚变能释放大量能量，我们的太阳每秒钟消耗七亿吨氢元素，每秒钟大约有400万吨物质转化为了能量。每秒钟向外释放的能量，可以按照爱因斯坦的质能关系式E=mC²来计算。自太阳诞生之日起，燃烧这四十多亿年，太阳一共损失了大约有100个地球质量，这对于太阳来说微不足道（上面说过太阳质量是地球的33万倍），所以太阳现在还处在壮年，科学预测太阳寿命为100亿岁，也就是说太阳还可以继续燃烧50亿年，其中在主序星（氢核聚变阶段）还有40亿年（所以大家放心哈），在40亿年后，太阳会发生氦闪，即氦核聚变为碳的热核反应，太阳会变为红巨星，

在最后阶段会抛掉膨胀的外壳，收缩的内核成为白矮星，
在宇宙太空中慢慢冷却。

太阳的起源

关于太阳是如何构成的这个问题，其实目前来说，主流的是 星云假说 。

这个星云假说的大概意思是：

科学家通过追溯陨石中的铁-60等同位素发现，太阳系只可能诞生于几次寿命较短的恒星产生的超新星爆炸。超新星爆炸可以产生高于原子序数高于铁元素的元素原子，这也就能解释为什么地球上，以及其他三个类地行星上会有这些元素原子。

所以，星云假说总下来的就一句话： 太阳是从一片分子云中诞生的 。

太阳的构成

当引力塌陷，在引力作用下会形成一个恒星胚胎，整个恒星配谈会逐渐形成星盘。恒星胚胎会在引力作用下收缩形成原恒星，原恒星会继续吸引周围的物质。由于质量特别大其实就意味着自身引力特别大，引力使得恒星中心达到一定的温度和压强，直到点绕核聚变反应。

在整个过程中，主要是围绕着太阳进行展开的，太阳占据了整个太阳系99.86%的质量，而其他行星实际上是太阳形成过程中的边角碎料在引力的作用下逐渐形成的。

当太阳被点燃后，就正是进入了主序星时代，咱们的太阳可以持续大概100亿年的主序星时期，这段时期相对稳定。

其中组成太阳的主要成分是氢和氦，如果按照质量来计算的话，氢元素占据了太阳总质量的74.9%，氦元素占据了太阳总质量的23.8%。剩余的最多的是氧元素大概占到了1%，碳只有0.3%，当然还包括不到2%的金属元素，也就是重元素。

不过，太阳内部的情况，并不是像我们想象中的那样，一个个原子或者分子组成的，太阳其实是一个等离子体，不属于气液固三态中的任何一个状态。这其实是由于其中的温度造成的，所以太阳内部原子核，电子都是自由的状态。

当然，之前我们是从微观上来看的，如果从宏观上来看，太阳可以分得像地球分层那样细致，有核心、辐射区、对流区等等。当然，这是科学家用来区别各部位的功能时做的区分，并不是说太阳就是有明显的的一层层的结构。实际上，我们并不能够观测到太阳内部，毕竟由于太阳是等离子体，因此，电磁波没办法穿透它（说白了，就是光子进入后，就开始跌跌撞撞，没办法走直线了。），也就是说，太阳并不是透明的。因此，我们是通过日震学来测量并明确太阳内部的具体结构。

太阳的燃料

至于太阳的燃料，其实也是要看具体来看的，如果是处于主序星时期的太阳，那燃料其实就是氢，具体燃烧的机制被叫做 质子-质子反应链 。氢原子核（质子）通过核聚变反应生成氦-4氦，并释放大量能量。

当然，还有极其少量的碳氮氧循环反应，这里碳氮氧充当的是催化剂的作用。而整个反应的本质还是氢核（质子）通过核聚变反应生成氦-4核，并释放大量能量。

整个过程大概该可以持续100亿年的时间，当氢被烧的差不多的时候，太阳核心会在引力的作用下持续压缩，温度急剧升高（之前只有1500万度），温度能够升高到1~2亿度，然后点燃氦的核聚变反应，所以下一个阶段的燃料就成了氦。

紧接着，氦核聚变会生成碳和氧，这个过程大概会持续10亿年左右的时间，然后氦就会被烧完。由于此时的引力不够大，以至于不足以点燃碳和氧的核聚变反应，因此，太阳就会停在这个阶段，成为一颗白矮星，坐等凉透。

所以， 太阳从开始核聚变反应，到最终凉透，其实只有氢和氦作为了核聚变的燃料。

太阳只是宇宙中一颗普普通通的黄矮星而已，迄今为止它已经在核聚变的作用下燃烧了50亿年

我们的宇宙自138.2亿年前大爆炸那一刻开始就产生了物理定律，一系列定律就好像宇宙的框架一样约束着一切物质，恒星就是引力与核反应的产物。

在空旷的宇宙中存在着若干星云，我们的太阳在46亿年前还是一团巨大的分子云，但外部作用加上引力让这团分子云发生了坍缩，角动量造成的旋转让这团分子云的温度越来越高，逐渐扁平化的恒星盘疯狂吸收周围物质，最终让核心区域的氢原素达到了核聚变要求，我们的太阳从此诞生。

太阳就是天然的可控核聚变反应堆，它100亿年的寿命全仰仗氢元素核聚变，爱因斯坦的质能方程告诉我们原子核就是能量的宝库，核反应的能量释放要远远大于普通的化学反应，原子弹和氢弹就是最好的证据。

人类费尽心机掌握的核能其实在宇宙中比比皆是，夜晚天空中大部分亮点都是一颗熊熊燃烧的核火球，氢元素在太阳核心3300亿大气压和2000万摄氏度的环境下不断发生聚变反应，每秒都有400万吨的质量被核聚变反应亏损掉，因此当50亿年后氢元素消耗殆尽之日 就是太阳死亡之时。

现在世界各国都在研究地球上的可控核聚变技术，一旦成功就代表着人类从此拥有了“小太阳”，可控核聚变的巨大能量将让这个国家甚至是全人类都摆脱能源困境。

太阳目前的组成成分大约是75%的氢元素和23%的氦元素以及其他包括氧碳铁等众多的重元素。由这些物质组成的太阳的物质态是物理学上称为第四态的热等离子态（一种由电子和原子核相互分离后组成的混合态）。

图：常见的等离子态

它的直径有近140万公里，是地球的109倍，质量是地球的33万倍，占据了太阳系总质量的99.86%，以250 /m的速度带领太阳系围绕银河系每2.5亿年公转一周。

图：地球木星和太阳的比例示意图

这颗巨大的恒星已经燃烧了50亿年了，理论上它还有50亿年的寿命，现在正值它的青壮年时期，所以以后的地球还会比现在更热。从里向外，太阳依次由核心区、辐射层、对流层、光球层、色球层、日冕层，而我们看到的基本轮廓为太阳的光球层。

图：太阳结构示意图

太阳之所以能聚变燃烧几十亿年，关键是来自巨大的氢氦储量和聚变释放的惊人能量。太阳巨大的核心压和高温，在核心不断进行着氢转变成氦的聚变，每秒需要燃烧6亿吨的氢核燃料，聚变成氦时实际上只消耗了400万吨氢，相当于4亿亿颗广岛原子弹爆炸释放的能量。l

图：氢核聚变示意图

这看起来惊人的量对于太阳的氢储备不堪一提，太阳依旧能继续燃烧50亿年，释放的能量以各种波段的电磁波辐射出去，其中的22亿分之一给了我们地球，并孕育了万物。

图：太阳能量释放辐射示意图

先从太阳的成分说起，然后再讨论它是如何形成的。 首先，让我们谈谈太阳的化学成分和特征。 太阳的化学组成非常简单。 太阳质量的四分之三是氢，其他的元素都是氦，氧气，碳，氖，铁和其他重金属占不到在2％。

实际上，每个人都在观看太阳的光芒和热量，好像在燃烧一样，这是因为太阳的核心融化过程非常热，这也是将氢转化为氦气的过程。 这意味着随着时间的推移，太阳中的氢更少和氦更多。 太阳大约在46亿年前开始，核聚变过程将持续大约45至55亿年，届时它将耗尽氢和氦的供应。 但是在它耗尽氢和氦之前，太阳会变成一个红巨星，并最终从内部坍塌成为白矮星。 科学家发现，太阳内部的核聚变过程正在加速，太阳的输出也在增加。 目前，这意味着每1亿年亮度增加1％，在45亿年中亮度增加30％。

当太阳由于重力而坍塌时，在重力的作用下会形成恒星胚，恒星的整个结构逐渐形成恒星盘。恒星的胚胎将在引力的作用下收缩形成原恒星，而原恒星将继续吸引周围的物质。因为质量特别大，实际上意味着其自身的重力特别大。引力使恒星中心达到一定的温度和压力，达到核聚变反应的轨道点。在整个过程中，它主要围绕太阳旋转。

太阳占据了整个太阳系99.86%。其他行星在重力的影响下逐渐形成，它们来自太阳地层的残余物。当太阳开始升起时，它进入主要序列的星龄。在主序恒星期，我们的太阳可以持续约100亿年，这是相对稳定的。构成太阳的主要成分是氢和氦。如果按质量计算，元素氢占太阳总质量的74.9％，元素氦占太阳总质量的23.8％。其余元素最多的是氧气，约为1％，而碳仅为0.3％。当然，它还包含少于2％的重元素金属元素。

实际上，直到上个世纪初放射学研究取得突破之前，人类才知道太阳的能源是核氢聚变。 今天的太阳将以每秒420万吨的氢进行核聚变反应，以产生光和热。 一秒钟内产生的能量可以被人类使用20万年，因此将出现诸如“戴森球”和“戴森环”之类的大型科幻设备。 但是，尽管核聚变反应释放的能量很大，但每秒消耗420万吨也意在限制太阳的寿命。 确切地说，太阳的寿命大约为100亿年，而太阳将在大约50亿年内受到影响。 氢变成红色巨星，开始进行聚变。 当氦气融合结束时，在火星轨道附近散开的“巨大的红色太阳”最终将变成密集的白矮星。

太阳的基本成分是什么？

根据科彻霍夫的有关光谱的研究成果，可以肯定，如果太阳光畅通无阻地传播到地球表面，我们就可以同时接收到太阳光的原始光谱，太阳光在传播过程中将穿过稀薄的大气层，虽然大气层的温度依然很高，但已低于太阳表面温度。因此，大气层将吸收一部分太阳光，从而在光谱中形成暗区，这一切都由科彻霍夫进行了验证。这样，根据暗区在光谱中的位置，就可求出存在于太阳大气层中的各种化学元素。

瑞典物理学家安德斯·琼斯·安格斯特姆是第一位涉足这一领域的科学家。1862年，他指出太阳光谱中某个范围内的暗区位置与太阳光穿过氢气后形成光谱中的暗区相吻合，这一发现表明太阳上含有氢元素。

此后，其他科学家也开始了这方面的研究。至今，我们已经知道太阳质量的3/4是氢这种最简单的元素，而其他1/4中的绝大多数是氦。经计算，氢和氦占了太阳质量的98%。

除氢和氦以外，在10000个太阳大气原子中，含有43%的氧、30%的碳、9.5%的氖、6.3%的氮、2.3%的镁、0.52%的铁和0.35%的硅，除此之外，还含有8%左右的微量元素。这一发现完全推翻了亚里士多德时代人们有关太阳的基本化学成分不同于地球的理论。时至今日，我们已经知道了宇宙中任何天体的化学成分都与地球类似。