原创 太阳是固态、液态还是气态?科学家:都不是,太阳是另一种状态
时间:2024-10-31 23:24:15 出处:时尚阅读(143)
原标题 :太阳是原创液态固态、液态还是太阳态科太阳态气态?科学家 :都不是
,太阳是固态另一种状态 如果有人问起,太阳是还气固态、液态还是种状气态?相信有不少人会认为,太阳应该是原创液态气态的
,毕竟构成太阳的太阳态科太阳态物质主要是氢和氦
,而据我们所知,固态氢和氦通常都是还气以气体的形式存在的 。然而这个答案却是种状错误的,科学家告诉我们,原创液态无论是太阳态科太阳态固态 、液态还是固态气态
,太阳都不是还气,实际上,种状太阳是另一种状态——等离子态。 为了方便理解,我们不妨用水这种常见的物质来举例说明
,我们都知道 ,水的状态与温度密切相关
,在低温环境中 ,水表现为固态,温度较高时,水则表现为液态 ,而当温度上升到一定的程度
,水就会表现为气态。 从微观层面来看,水的温度其实就是大量水分子的热运动的激烈程度,这可以理解为水分子平均动能的大小,在低温环境中
,水分子的平均动能很小,所以水分子之间的作用力占据了上风 ,在这种情况下,水分子基本上就只能在固定位置振动,因此表现为固态
。 当温度较高时,水分子的平均动能也会增加 ,所以它们的“活动范围”就更大
,可以相对自由地移动或旋转,但由于水分子之间的作用力在这种状态下依然不可小觑,它们仍然会明显受到周围其他水分子的影响
,因此它们此时就表现为液态
。 而当温度上升到一定的程度时
,水分子的平均动能就完全占据了上风,而分子间作用力则变得很弱,水分子的“活动范围”也因此变得很大 ,此时水分子的热运动就会变得快速 、混乱和无序,没有稳定的相对位置,进而在整体上表现为气态
。 水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成 ,它们通过一种被称为“共价键”的化学键结构在一起
,当温度进一步升高时,水分子内部的“共价键”就会被破坏,这一过程也被称为“离解” ,在“离解”发生之后,水分子就不复存在 ,代替它们的则是以氢原子和氧原子构成的原子气体 。 正如我们所知,原子也是有内部构造的,简单来讲就是原子是由原子核以及围绕着原子核运动的电子构成,而电子之所以会被束缚在原子核周围 ,一个重要的原因就是原子核带正电荷,电子则带负电荷,它们会互相吸引 。 当温度上升到足够高的时候,原子内部的电子就会拥有足够高的动能 ,进而摆脱原子核的束缚,这一过程也被称为“电离”(即电子离开原子核)。 在“电离”发生之后 ,物质就会变成由带正电荷的原子核以及带负电荷的电子构成的一团“浆糊”,由于它们中的正负电荷在整体上是相等的,因此这种物质状态就被称为“等离子态”。 由此可见 ,如果我们给水不断地加温
,那么随着温度的不断上升
,当温度达到一定程度时,我们就会得到一团等离子态的物质。水是如此,其他的物质也是如此 ,只要温度足够高,它们同样也会变成离子态 。 根据科学家的估算,太阳核心的温度高达1500万℃,而即使是太阳的表面
,其温度也可以达到5500℃左右,在如此高的温度下,太阳上的绝大多数物质都早已被“电离” ,并以等离子态存在 。 为什么要说“绝大多数”呢?这是因为在太阳表面温度相对较低的区域 ,仍然有一些物质以气态存在
,不过这些物质只占太阳物质总量的极少一部分,也就是说 ,构成太阳的物质几乎全是等离子态物质。 需要注意的是,虽然等离子态物质与气态物质有一些相似之处
,比如说都具有扩散性 、流动性和可压缩性等,但它们却存在着很大的区别。 比如说气体中大量存在着稳定的原子或分子结构,而等离子体中则主要由带电离子或自由电子构成,因此等离子体的电荷密度比气体高出很多,与气体相比,它们具备更高的电导率和热导率 ,还具备与电磁场耦合的性质
,可以被外部电磁场所操控。 所以等离子态也被科学家称为除“固”
、“液”
、“气”之外的“物质存在的第四态”,因此可以说 ,从整体上来讲,太阳既不是固态、也不是液态和气态 ,而是等离子态
。 顺便讲一下,尽管等离子态物质在我们的日常生活并不常见,但在宇宙中
,它们的分布却异常广泛,一个简单的例子就是
,我们太阳系有大约99.86%的质量都集中在太阳上,而太阳上的物质却几乎全是等离子态。 另一方面来讲
,高温并不是形成等离子态物质的唯一条件,在宇宙之中
,高能宇宙射线和恒星风、强电磁场、伽玛射线等等因素都可以使物质发生“电离”,进而变成等离子态 ,它们会广泛存在于恒星、星系、星云以及各种星际介质之中
。 根据科学家的估算 ,可观测宇宙中的普通物质(宇宙中除了“暗能量”和“暗物质”之外的物质)有99%以上都是等离子态 ,所以从宇宙层面来讲,等离子态才是物质的常态
,相比之下,我们常见的固态、液态和气态物质才是“罕见”的,是的,宇宙就是这么奇妙
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