太陽の燃料:水素融合
* 現在の状態: 太陽は主にそのコアの核融合によって燃料を供給されます。 水素原子はヘリウムに変換されており、膨大な量のエネルギーを放出しています。
* ドミナント反応: プロトンプロトン鎖が主要な融合プロセスです。 4つの水素核(陽子)が結合して1つのヘリウム核を形成し、エネルギーを放出します。
太陽の進化と水素の枯渇
* 水素燃焼段階: 太陽は現在、メインシーケンスフェーズにあり、これは約100億年間続きます。この間、太陽は水素をそのコアのヘリウムに着実に変換します。
* 水素枯渇: コアの水素が消費されると、太陽は一次燃料から使い果たされ始めます。これはいくつかの重要な変更につながります。
* コア収縮: 水素融合がなければ、重力のためにコアは収縮し始めます。
* 温度と圧力の増加: 収縮は、コアの温度と圧力を高めます。
* シェル燃焼: 温度と圧力の上昇は、コアを囲むシェルの水素融合に火をつけ、太陽が膨張して赤い巨人になります。
ヘリウムの蓄積と太陽の未来
* ヘリウムの蓄積: 融合によって生成されるヘリウムはコアに蓄積され、太陽の組成の重要な成分になります。
* ヘリウム融合: 最終的に、コアは、ヘリウムが炭素や酸素などのより重い元素に融合し始めるのに十分熱くなります。これは、太陽の人生の短い激しい段階になります。
* 赤い巨人とそれ以降: 太陽は劇的に拡大し、赤い巨人になり、水星、金星、そしておそらく地球を飲み込みます。ヘリウム融合相の後、太陽は最終的にその外層を流し、白い小人になります。
水素とヘリウムの相対量
* 水素の減少: 太陽のコアの水素の相対量は、融合によって消費されると着実に減少します。
* ヘリウムの増加: 太陽のコアのヘリウムの相対量は、ますます多くの水素が変換されるにつれて増加します。
要約:
次の数十億年にわたって、太陽はコアの水素燃料がなくなるため、赤い巨人になります。水素とヘリウムの相対的な量は大幅に変化し、ヘリウムが増加し、水素が減少します。これは最終的に太陽の白い小人への変化につながります。