Vì sao Mặt trời có thể cháy sáng trong không gian mà không cần oxy?

Theo các nhà khoa học, Mặt trời của chúng ta hiện này đã khoảng 4,6 tỷ năm tuổi và nó cũng đã cháy sáng trong suốt khoảng thời gian dài tưởng chừng vô tận đó kéo dài cho đến khoảng 5 tỷ năm nữa mới kết thúc.

Vậy bạn có bao giờ tự hỏi rằng tại sao Mặt trời ở trong không gian – môi trường không trọng lực, không có oxy mà nó vẫn có thể cháy sáng được hay không?

Cháy là một phản ứng hóa học được diễn ra khi có sự tồn tại của oxy, trong đó năng lượng được giải phóng ra dưới dạng nhiệt, đồng thời nguyên tử carbon kết hợp với oxy và sinh ra các loại khí carbon dioxide (CO2) và carbon monoxite (CO), ngoài ra nguyên tử hydro cũng kết hợp với oxy để tạo thành nước. Những phản ứng cháy mà con người thấy hàng ngày trên Trái Đất là sự đốt cháy carbon, và nó cần có oxy để duy trì, khi hết oxy thì quá trình đốt cháy carbon cũng dừng lại.

Tuy nhiên, sự cháy sáng của Mặt trời không phải là một phản ứng cháy trong hóa học như chúng ta biết, mà thực chất đó là dạng phản ứng tổng hợp hạt nhân. Phản ứng tổng hợp hạt nhân không cần đến oxy, do đó Mặt trời không cháy bằng cách sử dụng khí oxy như thông thường mà nó giống như một quả bom khinh khí khổng lồ cháy sáng suốt hàng tỷ năm qua.

Trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, các hạt nhân của nguyên tử hợp nhất với nhau để tạo ra những hạt nhân mới lớn hơn. Cấu tạo và tính chất của một nguyên tử được quyết định bởi hạt nhân tạo nên nó, do đó khi hạt nhân thay đổi tức là nguyên tử sẽ tạo thành một nguyên tốt mới. Ví dụ 2 nguyên tử hydro hợp lại sẽ tạo thành một nguyên tử heli.

Có hai lực chính tác động đến hạt nhân trong một phản ứng tổng hợp hạt nhân đó là lực đẩy điện từ và lực hấp dẫn hạt nhân. Phản ứng này không cần thêm các nguyên vật liệu khác mà chỉ cần nhiệt độ hoặc áp suất đủ lớn giúp các hạt nhân thắng được lực đẩy điện tử để tiến đến gần nhau liên kết với nhau tạo thành một hạt nhân mới.

Vì sao Mặt trời có thể cháy sáng trong không gian mà không cần oxy?
Ảnh chụp bề mặt của Mặt trời.

Ví dụ, cách để tạo nên áp suất và nhiệt độ cao trong một quả bom hạt nhân là cho kích nổ các quả bom khác. Hoặc cách để tạo nên áp suất và nhiệt độ cao trong lò phản ứng hạt nhân là chèn sóng điện từ hoặc cung cấp thêm những hạt năng lượng cao.

Còn đối với phản ứng tổng hợp hạt nhân diễn ra ở các ngôi sao như Mặt trời thì áp suất và nhiệt độ cao được tạo nên bởi lực hấp dẫn rất lớn. Quá trình nhiệt hạch ở đây được diễn ra từ sự hợp nhất hydro với chính nó hoặc với các nguyên tố nhẹ khác. Do đó, các ngôi sao có khối lượng đủ lớn để tạo thành các lực hấp dẫn đủ mạnh sẽ có thể hình thành phản ứng tổng hợp hạt nhân.

Phản ứng này sẽ tạo ra năng lượng nhiệt vô cùng lớn và phát sáng như Mặt trời của chúng ta hiện nay hoặc các ngôi sao mà chúng ta có thể quan sát trên bầu trời. Mặt trời có nhiệt độ bề mặt khoảng hơn 5000 độ C và nhiệt độ trong lõi vào khoảng 16 triệu độ C, áp suất trong lõi lên đến 25 nghìn tỷ N/m2.

Đồng thời, chính năng lượng từ quá trình đốt cháy của các ngôi sao sẽ tiếp tục duy trì phản ứng tổng hợp hạt nhân của chúng cho đến khi heli ở trong lõi bị đốt cháy hết và sụp đổ để trở thành các sao lùn trắng hoặc tạo thành vụ nổ siêu tân tinh nếu ngôi sao đó đủ lớn.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Tại sao các nhà khoa học nhiều nước chọn trạm Thiên Cung của Trung Quốc để nghiên cứu?

Tại sao các nhà khoa học nhiều nước chọn trạm Thiên Cung của Trung Quốc để nghiên cứu?

Thông qua một chương trình của Liên Hiệp Quốc, Trung Quốc đã tạo cơ hội cho các nhà khoa học từ bất kỳ quốc gia nào đưa các thí nghiệm của họ lên trạm Thiên Cung (Tiangong).

Đăng ngày: 19/12/2022
Vì sao Mỹ không thể lên Mặt trăng trong 50 năm qua?

Vì sao Mỹ không thể lên Mặt trăng trong 50 năm qua?

50 năm sau cuộc đổ bộ lên Mặt trăng của phi hành đoàn Apollo 17 vào tháng 12-1972, NASA mới hứa sẽ trở lại hành tinh này sớm nhất có thể là vào năm 2025, trong chương trình Artemis.

Đăng ngày: 19/12/2022
Tại sao mọi người bị cảm lạnh và cúm nhiều hơn trong mùa đông?

Tại sao mọi người bị cảm lạnh và cúm nhiều hơn trong mùa đông?

Các nhà khoa học thực hiện một nghiên cứu mới đã tìm ra lý do sinh học khiến chúng ta mắc nhiều bệnh về đường hô hấp hơn vào mùa đông.

Đăng ngày: 18/12/2022
Nước Nga đất rộng người thưa, tại sao người dân lại

Nước Nga đất rộng người thưa, tại sao người dân lại "đổ xô" tới sống ở các thành phố chật chội và đắt đỏ?

Nga là nước rộng lớn nhất thế giới với tổng diện tích đất là 16.299.981km2. Thế nhưng dân số ở đây phân bố không đồng đều với 74,93% dân số sống ở thành thị.

Đăng ngày: 18/12/2022
Ngôi làng khắc nghiệt, lượng oxy cực thấp nhưng vì sao không ai muốn rời đi?

Ngôi làng khắc nghiệt, lượng oxy cực thấp nhưng vì sao không ai muốn rời đi?

Nằm ở Tây Tạng, đây được coi là một trong những ngôi làng có điều kiện sống khắc nghiệt nhất trên thế giới.

Đăng ngày: 17/12/2022
Tại sao sét ít đánh trên biển hơn trên đất liền?

Tại sao sét ít đánh trên biển hơn trên đất liền?

Nghiên cứu mới phát hiện ra rằng các tia sét ít hơn 90% ở những khu vực có sương mù mặn trong khí quyển.

Đăng ngày: 16/12/2022
Vì sao đường phố Nhật Bản không có thùng rác mà vẫn luôn sạch sẽ?

Vì sao đường phố Nhật Bản không có thùng rác mà vẫn luôn sạch sẽ?

20 năm trước, thùng rác vẫn nằm rải rác khắp đường phố Nhật Bản. Tuy nhiên ngay cả khi nó biến mất, đường phố Nhật Bản vẫn luôn sạch sẽ.

Đăng ngày: 15/12/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News