核聚变让恒星发光?这是个问题,来看科学家回答

图片中,蓝色球体代表中子,黄色球体代表质子。
2个氢原子
【菜科解读】
图片中,蓝色球体代表中子,黄色球体代表质子。
2个氢原子结合后形成了更重的氦原子,并释放出能量促使恒星发光。
今天,核能发电领域取得新的突破!AP称这一突破性成果是气候与清洁能源领域中的里程碑。
来自美国能源部的发言人为我们揭示了促使恒星及太阳发光的核聚变机制。
核聚变如何形成?
核聚变反应能够为太阳以及其他恒星提供能量。
在聚变反应中,两个较轻的核原子合并后便形成了更重的核原子,并释放出能量。
爱因斯坦等式 E=mc2揭示了这一机制,菜叶说说,即质量与能量能够相互转化。
如果科学家能够将这一核聚变能量用于我们的机器生产,那么,这将会是非常重要的能量生产渠道。
聚变过程涉及多种不同的已知元素。
但是,关注聚变能量应用的研究人员尤其对氘氚聚变反应感兴趣。
氘氚聚变能够产生一个中子、一个氦核,并且能够释放出远超其他聚变反应的能量。
未来,聚变发电装置,例如托卡马克装置或者星型热核能反应器以及氘氚聚变反应中子或许能够生产出电能供我们使用。
此外,研究人员关注氘氚聚变反应的另一个原因是,这一聚变反应能够在较低温度下产出大量能量,远低于其他元素所需的温度。
相关知识
恒星是由引力作用汇聚而成的球形发光等离子天体。
距离地球最近的恒星是太阳。
夜间,我们裸眼便能看到很多恒星,但是,由于距离遥远,这些恒星天体看上去就是一个光点。
最显著的恒星已经根据星座及星群进行分类,并且为一些亮星赋予了名字。
天文学家已经建立了一套组合星表来记录标准的恒星名称,从而方便辨认我们所熟知的恒星。
当前,已经探测到10²² 到 10²⁴ 颗宇宙恒星,但是,仅有4000颗位于银河系中的恒星能够通过裸眼观测到。
核聚变,又称聚变反应,是指将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个极轻的核的一种核反应形式。
在此过程中,物质并没有守恒,因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子。
核聚变是给活跃的或“主序的”恒星提供能量的过程。
E = mc²,即质能等价 mass-energy equivalence、质能守恒、质能互换,亦称为质能转换公式、质能方程,是一种阐述能量 E与质量 m间相互关系的理论物理学公式,公式中的 c 是物理学中代表光速的常数。
阿尔伯特·爱因斯坦,是出生于德国、拥有瑞士和美国国籍的犹太裔理论物理学家,他创立了现代物理学的两大支柱的相对论及量子力学,也是质能等价公式的发现者。
他在科学哲学领域颇具影响力。
因为“对理论物理的贡献,特别是发现了光电效应的原理”,他荣获1921年度的诺贝尔物理学奖。
这一发现为量子理论的建立踏出了关键性的一步。
该公式表明物体相对于一个参照系静止时仍然有能量,这是违反牛顿系统的,因为在牛顿系统中,静止物体是没有能量的。
这就是为什么物体的质量被称为静止质量。
公式中的E可以看成是物体总能量,它与物体总质量 该质量包括静止质量和运动所带来的质量成正比,只有当物体静止时,它才与物体的 静止质量 牛顿系统中的质量成正比。
这也表明物体的总质量和静止质量不同。
反过来讲,一束光子在真空中传播,其静止质量是0,但由于它们有运动能量,因此它们也有质量。
这个等式源于阿尔伯特·爱因斯坦对于物体惯性和它自身能量关系的研究。
研究的著名结论就是物体质量实际上就是它自身能量的量度。
为了便于理解此关系的重要性,可以比较一下电磁力和引力。
电磁学理论认为,能量包含于与力相关而与电荷无关的场 电场和磁场中。
在万有引力理论中,能量包含于物质本身。
因此物质质量能够使时空扭曲,但其它三种基本相互作用 电磁相互作用,强相互作用,弱相互作用的粒子却不能,这并不是偶然的。
驾驶火星探险车是怎样的体验:像是在骑马
对很多人来说,想要体验驾驶一辆超跑的感觉并不是特别难的事情。
但是并不是每个人都有机会去驾驶NASA(美国航空航天局)最新的SEV(太空探险车)。
重达3吨的SEV是NASA研发的新一代太空探险车,宇宙战舰山本洋子,宇宙进化者系统,宇宙相亲网,宇宙飞船的速度,主要用于在类地星球上行驶,比如火星。
Business Insider的作者Jessica Orwig就体验了一次驾驶SEV的感觉。
整体来说,她觉得驾驶一辆并非用来在地球上行驶的交通工具,有一种脱离地球的体验。
1,这次驾驶体验的场地在美国德州肯尼迪航天中心的Mars Yard(火星后院) 进行。
2,这个地方之所以被叫做火星后院,是因为这里是按照火星表面的地貌来设计的,有小山以及各种障碍物。
3,相比月球探险车,火星探险车要先进的多。
比如这辆车上有一个压力仓,里面有可供睡眠和洗漱的设施,可以让两名宇航员连续14天不用下车。
4,另一个突破是,宇航员的航天服可以放火星探险车的后面,对探险车的内部也能起到保护作用,同时也方便宇航员穿着。
5,因为宇航服里已经有增压处理,穿上宇航服就只要15分钟。
但如果从零开始准备的话,穿宇航服要几个小时。
6,探险车还有另一个入口在侧面,这个入口可以和火星居所相连接,这样宇航员从居所里进入到探险车就不需要暴露在火星上了。
7,尽管火星探险车看起来很笨重,但其实非常灵活。
所有12个轮子都是可以360度旋转的,这也意味着这辆车可以向任何方向形式,比如前进、后退、斜走或者平行移动(如果你觉得侧方停车很难,那这真是个很赞的功能),甚至可以原地旋转360度。
8,这是火星探险车内部摄像头拍摄的画面,因为地面有很多障碍物,所以开这辆车像是在骑马,而不是开一辆特斯拉。
9,这是一个平行移动的画面,被称为"螃蟹行走",这样可以把侧面入口和火星居所对接。
10,因为火星上并没有汽修站,所以这辆火星探险车有12个轮子。
如果一个轮子爆胎,可以将其提升,用剩余的轮子继续行进。
11,有12个轮子,又可以360度移动,你可能会认为这辆车操作起来会很复杂。
但事实正好相反。
这辆车的操作非常简单,它的操作器看起来像一辆卡车的档位杆。
12,因为操作很方便,这样宇航员就有时间查看外部环境(比如前方开到了悬崖边缘),避免危险情况的发生。
13,速度并不是这辆火星探险车追求的终极目标,所以你只能慢慢的开。
宇宙之匙,宇宙大灌篮,金宇宙,宇宙如何运行,宇宙夫夫,为什么要探索宇宙,它的最快时速为10公里,比月球探险车要慢3.5公里/小时。
但是它的配置能让这辆车驶离火星居所200公里的距离,之前到达月球的宇航员最大活动半径还不到10公里。
14,这辆火星探险车还能成为一个避风港。
如果太阳有异常活动导致辐射上升,火星车能保证72小时内车里不受辐射影响。
15,最后,我们再来看一眼电影《火星救援》里的火星探险车。
看起来和NASA的火星探险车很像,毕竟 NASA 也是这部电影的顾问之一。
火星遭流星撞击所产生的地震活动可揭示火
研究人员现在通过两项研究证明,这一事件和同年早些时候探测到的另一地震事件是由一颗流星撞击引起的;研究人员用该次撞击产生的表面波来分析火星壳部的结构。
一颗行星的壳部和幔部结构可为其起源和演化提供有关的重要信息。
沿着行星表浅层面传播的地震波被称为表面波,它们可被用来绘测这些结构特征。
然而,到目前为止,除了地球之外,还没有在任何行星上探测到这种波。
尽管在这颗红色星球上的地震性震动和流星撞击并不罕见,但探测和描述它们一直颇具挑战性。
然而,发生在2021年下半年的两次地震事件的规模特别大。
在第一项研究中,Liliya Posiolova和同事利用火星勘测轨道飞行器拍摄到的火星表面图像证明,这两次事件是由流星撞击引起的。
这些碰撞形成了两个巨大的撞击坑(直径>130米),其产生的表面波回荡于整个火星。
在第二项研究中,Doyeon Kim和同事利用这些表面波(它们是第一次在火星上探测到的表面波)来更好地了解InSight登陆器下方的火星内部结构。
Kim等人发现,火星的壳部比之前推测的要更致密。
这些变化可约束火星壳部的组成、形成和厚度模型。
Yingjie Yang 和 Xiaofei Chen在一篇相关的《视角》中写道:“InSight登陆器预计将在2022年12月结束其运行,因为它的太阳能电池板上积聚了尘埃。
然而,持续对已经记录的地震数据进行研究应能继续做出有关火星结构的新发现。
”