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1 # 苦命人1952
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2 # 啤酒哥資料show
太陽核心的核聚變在負反饋下達到平衡
速率只要略微提升,就會造成核心的溫度上升,壓強增大,更能抵抗外圍物質的壓力,因此核心會膨脹,從而降低核聚變速率,修正之前核聚變速率增加所造成的擾動;
而如果反應速率稍微下降,就會導致溫度略微下降,壓強降低,從而核心會收縮,使核聚變的速率又再提高,回覆到它之前的水平。
核心是太陽內唯一能經由核聚變產生大量熱能的區域,99%的能量產生在太陽半徑的24%以內,而在30%半徑處,聚變反應幾乎完全停止。太陽的外層只是被從核心傳出的能量加熱。在核心經由核聚變產生的能量首先需穿過由內到外接連的多層區域,才能到達光球層,然後化為光波或粒子的動能,散逸到外層的宇宙空間去。
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3 # 兔斯基聊科學
氫彈是人類製造出的威力巨大的核武器。我們在一些關於氫彈爆炸的影片資料上可以領略一下氫彈爆炸的威力。氫彈的爆炸主要是利用了氫的同位素(氘、氚)的核聚變反應。這個過程中氫彈釋放能量大的令人恐懼。
圖示:氫彈爆炸
我們發現太陽內部也在進行著核聚變反應。但是太陽內部的核聚變反應的時間要漫長的多。氫彈爆炸那幾乎是瞬間的事情,而太陽的核聚變的反應不但已經持續了46億年的時間,而且未來還會穩定的維持大約50億年。為什麼太陽的核聚變反應能夠穩定維持幾十億年而不是瞬間爆炸完了呢?
圖示:太陽的表面
這是因為太陽的質量非常的大。太陽質量足足有地球的33萬倍。科學家研究發現太陽的核聚變反應只發生在太陽的內部。從太陽中心到四分之一個太陽半徑的區域是太陽的核聚變反應區。這裡的溫度可高達1500萬攝氏度,氣壓相當於3000億個地球大氣壓。在核反應區,每秒鐘就有6億噸的氫透過核聚變反應變為5.96億噸的氦,同時釋放出相當於400萬噸氫的能量。
所以我們也可以這麼理解,太陽的這四分之一半徑的核聚變反應區就是一個大氫彈。這個大氫彈為什麼沒有把太陽炸碎呢?
圖示:太陽的內部
首先,在核聚變反應區的氫元素不是同時發生核聚變的。它們每秒鐘發生聚變的氫元素的質量和太陽總質量比起來根本就不值得一提。
其次,在核反應區以外還有剩下的四分之三太陽半徑部分。太陽的這部分厚度可達52.2萬公里。它把最內部的核反應區重重包裹了起來。我們發現雖然太陽內部的溫度高達1500萬攝氏度,但是太陽表面溫度卻只有5500攝氏度。這就是說在太陽強大的引力作用下,太陽內部核聚變反應產生的能量無法突破太陽核反應區以外的部分快速的釋放出來。因此太陽也就炸不了了。
圖示:太陽內部結構
但是一些大質量的恆星在生命的晚期時,由於內部核聚變反應的逐漸停止,恆星已經沒有足夠的熱量來抵抗來自恆星中心的引力。這時候恆星外部的物質就會向中心坍縮。大量的物質急速撞向恆星的核心從而劇烈的爆炸。這就是超新星爆炸。
圖示:超新星爆炸
由於太陽的質量比較小,它在生命的最後不會發生超新星爆炸,而是在核聚變反應後停止後變成一顆白矮星。
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4 # 咖哩咖哩醬
實際上,這是一個很好的問題。許多人都知道,太陽和氫彈都使用核聚變反應。但是碰巧氫彈一下子爆炸了,但是太陽可以保持溫和穩定的反應趨勢。但是這個問題實際上很容易回答。我們已經瞭解了中學和中學化學反應的過程。您必須知道,相同的化學反應可能很快也可能很慢。例如,新增或不新增催化劑將使化學反應的強度定性地變化。儘管核聚變反應是在核水平上進行的,但事實實際上與化學反應相同。氫彈一次爆炸的原因是,引爆氫彈的條件滿足了快速核聚變反應的條件,而太陽緩慢燃燒的原因是,引發太陽核聚變反應的條件只能是實現。這個反應速度。到底是怎麼回事?讓我們詳細討論一下。氫彈首先,讓我們從氫彈開始。氫彈的核聚變反應利用氫核的核聚變反應。氘和tri實際上是氫的同位素,也是質子數為1的元素,反應生成氦。快速引爆氫彈的條件是什麼?科學家發現,氫彈爆炸的反應條件為1億度。這個溫度是人類無法達到的。為了達到這個溫度,科學家實際上使用了這種方法來引爆原子彈。原子彈爆炸後,溫度可以達到1億度,然後利用原子彈產生的高溫進行引爆。氫彈。太陽的核聚變反應然後,讓我們繼續看一下太陽的核聚變反應。實際上,該反應原理類似於氫彈的原理,即氫核的核聚變反應。一般來說,有兩條路徑,稱為質子-質子反應鏈和碳氮氧迴圈。但是本質實際上與氫彈的核聚變相似,也就是說,氫原子的核聚變產生氦核。但是,兩者的區別在於反應條件。氫彈的反應條件是1億度,而太陽核心的溫度只有1500萬度。您知道,如此大的溫差會使氫彈的反應速度快於太陽的核聚變反應是正常的。但是,這裡又有一個矛盾。如上所述,科學家發現氫彈要經歷核聚變反應至少需要1億度。但是,為什麼僅在1500萬度下就能點燃太陽的中心呢?具體而言,太陽實際上處於特殊的物質狀態。我們常見的物質狀態是:固體,液體和氣體。太陽處於等離子體狀態。這是由於其巨大的質量,佔太陽系總質量的99.86?f,從而導致了巨大的引力。重力會使恆星核的溫度極高,從而使電子獲得足夠的能量以擺脫原子核的束縛。因此,太陽的核心更像一鍋顆粒湯。其中,原子核和電子到處都是偏斜的。這無形中增加了核碰撞的可能性。但是我們需要知道的是,原子核是帶正電的,因為原子核是由質子和中子組成的。質子帶正電,中子不帶電,因此原子核帶正電。相同的電荷會互相排斥,即原子核將被靜電排斥而排斥,這實際上增加了核聚變反應的難度。核心問題是需要克服這種靜電排斥,這需要額外的能量輸入。有理由認為,如果沒有外界將能量輸入該系統,那麼就不會發生太陽的核聚變反應。但是,這種量子效應存在於微觀世界中,我們稱之為隧穿效應。這意味著在宏觀世界中本來不可能的事物或需要額外能量輸入的事物在微觀世界中具有一定的機率。透過統計,科學家發現一對核僅每十億年經歷一次核聚變反應。從理論上講,這種可能性極低,以至於幾乎永遠不會發生。不僅如此,如果仔細觀察,我們會發現氫原子核中有一個質子,而氦原子核中有2個質子和2箇中子。這意味著在此過程中,將4個質子轉換為2個質子和中子,這意味著2個質子將轉換為中子。這實際上需要弱勢力的參與,而弱勢力確實很困難,發生的可能性很低。我們需要知道的是,太陽足夠大,粒子數量也足夠,所以無論這裡的機率有多小,它都將成為高機率事件。但是,由於“隧道效應”和“弱力”的發生機率非常低,因此它們控制了核聚變的反應速率。因此,太陽不能像氫彈一樣立即爆炸,而是需要緩慢燃燒。
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5 # 月下待友A
太陽也是核聚變反應,為什麼太陽能夠維持穩定而不發生爆炸?
如果我們想知道為什麼,我們需要知道融合的原理。如果要發生聚變我們需要使原子核足夠靠近,並且原子核帶正電荷相互排斥。這要求原子核有足夠的動能。對於一定溫度下的物質,其組成粒子具有一定的速度分佈,動能較大的粒子和動能較小的粒子所佔的比例非常小。儘管太陽的溫度超過1000萬度,但只有一小部分粒子有足夠的速度產生核聚變。因此太陽不會瞬間燃盡,而是會繼續核聚變。
此外質量較高的恆星的中心溫度越高,滿足核聚變要求的粒子比例就越高。因此質量越高,恆星燃燒越快壽命越短。溫度越高物質的原子間距越大,熱核反應的強度越低。這種負反饋形成穩定的熱核反應,使太陽得以生存,然後使我們可愛的地球充滿生命。和我們人類在一起,我們現在感受到溫暖明亮的陽光。
太陽的主要成分是氫,氫在高溫高壓下碰撞,透過核聚變形成氦,從而造成質量損失。太陽每秒消耗6億噸氫,透過核聚變形成5.95億噸氦。根據質量能量方程,在反應過程中損失的500萬噸質量轉化為能量。由於太陽內部的高壓和高溫,等離子體材料的熱運動非常快。在這種情況下,氫原子核可能會相互碰撞,並在以劇烈的不規則運動相互碰撞時形成氦原子核。
如果恆星的質量在上限和下限之間,恆星將繼續發光並穩定存在。這樣的恆星被稱為主序列星。此外恆星越接近下限,它們的壽命就越長。這是因為發生核反應的區域相對較小。太陽不會在瞬間爆炸和分解的原因主要是太陽有很大的引力。核反應釋放的能量產生的熱膨脹不足以將太陽物質與太陽引力完全分離。
隨著質量的下降,太陽的引力也會減弱。當它減弱到一定程度時,重力將不足以抵抗核聚變產生的向外壓力,太陽將膨脹得非常大。太陽的大氣層幾乎可以擴充套件到地球軌道附近。地球甚至可能被吞沒。
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6 # 利益眾生886
太陽能夠自發地發生受控核聚變?這是不可想象的!怎麼自控?從來沒有任何科學家解答這種自控的機制。因為它可能根本不存在。太陽輻射的巨大能量可能並非來自核聚變,而是另有途徑。華齡出版社2020年9月出版的新書《探索自然之謎全三冊·上冊·天地自然》第一章詳細討論了這個問題,有興趣的不妨一讀。
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7 # 高個兒12
好問題!
首先要給太陽一個確切的描述,這個問題就比較容易理解了。太陽是一個主要由氫元素組成的巨大的熾熱氣體球。
氫元素為太陽的核反應提供了燃料。“巨大”不僅是說體積,還是說太陽有著巨大的質量。恆星誕生之初,巨大的質量產生了巨大的引力,使整個星球向內壓縮,壓縮產生了巨大的核心壓力和溫度,又為核反應提供了條件。核反應一旦開始,又會產生更高的溫度和向外的巨大壓力。這樣,向內的引力和向外的壓力逐漸形成了平衡,恆星就進入了穩定的主序階段。
主序階段的恆星穩定地發光發熱,就是引力和核反應向外的壓力精確平衡的結果。
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8 # 墨核子
太陽發生核聚變為什麼不爆炸?太陽是由古老天體大爆炸的回落能量聚變而來,是向內塌陷。大爆炸時所有能量向外釋放是裂變現象。太陽是由古老天體撞擊或太空渦流潮形成的黑洞引發的太空區域性宇宙大爆炸後,回落的微能量粒子向回塌縮形成的太空星雲演變而來。它己經歷了中子星,質子星,現在己聚變到原子星的過程。太陽聚變爆炸釋放的能量,來自它本身旋轉的能量與外來射入的能量發生撞擊釋放而形成的。釋放的能量隨太陽的旋轉形成一個渦流潮,能量渦流潮帶動它周圍的天體星球一起,在更大的銀河系中心發出的旋轉能量潮的作用下一起隨銀河系旋轉。
太陽的能量之所以回落並旋轉是受銀河系中心旋轉能量的向心力控制,使它不能無限向外逃逸釋放,同時太陽也有一個自轉的向心力,這個向心力來直周圍恆星發射的能量,以及周圍所有天體的反射能量。太陽聚變的過程實質是太陽的能量粒子與外來能量粒子相互撞擊聚合的過程。當太陽的光子與外來的光子撞擊成夸克粒子後,夸克粒子再撞擊聚變成質子和中子,質子和中子撞擊後聚變成原子核,最初的原子核便是現在太陽聚變成的氫元素同位素的各種原子核。
氫的原子核繼續與夸克粒子撞擊就聚變成了氦元素的原子核。太陽在不斷向外發射能量粒子的過程中會與射向太陽的微能量粒子聚變成元素週期表中的所有元素,最終會演變成行星,然後演變成慧星,最終成為小行星。
所有的太空天體星球都是由微能量粒子聚變而成,最終又裂變成微能量粒子,這就是宇宙能量的不滅性,和虛實能量無限迴圈的變化性。
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9 # 火星一號
簡單來說,這是因為核聚變反應只發生在太陽的內部,並且太陽自身擁有強大的引力來對抗輻射壓。
太陽的主要成分是氫和氦,氫原子核的比結合能更低,更容易發生核聚變反應。儘管如此,氫核聚變反應所需的條件仍然非常苛刻。由於原子核都是帶正電荷,電磁力會導致它們互相排斥,所以它們很難結合到一起。為了使氫原子核互相碰撞,就需要使氫原子核的運動速度足夠高,動能足夠大,它們碰撞的機率才會更大。
在太陽自身重力的作用下,太陽核心部分被擠壓,產生了高溫(1500萬度)和高壓(地球大氣壓的2600億倍)的環境。只有在這樣的極端環境下,氫原子核才更有可能互相碰撞聚變成氦原子核。據估計,太陽核心區域的半徑最多為太陽半徑的四分之一。在核心之外的其他部分,均沒有足夠的溫度和壓力來引發氫核聚變,能夠進行核聚變反應的只有核心部分。
即便在太陽核心的高溫高壓環境中,氫原子核的碰撞機率只是變高了,所有氫原子核並不會一下子全部碰撞在一起。據估計,太陽核心每秒會有400多萬噸的氫原子核被聚變,其中有0.7%的質量轉化為能量——高達3.85×10^26焦耳,這相當於18億枚人類史上最強氫彈同時爆炸。
雖然太陽核聚變會釋放出巨大的能量,但由於太陽自身具有很強的重力可以與之抗衡,所以太陽能夠保持穩定,既不會發生引力坍縮,也不會爆炸。太陽內部的氫核聚變已經持續了大約46億年,按照目前的速度,這個過程還能再持續50億年。
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10 # 懶羊羊243973331
為什麼提出這種問題!你首先要明白為什麼會有星球出現,若你讀過高中,你就應該知道萬有引力,這個力方向是向內的。太陽一直進行著核反應,產生熱量,使物質向外,這兩個力的相互平衡的平衡點就是太陽的直徑,若你還不懂,我也就沒辦法跟你解釋了,什麼神學,民科都由您。
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11 # 科技和生活
核聚變發生時產生的爆發能量非常大,人類歷史上最強的炸彈——俄羅斯的沙皇氫彈爆炸當量5000萬噸TNT,但是引爆之後,地球一點兒事兒也沒有,而太陽的質量比地球大了330萬倍,雖然太陽內部有巨量的核聚變,相當於每秒爆炸10億顆核彈,然而太陽本身的質量太大,其內部核聚變產生的輻射能量並不足以將太陽炸飛,但仍然讓太陽變成了一個溫度極高的星球,其內部高達1500萬攝氏度,表面也有5600攝氏度,其上所有的物質都比熔岩還熱。
通常恆星質量越大,內部的溫度越高,壓力也越大,由於太陽質量已經足夠強大,所以內部的高溫高壓可以引發內部氫元素的核聚變,然而這種聚變反應只能發生在太陽的內部,只在太陽幾十萬公里深的中心才有氫核聚變,而且也並不是所有的氫原子在一瞬間被聚變成氦元素,如果是這樣的話,太陽一定會被炸飛,實際情況是每秒鐘約有幾百萬噸的氫原子參與到了氫核聚變中,正是不斷的聚變能導致了太陽的發光發熱。
在太陽成為恆星的一刻,有很多的能量會從太陽內部向外噴發而出,這時的確是有一些物質被其強大的輻射能炸飛的,但是太陽仍然是一個質量巨大的天體,所以還是會不停的吸收物質,所以太陽也會不斷的變大,漸漸成了今天這樣的規模。
同時也是由於太陽上的物質足夠豐富,特別是氫元素足夠多,才可以使太陽維持了幾十億年的發光發熱,並且它還能像這樣發光發熱幾十億年。
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12 # 大刀吧主的水彩小鋪
這基本是一個科學之謎。
現在有很多理論、假說和猜測,沒有一個確切的理論,就是說,現在沒有一個理論能夠信服的說明白這個問題。
不過我認為做為普通人,可以簡單的理解為現在這樣子已經是引力和爆炸、熱膨脹達到平衡了。
就是說,比如引力引起的壓力使核聚變能夠發生,發生的核聚變引起的熱膨脹力又使壓力減小,使核聚變停止,但是停止的核聚變又使壓力增大,使核聚變又發生,使之達到一個剛剛能夠發生的平衡。
就是說,這種機制機理使核聚變能夠持續發生,而不會使整個太陽像一枚氫彈一樣,一次性炸掉,而事實也是這樣的,我們的理論只是解釋這個現象。
從複雜一點的星球結構上去分析,肯定是太陽中心的壓力最大,如果達到了發生核聚變的程度,核聚變產生的反作用力,就會使核聚變維持在一個穩定水平,而中心以外的壓力都達不到核聚變的水平,所以從外面看太陽,雖然火焰滾滾的,但確實只有中心部分在發生核聚變反應。
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13 # 帶上他的眼睛
太陽確實每時每刻都在發生著核聚變,但需要說明一點,太陽的核聚變是可控的,因此不會爆炸漲出來。儘管太陽一秒鐘釋放的能量相當於幾億顆氫彈。天體物理學真正意義上的不可控核聚變的例子是Ia型超新星,不穩定對超新星,新星等等。
太陽的核聚變可控是因為太陽的壓強是由溫度提供的(主要是氣壓),而太陽核聚變的速率受溫度和密度的影響,溫度越高,密度越高核聚變速率越快。當太陽核聚變速率過快時,核心溫度升高,壓力超過引力而膨脹,導致核聚變減緩。同理,太陽核聚變速率過低時,壓力不足發生引力坍縮,導致溫度和密度提高,核聚變加快。這樣就形成一個負反饋調節。
白矮星是簡併態天體,內部的壓強幾乎完全是由電子簡併壓提供的,溫度只佔很小的一部分。當白矮星不斷吸積物質,質量增大到接近錢德拉塞卡極限時,電子簡併壓無法支撐恆星的質量,從而發生引力坍縮。由於白矮星的成分是碳氧,引力坍縮導致它們聚變成鐵。然而,白矮星的壓強主要來自簡併壓,所以核聚變的溫度上升並不會引起白矮星膨脹。於是核聚變的速率越來越快,最後整個白矮星在一瞬間被點燃,釋放的能量將白矮星徹底炸碎,形成Ia型超新星。
質量大於150個太陽質量的超大恆星,其內部溫度極高,因此支撐恆星主要是靠輻射壓。當恆星耗盡核心的氫,聚變更重的元素時,恆星內部的溫度越來越高。當溫度高到一定程度時,光子的能量足以產生正負電子對,導致輻射壓損失,平衡被打破。於是恆星發生急劇的收縮,在短短的幾秒內把40倍太陽質量的核心聚變成鐵,恆星被徹底炸碎,不留下任何緻密星。這就是不穩定對超新星。
平衡的穩定性也和核聚變隨溫度的變化率有關。太陽內部的核聚變是pp鏈反應,更大質量的恆星是CNO迴圈。pp鏈反應速率和溫度四次方成正比,CNO迴圈和溫度17次方成正比,所以它們隨溫度的變化不劇烈。然而,氦聚變的速率和溫度的40次方成正比,這使得一點微小的擾動就足以讓恆星偏離平衡,而且恢復平衡也更為困難。所以晚年恆星的核聚變不穩定,常常發生週期性爆發。
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14 # 時間史
這是因為“萬有引力”,雖然太陽的中心在無時無刻不發生核聚變,但是因為有太陽有引力的吸引,所以太陽不會因為核聚變而爆出來。而是因為引力形成一個球體。現在我們看到的天體都是球的,那都是因為萬有引力。
在太陽發生核聚變的同時,也在不斷的向外輻射能量,而這些能量是由太陽發生核聚變的質量轉化而來的,因此太陽的質量也在不斷的減小。由於太陽質量不斷的減小,太陽的引力也會越弱,科學家計算太陽最終將在50億年後,由於引力的減小,進而約束不住太陽的外圍,所以太陽這時候會膨脹,變成一個紅巨星。並且太陽會把太陽周圍的行星吞進去,包括地球。
不過我們不用為太陽吞沒地球而害怕,因為那是50億年之後的事了,相對我們來說是如此的遙遠,那時候的地球早就已經不適合人類居住了,因為每過幾億年,太陽就會明顯提高溫度,因此地球會隨著時間而變的越來越熱。那時候人類已經移民太陽系外,開始生活。
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15 # 丟了自己259793923
引力是質量的函式!如果核聚變過於劇烈,核能戰勝引力,太陽失控膨脹爆破,如果核聚變過於弱小,引力戰勝核能,太陽失控塌縮
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16 # 氟
因為不可能炸出來,太陽是一顆壯年恆星,核聚變穩定進行,正如現在人類苦苦追求的可控核聚變一樣,太陽的聚變就是可控核聚變例子。
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17 # 雲天32
太陽內部每時每刻都在發生巨大核聚變爆炸,只不過我們看不到聽不到,因為太陽巨大的質量的引力約束下,巨大核聚變反應也會在恆星內部緩慢傳出來,最明顯的就是太陽風,這是太陽內部核反應爆發的證據。一次太陽風暴的能量比地球的一次核爆大多了。所以實際上太陽核聚變反應比地球猛烈百倍不止,只不過因為宇宙的太空環境,阻隔了聲音與能量的傳遞,只通過電磁波與暗能量傳遞,所以這導致了地球的地震頻發以及氣候鉅變。去年土木交匯,一個星期左右,地球全球範圍氣候變冷,大範圍降雪,美國、歐洲、亞洲,大範圍降溫降雪,並伴隨著高頻率電磁波輻射導致了新冠病毒變異爆發,同時伴隨著地震頻發,地震震級越來越大,今年六星連珠,日本七級地震福島核輻射洩露,大量海魚死亡,同時全球再次大範圍降溫與降雪降雨,太陽黑子增多,加劇太陽核聚變反應集中爆發,這種集中的等離子體漩渦引發地球內部摩擦,引發地震,同時也引發地球大氣層集中氣流漩渦,而集中的大氣氣體共同運動會導致氣溫無序性熱能轉變有序性的動能,溫度大幅度下降!所以我們看問題需要考慮多個方面,宇宙的奧秘很多,不能只看一個單子方面,西方的很多科學問題都錯了,未來人類還是要自己多多學習努力思考以及研究發現。
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太陽是天空各大行星放射各種金屬氣體粒子彙集聚合體,這些粒子因多種金原素組成,形成金氣體雲,這些雲受高空氣流推動,相互匯合,急速穿插,磨擦生電產生火花,加熱後的金子粒產生磁場,彙集成團,受氣壓因素,在氣壓中旋轉,形成火團,火是高溫的,產生熱氣流和高空冷氣流產生對沖,冷熱相夾,將火團懸在熱氣中,經過燃燒的金屬粒子轉化核變,核變氣流在高溫的衝擊形成氣流帶,穿過冷氣流,來到各大行星上空,遇上粒子云,產生電流,電產生磁場,太陽是金屬體,磁場自然向太陽流向,經過億萬年,形成今時太陽,等到太陽周邊(太陽系)的行星球老化,不放射金屬粒子,太陽就失去燃源,自會受冷氣因索,轉化成行星體。以後科學進步,人們會去考證,當今要認識天體真象,確實讓費思。