作為一顆恒星,太陽有其壽命,這是許多人都了解的事實(shí)。我們的太陽從誕生時(shí)起,已經(jīng)差不多“燃燒”了45億年,在這45億年中,它每分每秒都在揮霍著內(nèi)部大量的氫氣,這些氫原子在太陽內(nèi)部極大的壓力和極高的溫度下被壓成了氦,在此過程中有一部分質(zhì)量被轉(zhuǎn)化成了能量散發(fā)出來,為地球也為整個(gè)太陽系帶來了光和熱。
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(美麗的日出)
目前太陽光球內(nèi)部的氫占了總質(zhì)量的74.9%,氦占了23.8%,盡管每秒鐘都有6億噸的氫被轉(zhuǎn)化,但到目前為止看起來太陽還有足夠多的燃料。據(jù)科學(xué)家們計(jì)算,太陽還有差不多70多億年才會(huì)將它內(nèi)部的氫全部燒完,所以時(shí)間似乎還早得狠。
你可能會(huì)說,在太陽把它的氫完全燒盡前,它就已經(jīng)變成了一個(gè)可怕的紅巨星,這個(gè)紅巨星的直徑比現(xiàn)在的太陽要大100多倍甚至250倍,到那個(gè)時(shí)候太陽早就把地球整個(gè)兒吞沒,連火星都不能幸免,更別說地球上的人類了!![]()
(紅巨星將吞沒地球甚至火星軌道)
確實(shí),按照科學(xué)的計(jì)算,晚年的太陽會(huì)急劇膨脹到今天直徑的200~250倍,按這個(gè)比例算,地球確實(shí)會(huì)被太陽吞噬。我也貼過這樣一張圖片來嚇唬大家:![]()
(太陽紅巨星吞沒地球)
然而事實(shí)也許并沒有這么可怕,因?yàn)樽兂杉t巨星的太陽有很大可能并不是那么可怕,它很可能是下面這張照片的樣子。這是一顆距離地球400光年的紅巨星“米拉A”的照片,它完全不是我們印象中標(biāo)準(zhǔn)紅巨星圓球形的樣子,因?yàn)楹阈堑馁|(zhì)量有限,當(dāng)它膨脹到正常直徑的數(shù)百倍時(shí),其最外層的大氣已經(jīng)極其稀薄,不再具備津渭分明的光球?qū)樱擞至劣譄岬膬?nèi)核外,它的大部分光球?qū)右呀?jīng)變成日冕甚至類似星云的樣子了。![]()
(紅巨星“米拉”)
盡管不會(huì)被迅速吞沒,但地球在如此稀薄的炙熱氣體中穿行依然會(huì)面臨被烤焦的命運(yùn),如果離太陽遠(yuǎn)一點(diǎn)就好了。
地球沒有安裝《流浪星球》的行星發(fā)動(dòng)機(jī),怎么才能離太陽遠(yuǎn)一點(diǎn)呢?我們知道,星體間的引力取決于它們彼此的質(zhì)量。太陽每秒鐘將400萬噸的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量拋灑到太空中,到50億年后,太陽的質(zhì)量會(huì)降低到現(xiàn)在的80%左右,也就是說在未來的50億年時(shí)間里太陽對(duì)行星的引力是越來越小,加上太陽風(fēng)數(shù)十億年不斷地往外推,地球距離太陽也會(huì)越來越遠(yuǎn),是否能最終爬升到火星甚至木星的軌道,逃過被焚毀的命運(yùn),這需要經(jīng)過計(jì)算才能得出結(jié)論。![]()
(行星發(fā)動(dòng)機(jī))
壞消息是,人類可能等不到太陽變成紅巨星的那一天就會(huì)面臨劫難。
太陽正在變得越來越亮也越來越熱,這個(gè)趨勢(shì)從太陽誕生開始并將一直延續(xù)下去,科學(xué)家們認(rèn)為,再過10億年,由于太陽溫度的變化將導(dǎo)致地球不可逆轉(zhuǎn)的溫室效應(yīng),海洋將被蒸發(fā),陸地將變成沙漠,生命將很難在地球上生存下去。![]()
所以人類不會(huì)等到火燒眉毛的那一天才尋找出路,也許再過幾千萬年,我們的后代就會(huì)找到移居另一個(gè)星球的辦法,去到一個(gè)更加美好的地方建設(shè)新的家園。![]()
你覺得這樣美好的設(shè)想會(huì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)嗎?歡迎在評(píng)論區(qū)留言。
對(duì)地球來說,太陽至關(guān)重要,地球上的所有生命都和太陽有關(guān)。
植物需要陽光,動(dòng)物以植物或者其他動(dòng)物為食,也要靠植物光合作用產(chǎn)生的氧氣生存,它們的能量來源最終都指向太陽。太陽光照射到海面和湖泊上,讓水分蒸發(fā)到大氣中,并在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)動(dòng),這為地球上的生命帶來了降水。太陽還能加熱大氣,產(chǎn)生風(fēng)和四季。
可以說,沒有太陽,就不會(huì)有地球上五彩斑斕的生命。
根據(jù)恒星形成與演化理論推測(cè):恒星的燃燒會(huì)持續(xù)百億年左右。太陽已燃燒46億年,再燃燒50多億年,將來燒盡時(shí),地球的命運(yùn)會(huì)如何?
一、日地距離1.5億公里,8.3分鐘后,太陽發(fā)出的最后一批光到達(dá)地球。
地球這時(shí)才會(huì)失去光和熱,地球處于白天的一面將完全黑暗下來。
二、同時(shí),太陽對(duì)地球的引力消失。
地球?qū)⒁源蠹s30km/s的速度,沿著原公轉(zhuǎn)軌道的切線方向飛出去,“流浪地球”就成了真事。
三、太陽系內(nèi)的所有行星和小天體也都將亂套。
地球穿行在這些隨機(jī)飛行的小天體當(dāng)中,可能與直徑達(dá)數(shù)十公里的小行星相撞,也可能與木星相撞,這完全看地球的運(yùn)氣。
四、由于缺少了太陽輻射,地球?qū)⑼耆幱诹阆?270℃的宇宙空間當(dāng)中。
地表溫度急劇降低,這個(gè)過程要持續(xù)大概不到一百天的時(shí)間。
五、隨著氣溫的下降,天空中的云層也會(huì)消失,二氧化碳也會(huì)液化。
作為地球上主要的溫室氣體,二氧化碳一旦液化,那么地面的設(shè)施會(huì)被完全摧毀,并且覆蓋冰層。
六、所有的海洋都會(huì)結(jié)冰,厚達(dá)一千多米,而生活在海底的生物也是會(huì)逐漸滅絕。
只有生活在海底的微生物,依靠地?zé)嵘?,可能?huì)存活。整個(gè)地球除了海洋深處,都會(huì)被凍結(jié)。
七、地球失去了太陽對(duì)磁場(chǎng)的穩(wěn)定作用,人類和動(dòng)物也都會(huì)迷失方向。
八、地球上的動(dòng)植物基本都會(huì)滅絕的差不多了。
動(dòng)物要么被凍死要么被餓死,植物失去了光合作用也會(huì)枯竭。
太陽正處在壯年時(shí)期,是一顆典型的黃矮星。黃矮星的壽命大約是100億年,我們的太陽現(xiàn)在大約是50億年的年齡,理論上來講還有五十億年的壽命,最終太陽將經(jīng)歷紅巨星時(shí)代最終變成白矮星。
可怕的氦閃
大劉的《流浪地球》并非是憑空想象的,也是有科學(xué)依據(jù)的。一般低質(zhì)量恒星在進(jìn)入到紅巨星時(shí)代之后會(huì)頻繁發(fā)生氦閃,在短短幾分鐘之內(nèi)會(huì)釋放出大量的能量,在地球的軌道位置地球會(huì)被瞬間氣化。恒星主要由氫和氦組成,在自身的引力塌陷下恒星內(nèi)核處處在高溫高壓的狀態(tài),氫會(huì)發(fā)生核聚變反應(yīng)最終變成氦。![]()
這樣恒星將達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程,最終內(nèi)部氫氣全部轉(zhuǎn)化為氦,內(nèi)核處的氦在自身壓力下發(fā)生劇烈反應(yīng)最終向外釋放出巨大的能量、這也是在《流浪地球》中人類要帶著地球逃離太陽系的原因。
紅巨星時(shí)代
太陽進(jìn)入紅巨星時(shí)代會(huì)急速膨脹,最終的太陽邊緣將達(dá)到火星的軌道處,這也就意味著太陽系內(nèi)四顆類地行星全部將被太陽吞噬,但是越向外圍,氣體密度就會(huì)越低。![]()
也就是說地球?qū)⒃谔柕膬?nèi)部熾熱的膨脹氣體中運(yùn)動(dòng),地球上的生物必然會(huì)全部滅絕。地球的速度不斷減小,最終會(huì)一頭扎進(jìn)太陽的內(nèi)核處。
一個(gè)恒星系的終結(jié)意味著這個(gè)恒星系內(nèi)生命的滅絕,在太陽進(jìn)入紅巨星時(shí)代至少還會(huì)有三四十億年,人類如果再這么長(zhǎng)的時(shí)間可以完好的發(fā)展下去必然會(huì)有一天飛出太陽系目標(biāo)就是星辰大海。
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太陽,生命之源。太陽的熄滅,地球生命或?qū)⒉粫?huì)存在。
萬物有生有滅,科學(xué)家們預(yù)測(cè),太陽的壽命約為100億年左右。
太陽的墜落
太陽之所以能夠正常工作,是因?yàn)閮煞N力量持續(xù)對(duì)抗的結(jié)果。這種對(duì)抗足足持續(xù)一百億年之久。
當(dāng)太陽的大部分氫消耗完畢時(shí),內(nèi)部產(chǎn)生的核輻射壓力,不足以反抗引力,太陽就進(jìn)入了死亡倒計(jì)時(shí)。
此時(shí),有著氦內(nèi)核和氫外殼的太陽,在自身的引力下開始收縮,密度和溫度都隨之升高,又引發(fā)了太陽外層剩余的氫燃燒、膨脹。
這個(gè)反應(yīng)的速度像閃電一樣快,也被稱為‘氦閃耀’。
太陽內(nèi)核,在此期間會(huì)像一顆心臟一般,不斷地收縮膨脹,幾乎每年發(fā)生一次。這一過程將持續(xù)幾十萬年之久,直到最終達(dá)成新的平衡。它的氫外殼在燃燒中不斷向外拓展。太陽的質(zhì)量也將不斷地向外太空拋出。
太陽外殼將膨脹得極大,它的體積將增大十億倍。由于它的表面變大,呈現(xiàn)出紅色或暗紅色,我們稱為紅巨星。
地球的結(jié)局
經(jīng)過天文學(xué)家測(cè)算,65億年后,預(yù)計(jì)太陽光的亮度將是現(xiàn)在的2.2倍,而地球的平均溫度要比現(xiàn)在高出60℃左右。同時(shí),表面將向外不斷膨脹,地球的末日來臨了。
屆時(shí),地球溫度將急劇升高。太陽很快占據(jù)了多半個(gè)天空,雖然變成了紅色,但卻照得地面耀眼刺目,甚至冒出陣陣青煙??諝獗惶柤訜幔_始了加速逃逸,被強(qiáng)勁的太陽風(fēng)吹拂進(jìn)了黑暗的宇宙。
曾經(jīng)廣袤的大海,從霧氣蒸騰開始變成了一鍋沸騰的開水,森林樹木開始大面積地燃燒,地震增多,火山逐一噴發(fā)。人們不用望遠(yuǎn)鏡,也能清晰地看到太陽表面翻滾涌動(dòng)的火浪,黑子大旋渦,以及偶爾跳動(dòng)的耀斑。
那時(shí),地球上的人類或許早就開始了星際大逃亡,或許與其他物種一起等死。《流浪的地球》背景寫的就是這一時(shí)期人類的解決方案,但是帶著地球一起走的可能性不大。
太陽最終會(huì)把地球徹底烤干。所有的物種很快就會(huì)燃燒,化為灰燼。大氣消失了,融化的巖流四下流淌。地表溫度最高時(shí)可達(dá)到3000攝氏度。
當(dāng)太陽逐步擴(kuò)大時(shí),會(huì)無情地把水星、金星逐一吞噬掉。與此同時(shí),太陽的引力變?nèi)?,行星軌道外移,它的最大半徑很可能?huì)停在地球附近?;鹦?、木星和土星周圍的溫度也會(huì)升高,木星的冰衛(wèi)星以及作為土星特征的環(huán)都會(huì)被蒸發(fā)得無影無蹤。
太陽系災(zāi)難風(fēng)景
當(dāng)紅巨星持續(xù)了上億年之久以后,龐大而暗紅色的表面會(huì)漸漸冷卻,所余物質(zhì)被太陽內(nèi)核所吸收,消失。
太陽內(nèi)核的氦聚變最后的結(jié)局,是在中心形成一顆白矮星,它每一秒鐘自轉(zhuǎn)一周,質(zhì)量約相當(dāng)于原太陽的50%-60%左右 。
通過紅巨星時(shí)代考驗(yàn)而存留下來的行星將會(huì)繼續(xù)圍繞太陽運(yùn)行,所有一切都將被凍結(jié),最后太陽系迎接的將會(huì)是寂靜狀態(tài)的結(jié)束。
或許,那時(shí)出逃的人類,會(huì)把太陽系開發(fā)成一個(gè)紀(jì)念意義十足的風(fēng)景區(qū)。來往的旅游飛船會(huì)在太陽周圍的較大的廢墟上、或者是行星殘骸上降落。
在太陽較近的周圍,或許有一些行星殘骸碎片、以及塵埃星云、水冰一類的物質(zhì)圍繞著白矮星運(yùn)行。曾經(jīng)的水星、金星、地球和火星,或許都有其殘骸存在于太陽周圍,它們的軌道都會(huì)遠(yuǎn)離太陽。
也許我們也能看到浴火重生的地球,由于太陽和自身的質(zhì)量都有了極大的損失,地球的軌道可能會(huì)外移約1.3-1.7個(gè)天文單位,大概在現(xiàn)在的小行星帶附近。
新生的地球,它的體積和引力比現(xiàn)在要小。表面變得漆黑光滑一片。遠(yuǎn)處的山峰像是融化后,又瞬間凍結(jié)的冰激淋。行走在地面上,就算是白天,人們也感到像有星光的夜晚在冰湖上行走。
在更遠(yuǎn)處的火星、木星、土星及天王星海王星,因?yàn)樘栙|(zhì)量的下降,引力的減小,運(yùn)行軌道發(fā)生了重大的改變。遠(yuǎn)離太陽的行星或矮行星,有可能直接逃出了太陽引力的束縛。
在地球上,旭日東升,生機(jī)盎然,已經(jīng)成了傳說。這里有的只是寒冷,黑暗和死一般的寧靜,地球母親,已經(jīng)故去。
科學(xué)家們預(yù)測(cè),太陽還有50億年的壽命,也就是說如今的太陽正值“中年”,我們?nèi)祟愙s上了一個(gè)好時(shí)候!
不過即使是龐大如太陽這樣的天體將來某天也會(huì)因燃料耗盡而走向死亡的!35億年之后,太陽就逐漸開始向紅巨星演化,燃料逐漸耗盡,體積開始膨脹!
而更靠近太陽的水星,金星會(huì)被太陽吞噬,我們的地球或許能避免被吞沒,但即使沒有被吞沒,也只會(huì)剩下完全死寂的“軀體”,因?yàn)殡S著太陽膨脹,地球溫度會(huì)急劇上升,地球上的水分會(huì)全部蒸發(fā),大氣層也將因?yàn)樘柕目拷或?qū)散到星際空間!
所以,在太陽燃料耗盡時(shí),留給地球的只有一條路,那就是:死亡!
既然地球也會(huì)死亡,那么生活在地球上的人類屆時(shí)該怎么辦呢?
現(xiàn)在討論這個(gè)問題顯得太早,甚至有點(diǎn)杞人憂天了,前提是我們需要有資格去討論這個(gè)問題,也就是說人類足夠幸運(yùn)能夠把文明延續(xù)到50億年以后!
但如果人類文明真的能夠延續(xù)到50億年以后,我們還用得著為人類擔(dān)心嗎?人類肯定早已經(jīng)離開地球,離開太陽系,甚至離開銀河系了!
所以,不要去考慮50億年之后的事了,還是把“億”字去掉,多去考慮考慮50年之后的事情吧!
