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太陽正在衰老,宜居地帶向外推移,未來地球可能成為第二個金星?
2023/04/20

現代科學認為,人類誕生于200多萬年前,在200多萬年前,人類生活在地球上,當時地球上還生活著很多其他的生物,猿類生物為了能夠長久的發展下去,于是他們選擇了群居生活,群居生活不僅僅能夠促進彼此之間相互交流的機會,還能夠有效的抵抗外來侵略者,科學家經過研究發現,頻繁的交流能夠使大腦的發育變得越來越快,由于猿類生物長期在一起生存,所以猿類的大腦變得越來越聰明,最終成功進化為人類,人類作為地球上最有智慧的生命,從誕生以后就開始不斷的探索世界的奧秘,古時候由于人類的科技不夠發達,所以古人一直都認為我們的地球就是唯一的世界。

但是隨著人類科技的進步,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,當人類走出地球之后才知道,地球其實并不是唯一的世界,在地球外面還有宇宙存在,地球其實就是太陽系中的一顆行星,在太陽系中除了地球之外,還有水星、金星、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面還有一顆冥王星,曾經冥王星也屬于一顆行星,但是後來科學家認為冥王星的體積和質量不符合行星的條件,于是將它踢出了行星的行列,在太陽系的八大行星當中,地球是唯一一顆誕生了生命的星球,生命的出現給地球這顆行星增添了很多色彩,尤其是人類出現以后,解開了地球上很多的奧秘。

根據科學家的研究我們能夠知道,太陽誕生于50億年前的大型分子云的引力坍縮區域中,這個初始的元氣可能有數光年大,并且誕生了很多恒星,由于是典型的分子云,其成分主要是氫與一些氦,還有前幾代恒星融合的少量重元素,當這個區域在形成太陽系之前,被稱為是太陽星云,坍縮時因為角動量守恒,使它轉動的越來越快,中心集中了大部分的質量,成為比周圍環繞的盤面越來越熱的區域,收縮的星云越轉越快,它開始變得扁平,成為原行星盤,之間大約是200AU,在中心的高溫區域,高密度的原恒星,行星由盤中的吸積形成,在塵埃和氣體的引力相互吸引下,逐漸凝聚形成越來越大的天體。

科學家通過計算得出,太陽的質量占到了太陽系總質量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物質占到了太陽系總質量的百分之0.14,從占比上我們就能夠看出太陽的質量是非常大的,到現在為止,太陽已經燃燒了50億年之久,它的壽命還剩下50億年的時間,看到這里,可能很多朋友會產生一個疑問,就是為什麼太陽能夠燃燒這麼長時間,而我們地球上的燃燒無法持續很長的時間,其實與其說是太陽在燃燒,不如說是太陽內部核聚變的反應,太陽屬于一顆黃矮星,它的體積相當于地球的109被,其中四分之3都是氫,其余的主要是氦,而只有不到百分之2的成分是氧、碳、鐵等多種元素。

太陽釋放出的能量本質是因為核聚變反應的存在,而核聚變是一種物理變化,普通的燃燒是化學變化,所以兩者在本質上存在很大的區別,所謂的核聚變反應指的是在一定條件下(高溫和高壓狀態下)原子核相互發生碰撞產生的,正在這些原子核發生碰撞的過程中,不僅會生成新的更重的原子核,還會因為質量虧損釋放出巨大的能量,簡單來說就是核聚變反應根本不需要氧氣也能夠產生,只要處于高壓或者高溫狀態下就能夠發生變化,我們的太陽內部中心溫度高達1500萬攝氏度,是一個集高溫、高壓、高密度的一個區域,在這個核心部位,太陽將會通過氫核聚變反應變成氦元素,并且釋放出巨大的能量。

一般情況下,4個氫原子核聚變成一個氦原子核,其質量會虧損0.0276個單位,相當于1克氫會虧損0.0069個單位,這些虧損的質量都會轉化為能量釋放出去,然后被其它天體吸收,我們地球每秒鐘接收到的太陽光能量大約是22億分之一,大家不要小看這22億分之一的能量,它相當于地球上100萬噸煤炭燃燒的總和, 地球之所以能夠誕生生命,和太陽有很大的關系,因為地球處于太陽系的宜居地帶,所以地球上面擁有適宜的溫度、充足的空氣和豐富的水資源,這些條件滿足了生命誕生的基本需求,所以地球才能夠變成一顆生命行星,一般來說,宜居地帶指的是一顆恒星周圍一定距離的范圍區域,在這個區域溫度不會太高也不會太冷。

如果一顆行星恰好處于這個區域,那麼水資源就能夠以液態的形式存在,水是生命之源,地球就是因為擁有足夠多的水資源所以才能夠誕生生命,不過科學家認為,雖然地球現在處于太陽系的宜居地帶,但是隨著時間的推移,地球將離開太陽系的宜居地帶,為什麼這麼說呢?根據科學家的研究發現,在40億年前的時候,地球原本不屬于太陽系的宜居地帶,當時的金星處于太陽系的宜居地帶,并且金星上面還擁有大量的海洋,這時候的太陽光度只有目前的百分之70,所以金星上面的溫度非常舒適,但是隨著太陽持續的核聚變反應,太陽的光度不斷的增加,這就導致太陽系的宜居地帶向外推移。

由于金星吸收太陽的熱量越來越多,所以導致金星發生了嚴重的溫室效應,液態水資源也消失了,使得金星目前的表面溫度高達400多攝氏度,未來地球也可能會變得和金星一樣,成為一顆煉獄星球,看到這里,可能很多朋友會產生一個疑問,就是為什麼太陽系的宜居地帶會發生變化呢?根據科學家的研究得出,我們的太陽是一顆恒星,它每秒約有6億噸氫參與核聚變反應,然后釋放出大約400萬噸的氫能量,我們每天接收到的太陽光就是這些能源,由于太陽從誕生以后就開始不斷的燃燒,所以它的氫元素也會被不斷的消耗,隨著核心的氫元素不斷的轉化為氦,屆時釋放的能量會變得越來越少。

于是太陽的引力開始坍縮,導致核心溫度和壓力上升,從而使得外圍氫元素參與進來的燃燒更加劇烈,但是帶來了的問題就是越來越熱,科學家經過計算得出,太陽的光度大約每10億年就會增加百分之10,這意味著太陽的熱量也會增加,再過10億年之后,太陽系的宜居地帶就會向外移動,到時候地球和現在的金星差不多,所有的水資源都會被太陽蒸發掉,沒有了水資源的地球,生命根本無法生存下去,而且太陽在生命即將結束之前,它會變成一顆紅巨星,然后吞噬金星、水星、地球的軌道,紅巨星并不是一下子形成的,而是經過一個升溫的過程,氦閃過后最終太陽外殼在內核劇烈的氦元素燃燒超強的輻射壓力下。

將會經歷極度的膨脹,因此隨著太陽質量的減少,其體積會逐漸變大,按照牛頓的萬有引力定律,隨著太陽質量的不斷變小,地球也會漸漸的遠離太陽,當太陽進入主序星的末期時,其本身區的核聚變產生的張力及其自身之間的平衡因其氫元素的耗盡而被打破,這時候太陽就會進入紅巨星時代,紅巨星持續的時間并不會很長,當紅巨星結束之后,太陽就會變成一顆白矮星,一般來說,恒星死亡以后有三種情況,質量小的恒星死亡以后會變成白矮星,中等質量的恒星死亡以后會變成中子星,超大質量的恒星死亡以后會變成黑洞。我們的太陽在恒星當中屬于小質量的恒星,所以太陽死亡以后會變成一顆白矮星。

人類文明想要長久的發展下去,那麼人類必須在10億年之前想到解決的辦法,不少科學家認為,如果太陽系的宜居地帶向外推移的話,那麼火星就會成為下一個地球,如果我們能夠移民到火星上面,或許還能夠有一線生機,現在科學家對火星的研究和探索越來越多,最近著名的企業家馬斯克也計劃發射星艦前往火星,如果一旦發射成功,那麼人類移民火星的夢想就有可能實現,科學家認為,火星之所以沒有誕生生命,主要是因為火星沒有磁場和大氣層,大氣層對于生命來說非常重要,它能夠抵擋宇宙中的輻射和太陽系的紫外線,如果沒有大氣層的保護,那麼生物就會直接被太陽光的紫外線照射。

大氣層就像是一個太陽光的過濾網一樣,因為大氣層的存在,才能夠將太陽光中的有害物質過濾掉,而且它還能夠調節地球的溫度,如果沒有大氣層,那麼地球的溫度會有巨大的變化,白天可能會達到幾百度,夜晚可能會達到零下幾百度,大氣層的存在,使得整個地球平均溫度保持在50攝氏度上下,所以地球上最高的溫度一般不會超過50度,最低的溫度也不會超過零下50度,它能夠將宇宙中的輻射吸收,從而直接保護生物的皮膚,在大氣層的作用下,植物每天都能夠制造出氧氣來,并且這些氧氣能夠留在地球上,從種種跡象我們就能夠看出,大氣層對于生命來說非常重要。

火星之所以沒有誕生生命,就是沒有大氣層的原因,而大氣層消失的根本原因就是火星失去了磁場,磁場對于大氣層來說非常重要,它能夠牢牢抓住大氣層,使得大氣層不會被太陽風吹散,太陽風是一種等離子體,在地球磁場的作用下它沒有辦法長驅直入前往地球,只能夠繞過地球磁場,繼續向前運動,于是在地球周圍就形成了一個被太陽風包裹的、彗星狀的地球磁場區域,這就是磁層,當太陽風被磁場所排斥到磁極兩端后,又會和大氣層產生反應,使得大氣層中的分子發生碰撞并且釋放出能量來,這樣就能夠產生美麗的極光,科學家認為,如果想要讓火星變得適合人類生存,那麼就必須讓火星擁有磁場。

這樣人類移民到火星上才有希望,不過目前科學家還不清楚磁場到底是如何形成的?一些科學家認為,磁場可能和內部液態金屬有關系,由于地球內部外核是液態金屬,所以它才能夠產生磁場,而火星在早期的時候也可能存在磁場,但是不知道什麼原因,火星磁場消失了,所以火星才會變成我們現在看到的樣子,想要重新讓火星擁有磁場并不是一件容易的事情,目前科學家也在積極的想辦法,不過人類可以在火星上面先建立起一部分基地,這樣人類也能夠移民到火星上去,按照人類現在的科技來說,能夠載人登陸火星已經很不錯了,移民火星人類還得繼續努力才行。

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