一旦太陽達到極限,究竟會發生什麼?科學家給出了答案

漫酱~ 2022/12/13 檢舉 我要評論

眾所周知,太陽總有一天會死去。它的壽命約為 100 億年,而我們已經朝著 50 億年邁進。這就提出了一個重要的問題:一旦太陽達到極限,究竟會發生什麼?

隨著時間的推移,太陽主要通過稱為質子-質子鏈的過程將其最初的氫供應慢慢轉化為氦。當它用完所有的氫時,它就會開始死亡。對我們來說幸運的是,這在很長一段時間內都不會發生。

1、溫室效應將變得極其有效

一旦太陽耗盡其氫,首先會發生的事情之一就是它會變亮很多。太陽越亮,地球接收到的能量就越多。我們大氣中的氣體——例如二氧化碳、甲烷和一氧化二氮——像毯子一樣工作,已經吸收了來自我們恒星的熱量,使地球能夠維持生命。隨著太陽的加班工作,這些氣體將保留更多的能量。地球將變得異常炎熱,導致全世界的水蒸發并在大氣中形成濃密的云層。

這層云會在一段時間內保護地球表面免受太陽輻射。但是,經過足夠長的時間后,熱量會變得過多,海洋會開始沸騰。至此,地球上將不再可能存在生命。如果到那時我們還沒有死,我們肯定會死于缺水和過熱。

2、太陽會膨脹

太陽不僅會變得更亮,而且體積也會大大增加。一旦它用完了所有的燃料,它將進入生命周期的下一個階段:紅巨星階段。盡管體積增大,但紅巨星相的實際溫度較低,僅為 2,000 至 3,000 攝氏度。這可能看起來很熱,但與太陽通常大約 5,000 到 9,000 攝氏度的表面溫度相比,它絕對是涼爽的。

雖然這就是太陽消亡的方式,但并非所有恒星都是如此。較小的恒星,被稱為紅矮星,非常脆弱,一旦燃料耗盡就會熄滅(盡管它們比其他恒星持續時間長得多)。另一方面,藍色和白色的巨星是如此之大,以至于它們會融合更重的元素,直到它們形成鐵核。在那之后,他們去超新星。

3、它會縮小

隨著時間的推移,太陽會不斷變化。當它通過氦聚變時,它就不能和碳聚變了,它最終會收縮成一顆白矮星。這個階段比原來的太陽小得多。

白矮星的能量要少得多,但它們確實擁有長壽。這些恒星殘余物持續發光數十億年,直到在遙遠的未來某個時刻,它們變成死去的黑矮星。不可能確切知道這個過程需要多長時間,因為天文學家目前認為宇宙的年齡還不足以形成任何黑矮星!

4、地球軌道會改變

顯然,到太陽死去時,地球上的一切都將死去,但這并不意味著地球不會繼續運動。一旦太陽達到紅巨星階段,它將膨脹到距地球至少四分之三的距離。

你會認為我們的星球會燃燒殆盡。令人驚訝的是,恰恰相反。隨著太陽越來越靠近地球,地球和附近其他行星的引力實際上減弱了。這種減弱導致這些行星旋轉遠離太陽并進入遠離明亮恒星的更安全的軌道(除了將被消耗的水星和金星)。當然,所有的生命形式都已經消失了,這使得最后一刻逃到安全地帶對地球來說毫無意義。

5、生命可能在其他地方形成

雖然當太陽變成紅巨星時地球上的生命早已消失,但這并不意味著它不會在其他地方重新出現。木星和土星都是擁有許多衛星的大行星,可能適合居住。

木衛二和木衛三是目前含有冰的兩顆衛星。這聽起來可能不太好客(盡管歐羅巴被廣泛接受的地下海洋),但一旦太陽變大,它就會足夠接近,可能使冰變暖并創造一個適合更熟悉的形式的環境生命的存在。

6、我們的銀河系和仙女座星系將合并

雖然這個天體事件不會由太陽的死亡引起,但它會與太陽一起發生。我們兩個星系的第一次相遇將發生在太陽垂死掙扎的時候。銀河系和仙女座星系正以每小時 402,000 公里的速度快速相互靠近,準確地說,這意味著將不可避免地發生碰撞。想象兩個巨大的天體相互撞擊似乎很可怕,但實際上,我們的太陽系,包括太陽,可能會很好。

好吧,在太陽決定完成它的生命周期之前,我們會沒事的。它將在這個新合并的星系中繼續惡化。幸運的是,如果生命以某種方式堅持到這一點,當兩個星系的氣體和恒星發生碰撞時,居民將經歷一場漫長的燈光秀。

7、外太陽系將最終感受到熱量

如前所述,一旦開始消亡,太陽將變得更大更亮。這會導致附近的行星變成熾熱的荒地,但是遠處正在結冰的行星和矮行星呢?以冥王星為例:目前,冥王星的溫度在 –233 到 –223 攝氏度(–387 到 –369 °F)之間變化。太冷了。

然而,一旦太陽的邊緣越來越近,它將能夠使冥王星和其他外天體變暖。雖然生命不太可能形成,因為并非所有必要條件都存在,但它們將作為太陽系過去的溫暖殘余物保留下來。

隨著太陽收縮成白矮星,這種情況會發生變化,但至少外太陽系能夠在太陽永遠消亡之前獲得一點太陽的溫暖。

8、人類生命在地球上絕對是不可能的

生命可能出現在別處,但絕對不會出現在地球上。不幸的是,一旦太陽死去,我們所做的一切都將毀于一旦。地球表面會太熱,甚至無法考慮生命的存在。即使我們以某種方式創造出新的抗熱技術,我們也不太可能種植任何東西來吃或找到水喝。生存所必需的一切都將不復存在。

奇怪的是,在某些時候,所有這些似乎都不再重要。互聯網以及我們對地球的所有記憶都將消失很久。這就是為什麼它只是希望在某個地方,生活會重新開始。不過,這種生活極不可能與人類有任何相似之處。即使它們確實具有相同的特征,生命形式也需要數十億年才能再次進化到我們今天的狀態。

9、小行星不會飛得很遠

我們已經習慣了小行星居住在我們太陽系的想法。然而,令人驚訝的是,一旦太陽最終進入白矮星階段,他們可能會遇到一些麻煩。在這一點上,木星和其他外行星也將調整它們的軌道以適應太陽的根本變化。由于木星質量大,它仍將充當重量級的角色。它的引力是巨大的。它將擾亂小行星的軌道,甚至導致它們被拋出我們的太陽系。它們也可能被推向白矮星或干脆粉碎成塵埃。

科學家們能夠通過觀察當前的白矮星來做出這樣的預測。關于太陽到達這個階段后會發生什麼,還有很多研究要做。他們注意到白矮星周圍的區域含有大量塵埃。這證明在某個時候一定有巖石體在恒星附近繞行。這些巖石體一定是被壓碎成純粹的粒子,才能創造出天文學家所看到的景象。

10、人類可以找到另一種方法來制造它

很難準確預測我們未來可能擁有什麼樣的技術,但想象這些可能性很有趣。我們已經接近看到自動駕駛汽車和其他未來設備。據我們所知,在我們的時間結束之前的某個時刻,我們可能會創造一種前往遙遠行星的方式。我們知道可以居住的地方,所以如果歸根結底,我們可以嘗試其中的一些地方。甚至有可能在太陽開始消亡時,我們的種族已經擴展到我們的視野之外,進入無數其他太陽系。

在新聞中,美國宇航局已經在著手執行火星任務。許多其他公司已經打出廣告,試圖成為第一個在這顆紅色星球上定居的公司。如果這樣的任務能夠成功,對于人類的未來來說可能是革命性的。目標是在 2030 年代將人類送往火星,這并不遙遠。當然,與進入一個全新的星系相比,火星將是一個小壯舉。但正如尼爾·阿姆斯特朗所說,「這是個人的一小步,卻是人類的一大步。」

在我們有機會探索宇宙之前,我們必須希望我們能夠避免任何其他災難性事件。外面的大部分東西仍然是未知的——我們的望遠鏡只能看到這麼遠。我們不知道整個宇宙的范圍,也不知道我們自己能力的范圍。盡管太陽的終結看起來就像我們所知道的生命的終結,但我們可能是錯的。就我們所知,我們的思想可以帶我們進入宇宙比我們想象的更遠。

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