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人類還能夠在地球上待多久?科學家給出準確答案:10億年

根據科學家的研究我們能夠知道,地球是一顆有生命存在的星球,在地球上生活著各種各樣的生物,有海洋生物、有陸地生物、有兩棲生物和微生物等等,人類是地球上最有智慧的生命,從人類誕生以后就開始不斷的探索世界的奧秘,到現在為止,人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度還是非常快的,當人類走出地球看到宇宙之后,人類的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人類想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外是不是還存在其他的生命?帶著這些疑問人類走上了探索宇宙的道路,科學家經過研究發現,我們的太陽其實是一顆恒星,在宇宙中恒星的數量非常多,恒星是能夠自己發光發熱的天體。

科學家認為恒星都是由氣體塵埃組成的,一片巨量分子云由于長期子啊萬有引力的作用下,物質會聚集在一起,當出現了一個密度區域時,大量的星云將逐漸向高密度區域坍縮,因為角動量守恒,星云在收縮時旋轉加快,慢慢的會形成了一個盤形結構,而在它的中心,物質也會隨著坍縮聚集越來越多,溫度和壓力也會上升,當核心溫度達到1500萬度時,氫元素最終發生聚變反應,就這樣一個熾熱的恒星就誕生了,根據科學家的研究發現,我們的太陽誕生于50億年前,太陽誕生以后吸收了周圍大量的物質,所以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,太陽對于地球生命來說非常重要,如果沒有太陽的光和熱,我們的地球根本不可能誕生生命,科學家認為,地球處于太陽系的宜居地帶,所以地球上面能夠擁有足夠的光和熱,如果沒有太陽,就不會有地球這個復雜的生態環境,太陽光是地球生態系統中最重要的一環,可以進行光合作用的植物從太陽光中獲取能量,植物作為食物鏈相對底端的存在,能夠為其他眾多生物提供食物和氧氣,如果沒有太陽,就沒有現在的地球,我們的太陽在宇宙當中并不是大質量的恒星,在宇宙中比太陽質量大的恒星有很多。

目前科學家發現的最大恒星是史蒂芬森2-18,根據科學家的觀察數據顯示,史蒂芬森2-18的直徑大約是太陽的2150倍,它相當于100億個太陽,如果將斯蒂芬森2-18放在太陽的位置,那么它的邊緣會比土星平均軌道半徑還要多出1億公里,史蒂芬森2-18距離我們大約有2萬光年,位于斯蒂芬森2號星團之內,是這個星團中已確認的26顆巨大恒星中最大的一顆,它是一顆步入晚年的紅超巨星,雖然它的體積很大,但是它的年齡最高也就2000萬年,和我們太陽相比,相差很多,看到這里,相信很多朋友都會產生一個疑問,就是為什么史蒂芬森2-18的壽命如此短暫?

科學家認為一顆恒星越大,其內部“燃料”的消耗就越劇烈,與此同時,恒星外層的物質也會因為內部巨大的輻射壓力而無法對“燃料”進行補充,因此宇宙中的恒星個頭越大,其壽命就越短。在未來的幾百萬年時間里,“史蒂芬森2-18”就會因為內部“燃料”的耗盡而“壽終正寢”,不出意外的話,這個龐然大物將會發生壯麗的超新星爆發,屆時它的光芒將照亮整個星系,而其殘留的核心將成為一個黑洞,或者是一顆熾熱的中子星。一般來說,體積大的恒星壽命都不會很長,這就類似大火爐和小火爐,大火爐內部燃燒的空間很大,所以它所需要的燃料也是很多的,而小火爐內部的燃燒空間很小,所以它所需要的燃料也是很少的。

根據科學家的計算得出,恒星壽命=燃料量/消耗率,用于核聚變的燃料量與恒星最初通過核反應產生能量時的總質量成正比。所以燃料量=kx初始質量,消耗速率就是恒星的光度,所以恒星將作為主序星存在的時間=kx初始質量/光度,簡單來說就是大質量的恒星消耗的能量要比小質量的恒星消耗的能量快,如果一顆恒星表面以下100萬公里可以進行核聚變,那么直徑100萬公里的恒星只能夠在最核心處聚變,但是直徑500萬公里的恒星能夠在300萬公里的區域內進行核聚變,由于恒星體積很大,所以內部溫度非常高,星體活動就會越來越劇烈,核聚變進行速度也會越來越快,質量越大的恒星壽命就越短,所以這就是為什么史蒂芬森2-18的壽命只有2000萬年的原因。

從我們太陽誕生到現在,它已經燃燒了50億年之久,再過50億年,太陽的壽命才會走到盡頭,太陽只能夠能夠燃燒這么長時間,其實是因為太陽內部核聚變的反應,核聚變就是將普通的質子(氫原子核)熔合成氦-4(含有兩個質子和兩個中子的原子核),并在這個過程中釋放能量,核聚變只有當產生的質量小于反應物的質量時才會釋放出能量,在太陽內部,大約每秒就有4*10^38個質子聚變成氦-4,這就是太陽損失質量輸出能量的過程,根據科學家的研究得出,雖然太陽的壽命還剩下50億年的時間,但是它留給人類的時間并沒有50億年,而是10億年。

這其實是所有恒星自身的變化,在漫長的演化過程中,黃矮星的內部會發生核聚變,把自身的氫元素聚合成氦,當自身的氫元素慢慢被耗盡時,黃矮星為了能夠容納它所產生的氦元素,就會不斷的擴大自身,體積也會慢慢的變大,最終的歸宿就是成為一顆紅巨星,科學家認為太陽每隔10億年,亮度就會增加百分之10,最終太陽顏色從白熱變成了紅熱,因此恒星最終會變得更亮、更紅而且體積更大,這意味著10億年之后,太陽釋放的熱量要比現在釋放的熱量多,到時候地球接收到的熱量要比現在接收到的熱量更高,百分之10的能量足以改變太陽系宜居地帶的范圍。

宜居地帶是指行星系中適合生命存在的區域,在這個區域內,行星表面可以存在穩定的液態水,到那個時候,海洋被蒸發以后,越來越多的水汽會聚集在大氣中,并且形成溫室,加速海水蒸發,最后將地球上水資源全部蒸發,到時候地球可能會變得和金星一樣,曾經科學家認為,金星上面也存在生命,畢竟金星和地球的體積和質量都很相似,于是科學家向金星發射了很多探測器,在1960年3月11日,美國率先向金星發射了行星探測器先驅者5號,然而卻因為電池故障造成了無線電通信中斷,以失敗告終,在1962年7月22日,美國發射了水手1號,但可惜的是在升高不久之后火箭便偏離了航線,最終導致火箭自毀。

從金星1號到金星6號探測器都進入了金星大氣層后就迅速失聯了,經過改進的金星7號和金星8號都成功在金星表面著陸,其中金星7號僅維持了23分鐘便失去了聯系,金星8號在著陸后堅持運行了50分鐘才失聯,但也只傳回了11秒的數據。在1975年金星9號和10號同時登陸金星,并且傳回了金星表面的照片,同時還傳回了關于金星大氣成分和氣壓的重要數據,科學家通過傳回的信息發現,金星地表有被腐蝕過的痕跡,這說明金星的大氣層具有很強的酸性成分,為了探索金星的奧秘,科學家們也做了很多努力。金星表面最高溫度達到了460攝氏度以上,光這個溫度就已經能夠融化大部分金屬了。

除此之外,金星表面的大氣壓是地球的100倍左右,在如此強大的氣壓下,人類的探測器能夠在短時間內壓成鐵餅,金星晝夜溫差很大,有300攝氏度的差距,在如此惡劣的環境下,生命根本沒有辦法生存,所以科學家認為金星上面不可能存在生命,如果太陽的亮度增加百分之10,那么地球就和現在的金星一樣,成為一顆煉獄星球,人類想要長久的發展下去,只能夠選擇移民到其它星球,最終人類還是需要離開太陽系,因為太陽最終會變成一顆紅巨星,然后死亡。紅巨星在宇宙中非常常見,它們是光譜分類為M型星的一類恒星,通常比太陽質量高達數倍,以及體積甚至超過數十倍。

它們的表面溫度雖然相對較低,大約僅有3,000到4,000千開爾文,但是由于它們極端巨大的大小,因此亮度要高得多。一顆紅巨星的光度可以相當于數百萬個太陽光度之和。在紅巨星的核心,會有劇烈的核聚變反應持續發生,使其內部形成巨大的能量。當我們太陽內部的氫被用完,太陽的中心就會變得非常熱,支撐普通核反應的壓力也會減小,這意味著恒星開始縮小,同時太陽外層的氫和氦等氫元素會往外膨脹,使得太陽整體變得很大,這個過程就叫做紅巨星階段,在這個階段中,太陽可能會把地球和其它行星燒成灰,因為太陽表面的溫度會升高到2760攝氏度以上,所以人類最終還是需要離開太陽系。

不過太陽的紅巨星階段維持的時間并不會很長,當紅巨星外層物質被噴射出去之后,核心縮成極小的區域,這時候就形成了白矮星,白矮星內部的物質非常致密,體積很小,但是質量卻非常高,通常是太陽質量的1.4倍左右,所以白矮星的重力場非常強大,引力能夠達到每平方厘米數百億的量級,一般來說,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。黑洞是目前人類在宇宙中發現的最為神秘的天體,它的引力連光都無法逃離,目前科學家也在積極的研究黑洞的奧秘,未來隨著人類科技的進步,人類一定會移民到其他星球。

現在科學家已經在宇宙中發現了很多類似地球的行星,比如說比鄰星b,比鄰星距離地球大約4.22光年,比鄰星是一顆小恒星,它是一顆紅矮星,在2016年的時候,科學家發現了這顆恒星,而且在它的旁邊還有一顆比鄰星b,科學家認為,這顆行星未來或許能夠成為人類移民的星球,根據科學家的研究發現,這顆行星的體積大約是地球的1.27倍,其次,它同樣處于恒星系的宜居地帶,并且這顆行星同樣擁有磁場,所以科學家認為,這顆行星上面可能已經誕生了生命,只不過由于這顆行星距離我們非常遙遠,所以現在科學家還無法確定這些行星上面的具體環境,如果人類能夠飛出太陽系,親自登陸這顆行星,那么人類就能夠清楚的了解這顆行星。

星際移民是人類未來的必經之路,隨著人類科技的進步,地球環境也會變得越來越差,而且地球上的資源是有限的,在人類發展科技的同時,人類對地球上的資源消耗也是很快的,雖然太陽只留給了我們10億年的時間,但是對于人類來說,10億年是一個非常漫長的時間,畢竟人類文明從誕生到現在也就短短幾千年的時間,小編認為,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來隨著人類科技的進步,人類一定能夠移民到其他星球,小編希望人類能夠早日實現自己的夢想,對此,大家有什么想說的嗎?

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