根據(jù)科學(xué)家對太陽的觀察推測,現(xiàn)在我們已經(jīng)知道太陽在未來至少還有50億年的時間。
太陽與星球
當(dāng)它成為紅巨星時,一切都會被摧毀,并且吞噬掉臨近的所有行星,就連木星也不能避免被太陽“燒毀”,可為什么太陽會變得如此可怕?
紅巨星是恒星燃燒到后期所經(jīng)歷的一個較短的不穩(wěn)定階段
很大程度上這跟太陽的運(yùn)作方式有關(guān),太陽的內(nèi)部核心每秒會將大約6億噸的氫融合成氦,這種能量可能需要10000到17000年才能逃離核心,這是太陽光和熱的來源。
隨著太陽能量的逐漸消失,太陽開始熄滅,最終整個太陽系陷入一片寂靜。
太陽光譜
那么太陽的整個過程中會給地球帶來哪些影響?人類會在這個過程中感知到哪些變化?我們需要多久才能體驗到變化的最終結(jié)果?這種情況真的會出現(xiàn)嗎?本文將從太陽的能量釋放、能量傳播這兩個方面來解答這些問題。
接下來一起看看,若太陽熄滅,人類需要多久才能感知?為什么不是8分鐘?而是10000年?
太陽的質(zhì)量占太陽系質(zhì)量的99.8%
太陽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
如果對天文學(xué)有一定了解的人肯定都知道,光的傳播速度,以及太陽到地球之間的距離,那么我們便可以通過光的傳播速度除以1.5億公里,由此得到8分鐘左右的結(jié)果。
如果太陽只是熄滅,或者說它在一瞬間失去了能量,實際情況可能確實如此。
并且地球會在接下來的時間里逐漸降溫,地球表面的溫度大約每兩個月就會下降當(dāng)前溫度的兩倍。
太陽光是以299792458m/s的光速向地球移動
這對地球上的生物來講會帶來毀滅性的打擊,所有生物都會不復(fù)存在。
也許會有極端例子的存在,例如遠(yuǎn)古細(xì)菌、病毒可能會被保存在冰塊中,但這個過程將會永遠(yuǎn)持續(xù)下去。
這僅是從溫度上來講,實際上地球完全沒有機(jī)會體驗到這種變化,因為我們假設(shè)的情況是太陽在一瞬間就失去了光芒,所以它的能量和引力也會在這一瞬間消失。
太陽與行星之間的引力
因此,地球會在第一時間內(nèi)脫離太陽系的軌道,對于其他天體來講同樣如此。
失去恒星引力捕獲的天體會到處漂流,行星之間的引力開始出現(xiàn)混亂,要不了多久地球可能就會在漂流過程中遇見撞擊,從而徹底消失。
所以,8分鐘感知理論很明顯是基于物質(zhì)傳遞本身來講,并沒有考慮到太陽本身的活動,如果我們給予這個假設(shè)更多的物理量,那么結(jié)果就會發(fā)生巨大的改變。
宇宙中四處飄蕩著隕石
因為在太陽核心,這里存在著超強(qiáng)的核聚變反應(yīng),這種核心能量釋放出來的效果最直觀的表現(xiàn)就是太陽光,但它里面包含著大量的超高能伽馬輻射。
伽馬射線暴概念圖
這些超高能伽馬輻射會在太陽的進(jìn)一步活動中被拋射出去,每個伽馬射線光子形成后便會進(jìn)行光速傳播,前行到地球。
伽馬射線暴原理
由于沒有核心運(yùn)動,這些伽馬射線光子在被吸收和重新輻射之前最多只會行進(jìn)幾毫米。
太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)概念圖
伽馬射線粒子會在一次又一次的彈跳中損失能量,直至完全耗盡,最終達(dá)到太陽表面。
伽馬射線粒子發(fā)出的光芒概念圖
整個核心衰減的過程大概需要10000~170000年,那些保留了較高能量的粒子會發(fā)射高頻短波,例如X射線和紫外線。
而沒有逃離出來的粒子會在反復(fù)地彈跳碰撞中消失,或者花費(fèi)更長的時間才能出來。
現(xiàn)在我們以人類的視角來看看,如果這樣的情況發(fā)生了,我們將體驗到怎樣的變化?
太陽表面
日餌:太陽色球噴出的等離子體,溫度高達(dá)幾百萬度
其實這個時候太陽已經(jīng)變冷了,而且顏色也會越來越淡。
變暗的太陽會是這樣的嗎?
太陽吸收光譜
根據(jù)當(dāng)前的觀察,太陽由于自身的質(zhì)量并不大,因此它只會變成白矮星,如果想要成為中子星,那么太陽的質(zhì)量至少要比現(xiàn)在大出10倍。
這便是太陽的最終命運(yùn),所以我們可以看到,太陽熄滅這個變化并不是一個直接完成的過程,太陽在完成自己的任務(wù)后仍會殘留一部分物質(zhì)繼續(xù)進(jìn)行活動。
中子星:恒星發(fā)生超新星爆炸后可能成為的少數(shù)終點之一
當(dāng)恒星的質(zhì)量小于8個太陽的時候,恒星就會演化成白矮星
當(dāng)核心溫度大約在29000℃時,太陽的大氣層會被電離成星狀星云,外表看起來就像藍(lán)色的外環(huán),最終完成白矮星的蛻變。
如果人類當(dāng)前的科學(xué)理論正確的話,那么在白矮星之后,太陽將會成為一個完全冷寂的黑矮星。
很明顯,現(xiàn)在的宇宙歷史還不足以孕育黑矮星這樣的天體。
黑矮星是一些中小質(zhì)量恒星后期演化的產(chǎn)物,以碳為主
總之,無論是白矮星還是紅巨星,太陽的未來對我們來講都太過于遙遠(yuǎn)。