我們常說(shuō),地球是人類賴以生存的家園,但是除了地球,我們的生存同樣也離不開(kāi)太陽(yáng),可以說(shuō),沒(méi)有太陽(yáng),就沒(méi)有地球生命,不得不說(shuō),這顆發(fā)光發(fā)熱的恒星對(duì)地球生物來(lái)說(shuō)實(shí)在是太重要了。
天文學(xué)家根據(jù)理論模型推算,太陽(yáng)作為一顆黃矮星,其壽命大約為100億年,現(xiàn)在太陽(yáng)的年齡已經(jīng)有46億歲了,所以距離太陽(yáng)消亡大概還有50多億年的時(shí)間,或者說(shuō)太陽(yáng)留給我們?nèi)祟惖臅r(shí)間還有50億年。
因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中,太陽(yáng)會(huì)經(jīng)歷自己的第一個(gè)演化階段,體積迅速膨脹變成一顆紅巨星,屆時(shí),變成“虛胖子”的太陽(yáng)會(huì)將金星在內(nèi)天體都給吞噬掉,并觸及到地球軌道。
但是通過(guò)近年來(lái)對(duì)太陽(yáng)的觀測(cè),科學(xué)家們指出,太陽(yáng)留給人類的時(shí)間其實(shí)根本沒(méi)有50億年,可能只有10億年,突然減少了40億年,這是怎么一回事?
大約46億年前,高密度星云中的原子團(tuán)收縮并自旋形成了太陽(yáng)乃至整個(gè)太陽(yáng)系,太陽(yáng)也成為了太陽(yáng)系的中心,其質(zhì)量更是占據(jù)了太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%。
毫不夸張地說(shuō),太陽(yáng)是我們太陽(yáng)系當(dāng)之無(wú)愧的“老大”,但作為一顆恒星來(lái)講,太陽(yáng)的質(zhì)量其實(shí)一點(diǎn)都不大,碰巧的是,恒星的壽命是由質(zhì)量來(lái)決定,質(zhì)量越大的恒星,壽命就越短,反之就越長(zhǎng),而太陽(yáng)的壽命有100億年。
在這里還要說(shuō)的一個(gè)點(diǎn)是,由于恒星在形成以及演化末期,非常不穩(wěn)定,時(shí)間較短,只有位于主序星階段最穩(wěn)定、時(shí)間也最長(zhǎng),占恒星總壽命的90%以上,因此一顆恒星的壽命通常是以其主序星階段的時(shí)間來(lái)定義的。
太陽(yáng)中心的溫度高達(dá)1500萬(wàn)°C左右,但其內(nèi)部卻無(wú)時(shí)無(wú)刻都在發(fā)生著可控的氫核聚變,因?yàn)樘?yáng)的主要組成是氫元素,可到這,很多人可能還有一個(gè)疑問(wèn),明明我們地球上要想實(shí)現(xiàn)可控的氫核聚變,溫度必須高達(dá)1億°C。
顯然,太陽(yáng)中心的溫度根本不夠,那么是如何進(jìn)行可控的核聚變反應(yīng)呢?實(shí)際上,太陽(yáng)中心之所以能夠時(shí)刻進(jìn)行可控氫核聚變,是因?yàn)槠鋬?nèi)部還存在著極高的壓強(qiáng),在這樣高溫高壓的條件下,自然可以使其發(fā)生核聚變反應(yīng),當(dāng)然這個(gè)反應(yīng)并不是整個(gè)太陽(yáng)都可以發(fā)生的,只能在其核心即中心區(qū)域才會(huì)發(fā)生。
在太陽(yáng)中心每秒鐘會(huì)有大約6億噸的氫通過(guò)聚變反應(yīng),產(chǎn)生約5.9億噸的氦,而整個(gè)過(guò)程會(huì)有400多萬(wàn)噸的物質(zhì)被轉(zhuǎn)化成巨大的能量,與氫彈的原理類似,但是氫彈會(huì)爆炸,可為什么太陽(yáng)聚變后,釋放出了如此多的能量竟然沒(méi)有發(fā)生爆炸呢?
是因?yàn)樘?yáng)龐大的質(zhì)量,太陽(yáng)的質(zhì)量對(duì)其內(nèi)部足夠的壓力與核聚變反應(yīng)所產(chǎn)生的輻射壓力形成了一個(gè)流體靜力平衡狀態(tài),所以其內(nèi)部的能量才不會(huì)瞬間爆發(fā),而是通過(guò)“量子隧道效應(yīng)”的形式傳遞出去,保持著太陽(yáng)穩(wěn)定的主序星階段。
隨著太陽(yáng)內(nèi)部核聚變的進(jìn)行,消耗掉了越來(lái)越多的氫元素,產(chǎn)生越來(lái)越多的氦元素,到達(dá)一個(gè)界限后,之前的動(dòng)態(tài)平衡就會(huì)被打破,太陽(yáng)內(nèi)部會(huì)發(fā)生引力坍縮,溫度和壓力升高,這時(shí)太陽(yáng)外部也將發(fā)生核聚變反應(yīng),太陽(yáng)變成一顆紅巨星,體積膨脹到之前的數(shù)百萬(wàn)倍,吞噬掉水星和金星,甚至觸及到我們的地球軌道,距離太陽(yáng)這么近,地球難道不會(huì)被烤焦嗎?
最后等到太陽(yáng)“精疲力盡”,完全停止所有的核聚變反應(yīng),太陽(yáng)就會(huì)變成一顆密度極高的白矮星。
雖然在太陽(yáng)的主序星階段,太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)會(huì)持續(xù)地將氫轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぃ覀儏s根本都等不到50億年。
因?yàn)殡S著氫核聚變反應(yīng)的進(jìn)行,太陽(yáng)內(nèi)部的氫元素會(huì)越來(lái)越多,從而導(dǎo)致太陽(yáng)內(nèi)部的質(zhì)量變大,引力坍縮效應(yīng)增強(qiáng),溫度和壓力同時(shí)升高,進(jìn)而加快了核聚變反應(yīng)的速率,接著太陽(yáng)釋放出的能量也會(huì)增加。
根據(jù)科學(xué)家推測(cè),10億年之后,太陽(yáng)每秒釋放出的能量會(huì)比現(xiàn)在都升高10%,屆時(shí),太陽(yáng)會(huì)變得非常熱,將不再適合生命生存,甚至有可能會(huì)將地球上的海洋全部都給汽化,沒(méi)有了水,生命也無(wú)法存在啊!因此才說(shuō),太陽(yáng)留給人類的時(shí)間只有10億年。