我們身處在一個群星閃耀的宇宙之中,通過對大量恒星的觀測再加上相關(guān)理論的推演,科學(xué)家給地球預(yù)測出了一個黯淡的未來:在大約50億年后,太陽會演化成一顆體積龐大的紅巨星,其直徑將會暴漲200多倍,而屆時的地球則很可能會被這顆紅巨星吞噬。
為什么太陽會演化成“紅巨星”?
可能有人會納悶,太陽一直在“燃燒”,按理來講它應(yīng)該越來越小才對,那為什么在50億年后,太陽還會膨脹得如此厲害呢?其實這是可以解釋的。
我們一般都會將太陽想象成一個熊熊燃燒的大火球,然而事實卻并非如此。實際上,太陽的能量來自核聚變反應(yīng),而只有在位于太陽核心的區(qū)域中,才具備核聚變反應(yīng)所需要的條件(高溫高壓),也就是說,太陽并不是整體上都在“燃燒”,而只是它核心區(qū)域才發(fā)生核聚變,為方便討論,我們不妨將其稱為“核心反應(yīng)區(qū)”。
“核心反應(yīng)區(qū)”釋放的能量除了能讓太陽發(fā)光發(fā)熱之外,還會產(chǎn)生一種向外的“輻射壓”,這可以抵擋太陽因為自身重力而產(chǎn)生的坍縮,進而讓太陽能夠維持一個穩(wěn)定的體積,除此之外,“輻射壓”還阻止了太陽外層的物質(zhì)進入“核心反應(yīng)區(qū)”,這就導(dǎo)致了太陽只會消耗其“核心反應(yīng)區(qū)”之中的“燃料”。
在大約50億年后,太陽的“核心反應(yīng)區(qū)”之中的“燃料”將會消耗殆盡,太陽內(nèi)部就失去了可以抵擋重力的力量,于是太陽就會出現(xiàn)坍縮,進而造成其內(nèi)部的溫度和壓強迅速升高。
在這種情況下,位于“核心反應(yīng)區(qū)”外側(cè)的區(qū)域就會大范圍地具備核聚變反應(yīng)所需要的條件,其中的那些原本沒有參與的核聚變的物質(zhì)就會被“點燃”,這個過程會在短時間內(nèi)釋放出巨大的能量,進而使太陽的體積迅速增大,最終演化成一顆紅巨星。
地球的未來,或許已經(jīng)在413光年外上演
在一顆恒星經(jīng)歷過“紅巨星”階段之后,其外層的物質(zhì)將會形成一片巨大的行星狀星云,而其殘留的核心則會形成一種特殊的天體——白矮星,這種天體內(nèi)部不存在核聚變反應(yīng),僅憑“電子簡并壓”來抵擋重力的壓縮,因此它們的密度非常高,一般都可以達(dá)到10噸/立方厘米。
由于白矮星可以憑借殘存的熱量來發(fā)光,因此它們是可以直接觀測到的,在過去的日子里,天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了不少的白矮星,在它們之中,有一顆編號為“SDSS J1228 + 1040”的白矮星引發(fā)了人們的關(guān)注。
這顆白矮星在天空中位于室女座,距離地球大約413光年,人們最初關(guān)注它的原因,是因為它擁有一個奇特的環(huán)狀結(jié)構(gòu),在進一步的研究中,天文學(xué)家通過一種被稱為“多普勒層析成像”技術(shù)發(fā)現(xiàn),在這個環(huán)狀結(jié)構(gòu)之內(nèi),還運行著一個小天體。
隨后這個小天體被命名為“SDSS J1228 + 1040b”,觀測數(shù)據(jù)表明,它的直徑為600-720公里,密度為7.7-39克/立方厘米,與“SDSS J1228 + 1040”的平均距離約為50萬公里。
天文學(xué)家認(rèn)為,由于“SDSS J1228 + 1040b”的密度與巖石行星的核心相當(dāng)(比如說我們地球的地核,其密度就是9.9-12.2克/立方厘米 ),因此它很可能就是一顆巖石行星殘留的行星核。
如果真是這樣的話,那我們就可以做一個合理的推測,即:“SDSS J1228 + 1040b”曾經(jīng)是一顆與地球類似的巖石行星,不過在過去的某一個時間段里,它的主恒星演化成了“紅巨星”。
在此過程中,這顆行星被“紅巨星”吞噬,由于“紅巨星”的外層物質(zhì)非常稀薄,因此這顆行星并沒有與“紅巨星”融為一體,盡管如此,它的外層物質(zhì)也會被熾熱的高溫剝離,只有一部分行星核得以幸存下來,并最終演化成了現(xiàn)在這個樣子。
所以我們不難想象,地球的未來,或許已經(jīng)在413光年外上演,在50億年之后,地球的遭遇也與“SDSS J1228 + 1040b”類似。當(dāng)然了,這只是自然演化的結(jié)果,并沒有考慮人類的干預(yù),希望在遙遠(yuǎn)的未來,人類的能力可以改變地球的命運。
好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見。