物理學家告訴我們,宇宙中的一切都不可能永遠存在,人類以為的永恒,只是壽命太短造成的錯覺而已。
在我們的認知里,太陽每天都會照常升起,但天文學家告訴我們,雖然太陽已經存在了46億年,但它不可能永遠存在,作為黃矮星的它的壽命極限是100億年左右,也就是說再有50億年,太陽就將壽終正寢。
當然了,太陽的壽終正寢并不是突然熄滅,而是一個十分復雜的過程,因為對它這樣的恒星來說,壽終正寢也是需要很漫長的一段時間的。
根據恒星演化模型,太陽這類黃矮星在壽命將盡時,會從主序星膨脹為紅巨星,這是因為晚年的太陽內部氫元素已經消耗殆盡了,氦聚變強烈但短暫的能量就會推動太陽的外殼部分急劇膨脹,進而變成一顆最外層達到火星軌道附近的紅巨星。
但太陽并不會在紅巨星階段停留太久,因為紅巨星本身就是核聚變燃料即將耗盡前的回光返照,一旦核燃料完全耗盡,萬有引力就會讓太陽外殼發生向心坍塌,紅巨星將在極短的時間內快速坍塌成一顆小體積恒星。
而本就油盡燈枯的恒星內部,將因為這次快速坍塌而重新聚攏溫度和壓力,點燃最后一次核聚變反應,也就是超新星爆發。
然而紅巨星和紅超巨星的超新星爆發,一直以來都只存在于理論中,直到前不久,天文學界才偵測到了宇宙中的紅超巨星超新星爆發的實時景象。
2022年1月8日,美國西北大學和加州大學伯克利分校組成的天文學研究團隊表示,他們在2020年夏天觀測到的超新星爆發,已經被確認是一顆紅超巨星引起的了。
具體而言,這顆爆發的紅超巨星位于1.2億光年外的NGC 5731星系,在爆發之前,它的質量在太陽的9倍左右,但由于爆發瞬間超強的能量釋放,它在那一刻的亮度達到了太陽的數億倍,因此天文學界才能隔著1.2億光年發現這顆并不算大到的恒星。
這場發生于1.2億年前的紅超巨星爆發事件,給了天文學家們充分地觀察時間,在爆發后的跟蹤觀測中,由恒星本體殘骸形成的星云開始逐漸擴散,如同宇宙中綻放的大煙花,而煙花的中心區域,就是恒星在高溫高壓下形成的白矮星核心。
和一般的恒星不同,白矮星已經不具備核聚變的條件了,所以它只是一顆靠著自身余溫發光發熱的天體,不屬于恒星也不屬于行星,理論上只要時間夠長,白矮星的光和熱釋放完后,它就會變成一顆黑矮星。
但由于白矮星冷卻成黑矮星的時間太長,而且黑矮星本身和黑洞類似,無法被望遠鏡直接看見,所以直到現在,天文學界也沒在宇宙中發現黑矮星的蹤跡,只發現過由大質量恒星晚年坍塌出的恒星級黑洞。
從這次的觀測結果來看,50億年后演化成紅超巨星的太陽大概率也會和這顆恒星一樣,在一次劇烈的超新星爆發中釋放全部的光和熱。
釋放完的太陽,會在中心區域留下一個白矮星內核,然后爆炸形成的行星狀星云會逐漸擴散,變成類似于蟹狀星云和貓眼星云的存在。
但地球是活不到那個時候的
因為地球距離太陽只有1.5億公里,50億年后太陽膨脹成紅巨星時,最外側的等離子體就會吞噬地球和月球,到時候月球首先會因為公轉阻力變大而減速撞上地球,再然后地球也會因為在太陽的內部運行,軌道開始逐漸下降。
最后的結果就是,地球變成一粒石子墜入紅巨星的無邊火海中,地球軌道以內的水星和金星,結局和地球一樣。
50億年后真正適合人類文明繼續居住的,只剩下木星和土星的眾多衛星了,因為紅巨星時代的太陽熱量已經能融化木衛二和土衛六上封凍的海洋了,有了水資源,人類就能在這些星球上繼續活下去。
當然了,這一切發生的前提是,人類文明能延續到50億年以后。