【腦洞系列】當太陽變成紅巨星時,地球會經歷什麼?地球面對的不僅僅是被烤焦

天空之城 2020/12/21 檢舉 我要評論

宇宙中的星系就像是一個個漂浮在大海上的島嶼。在宇宙的星辰大海之中有一個不起眼的星系。它的名字叫做銀河系。這個星系的直徑有10萬~18萬光年。它是1500億顆恒星共同的家園。

銀河系是一個非常古老的星系。科學家估計銀河系至少已經有122億歲了。銀河系的漫長歲月就像是漫長的人類歷史一樣,無數的恒星就像是無數人的一生,誕生了又走向了離去。

大約在50億年前,在銀河系一條叫做獵戶支臂的懸臂上,一顆恒星走到了生命的盡頭。它上面的物質在核心強大的引力的作用下急速的向恒星中心墜落。隨後這顆恒星爆炸了。這顆爆炸的恒星將自身絕大多數的物質以光速的十分之一拋射到了宇宙中。

這就是宇宙中發生的最為暴力的事件——超新星爆炸。這顆不知道名字的恒星的離去卻給另一顆恒星的誕生創造了契機。它產生的輻射激波擾動了附近的一片星雲。這片星雲開始坍縮旋轉。在距今大約45.7億年前,一顆年輕的恒星在星雲的中心誕生了。它就是太陽。

在太陽形成後的幾百萬年內,太陽周圍的殘餘物質又形成了眾多的行星和其它天體。這裡面有地球和另外的七顆大行星,有冥王星在內的眾多矮星,有月球在內的幾百顆衛星還有不計其數的小行星以及彗星等等。它們共同組成了以太陽為中心的太陽系大家庭。

科學家認為,太陽從誕生至今已經有45.7億歲了。目前太陽還處在穩定的主序星階段。現在的太陽精神旺盛,每秒鐘就會消耗掉6億噸的氫,並通過核聚變反應將其轉化為5.96億噸的氦,並釋放出相當於400萬噸氫的能量。這些巨大的能量給我們帶來了光和熱。

太陽每秒鐘就會損失400萬噸的質量,因此即使太陽的總質量非常巨大,它也有被掏空的那一天。目前科學家根據太陽內部氫含量的估計,太陽還有50億年到60億年的正常壽命。

那麼太陽離去後地球會怎樣呢?當太陽變得衰老開始走向離去後,地球的未來也會變得飄忽不定。經常看天文知識的朋友就會知道,太陽會在大約50億~60億年後耗盡內部的氫元素,體積開始膨脹。它會變成一顆體積龐大的紅巨星。

那時候太陽的表面將會延伸到現在的地球軌道附近。可憐的水星和金星就會被太陽吞噬掉。地球的命運不好說。科學家認為,那時候的地球可能會因為太陽質量的減小而軌道向外移動,從而擺脫被太陽吞噬掉的厄運。

但是,太陽不會就此放過地球的。變成紅巨星的太陽亮度也增加了2000倍。地球會被太陽烤焦,海洋消失,生命也會隨之消失。

如果你覺得太陽變成紅巨星後對地球的摧殘不過如此的話,那就太小看太陽的威力了。此時更為可怕的是太陽會發生氦閃。當太陽還在青壯年的時候,內部是通過氫元素的核聚變反應來釋放能量的。

氫元素通過核聚變反應生成了氦元素。但是當太陽走向離去時,太陽內部的氫元素消耗殆盡,熱核反應的速度開始減慢。這樣原先的引力和輻射壓之間的平衡被打破了。太陽的內核在自身重力下開始收縮。這時太陽內核的壓力和溫度隨之升高。太陽內部的溫度會達到大約1億℃。

在這樣的高溫高壓下,太陽內核積累的氦元素開始發生核聚變反應。和氫元素的核聚變反應有所不同的是,氦元素的核聚變反應會像閃電一樣快。因此,我們把氦的燃燒過程稱之為氦閃。此外氦閃是失控的,它會在短短的幾秒鐘內產生千億倍太陽正常時期的能量。這也就意味著太陽自爆了。

可以想像一下,當太陽發生氦閃時釋放出的極端能量撲向地球會發生什麼? 地球的岩石外殼會被汽化。地球也許會被太陽剝離的只剩下鐵鎳為主的地核了。地球變成了一個"大鐵球"。

極度膨脹的紅巨星太陽最後收縮成一顆白矮星。這是太陽的內核。它是燃燒後的餘燼,一團熾熱的碳和氧。劫後餘生的地球則繼續圍繞著太陽的"餘燼"旋轉著。它每天都要承受著來自白矮星太陽的致命X射線的照射。

"致命"一詞對於那時候的地球來講已經沒有意義了。地球早已變成一個毫無生機的大鐵球了。人類和地球上的所有生命早已不存在了。不管怎麼說,地球能在太陽離去後倖存下來也算是落得善終了吧!

那時候,我們人類的家園又在哪裡呢?

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