太阳的一生:万亿年后竟会如此凄凉

焦触谈时尚 2024-07-10 02:08:51

对于人类而言,太阳好比人类的母亲。没有太阳,地球上的生命便不会存在。自古以来,在人们心中太阳都是会永远存在的东西。那么,看似永恒的太阳真的会永远存在下去吗?

先回到50亿年前的太阳系(如下图),你会发现根本没有太阳和八大星云,只有一团浓稠的由氢气和其他物质组成的星云。科学家认为,太阳系星云的前身可能是一次超新星爆炸的产物。在那次剧烈的爆炸中,大量的氢和其他物质被抛射在宇宙空间中,这些物质在引力作用下逐渐在太阳系的位置积聚,最终形成了早期的太阳系星云。

在引力的作用下,太阳系星云会不断向内部压缩,从而导致星云内部的密度越来越大、温度越来越高。最终,氢原子合起来称为氦原子,核聚变反应开始。内部核聚变产生对外排斥的力超过了引力作用下向内收缩的力,于是太阳作为一个主序星诞生。

在我们的太阳系中,99.8%的物质是太阳,剩下0.2%的物质是太阳系八大行星和几百颗卫星、矮行星,几十万颗小行星、数以万亿计的彗星,星际尘埃等物质。那么这些天体物质是如何形成的呢?

回到太阳诞生之初,原先太阳系星云残留的物质在太阳周围形成了一层太阳星云,太阳星云是太阳形成后的“边角料”。太阳星云中含有大量的氢、铁、镍、水等物质。这些物质在引力作用下逐渐发生积聚,并且相互之间发生剧烈的碰撞,逐渐形成了不同的星球。由于内太阳系温度高,所以只有富含铁和镍的星球才能存在,这些星球逐渐冷却演化成为后来的四颗类地行星(如下图),其中就包括我们的地球。

更远的外太阳系中,主要由气体和液体组成的星球在引力作用下也逐渐发生积聚,最终形成了四颗类木行星:木星、土星、天王星、海王星。在这一过程中,类地行星和木星形成的边角料逐步在小行星带的位置积聚。但一定有什么原因导致这一地区未形成行星物质,而是分裂成了几十万颗小行星。

在更远的柯伊伯带和奥尔特星云,还存在大量矮行星、卫星、甚至太阳系中更多的行星,但是这些有待未来人类的探索,下图是太阳系运行图。

到大约46亿年前,太阳系的基本格局形成。之后的数十亿年间,太阳稳定散发光和热,八大行星和太阳系中其他天体沿着各自轨道运行。那么,是不是说太阳系和太阳可以永远存在呢?当然不是。原因在于太阳的核燃料是有限的,氢聚变成氦的核聚变反应终究会有终止的那一天。

科学家经过计算,在这50亿年的时间里,太阳的温度实际在不断上升,这导致太阳系中适合生命存在的“宜居带”在不断向外推移,从金星的位置推移到地球的位置,最终导致了地球上诞生了生命。但是随着太阳的温度持续升高,宜居带将会进一步外移到火星和小行星带。

当有一天太阳消耗完外部的氢以后,科学家估计这个时间在50亿年以后,太阳到那时便会消耗内核的氦,变成一颗红巨星。这时候太阳的体积会不断增大,直到吞没水星、金星,继而地球,直到火星。残存的人类只能躲到木星轨道上,木星很有可能成为新的太阳。

红巨星燃烧核燃料的速度更快,这一过程只会持续10亿年。10亿年后,燃烧完,太阳便会坍塌到和地球差不多大小,变成一颗暗淡的白矮星。之后经过上万亿年时间,太阳的核燃料完全消耗,最终变成一颗黑矮星,类似于煤炭燃烧完剩下的碳渣。这时候的太阳系早已经不复存在,那些曾经的“小弟”纷纷脱离太阳而去,有点世态炎凉的感觉。太阳作为一个熄灭暗淡的黑矮星将在宇宙中流浪,直到宇宙走向死亡那一天,宇宙中所有的原子都会瓦解,太阳会随着宇宙一起走向死亡。

0 阅读:54

焦触谈时尚

简介:感谢大家的关注