太陽的熄滅
太陽東昇西落,給人類帶來陽光和熱量,地球生態系統離不開太陽提供的熱量,就連現階段的人類文明使用的大部分能源都源自太陽,比如“石油”“煤炭”“天然氣”還有各種木材,都是間接來自於太陽的能量,由此可見太陽對於整個地球生態系統都十分重要。
但是宇宙中的任何天體都無法永遠存在,太陽在未來的某一天也會熄滅,太陽熄滅後,地球就沒有了白天和黑夜的概念,整個行星都會陷入“永夜”,如果太陽開始熄滅,人類多久後才能知道呢?
太陽和地球之間的距離大約是1.5億公里,從太陽中心到地球中心的距離被稱為“天文單位”用A.U表示,一般計算天體之間距離的時候就會用到天文單位,太陽和地球距離一個天文單位,因為地球的軌道並不是正圓,所以地球和太陽之間的距離是在不斷變化的,天文單位取得是平均值。
太陽光並不是瞬間到達地球,而是以299792458m/s的光速向地球移動,大約8分鐘19秒才能抵達地球,也就是說如果太陽在一瞬間消失,八分鐘後地球才會陷入黑暗,雖然太陽已經消失了,但是因為光速的傳播速度有限,我們在地球上仍然可以看到太陽,其實太陽已經不在原地了。
但是這種情況只存在於人類的想象中,太陽不可能瞬間消失,也不可能瞬間熄滅,畢竟太陽是一顆炙熱的恆星,每時每刻都在釋放大量的能量,想要讓如此大質量的天體在不被人類察覺的情況下消失,幾乎是不可能的。就算可以完成,讓太陽消失的代價也無法想象。
太陽確實會在未來的某一天熄滅,但是這個熄滅的過程十分緩慢,人類想要察覺太陽開始熄滅,可能需要數萬年。太陽的熄滅是一個十分緩慢的過程,太陽核心內的氫元素被大量消耗時,就會加速燃燒剩下的燃料,因此太陽會越來越亮越來越大,地球的環境也會越來惡劣,大約35億年後,地球會變得和現在的金星一樣,整個行星就像是一個“煉獄”。
54億年後,太陽才會開始膨脹,直到成為一顆紅巨星,當太陽膨脹到一定程度後,就會發生“氦閃”,氦閃的本質是恆星內部的氫被聚變成氦後,在環境的影響下氦元素也開始發生核聚變,在發生氦閃後,太陽會縮小,從250倍現在太陽的半徑縮小為11倍太陽半徑,它會保持這個階段一億年,然後開始再次膨脹,並保持3000萬年左右的時間。
這個時候的太陽處於“漸近巨星分支星”階段,太陽保持這個狀態10萬年後,太陽的外層部分會形成“行星狀星雲”,這個星雲中可能會誕生出新的恆星,因為太陽的質量不夠,不會在這個階段釋放超新星爆發,太陽的殘留物質會變成一顆“白矮星”,這個時候的太陽才真正的走向了熄滅,太陽可以維持白矮星的狀態20億年,然後開始慢慢冷卻,最終變成一顆“黑矮星”,這個過程同樣需要數十億年。
也就是說,從太陽開始熄滅,需要數十億年的時間才會完全冷卻,變成一顆黑矮星,就算太陽提前開始熄滅,就像是《流浪地球》中的劇情一樣,人類也不會很快發現,可能需要上萬年的時間才會發現太陽的異常。
正常情況下,太陽大約會在50億年後開始熄滅,太陽會在這個過程中反覆收縮膨脹,直到剩下一顆白矮星開始冷卻,完全熄滅成為黑矮星的過程需要數十億年,人類可能在10億年後已經離開地球了,因為太陽不斷變熱會導致地球不再適合生存,也有可能人類等不到太陽熄滅的那一天就已經滅絕。
目前科學家還沒有發現宇宙中存在恆星演變留下的黑矮星,這足以證明我們的宇宙還處於一個很年輕的階段,也是整個宇宙演化過程中最適合誕生生命的階段,人類的誕生可以說是“恰到好處”。
銀河系渲染圖。
因為太陽,地球上才出現了複雜的生態系統,但是太陽的演化不會在乎地球上的生物,未來的太陽會越來越熱,越來越亮,地球的整體溫度也會越來越高,直到整個行星變成一顆死星。
幸運的是,留給人類的時間還有很多,太陽也足夠穩定,至少還有數十億年的時間留給人類,就算人類不想離開太陽系,未來的火星會進入星系宜居帶內,人類可以改造火星成為第二家園。