如果太陽變成兩倍大,那會怎樣?
盡管太陽距離地球約9300萬英里,但它對維系地球生命起著至關(guān)重要的作用。如果太陽縮小、增大或者發(fā)生任何重要的變化,那我們的生活肯定也將發(fā)生巨變。今天,‘揭秘未知’就和大家一起探討這個特別的問題:如果太陽變成兩倍大會如何?你癡迷于真相嗎?你時常充滿好奇嗎?快訂閱我們的欄目獲取更多相關(guān)的資訊吧。按鈴可以獲得更多精彩的內(nèi)容。我們對能量的來源都有基礎(chǔ)的認(rèn)識。
太陽作為太陽系的中心,為地球提供燃料。這顆維持生命運(yùn)行的恒星發(fā)出的光和熱,為我們的氣候和天氣系統(tǒng)的運(yùn)行奠定基礎(chǔ),同時它也促使了地球上的生命生長。太陽還對我們施加引力,我們圍繞其公轉(zhuǎn)的速度讓我們能計(jì)算一個日歷年。而正是因?yàn)榈厍蜻\(yùn)轉(zhuǎn)速度的關(guān)系和與其他恒星之間的距離,讓我們在太陽系中有幸位于適宜生存的區(qū)域。
但是如果太陽變成現(xiàn)在的兩倍大,這一切的因素都會發(fā)生巨變。那么目前與太陽相關(guān)的重要數(shù)據(jù)是什么?這些數(shù)據(jù)又將發(fā)生怎樣的變化?當(dāng)前,太陽的直徑為865,000英里,比地球的直徑長100倍有多,它的周長超過270萬英里。因此,將這些數(shù)據(jù)翻一倍,我們可以得到一個約有170萬英里寬,周長將近550萬英里的太陽。假設(shè)它的質(zhì)量以相同的比率翻倍,那么這個在太陽系中已經(jīng)是最大東西現(xiàn)在就更大了——不過令人難以置信的是,與整個宇宙相比,它的等級仍然只算是一顆中等大小的恒星。
但既然太陽已經(jīng)迸發(fā)生長,從這一點(diǎn)看來將會發(fā)生什么呢?在沒有深入探索粒子物理學(xué)的情況下,太陽所輻射的能量基本歸因于核聚變這一過程。當(dāng)氫粒子在太陽核心猛烈地碰撞在一起時,就會產(chǎn)生氦氣,這實(shí)際上意味著太陽會隨時間的流逝而失去質(zhì)量。但是,當(dāng)太陽更大,具有兩倍的質(zhì)量并因此有兩倍的燃料,變得更明亮、更有能量時,這一情況是否會繼續(xù)保持不變呢?
目前,太陽每一秒都通過核聚變消耗大約四百萬噸質(zhì)量。因此,假如它最初的質(zhì)量為現(xiàn)在的兩倍,它所消耗的質(zhì)量也將會增長。
那么,所有多余的能量除了去到它常常去的地方——噴發(fā)到太陽系之外,還會去哪里呢?
太陽,已經(jīng)是我們天空中最明亮的物體了。但是現(xiàn)在,雙倍質(zhì)量的太陽,在圍繞它的每一顆行星上都會顯得更加燦爛。所以,更多光、熱、能量就意味著它的存在更加有效嗎?
不,絕對不是。
特別是對于地球來說,不幸的是,一個更大的太陽意味著適宜居住的“適居帶”會被推向太陽系更深處;我們會從“不太熱也不太冷”的狀態(tài)變成不適宜居住的極端的“熱”的狀態(tài)。海水會沸騰、人會被灼燒、植物會死亡——這樣的場景對生命的延續(xù)毫無好處。
事實(shí)上,就算人類不能夠生活在地球上,我們的星球本身也可能會自由下落,走向燃燒的結(jié)局。那是因?yàn)榈厍虻墓D(zhuǎn)速度和太陽引力之間的平衡,會在將來發(fā)生巨大的改變,地球?qū)⒉豢勺钃醯爻柛_。
因此,按照目前的運(yùn)行軌道,地球不僅會被撞出“適居帶”,而且它的運(yùn)行軌道很可能會被破壞得面目全非。不僅如此,當(dāng)行星在恒星周圍找到新的位置時,它的潮汐模式、自轉(zhuǎn)速度、大氣層的組成也會改變。不過,假設(shè)人類已經(jīng)在某種程度上發(fā)展出了一種能在這樣翻天覆地的變化中生存下來的方法呢?
也許,我們都住在某種堅(jiān)不可摧的建筑里……如果我們往窗外探看,會看到什么呢?
隨著越來越多的太陽光線和能量到達(dá)地球,我們正在經(jīng)歷的溫室效應(yīng)將顯著地加快;極地冰帽將加速融化;一旦綠化區(qū)干涸然后消失,大規(guī)模的自然災(zāi)害將成為常態(tài),隨著氣溫持續(xù)上升,熱帶氣旋和颶風(fēng)將達(dá)到前所未有的規(guī)模。
總之,陽光的突然增加會非常影響云層和氣候模式的形成方式;地球上的水會在循環(huán)途中蒸發(fā)掉,地球上最安全的地方將會是你能達(dá)到的地下最深處。
即便如此,如果有一群人類能夠在雙倍質(zhì)量太陽——這樣的條件下生存下來,他們也會祈禱他們的行星能夠保持某種穩(wěn)定的軌道,而不是被現(xiàn)在超大的恒星完全吞噬。
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從表面上來看,我們可以把正在增加的太陽耀斑風(fēng)險從需要擔(dān)心的一系列事情中拋開。如果那伙異常頑強(qiáng)的人類仍然活著的話,他們也沒剩多少相互交流的日子了,因?yàn)楝F(xiàn)已加強(qiáng)了的照明彈會干擾通信線路、電力供應(yīng)和無線電波。我們得藏起來,但在地下悶熱的條件下,幾乎沒有辦法種植食物或獲得水,也沒有辦法配合任何組織來使我們擺脫困境。不過,這對于那些軌道離太陽更遠(yuǎn)一些的行星來說,未來好像不是那么的糟糕。
雖然很難準(zhǔn)確預(yù)測像火星甚至可能是小行星帶最大的居民地谷神星會發(fā)生什么事,但是它們現(xiàn)在很可能比地球更符合生命生長的需求。因此,如果這個假設(shè)成為現(xiàn)實(shí),希望我們已經(jīng)開發(fā)了長距離的太空旅行,這樣至少可以嘗試生存下去。但話說回來,由于太陽質(zhì)量的增加就意味著它對每顆行星的引力影響也會增加,即使是海王星和矮行星冥王星這樣的行星的軌道也可能被永遠(yuǎn)改變。在我們原本居住世界的天空中,中心的恒星會顯得更大,并且比現(xiàn)在多得多的能量會被傳播到地面上。
或許從傳統(tǒng)的角度出發(fā),地球上的人類可以找到一種方法逃到其他的星球,逃到一個可能適合也可能不適合我們所知生命的地方......或者,在這個有效地自我重建了的太陽系中,生命最終會以完全不同的方式,在完全不同的時間,在一個完全不同的星球上重新出現(xiàn)??偟膩碚f,雙倍的太陽絕對不會帶來雙倍的樂趣。在地球上的我們非常幸運(yùn),我們的恒星和行星的大小是這樣的剛好合適,而兩者的位置也都恰好在那里。
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太陽耀斑是在太陽上突然出現(xiàn)的亮度驟增的閃光,通??梢栽谔柋砻娓浇涂拷柡谧尤旱牡胤奖挥^察到。強(qiáng)大的耀斑往往伴隨著日冕物質(zhì)拋射,但并非總是如此,即使是最強(qiáng)大的耀斑在太陽總輻照度("太陽常數(shù)")中也幾乎檢測不到。太陽耀斑的大小呈冪律頻譜;通常1020焦耳的能量釋放就足以產(chǎn)生一個明顯可觀察到的事件現(xiàn)象,而一個重大的事件可以釋放出高達(dá)1025焦耳的能量。盡管最初它們是在可見的電磁波譜,特別是在氫的Hα發(fā)射線中觀察到的,但現(xiàn)在從無線電波到伽馬射線都可以探測到它們。
耀斑與等離子體和粒子通過太陽的日冕射入行星際空間密切相關(guān);耀斑也大量發(fā)射無線電波。如果這些射出的無線電波朝著地球的方向,與這種干擾有關(guān)的粒子可以滲透到上層大氣(電離層)并引起明亮的極光,甚至可能破壞遠(yuǎn)距離無線電通信。太陽的離子體噴射物通常需要幾天時間才能到達(dá)地球。耀斑也發(fā)生在其他星星上,恒星耀斑一詞適用于此,除此之外,相對的高能粒子幾乎可以與電磁輻射同時到達(dá)。
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