太陽(yáng)什么時(shí)候會(huì)爆炸?天文學(xué)家給出答案,讓人失望
滄海之一粟, 宇宙之無(wú)窮,太陽(yáng)只有一個(gè)?
科學(xué)家們?nèi)绾沃捞?yáng)會(huì)從宇宙中退出呢?
太陽(yáng)目前是一顆中年恒星。
太陽(yáng)目前是一顆中年恒星。(圖片來(lái)源:美國(guó)國(guó)家航空航天局/太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)天文臺(tái))
按照披頭士樂(lè)隊(duì)的創(chuàng)作型歌手喬治·哈里森的說(shuō)法,一切都將成為過(guò)去,從經(jīng)歷了幾十年的數(shù)學(xué)和天文模型,還包括太陽(yáng)。
那么,太陽(yáng)會(huì)有燃盡的時(shí)候嗎?
雖然我們中等大小的太陽(yáng)質(zhì)量的最終死亡是在未來(lái)的數(shù)萬(wàn)億年里,但太陽(yáng)的“生命”在目前的活動(dòng)階段,才是它的“主軸”——水力核聚變 為它輻射能量提供足夠的壓力防止恒星在自身質(zhì)量下坍縮——這一切將在大約50億年后結(jié)束。
“太陽(yáng)還不到50億年,”天體物理中心的天體物理學(xué)家保拉·泰斯塔說(shuō),該中心是史密森天體物理天文臺(tái)和哈佛大學(xué)合作建造的大學(xué)天文臺(tái)?!彼且活w中年明星,它的生命大約100億年左右?!?/p>
在太陽(yáng)燃燒了其核心的大部分氫后,它將過(guò)渡到紅巨星的下一個(gè)階段。在大約50億年的未來(lái),太陽(yáng)將停止對(duì)地球通過(guò)核聚變產(chǎn)生熱量,其核心將變得不穩(wěn)定和收縮。根據(jù)美國(guó)宇航局的說(shuō)法,與此同時(shí),太陽(yáng)的外部仍然含有氫,會(huì)膨脹,在冷卻時(shí)發(fā)出紅色的光。這種膨脹將逐漸吞噬太陽(yáng)的鄰近行星、水星和金星,加速太陽(yáng)的太陽(yáng)風(fēng),直到它們抑制地球磁場(chǎng)并剝離地球磁場(chǎng)大氣層的程度。
幾乎可以肯定,這對(duì)我們星球上的生命來(lái)說(shuō)是個(gè)壞消息——假設(shè)有生命在預(yù)計(jì)增長(zhǎng)10%太陽(yáng)亮度中存活下來(lái) 根據(jù)2014年發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》上的一項(xiàng)研究,地球上的海洋還可存續(xù)10億到15億年。在最初擴(kuò)張的幾百萬(wàn)年里,根據(jù)2008年發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上的一項(xiàng)研究,太陽(yáng)很可能也會(huì)消耗地球上的巖石遺跡。
然后,太陽(yáng)將開(kāi)始將氫聚變留下的氦融合成碳和氧,最終坍塌到核心,留下一個(gè)華麗的行星狀星云——一個(gè)發(fā)光的星云外殼的熱的等離子體,在它的外層收縮成一個(gè)令人難以置信的密集、更熱的、地球大小的恒星尸體,被稱為白矮星。這個(gè)星云只能維持大約一萬(wàn)年,泰斯塔說(shuō),這在宇宙時(shí)間里僅僅須臾之間。從那里,太陽(yáng)的殘骸將花費(fèi)數(shù)萬(wàn)億年冷卻,最終成為一個(gè)非發(fā)射物體。
為了達(dá)到太陽(yáng)和所有相對(duì)質(zhì)量的恒星的時(shí)間線,科學(xué)家需要知道它是如何輻射能量的,考慮到太陽(yáng)質(zhì)量的核聚變達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之前,這有一定困難。
-黑洞能把你帶到其他世界嗎?
“很多科學(xué)都是相對(duì)較前沿的,就像上個(gè)世紀(jì)一樣,理解恒星的工作原理前提在于理解核反應(yīng)和核聚變,”泰斯塔說(shuō) 在太陽(yáng)大氣層的外層中設(shè)計(jì)了x射線發(fā)射的加熱機(jī)制和過(guò)程,比如太陽(yáng)耀斑?!痹?0世紀(jì)30年代之前,關(guān)于明星們?nèi)绾喂ぷ鞯闹饕敕ㄖ皇莟 帽子的能量只是來(lái)自引力能?!?/p>
一旦天文學(xué)家和天體物理學(xué)家對(duì)核聚變有了更好的理解,再加上從幾顆恒星觀測(cè)到的發(fā)射數(shù)據(jù) 。他們就能夠提出更完整的模型,“
通過(guò)收集來(lái)自不同恒星的大量不同信息,天文學(xué)家和天體物理學(xué)家可以建立一個(gè)恒星如何演化的模型,”泰斯塔告訴科學(xué)直播頻道。這給了我們一個(gè)相當(dāng)精確地能可預(yù)測(cè)的太陽(yáng)的年齡。”
這個(gè)年齡——大約46億到47億年的歷史,也被最古老的隕石的放射性年代測(cè)定所證實(shí),它是由同一個(gè)太陽(yáng)星云,一個(gè)由氣體和塵埃組成的漩渦盤(pán),產(chǎn)生了太陽(yáng)和太陽(yáng)系中的行星體。
多虧了這些工具,科學(xué)家們已經(jīng)很清楚地了解了太陽(yáng)的光最終會(huì)熄滅和消失的時(shí)間。
相關(guān)知識(shí)
太陽(yáng)(又稱日),是太陽(yáng)系中心的恒星,它幾乎是熱等離子與磁場(chǎng)交織著的一個(gè)理想球體[13][14]。它的直徑大約是1,392,000(1.392×106)公里,相當(dāng)于地球直徑的109.3倍;質(zhì)量大約是2×1030千克(地球的333,000倍),約占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%[15]。從化學(xué)組成來(lái)看,太陽(yáng)質(zhì)量的大約四分之三是氫(~73%),剩下的幾乎都是氦(~25%),包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質(zhì)量少于2%[16]。
BY: John Arnst
FY:Jane
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