若太陽熄滅,人類八分鐘後才能知道?科學家:已過去10000年
2022-03-13由 星空的彼方Zz 發表于 農業
為什麼火山土肥沃
宇宙中
每個星系都至少有一顆恆星
,恆星的作用自發現以來就讓科學家們十分著迷。沒有恆星,星系中的生命就無法誕生。
對於有生命存在的地方,恆星發出的太陽熱輻射又可以為許多生物和有機體補充能量。
人類和地球上的萬物一起享受陽光帶來的各種好處。生命的璀璨才發展到了今天,但萬物的誕生終有盡頭。
若是有一天太陽熄滅了,會發生什麼?人類要多久才會注意到?
即使到了現代,人們仍然對此有很大
“興趣”。
有人說如果太陽熄滅,八分鐘後,人類就能察覺到。
然後地球會變成冰球,所有的生命都會毀滅。但事實真的是這樣嗎?
太陽到地球的距離
太陽到地球的距離,大約是
1AU(
以地球到太陽的距離為一個天文單位
)
。太陽的能量主要以熱輻射的形式傳遞到地球,也就是我們通常所說的光。
也許看過日全食的朋友都知道,當月亮擋住太陽的時候,整個地球幾乎都是一片黑暗。
從光的傳播來說,這個過程真的只需要八分鐘左右。但別忘了,這是基於一種光傳播形式作為參考的假設。
其實關於太陽的熄滅,科學家說人類感知到這個事件的時間其實很長,準確的說需要
10000
年。
你可能會奇怪,為什麼太陽已經熄滅了,
人類竟然需要這麼長的時間才能感知到這種變化。
讓我們回到太陽本身,找出這個問題本質上的變化。
太陽的結構
在我們的認知中,
太陽是一個燃燒的火球
,熾熱的火焰所釋放的熱能是一切能量來源的基礎。和行星類似,
太陽也有外殼和核心的概念。
太陽的外殼可以說是我們看到它變成光球的原因。實際上,可見光的形成是電子與氫原子反應產生氫離子時產生的。
此外,太陽也有自己的
大氣層
,但它的大氣層是由許多電子和輻射能組成的。最外層的日光層充滿了
太陽風等離子
。
來到內部,這裡是所有秘密的根源。太陽核心透過核聚變反應釋放出巨大的能量和高能射線,光子立即被太陽等離子體吸收。
這種變化
通常發生在光子傳播幾毫米後
,因為這種能量非常低,
輻射
到達太陽表面需要很長時間。光子的旅行時間估計在
10000
到
170000
年
之間。如果太陽核心能量突然變化,這個時間尺度和穩定恢復則需要更長時間。
本質上,
太陽是一個能夠進行核聚變的等離子體球體
。熱核反應的形成使得太陽不斷釋放能量,甚至在能量耗盡的那一天。太陽的變化會像一個燒紅的鐵球,逐漸回到冰冷的狀態。
太陽“熄滅”的生命歷程
既然
太陽的熄滅不會是一個突然的結果,而是一個緩慢的過程
,那麼在這個階段它的生命歷程會發生什麼變化呢?
就太陽而言,它熄滅之後還是有各種變化的。若是要最終冷卻下來,這個過程必須經歷。當
核心氫聚變停止
時,沒有什麼能阻止核心收縮。引力勢能的釋放將使太陽在未來
十億年內變得更加明亮和膨脹,逐漸成為一顆紅巨星。
在不斷壓縮的情況下,電子逐漸擠在一起,特殊的物理特性又使它們互相排斥。
這時的太陽到了白矮星階段,整體的溫度變得平和,不會像紅巨星那樣不斷膨脹,吞噬周圍的行星。因為白矮星是由恆星演化而來,緻密的質量擠壓使得白矮星的密度非常高,引力也超過了恆星本身。
漫長的時間尺度
從人類能夠觀測到的時間尺度來看,這個過程是很漫長的,它只是太陽在熄滅之後新的開始。白矮星在宇宙中並不罕見,許多較老的恆星都演化成了白矮星。
一些質量相當大的恆星最終會變成黑洞
,但太陽的質量遠沒有達到這個臨界點,所以不用擔心太陽系最終會被太陽吞噬。知道了這些,我們就能知道太陽的最終走向。
值得一提的是,
現在的太陽是整個太陽系歷史上最穩定的階段
,太陽在過去的幾十億年裡變化不大。即使在未來的
10
萬年裡,太陽也將繼續穩定地向地球輸出能量。
如果想看到太陽熄滅的那一天,人類怕是很難看到。
當太陽走到盡頭的時候,我們就可以得出傳統意義上的太陽已經死亡的結論,因為
太陽是恆星的一個階段產物
,階段的結束就意味著太陽的死亡。
太陽誕生至今已有
46
億年
。這個時間跨度已經遠遠超出了我們的認知,但對於宇宙來說,人
類的壽命甚至不到一秒
。我們能觀測到的也只是最近的幾萬年,太陽熄滅的過程只能是初步的感知它的變化。
由於我們無法觀察到足夠長的時間,所以也只能在
科學計算的模型
中探索這種變化。對於人類來說,怎麼在太陽系發展成為更強大的文明,才能和太陽走得更遠。
畢竟在未來的天體演化中,
人類面臨的不僅僅是太陽活動的變化,還有行星運動的變化。
如果人類在太陽熄滅前沒有找到合適的宜居星球,等待我們的將是和太陽一樣的結局。