太阳会爆炸吗?我想你已经知道答案了。所有的事物都有开始和终结,太阳也不例外。但是,太阳为什么最终要爆炸呢?下面我们就一起来看看具体介绍吧。
有时候,我们会困惑,人类是怎么来的?宇宙到底有多大?如果万物出生、生长、消亡是一个必然的过程,那么宇宙是如何形成的?宇宙之外还存在什么东西?也许我们目前的知识还不足以充分的解释种种宇宙现象,但我们可以猜想,根据已有的知识去推测未知。宇宙学家曾经达成一个共识,认为宇宙的年龄大约有150亿年,但是1994年的观察使这个数字降低了50亿年。这让人不可思议,宇宙居然源于比原子还小的微粒,诞生于一次大爆炸。
爆炸产生的炽热能源冷却成为物质。万有引力把次原子粒子吸引成为物质团,形成氦和氢等简单原子,氢气团随着引力的增强变得更热更大,于是诞生了星星。几百万颗星星聚成星团,几十亿颗星星聚成星系,银河系拥有200万颗星星,其中一颗就是我们须臾不能离开的太阳。球状的气体由于引力的增加而密度变大,形成了恒星,其温度急剧升高引发了核反应,于是恒星就能够发光了。核反应连续不断,恒星中的氢气就变成了氦气,而引力的反作用力可以使它不发生爆炸。氢气逐渐耗尽,恒星开始变大,色彩也变成了红色。氢气完全耗尽,星体自身又把氦气转换成碳,继而再转换成其他更重的元素。当其中一些比较大的恒星转化成铁元素的时候,引力就足可以使其核心发生爆炸,红色巨星爆炸成超新星,含有大量重元素的碎片飞散到星系的每一个角落,这些元素将来在形成新的恒星时起到重要作用。这种爆炸使得我们的太阳和其他行星快速形成,使气体和尘埃星云崩溃。
让我们为我们生活的这个地球、这个太阳系、这个银河系、这个宇宙做一个历史回溯和前景展望吧:50亿年前的一次星云爆炸产生了太阳,太阳太小无法形成新物质,因此我们体内的铁元素来自超新星的碎片,现在太阳已接近壮年,但它的氢气要过50亿年以后才能耗尽,那时太阳的晚年就到了,它会逐渐衰退。在氢气耗尽的过程中,太阳会越来越大,越来越红,水星和金星被吞噬,地球上的水被煮沸,遥远的泰坦星上的冰被融化,而冥王星上可能会产生生命。一旦太阳的燃料耗尽,它就会黯淡下来,逐渐收缩,丧失了光和热的太阳再没有了往日的“夺目光彩”,变成了比地球还小的白矮星,在它的外围覆盖着一层太阳碎片,一群新星的生命起源。新一轮的星球循环又开始了。
我们知道,绚丽多彩的星空中,有无数的恒星,我们太阳系所在的银河系就有约一千多亿颗恒星,它们的形态多种多样千差万别,最大的恒星直径可以将土星轨道也容纳在内,小恒星的直径可以比地球还小。恒星光度的差别更大,亮的可以比太阳亮千万倍,而暗的星则暗得使我们很难发现。
但是,恒星的质量差别却是比较小的,最重的恒星也只是太阳的十多倍,最轻的恒星是太阳重量的十分之一,而且许多观测事实表明,恒星的质量大小决定了恒星的一生。所有的恒星都是在气体或尘埃云中形成的。原始恒星是一团巨大的气体和尘埃,在万有引力的作用下,由于聚合作用原始恒星逐渐收缩,中心的温度也越来越高,当达到700万度时,四个氢原子合成为一个氦原子的热核反应开始,恒星将变得越来越热,最后变成炙热发光的恒星。热核反应一般只在恒星的中心进行,恒星内部的热量通过辐射和对流传导到恒星外部。
离我们最近的恒星——太阳,它中心的温度约为1500万摄氏度,这个数据是理论推算的结果,因为我们毕竟不能直接观测到。质量太小的恒星由于聚合作用较弱,中心不能形成较高的温度,因此只能形成小的矮星,发展进程非常缓慢,寿命也很长。质量低于太阳质量百分之八的原始恒星,不能演化成恒星。以木星为例,尽管木星含有极其丰富的氢,但木星的质量只有太阳的千分之一,所以木星不可能演化为恒星。
质量巨大的恒星由于聚合作用很强,在恒星中心将形成极高的温度,从而引起剧烈的热核反应,将会很快地消耗氢燃料。巨大恒星的寿命都比较短,十倍于太阳质量的恒星,据推算寿命只有两万年。我们的太阳是一个中等质量的恒星,它的寿命可以有100亿年。现在太阳的年龄约为四十六亿年,正值壮年,正处于十分稳定的时期,所以根本不存在爆炸的问题。
当然太阳也是有变化的。太阳有约11年的太阳黑子周期,在太阳活动峰年的时候,日面上黑子和日珥增多,有时还会产生大的耀斑或光斑,这就是我们所说的太阳爆发,实际上它只是太阳表面很小的局部现象。实际上,太阳活动引起的太阳辐射量变化是很小的,一般不超过太阳总辐射量的千分之三,因此对地球的影响很小。太阳可能还存在数百年的变化周期,变化幅度也可能更大一些,几十亿年来地球上地质变化和生命的演化过程表明,太阳在过去的几十亿年中,辐射变化始终十分平稳。
所有的事物都有开始和终结,太阳也不例外。太阳上的氢燃料还可以保证太阳再发光50亿年以上。有人对太阳最终的演化作如下描述:在氢燃料用去10%之后,太阳将开始收缩;中心温度继续升高,达到1亿度时,氦开始点火燃烧,合成更重的元素,然后继续收缩;中心温度继续升高,点燃了更重元素的核反应……到最后,当太阳外壳抵抗不住内部的压力时将会产生爆炸,太阳的中心部分演化为白矮星,太阳的外壳演化为行星状星云。所以,太阳最终是要以爆炸的形式来结束自己的生命的。但是对于这一结果,我们完全没有必要杞人忧天,因为人类的历史还不到一万年,而人类的科技水平正在迅速提高,人类将有更强的能力去控制和改造自然,也许我们人类的后代在几亿年后会移居到别的星球或宇宙呢!
将死恒星能把寒冷的行星转变成宜居的世界,这是生命最后的希望!
Lazarus行星
根据纽约康乃尔大学(Cornell University)天文学家最近的发现,恒星演化成红巨星真的能够培育在它们附近的死亡行星,成为适合生命居住的天堂。
把这个观念带近我们的发源地(太阳系),当我们的太阳最终到达它的恒星演化最后阶段,它会在它的核心开始热核聚变,逐步地让附近的行星过热。然而也鼓舞了距离更远的行星温暖起来,并且出现生命。
康乃尔大学Carl Sagan学院研究小组成员Ramses M. Ramirez说:“当一颗恒星老化并且明亮起来时,适居带会向外推移,基本上会给行星系统再次振作起来。”
简单地说,如同在南极西边冰层下800公尺(2,623英呎)发现茂盛的微生物生态系统,原始生命也能够在冰冷的天体开始;像是土星和木星的月亮,当它们的表面温度由于红巨星的太阳活动而上升。
上图为太阳系宜居带随着太阳老去时的变化,几十亿年之后的地球将成大火炉
明亮的未来
但这是生命能承受的吗?Ramirez说:“对于像是我们太阳但更老的恒星,这类变暖的行星能够维持温暖达5亿年,那可不是短暂的时间。这些新的生物将会繁荣、进展,而且想得到地:持续存在。如同他们所说:“生命找到一个方法,以及生命继续下去。”
顺着这样的情节,由于邻近演化的红巨星太阳,地球将会转变成炽热的灰烬,地球将会不适合居住。
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但因为这个相同的现象将会使邻近的冰冻世界变暖和,我们可以考虑移居到这些重生行星之一的可能性,来延续人类的存在。当然,假设我们依然存在,而且没有演化成接近像神的心智;或是相反的,退化成没有想法的存在。
发现外星生命了吗?迁移到另一颗行星?这些不会在短时间内发生,因为我们依赖的太阳处在它健康的高峰期。但我们向前看数十亿年后,它是可能的。