假如太陽是一個不發熱的天體,地球的溫度會達到多少?絕對零度?

2021-01-18 探索宇宙說

太陽系是地球所在的家園,它的中心是一顆不斷發光發熱的恆星太陽。地球能夠成為生命星球,能夠演化出人類,跟太陽有著直接的關係。生命的誕生需要滿足很多條件,不僅是地球外部一個穩定的星系環境,更重要的還是需要星球表面需要一個適宜的溫度。

地球表面的溫度是如何來的?那就是太陽的能是輻射而來,地球核聚變產生的能量通過輻射來到了地球,給地球帶來了光明和溫暖,讓地表表面誕生了植物,有了液態海洋。地球的能量約有99.97%是來自於太陽,所以我們也稱太陽為地球的母球,同樣也是地球生命的母親。

沒有太陽母親對地球的熱量照顧就不會有現在的美麗的生態環境,不會有溫暖的氣候,更不會有生命的誕生。曾經有朋友提出這樣一個問題:假如太陽從誕生的那一刻起就是一個不發熱的天體,那麼現在的地球溫度會達到多少?會低到絕對零度嗎?

這是一個比較有趣的話題,假如太陽也是一顆像木星這樣的氣態行星,一直都不會向外界發出熱量。那麼地球的環境必然跟現在是完全不同的,地球在誕生的早期對於太陽熱量的需求是非常少的,那個時候即使太陽不會發光發熱,地球的溫度仍然也非常高。

地球在剛誕生的時候,是一個熔融的世界,大量巖石的聚集收縮和內部放射性物質的蛻變會產生大量的熱量。這個時候地球內部溫度能夠達到5000度以上,而由於當時地球的運動還沒有穩定下來,地殼是非常薄弱的。

內部十分活躍產生的大量熱量就會透過地殼散發出來,所以早期的地球火山爆發是十分頻繁的,地表的溫度自然也會非常高,達到了500攝氏度。大量火山噴發氣體和塵埃又將地球包裹下來,讓溫度無法向太空中散發。

這樣地球就像一個巨大的烤爐一樣,內部的熱量散不出去,整個世界比現在的金星溫度還要高,環境還要惡劣可怕。這樣的情景持續了有數億年之久,隨著時間的推移,地球逐漸形成了穩定的大氣層,地殼也變得越來越穩定,火山的噴發也逐漸越來越少,整個星球的板塊開始穩定下來。

當地球穩定下來之後,曾經火山噴發產生的大量氣體和塵埃也不斷向地面降落。在這個階段雖然太陽仍舊不發熱,可是地球的溫度也還在溫暖的範圍之內,相比早期500攝氏度的高溫,已經是降了很多。

可是由於太陽不發熱,地球沒有外部的能量來源,當天上的氣體和塵埃都降下來之後,地球表面的溫度也會越來越低。最後的時候可能只有零下30攝氏度,可是隨著時間的推移,地球越穩定,溫度下降得越厲害,最終會低到零下270攝氏度。

如此低的溫度,不僅海洋會結冰變得像鋼鐵一樣硬,而且大氣層的各種氣體也無法承受這種低溫,不斷開始液化降落地面,所以那個時候地球大氣層也會結冰整個沉降到地表。地球表面會跟月球表面一樣,直接跟宇宙真空環境接觸。

雖然地球表面的溫度低到了零下270攝氏度,可是地球並不是全部都會被冰凍,在地球的內部仍然會有不低的溫度存在。我們都知道,地球的結構分為地殼,地幔和地核。從地幔開始溫度就會比較高,而地核又分為內核和外核。

內核是一個鐵鎳的固態球體,而外核則是液態的高溫金屬。這種高溫金屬凝固得非常慢,在一個漫長的時間裡,它會一直釋放大量的熱,讓地球保持一個活躍的狀態。只要這一過程一直在進行,那麼地球就不會變成一顆死星。

這種內部的熱量也會傳輸到地表,給地球帶來的一些活力。當然,由於太陽一直不發熱,沒有外部的熱量來源,地核的能量釋放也是有限的,隨著時間的推移,數十億年之後地核有可能也會徹底失去活動,不再運動也不再釋放能量,這個時候的地球將會變成一顆死星。

即使地核完全停止了運動,不再產生熱量,地球的表面溫度也不會達到絕對零度。因為這個溫度目前只是理論上存在的一個極限低溫。如果對溫度的本質有所了解的朋友應該明白,絕對零度是永遠不可能實現的,這就跟有質量的物體,它的速度再快也無法達到光速是一樣的道理。

當然,太陽不會發光發熱只是我們的一種假說,事實上這樣的事情在宇宙中永遠不會發生。恆星本身就是在質量滿足了內部核聚變發生的條件之後才誕生的,如果質量達不到,天體是不會成為恆星的。

一旦成為恆星,它的中心核聚變點燃之後到超新爆發之前,是不會停止的。即使是太陽在50億年後,走到了終點發生超新星爆發,演化為白矮星。那麼白矮星同樣也會釋放出一定的光和熱量,只不過相比於太陽是非常弱的。

而地球的表面海洋被冰凍之後也不意味著整個海洋全都是冰,因為地熱能的存在,地球內部是有熱量散發的,所以在厚厚的冰層之下也會有液態水的存在。這一點讓我們想到了太陽系的一些冰凍星球,木星和土星的幾個衛星,它們的表面被冰覆蓋,那麼在冰層之下也可能有液態海洋的存在。

而水是生命之源,有大量液態水存在,意味著生命有可能誕生。所以,科學家一直在猜測,在木星和土星的一些衛星上,厚厚的冰層之下可能會有生命的存在。

雖然太陽不可能不發光發熱,地球不會變成一個完全冰凍的死星,但是太陽的周期性變化卻有可能讓地球迎來冰河期。每一次的冰河期對於生命來說都是一大考驗,很多的生命無法在這樣寒冷的環境中生存下去。而如果是大冰河期,持續時間長達數百萬年,即使是人類有可能也無法生存下來。

當然,如果人類的科技能夠更進一步,研究出了可控核聚變,那麼即使大冰河期到來,人類也能夠依靠核聚變的強大能源,製造人造太陽,讓地球的溫度升高。即使表面由於太冷我們無法生存,也可以轉移到地下,只要有強大的能源支持,人類能夠應對各種自然環境,這就是科技的強大和魅力所在。

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