太陽會爆炸嗎?人類能活到太陽系終結的那一天嗎?

2020-12-03 騰訊網

人們常常會思考人類文明未來將何去何從。關於這個問題,客觀地說,人類相對於地球、太陽系、銀河系而言,實在太渺小,只能被動接受它們的安排。

其中,無論是地球,還是太陽,它們的一些變化就有可能引發整個人類的滅絕。今天,我們來聊一聊太陽的變化和人類宿命之間的關係。

太陽

在古代,人類就已經對肉眼可以看到的天體進行了簡單的分類,會動的天體有五行和二曜,五行是金星、木星、水星、火星、土星,二曜是太陽和月亮。其餘的天體被稱為星星,因為它們就像是天空中的燈塔一樣閃耀,但卻不怎麼運動,好像是鑲嵌在天球上一樣。

隨著人類科學水平的發展,對於天象的認識也在一步步地提升。於是,人類對於天體的分類也發生了變化。比如:二曜中,太陽是恆星,月球是地球的衛星。還有冥王星被踢出9大行星的原因是人類對於行星和矮行星的再定義。再比如,天球上看到的發光天體並不都是恆星,也可能是星系。

在牛頓提出萬有引力定律後,人類也才搞明白太陽才是太陽系絕對的主宰。恆星這一類天體都是大傢伙,否則成為不了恆星。為什麼這麼說呢?

這要從太陽的發光發熱說起。如今我們知道,太陽燃燒依靠的是核聚變反應。但問題來了,太陽主要是氫原子和氦原子構成的。

氫原子和氦原子的核聚變所需要反應條件都特別苛刻,就拿氫原子來說,我們在地球上很難直接引爆一顆氫彈,而是要先引爆一顆原子彈,原子彈可以製造出高達1億度以上的溫度,這時候才能促發氫彈爆炸。

氦原子的核聚變反應條件要比氫原子的核聚變條件還要苛刻,所以促發氦原子的核聚變反應的條件要更苛刻一些。要知道,太陽內核的溫度只有1500萬度,這個溫度要遠遠低於1億度。所以,按常理說,太陽是不應該發生核聚變反應的。

不過,太陽這類天體,也就是恆星,有它們自身的辦法。具體來說,就是利用自己體型取勝。我們知道,恆星都很大,尤其是質量上。太陽的質量佔據了整個太陽系總質量的99.86%,是地球質量110萬倍。

質量一大,引力就會非常大,引力一大,太陽內核的溫度就會在引力的擠壓下上升,達到1500多萬度。(這裡補充一點,有些質量巨大的恆星,可以直接讓自己內核溫度達到1億度以上,直接就引發氫原子核聚變反應)

就像上文說到的,太陽內核這個溫度是不足以促發核聚變反應。但是由於溫度達到1500萬度,這時候原子的核外電子獲得足夠多能量,就會擺脫原子核的束縛。

所以,太陽的內核呈現的是等離子態,電子,氫原子核,氦原子核,光子到處亂串,就像一鍋粒子粥。

核聚變的本質是需要氫原子核(也就是質子)之間相互融合。這其實是需要大量能量介入來促發的。太陽的溫度是不夠的,但是在微觀世界中,存在著量子隧穿效應,這個量子隧穿效應的意思就是說在宏觀世界中需要輸入能量才能發生的事情,在微觀世界中也有一定的概率會發生,只不過這個概率極其低。

不過,因為太陽足夠大,粒子數足夠多,因此,再低的概率乘以太陽的內核的粒子數也是一個很高的概率。因此,太陽可以促發核聚變反應。

太陽與人類未來的宿命

核聚變反應過程中,太陽會損失一部分的質量,這部分質量以能量的形式是釋放出來,同時核聚變反應會產生向外的壓力,這個壓力會和引力形成動態平衡,以確保太陽不會在引力的作用下坍縮。

但是隨著時間的流逝,太陽的質量損失的越來越多,這意味著引力就會變弱。這個時候,引力束縛核聚變反應的能力就變弱。於是,隨著時間的流逝,太陽核聚變的強度也在提升,向外輻射的能量也越來越強。

我們地球能量主要來源是太陽的輻射,這就意味著,地球的溫度會因為太陽輻射強度逐漸變強而逐漸升高。科學家發現,再過5億年,地球的溫度會因為太陽輻射增強而升高到地球植物無法承受的地步。因此,5億年後,地球的植物就開始大規模的滅絕。那這對人類有什麼影響呢?

客觀地說,如果地球上的植物都滅絕了,那人類也肯定滅絕了。要知道,人類其實也是食物鏈的一環,植物通過光合作用把太陽輻射的能量轉為成自己能使用的能量,而食草動物會吃食物,食肉動物會吃食草動物,這樣一級一級發生著能量傳遞,每增加一級,能量都會遞減。人類是食物鏈的頂端,而植物是食物鏈的基礎。但植物滅絕了,食物鏈也就被摧毀了,人類就會因此而滅絕。

更不要說10億年後了,因為那個時候的地球溫度會升高到讓地球上所有生物都無法生存的地步。因此,到那個時期,地球上連微生物都會消失,成為一個荒漠。

50億年後,太陽會把自己內核的氫原子會消耗殆盡,核聚變反應幾乎熄滅。這時候,太陽內核會再次在引力的作用下收縮,擠壓內核,溫度開始升高。而太陽的外層這會膨脹開了,使得太陽成為一顆紅巨星,到那個時候太陽會把水星和金星吞噬,地球會處在太陽大氣的位置。

太陽的內核則會促發氦原子核反應,生成氧原子核和碳原子,最後把氦原子燒完,慢慢冷卻,最終成為一顆白矮星。

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  • 天文上的腦洞:太陽會爆炸嗎?
    一旦我們的太陽耗盡了其核心的所有氫燃料,它也將走到生命的盡頭。天文學家估計從現在起,需要70億年左右。在幾百萬年的時間裡,它會膨脹成一顆紅巨星,吞噬掉外層物質。然後它會坍縮成一顆白矮星,慢慢冷卻到和宇宙的背景溫度一致。你一定知道有些恆星死亡的時候會爆炸。它們的核心也耗盡了燃料,但它們並沒有變成紅巨星,而是在幾分之一秒內爆炸成為超新星。
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  • 以後太陽膨脹成紅巨星,地球怎麼辦?人類能活下來嗎?
    太陽變成紅巨星,其直徑將會大大膨脹,《流浪地球》中人類製造了上萬臺行星發動機,打算用2500年時間將地球從太陽系推到比鄰星三星系,但從從科學角度論證,這並不具有實際可操作性,因為推力不夠需要更漫長的加速時間,或者薄薄的地殼根本承受不住行星發動機強大的推力而發生地殼破裂,人類提早終結這種尷尬的狀況!因此人類必須考慮另一個方式!
  • 人類真的永遠離不開太陽系嗎?
    人類真的永遠離不開太陽系嗎?★目前至少10萬年~100萬年不行,因為現在地球人類還僅僅只是0.72級文明。超過100萬年以後一定可以遠離太陽系。按照俄羅斯天文學家尼古拉、卡爾達肖夫於1964年提出的人類文明分類,Ⅰ型文明可以利用投向行星的所有陽光;Ⅱ型文明利用其恆星產生的所有能量;Ⅲ型文明利用整個星系的能量。
  • 有人說太陽是一顆「巨型氫彈」,為何燃燒50億年不爆炸?
    太陽在宇宙中誕生已有五十億年,對地球而言,它的重要性是無可挑剔的。如果太陽在宇宙中消失了,會給地球和太陽系內的其他行星帶來怎樣的影響?科學家們說,如果真的到了那一天,即使地球僥倖倖免於難,人類也無法逃避。可以看出,人類每天都離不開陽光和溫暖。
  • 地球爆炸的威力有多大,會炸掉太陽嗎?
    地球質量是太陽的33萬分之一,體積是太陽的130萬分之一,一個百萬分之一的玩意在你面前爆炸,你覺得會有威脅嗎?當然這也是一個仁者見仁智者見智的問題,不同的爆炸性質能量釋放方式,會有不同的結果。我們現在來用一個足球打比,如果把太陽比作一個足球,國際比賽標準足球的直徑約21釐米左右。
  • 地球「鄰居」將爆炸,或暗示太陽的未來,人類怎麼辦?
    到了科技發達的今天,地球成為我們人類賴以生存的家園,可科學家又發現了:就在非常接近太陽系的位置,存在著一顆即將爆炸的恆星,它會對地球產生什麼樣的影響呢?我們都知道,太陽就是一顆恆星,而宇宙中的所有恆星都有著一定的壽命。
  • 人類能存在多久?能到地球消失的那一天嗎?
    宇宙年齡138億年,太陽年齡45.7億年,地球年齡45.5億年,人類年齡幾百萬年。恐龍統治地球時間約1.6億年,恐龍滅絕於約6500萬年前。太陽的年齡約是100億年,在100億年之後太陽會變成一顆黑矮星,太陽的生命就結束了。
  • 人類能存在多久?能到地球消失的那一天嗎?
    太陽的年齡約是100億年,在100億年之後太陽會變成一顆黑矮星,太陽的生命就結束了。因為太陽在這10億年中會不斷膨脹放熱,屆時地球應該會非常熱,就是人類所不能抵禦的熱量,所以在十億年內人類會滅絕。而且太陽熱風會吹散我們大氣層中的氧,這樣會導致地球上所有的生物都無法生存,可能只有一些耐熱的厭氧微生物能夠生存。而且隨著人類社會資源的消耗逐漸的增多。在一萬年後,我們的生活水平很有可能退化到清朝的水平,屆時最頂尖的技術和最頂尖的知識都可能已經遺失。
  • 太陽附近的一顆恆星,正在慢慢變暗,爆發後會影響地球嗎?
    太陽的「鄰居」開始變暗,或即將爆發,是否會威脅到地球?宇宙中所有的事物都有壽命,不過壽命長短不一罷了,就連這片宇宙膨脹到一定階段也會向內收縮,一直變成一個奇點,除了星體之外,每一顆恆星也有走到終點的那一天,然而恆星在壽終正寢的時候,會發生一場超新星爆發,爆發的能量可以威脅到部分星球。科學家發現太陽附近的一顆恆星或要爆發,如果爆發後是否會威脅到太陽,從而影響人類在太陽系內的生存呢?
  • 參宿四也是一顆恆星,若它代替了太陽,那地球的處境和現在一樣嗎
    毫無疑問,太陽對我們來說,本身就是非常龐大且如此明亮,但在大小和亮度方面,參宿四卻遠遠優於我們的太陽。因為參宿四是如此巨大,如果它代替了太陽,處於太陽的位置,那麼太陽系中的內層行星將立即被這個「怪物」所吞沒,它的表面將延伸到火星軌道之外,甚至可能將達到土星的軌道。其次,參宿四是一顆脈動的恆星,由於脈動作用,參宿四的直徑會發生周期性變化。因此,即使在恆星表面之外,地球也不是安全的。此外,參宿四的表面會產生巨大的氣流,其結果,這顆恆星將不斷失去質量。
  • 如果太陽「死亡」了,地球上的人類還能生存多久?太陽系又該如何
    想像一下,如果這顆黃矮星提前從宇宙消失了,那會是怎樣的場景。在完全消失之前,太陽會萎靡不振到又小又冷還是熊熊燃燒得更大更亮?這種變化會怎樣影響地球?接下來就說一下如果太陽從現在開始衰退的話會發生什麼。這個能量是什麼概念呢,打個比方:如果在太陽與地球之間搭一座三千米(兩英裡)寬的冰橋,太陽可以讓它一秒內全部融化。但是再過幾十億年,太陽總有一天會耗盡它的氫能源。假如那一天提前到來了呢?太陽會大爆炸式地突然消失嗎?
  • 人類能徵服太陽系嗎?
    人類已經成功繪製了地球大部分地區的地圖,但是仍然有一些地區未被探索,比如大部分海洋、南極洲和部分亞馬遜雨林,當我們繼續繪製自己的世界時,我們也把視線投向外面,投向更遙遠的遠方,今天,我們要回答一個靈魂提問,人類能徵服太陽系嗎,你渴求真相嗎,你是個好奇寶寶嗎,據我們所知,目前只有地球上出現了生命,所以,想要在太陽系的其餘地方蹦達。
  • 1994年那一天若不是木星擋在前面,人類下場會和恐龍一樣嗎?
    因為就在這一天,它的環繞太陽的旅行永遠的停止了。就在撞擊前的14個月,它剛剛被地球上的人類觀測到。如果蘇梅克列維9號彗星撞擊的不是木星而是地球會怎樣?那時候就不是什麼天文奇觀了,那可就是毀滅性的災難了。人類時代很可能會因此畫上句號。同時這次慧木大相撞又讓我們見識到了木星的厲害。它在太陽系中扮演了清道夫的角色。一些試圖闖進內太陽系的小天體都被它清理了。因此我們感激的稱木星為「地球生命的保護神」。
  • 一顆新「太陽」正在靠近太陽系,它的到來,會影響人類生存嗎?
    人類能在地球上生存這麼多年,和太陽的出現有直接關係,太陽給人類提供了一個溫暖的區域,在這個區域內所有的生物共同成長,可以說如果沒有太陽,地球上將難以出現生命。雖然它的質量僅僅只有太陽的60%,可是它散發的光芒並不輸太陽,它距離地球大約有63光年,聽起來特別遙遠,可是按照它的移動速度來看,大約在128萬年之後會來到太陽系,目前科學家們正在利用望遠鏡推它進行觀測,生怕它的到來會影響太陽系內的其他恆星觀測,如果它一旦來到太陽系內,我們會不會擁有兩個太陽呢?