太陽晚年會膨脹,所以我們會熱死?不

2021-02-25 無上科學信仰

太陽是地球唯一的能量來源,我們的衣食住行無一不有賴於太陽的恩賜。

因為有了太陽,地球才有了宜居的溫度,因為有了太陽,我們才有食物入口,正因為太陽如此重要,所以我從小便有一種擔憂,擔心太陽有一天會熄滅,地球會因此而喪失所有的溫度。等長大了,我才知道,太陽真的會熄滅,但真正需要我擔憂的並不是寒冷,而是炎熱。

太陽是一顆恆星,它全部的光和熱都來自於自身的氫核聚變,但聚變需要燃料,當燃料耗盡之時,太陽便會熄滅,坍縮為一顆白矮星,在經歷數百億年的冷卻之後,最終變為一顆黑矮星。我們是等不到太陽冷卻為一顆黑矮星的,也無法看到它變為一顆白矮星,因為在此之前,它會膨脹,膨脹為一顆紅巨星,體積大幅增加,屆時水星、金星以及我們的地球都會被其攬入懷中。

太陽何時會膨脹為一顆紅巨星?現在無法給出一個精確的答案,但科學家們通過對數以百萬計的恆星的觀測和計算,認為太陽的壽命大概在100億年左右,而今的太陽已經46億歲了。

太陽晚年會在膨脹的過程中吞沒地球軌道,但我們並不需要擔心在這一過程中被熱死,因為我們根本看不到這一天。在太陽的晚年,在其膨脹為一顆紅巨星之前,還有一個必經的階段,那就是氦閃。現在我們所看到的太陽,它的光和熱全部來自於它自身的氫核聚變,而在30-50億年之後,隨著氫元素的逐漸耗盡,聚變所產生的向外的輻射擴張壓逐漸減弱,在引力的作用之下,向內的壓力相應增大,當壓力達到一定程度的時候,氦核聚變將被點燃,從此,太陽將由氫核聚變階段邁入氦核聚變階段。

在氫核聚變轉變為氦核聚變的過程中,太陽會發生氦閃。

氦閃是一種極為劇烈的天體活動,會在一瞬間釋放巨大的能量。太陽在發生氦閃的一瞬之間所釋放的能量,可以與太陽數百萬年間所釋放的能量總和相媲美,而太陽每秒鐘所釋放的能量就可以滿足全人類近百萬年的能源需求,可見氦閃瞬間所釋放的能量有多大。

這股能量可以將地球生態完全摧毀,所以等不到地球被太陽所吞沒,地球就已經因氦閃而失去包括人類在內的所有生命了。膨脹也罷、氦閃也罷,說到底,最終我們還是要被熱死嗎?不,我們最終的結局是冷死,而不是熱死,而死因也與太陽無關。地球會在太陽發生氦閃之前就變得不再宜居,而原因就是地球自身的冷卻。

我們感念太陽恩賜給我們的光和熱,殊不知這股光和熱對於地球生命而言,是非常致命的。

太陽致命的光熱之所以能夠變為能量的源泉,與地球大氣的存在關係密切,但地球大氣本身又是非常脆弱的,它根本無法抵禦太陽風的吹襲,而保護大氣不被太陽風吹散的就是地球的磁場。地球擁有磁場,這是地球得以孕育生命的基石,那麼地球磁場是從何而來的呢?人類雖然已經有了現代科學的加持,但還並未將地球完全參透,關於地球是如何產生磁場的,這還是一個有待解決的問題。

當然,我們也並非一無所知,我們知道地球磁場的產生和地球內部熔融物質的流動有著密切的關係。地球內部為什麼是熔融物質?因為地球內部始終保持著較高的溫度。由流體特性的矽鎂物質所組成的上地幔的溫度在1000-3000攝氏度,由流體性質鐵鎳構成的下地幔的溫度在3000-4000攝氏度,而由液態金屬構成的外地核更是高達4000-5500攝氏度。

正是因為數千攝氏度的高溫,這些礦物質以及金屬物質才能夠以流體的形式存在,而這些熔融物質的流動就是地球能夠產生磁場的根基。

然而地球內部的高溫源於放射性元素衰變所產生的熱量,而地球內部的放射性元素終歸有限,隨著放射性元素的耗盡,地球終將逐漸走向冷卻,而這很可能會發生在20億年以後,當地球完全冷卻之後,這些熔融物質也就會全部變為固態,地球磁場便也隨之消失了。沒有了磁場的保護,地球的宜居環境自然也就不復存在了。所以說,我們最終並不是死於太陽的熱,而是死於地球的冷。

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