太陽變成紅巨星會吞沒地球?宇宙中的這一幕,或是答案

2020-12-05 猩猩科學頻道

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

大家好,我是璀璨的猩猩

地球能夠出現生機勃勃的景象,太陽功不可沒。如果沒有太陽的溫暖,地球將會變成一個凍結的星球;如果沒有太陽光的照耀,植物也不可能進行光合作用,將養分沉積下來,為其它動物提供食物來源和氧氣。

我們之所以能夠感受到來自太陽的光芒、溫暖,是因為太陽主要以氫、氦為主。而這些氫元素時時刻刻都在進行核聚變反應,所以就會釋放大量的能量。雖然太陽極其龐大,氫元素寒冷也是非常多,但是由於核聚變反應的持續,這些元素早晚會消耗完畢。

大約50億年之後,太陽就會進入紅巨星階段

科學數據顯示,目前太陽大約45.7億歲,再過大約50至60億年之後,太陽內部的氫元素幾乎會全部消耗盡。到時候,太陽將進入紅巨星的階段。進入紅巨星以後,我們地球的情況會是怎麼樣呢?在宇宙深處,天文學家觀測到一幕,或許,就是我們太陽系50億年後的情況。

研究發現,有紅巨星出現振蕩現象,可能是吞噬了系外行星

據2019年11月2日的一則科學報告,科學家在分析NASA的凌日系外行星調查衛星(TESS)的數據時,發現HD 212771和HD 203949紅巨星出現了振蕩現象,這些振蕩是「恆星表面的溫和脈動」。這也是凌日系外行星調查衛星(TESS)首次在系外行星的恆星中發現振蕩現象。

隨後,科學家對這一現象進行了深入的研究,發現了一個看起來不可思議的現象。在本次觀測的其中一個系統中,科學家發現HD 203949及其繞行星系外行星存在混亂的情況。在對數據進行分析以後,研究人員確認了這顆恆星的質量、大小、年齡等方面的信息。最終,從這顆恆星的演化情況、系外行星的運行情況等多方面的信息中,得到一個結論,那就是這顆紅巨星的包絡應該吞噬了這一顆系外行星。

但是,這顆系外行星避免了被吞噬的命運

看到這裡,大家可能覺得這顆系外行星被吞噬後就不應該繼續存在了。但是在這一項研究中,這顆被「吞噬」的系外行星,居然還存在,也就是說,這顆行星以某種方式避免了被紅巨星吞噬的命運,存活了下來。

為了確認這一顆系外行星的位置以及是如何避免被吞噬的,科學家們進行了數據模擬。研究結果表明,在這顆恆星和系外行星相互產生的潮汐作用下,系外行星被引力拉向恆星,也就是運行軌道朝著恆星方向偏轉。

而之所以這顆系外行星沒有被吞噬的原因,研究認為,這顆恆星的演化過程,沒法在這麼短的軌道距離容納一顆行星,因此,這顆系外行星才得以避免吞噬。

我們地球未來是否也會避免被太陽吞噬呢?

從這一點來看,其實這或許是我們地球未來50億年以後可能會面臨的場景。因為太陽在衰老末期會急劇膨脹變大,其表面可能將膨脹至地球現在的軌道,會把內側幾大行星(水星、金星、地球等)吞噬。我們地球這些行星被吞噬以後的情況會是怎麼樣的,我們一直沒法研究,畢竟這是幾十億年以後的事情。但是,現在展示在我們面前的這一幕,給了我們一個很好的參考。

而在HD 203949恆星系中,存在一顆沒有被紅巨星吞噬的系外行星,我們地球未來是否也會像這顆幸運的系外行星一樣,可以逃脫被太陽吞噬的命運呢?這個問題,值得我們去研究。

相關焦點

  • 當太陽最終變成紅巨星時,地球會被太陽吞噬?
    我們可以問一些關於宇宙的存在的問題,這些問題不僅會讓我們超越人類的極限,而且會超越地球上的生命。隨著時間的推移,太陽會變熱,核聚變的速度會加快,最終輸出的能量會達到地球海洋沸騰的程度。再過10億或20億年,這可能會使地球上的生命完全湮滅。圖註:該插圖是對HD 189733 b的描述,一個被它的母星吞噬的行星。
  • 太陽如果進入老年期,變成紅巨星,地球會不會被吞沒?
    太陽是太陽系的中心天體,是一顆能夠自身發光發熱的恆星,太陽系的其他天體都圍繞著太陽做周期性運動,太陽的質量大約佔了整個太陽系質量的99.86%,是絕對的老大。目前太陽的直徑大約為139萬千米,是地球直徑的109倍,體積大約是地球的130萬倍,是一個巨無霸。
  • 宇宙中的「紅巨星」是什麼?太陽會變成紅巨星吞噬地球嗎?
    當我們看到一顆恆星從主序星的階段過渡到"紅巨星"時,就意味著這顆恆星已經步入垂暮之年,再過幾百萬年就要滅亡了。紅巨星為什麼這麼紅一顆"紅巨星"的質量通常相當於0.8~40顆太陽,但是它的體積往往是太陽的幾十倍甚至幾百倍,這是由於恆星在發展成「紅巨星」時,外部的大氣膨脹到了很稀薄的程度。"
  • 當太陽變成紅巨星時,地球還能倖存嗎?
    從那時起,太陽一直處於主序星階段中,其核心的核聚變使它可以輻射光和能量來持續滋養我們的地球。這段時間將持續45-55億年,屆時它將耗盡氫和氦的供應,並經歷一些顯著的的變化。假設此時人類還活著並將地球稱為家園,我們可能會考慮遠離太陽!
  • 當太陽變成紅巨星時,地球會經歷什麼?地球面對的不僅僅是被烤焦
    隨後這顆恆星爆炸了。這顆爆炸的恆星將自身絕大多數的物質以光速的十分之一拋射到了宇宙中。當太陽變得衰老開始走向死亡後,地球的未來也會變得飄忽不定。經常看天文知識的朋友就會知道,太陽會在大約50億~60億年後耗盡內部的氫元素,體積開始膨脹。它會變成一顆體積龐大的紅巨星。那時候太陽的表面將會延伸到現在的地球軌道附近。可憐的水星和金星就會被太陽吞噬掉。地球的命運不好說。
  • 紅巨星,太陽的宿命!
    根據恆星質量的不同,存在期只有數百萬年不等,質量通常約為0.5至8個太陽質量。我們的太陽在幾十億年後,也將不可避免地演化成一顆紅巨星,不斷膨脹,吞沒內行星,甚至連地球也不能倖免。我們的太陽系以及其他類似的恆星系的未來將是怎樣的呢?
  • 太陽最終會變成紅巨星吞噬行星,地球與人類的命運會如何?
    大家好,我是科學菌,很高興跟大家一起探索宇宙奧秘。今天小編要帶大家了解的是:太陽最終會變成紅巨星吞噬行星,地球與人類的命運會如何?眾所周知,太陽系當中的八大行星,而我們人類賴以生存的地球就是其中之一。太陽系的中心是太陽,太陽作為一顆恆星,不斷的為其他的天體提供著光跟熱,也正因為太陽,我們地球上的生命才得以誕生,以及繁衍。而太陽系當中能夠有如此穩定的系統,各個天體之間有自己的軌道,也是多虧了太陽。人類自科技技術發展以來,走出地球去探索宇宙,其實對於太陽的了解還相對來說比較少,自人類實現飛天夢想之後,對太陽的認知變得越來越多了。
  • 地球正在遠離太陽,而最後又會撞向太陽?這是為什麼?
    太陽在變成紅巨星以後,肯定會吞沒水星和金星,這一點我們十分確定,但是目前關於會不會吞沒地球,一直沒有定論,有可能會也有可能不會,那麼如果沒有吞沒地球的話,在隨後的數萬億年間,地球又會以更加緩慢的速度螺旋靠近太陽。
  • 當地球被紅巨星太陽「吃掉」時,會瞬間融化嗎?
    在54億年後,太陽將進入所謂的紅巨星演化階段。一旦堆芯中的氫耗盡,堆在那裡的惰性氦灰變得不穩定並在自身重量下崩塌,劇烈的溫度這將導致地核變熱,密度變大,導致太陽體積變大。
  • 太陽變成紅巨星時,人類有什麼方法生存下來?
    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
  • 為什麼會有人說太陽會變成紅巨星?
    不是有人說,而是如今科學界的共識,這種共識是建立在長期以來對太陽的大量探索研究的基礎上得出來的,是有科學依據的,並不是某人說什麼就是什麼! 太陽已經燃燒了50億年,並且還會繼續燃燒50億年,這是根據太陽質量和燃燒速度等條件計算出來的。
  • 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!
  • 太陽變成紅巨星後,太陽系中哪顆星適合人類生存?
    太陽是人類賴以生存需要的恆星,大約再過50億年,太陽就會進入紅巨星階段,那時太陽會膨脹到現在地球的軌道附近。一旦出現這種情況,地球可能就會被太陽吞噬掉。今天人類的家園會變成一片火海,甚至被蒸發成氣體、等離子體。地球不適合人類居住了,太陽系中的其他星球呢?通過計算可以分析出,如果太陽變成了紅巨星,火星也會脫離現在的宜居帶,成為一顆炎熱的星球。
  • 太陽會變成黑洞嗎?
    科學研究表明,太陽誕生於45.7億年前,而它的主序星大約100億年,可見太陽目前正值壯年。根據質能關係,質量和能量是統一的物理量。太陽在不斷向外釋放能量,其質量也在不斷減少,引力對聚變的控制越來越弱,聚變也因此變得越來越強烈。當太陽到達晚年之時,其核心聚變得太厲害,因此體積會膨脹,變成一個大紅胖子,也就是紅巨星。紅巨星大到吞噬地球軌道,屆時地球將不復存在(被燒化)。
  • 紅巨星、洛希極限…《流浪地球》中的術語你都知道嗎?
    以至於,就算是一些原著黨看了也會覺得新奇,更別說普通觀眾了。很多人看完這部片子之後,發現由於對電影中的背景知識不甚了解,導致需要「二刷」、「三刷」才能弄明白其中的邏輯。那麼,今天就跟本航天宅一起來了解一下《流浪地球》中的關鍵知識點。  起 因  紅巨星:三四十億年後,太陽將由青壯年進入老年期。
  • 太陽變成紅巨星的時候人類將何去何從?
    當很多人知道太陽會在50億年後變成紅巨星,然後死亡的時候,也許大家都會下意識的去想,到了那個時候,我們人類該怎麼辦? 實際上,很多人都會堅信,不說50億年後了,就算只是一萬年之後,有可能地球上早就已經沒有人類了,因此,我們過早的去憂慮50億年後的事情,這倒還不如先憂慮自己的文明什麼時候會滅呢? 據了解,太陽在變成紅巨星的時候,它的半徑會變成現在太陽半徑的233倍,也即是它的半徑會達到1.62億千米。
  • 地球要在氦閃前去「流浪」,太陽什麼時候氦閃?科學家給出答案
    地球要在氦閃前去「流浪」,太陽什麼時候氦閃?科學家給出答案在宇宙混沌之時,星雲裡面物質包含最多的就是氫,然後氫和其他物質再凝集成各種天體,年輕的恆星就是藉助氫的核聚變來發光發熱。那麼氦閃究竟是什麼呢?由於恆星裡面的氫數量也有限,如太陽經歷幾十億年的燃燒都是氫在進行核聚變,待到氫被消耗的差不多了,接著就是氦,而氦元素在聚變成碳的過程中會產生巨大的爆炸,釋放出強大的能量,這個過程便是氦閃。質量是太陽的0.8至2倍的恆星躲不過氦閃的命運,紅矮星燃燒完後則會悄悄熄滅,而8至30倍之間的恆星就會爆炸成中子星,再大於30倍的就會塌縮成黑洞。
  • 太陽「壽終正寢」後人類和其生存的地球會怎樣?
    恆星在經歷紅巨星階段的末期,它的中心會因溫度、壓力不足以使碳氧元素進行核聚變,從而產生一個緻密天體。大部分恆星的演化過程都包含白矮星階段。 天文學家說,這也是他們所觀察到的行星可以在它們所圍繞旋轉的恆星「死亡」,變成白矮星後依然倖存下來的直接證據。 他們把這一發現發表在《自然》雜誌上。
  • 太陽每秒虧損6億噸質量!地球會不會因此離開太陽系的宜居帶呢?
    而地球之所以能夠圍繞著太陽做圓周運動是因為萬有引力提供了向心力F=mv/r,由於此時地球公轉速率不變,所以向心力是不變的,然後引力又變小了,可想而知地球將會做離心運動,最終遠離太陽。不過這裡我們還要考慮一個問題——因為太陽在加速膨脹,那麼地球會不會被太陽吞沒呢?答案是會的!不妨我們先來了解一些太陽的生命歷程。
  • 太陽每秒虧損6億噸質量!地球會不會因此離開太陽系的宜居帶呢?
    不過這裡我們還要考慮一個問題——因為太陽在加速膨脹,那麼地球會不會被太陽吞沒呢?答案是會的!在如此強烈的輻射下,地球表面的溫度甚至可以達到300多攝氏度,海洋和湖泊早已消失殆盡。而這時,太陽已經退出主序階段,進入紅巨星階段。太陽內核產生的能量已經無法與向內坍塌的壓力平衡,內核開始收縮,然後氫核聚變會往外進行,於是發展為內核縮小,外殼卻增大的紅巨星。這將是太陽系的滅頂之災。