太陽如果真的發生氦閃,人類會有機會存活嗎?

2021-02-28 圍星

圍星mzym64——您的學識永遠不會被偷走,他總會在不經意間給您最好的幫助。

首先給出結論,如果以目前人類的科技,太陽如果發生氦閃,人類完全沒有生存機會,不過不用擔心的是,在幾年甚至幾百幾千年之後,太陽都不會發生氦閃,這個你儘管放心。下面從什麼是氦閃、太陽氦閃可能發生的時間、氦閃發生的過程來為題主詳細解答。

什麼是氦閃

氦閃是在中等質量恆星的核心,或是白矮星表面堆積的氦突然開始的核聚變 。氦閃主要發生在低質量恆星核心的紅巨星階段,是非常短暫的失控熱核聚變,有大量的氦經由兩次電離過程成為碳,由於這些低質量恆星在核心的氫耗盡時,還無法進行氦融合反應來抵抗引力的作用,最終會因為氦是以量子力學的簡併狀態壓力與引力平衡,而不是以熱壓力阻擋引力坍縮。這種氦在核心累積到一定的比例,便會進行很激烈的氦融合(燃燒)。這一擠壓的過程導致核心的溫度和密度增加,最後當核心的溫度達到1億K時,會以驚人的速率擴大與反抗重力,並使溫度下降。目前太陽屬於主序帶階段,在主序帶階段因為有太多的氫,所以不會發生。

太陽氦閃可能發生的時間

預測太陽如果要發生氦閃,至少也在離開主序帶12億年後才會發生。

太陽氦閃發生的過程

一但溫度達到一億至二億K,並且開始了氦元素的核聚變,溫度就會快速的增高,這會進一步提升氦聚變的速率和反應區域,但不會增加壓力,所以核心不會穩定的擴張(和冷卻)。熱失控的反應使恆星釋出的能量很快的(只要幾秒鐘)超過正常恆星的一百萬倍,直到增加的溫度使熱壓力再度掌握優勢,可以忽略掉簡併壓力。對中等質量的恆星而言,重力塌縮造成恆星的核心密度很高,所以當核心的氫耗盡之後氦閃就會發生。在收縮期間,核心溫度變得越來越高,直到外面的殼層向外膨脹,開始紅巨星的階段。當恆星因為重力繼續收縮,最後成為簡併態物質。簡併使得恆星的溫度升高,並且氦燃燒開始接近爆炸的結局。

當氫從伴星累積至白矮星後,氫通常會聚變成氦。這些氦在表面構成氦的殼層,而當氦的量足夠多時,氦閃便可能發生,成為在熱失控融合下的超新星。一般認為I型超新星就是氦閃的結果。殼層氦閃是相似的氦燃燒,雖然不需要依靠簡併態物質,但會在漸近巨星分支恆星核心之外的殼層周期性的發生。兩個4He核聚變成的8Be的原子核極不穩定,若在它衰變之前幸好與另外一個4He融合,就能形成12C。這個過程又稱為3α反應。因燃燒過程較氫燃燒而言極短,氦燃燒過程被稱為氦閃。

看更多科普文章

請長按下方圖片

識別二維碼 關注圍星

                                                                                                         你若喜歡,為作者點個哦  

相關焦點

  • 「鼴鼠計劃」能讓人類文明躲過太陽的氦閃嗎?
    太陽如果真的發生氦閃,人類會有機會存活嗎?太陽的氦閃真的會發生,只是時間上會非常久遠,大約會在太陽脫離主序星後約12億年後發生,從時間上來看大約是35-40億年左右,當然我們現在無需擔心!不過假如真的像《流浪地球》中所描述的那樣,真的發生氦閃不逃離太陽系人類會有機會生存嗎?也許有兩個計劃可以讓人類文明獲得延續!一、鼴鼠計劃躲避災難?
  • 太陽會發生氦閃嗎?太陽發生了氦閃地球會怎樣?
    在氦元素被點燃的一瞬間,氦閃便會發生了。氦閃是一種極為強烈的天體活動,所釋放的能量是非常巨大的。要想對氦閃釋放的能量有一個具體的認知,我們可以通過比較的方式來進行說明。以太陽為例,太陽是我們最熟悉的恆星,也是太陽系中唯一的一顆恆星,太陽每時每刻都在進行氫核聚變。
  • 假設太陽真的發生氦閃,不適合生存了,比鄰星真的是好選擇嗎?
    文/濤聲依舊假設太陽真的發生氦閃,不適合生存了,比鄰星真的是好選擇嗎?相信大家都已經看過春節時期最火熱的電影《流浪地球》了,作為一部科幻電影,它很好的迎合了中國人的口味,而這部電影也給人們帶來了更多的思考,思考人類的生存問題,如果未來太陽發生氦閃,太陽系不適合人類生存了,比鄰星真的可以作為選擇嗎?
  • 讓地球「流浪」的太陽氦閃,到底是怎麼發生的?真的有這麼可怕嗎
    什麼是氦閃?太陽什麼時候會發生氦閃?太陽是一顆黃矮星,壽命長達百億年,在《流浪地球》中,太陽進入末期時發生了氦閃,這種災難危及了地球。但是實際上的情況是,在氦閃發生前,地球就必須離開了,這是因為在太陽發生氦閃之前,太陽的體積會膨脹到很大,那個時候的水星和金星都已經被吞噬,地球受到的威脅首先是表面膨脹的太陽所帶來的溫度考驗,之後才是考慮氦閃的時候。
  • 如果太陽即將發生氦閃,採用《流浪地球》的方案可行嗎?
    在劉慈欣的小說《流浪地球》中,描述太陽在未來即將發生氦閃,人類將地球改造成「諾亞方舟」逃離太陽系的故事,小說旨在描寫人性和人類面對危機時的態度,所以故事背景存在科學漏洞也是可以忽略的。氦閃是天文學的名詞,我們太陽大約在50億年後,會逐漸進入紅巨星時期,核心溫度逐漸升高,當溫度升至大約1億度(目前1500萬度)時,太陽內部的氦元素將被點燃。
  • 太陽若是發生氦閃,地球將是何下場?
    了解氦閃之後,我們再來談談氦閃的威力到底有多恐怖。以我們熟悉的太陽為例,如今的太陽每時每刻都在進行著氫核聚變反應。科學家曾進行過一個有趣的計算,假如以人類目前的消耗水平來對比太陽的氫核聚變,太陽每秒鐘所釋放的能量可供整個人類社會消耗25萬年。
  • 網友問:如果太陽發生氦閃,那麼在太陽系內哪裡能躲?
    如果太陽發生氦閃,瞬間釋放的能量增加數億倍,太陽系內幾乎無處可逃,地球也將變成一片火海,人類最佳的選擇就是離開太陽系。我們的太陽,目前處於主序星時期,恆星內部溫度1500萬度,主要進行著氫核向氦核的融合的過程。
  • 在太陽的生命末期,會出現一種威力巨大的天體活動,氦閃
    雖然太陽最後的膨脹會吞掉地球軌道,但是我們並不需要擔憂,因為在此之前地球上就已經沒有生命了。這是因為在太陽開始急劇膨脹之前,會先發生一種威力巨大的天體活動,那就是氦閃。太陽作為一顆黃矮星,其生命周期大約為100億年左右,而現在太陽已經將近45億歲了,也就是說距離太陽最後時刻的到來還有50億年左右。太陽的最終時刻雖然還很遙遠,但發生氦閃的時間卻可能近得多。目前,還無法確定太陽發生氦閃的準確時間,也許那是四五十億年以後的事情,也許會更早一些,從理論上來講,最早在30億年以後太陽就有發生氦閃的可能性。
  • 太陽氦閃後會增大數百萬倍,為何會發生氦閃,氦閃後為何會膨脹?
    這聽起來有些不可思議,但這種事情在宇宙中卻是家常便飯,此時此刻在浩瀚的宇宙之中,不知道有多少恆星正處於生命的末期,經歷著從氦閃到膨脹的過程。那麼太陽以及與太陽類似的其它恆星為什麼會發生氦閃呢?這還要從恆星的燃燒方式說起。
  • 太陽氦閃後會增大數百萬倍,為何會發生氦閃,氦閃後為何會膨脹?
    也就是說太陽的體積大概是地球體積的130萬倍,就算是把太陽系中所有的天體都投入太陽,對於太陽來說也不過就是吃了一口烤麵筋,絲毫沒有壓力。現在的太陽已經很大了,但未來的太陽還會更大,因為在太陽發生氦閃之後,體積還會增大數百萬倍。
  • 《流浪地球》能成真嗎 太陽多久會氦閃 科學家表示慢慢等吧
    不知道在春節期間,大家有沒有抽空去上一趟電影院,看一看最近大熱的《流浪地球》這一部代表了目前,中國科幻電影最高成就的電影,當然這只是暫時的,誰也不能保證之後會不會有更加優秀的科幻電影出現,《流浪地球》電影改編自劉慈欣的同名小說,劇情方面雖然有很大的不同,但今天在這裡,我們不討論電影和小說的問題
  • 太陽氦閃,用流浪地球電影中的方法能拯救人類嗎?
    ,但實際上這一事件的發生應該還需要30~50億年的時間,在氦閃發生的一刻,太陽將於一瞬間釋放相當於數百萬年中的核聚變能量,這樣的能量爆發是地球無論如何都承受不起的,它會於一瞬間把地球的海洋全部蒸發,地面都燒成熔巖,遑論地球表面的生態環境和生命物種了。
  • 太陽是否會提前氦閃?科學家推測出太陽的「退休年齡」,引人擔憂
    小時候,在我們聽的枕邊故事裡,對太陽的稱謂都是太陽「公公」,也就是說,太陽是爺爺這一輩的。幸好太陽不知道,不然的話估計也會很不服氣,按照地球的年齡算,人家太陽真的還年輕著呢。更何況,按照太陽的「生理年齡」計算,它還正處於壯年時期,正所謂「三十一枝花」,這和成人類狀態,太陽剛好是一票小姑娘追著喊著嫁給他的黃金年齡,剛好不老也不嫩。也就是說,太陽還可以為人類的發展這項事業貢獻力量好多年,我們一點也不用擔心哪天就得開著地球去流浪這種事情。當然啦,居安思危是一種美德。
  • 太陽的氦閃或會提前發生,未來人類該怎麼辦?
    根據相關天文學家的報告可以看出,太陽從出現到今天早有135億年的光輝歲月了,現如今正年輕。照往常的狀態看來,我們現在還不用擔心生死存亡的危險。但儘管如此,我們依舊要防患於未然,努力提升科技水平,儘早防範未來會出現的危險及隱患。
  • 我們真的要去流浪?其實太陽確實會氦閃,但並不是現在
    我聽說太陽正在膨脹,那它會炸嗎?如果不會那它能變得多大?的的確確一直以來太陽都在緩慢的變大、變亮。這是因為在日核(太陽中心區域,半徑約為太陽的25%)中發生的由氫聚變成氦的過程使得太陽核心的氫越來越少。
  • 《流浪地球》中的太陽氦閃,行星發動機,引燃木星是硬傷嗎?
    但是要注意,科幻作品不僅有科學的基礎打底,更有對未來的幻想。科幻作品中不符合現代科學理論的情節或許會隨著基礎理論的迭代而變得現實。嚴格來說《流浪地球》算作是不硬不軟的科幻電影。這篇文章是粉絲對我的提問,並希望我談談《流浪地球》的硬傷。既然如此,那我就科普一下!
  • 《流浪地球》劇情起因於太陽將發生氦閃,這種事件的威力咋那麼大
    ,行星的生態環境當然也會被瞬間摧毀,地球距離太陽只有1.5億公裡,是根本無法抗拒太陽的氦閃爆發能量的,這就是如今即將上映的電影《流浪地球》的劇情前提。其實太陽在發生氦閃之前,體積就會不斷變大,從現在的時間來看的話,大約在15億年後太陽的體積就會不斷變大,這是因為它內部氫元素變少氦元素增多的緣故,不過其變大的幅度並不大,再經過15~35億年,太陽的氦閃現象才會發生。
  • 太陽發生氦閃時,真的能氣化地球嗎?
    氦閃是中小質量恆星在紅巨星時期發生的氦燃燒現象,每次氦閃的持續時間只有幾秒鐘,但釋放能量是正常恆星的數千億倍,如果那時候地球還存在,氣化地球也不是不可能的事!
  • 太陽和地球都有壽命,那麼到時候人類怎麼辦?躺著等死嗎?
    《流浪地球》逃離太陽系的原因是太陽在300年後將發生氦閃,而在氦閃來臨之前,太陽將變得極為暴躁,輻射增加,太陽風暴威脅近地軌道衛星運行!誠然這一切都是靠譜的預估,但這個300年還是太短了,科幻片基於劇情需要可以隨意修改數據,但科學卻不容忽悠,如果太陽真的只有300年就要氦閃,人類估計只能造一艘飛船跑路!
  • 以人類現有科技水平能否失去太陽?可以,但無法保證所有人的存活
    擁有智慧與文明的人類不再完全依賴於自然,特別是在科學誕生以後,人類可以利用科學的力量在一定程度上抵禦自然的災害,可以在相對惡劣的環境下為自己營造出一個適宜的生存空間,如果人類文明一直發展下去,人類也許會擁有改造星系、甚至宇宙的能力,不過這都是很遙遠的事情,是我們現在所無法預計的。那麼我們就來說說當下吧,以人類現有的科技水平來看,能夠在失去太陽之後存活下來呢?