從分子雲坍縮形成太陽,到變成白矮星最終熄滅,這就是太陽的一生

2020-12-03 宇宙科普檔案

在浩瀚的宇宙中,太陽系孕育出了人類。可以說,人類的繁衍與發展都離不開太陽。而科學家們通過研究發現,宇宙中所有的星體都是擁有壽命的。按照計算,太陽已經燃燒了46億年之久,正處於恆星的壯年時期。但它終有一天也會因為「燃料耗盡」而熄滅。

太陽系模擬圖

今天小編就帶大家回到46億年前,了解一下太陽的「一生」。

升起的太陽

宇宙大爆炸之後,看似沉寂的宇宙卻發生著天翻地覆的變化,一片巨大的分子雲中的其中一部分發生了引力坍縮,坍縮過後大部分的質量被集中在了中心,從而形成了太陽。而其餘的質量便在外圍攤平,並形成了一個原型星盤,繼而為之後的水星、金星、地球等八大行星的形成奠定了基礎。這就是太陽系的雛形。

分子雲

在接下來大約46億年裡,太陽內部一直在發生著核聚變,無時無刻不再發生著爆炸,並且變亮了40%左右。在此期間,地球孕育出了原始生命,並進化出了智慧生命,也就是人類。

原始地球模擬圖

十億年過後,太陽會繼續變亮10%左右。等到那個時候,地球將不再適合生存,海水蒸發,硫化氫及甲烷隨時都會引起大火。除了細菌之外,沒有任何生物可以生存。火星或將成為新的宜居星球。

在接下來的40億年的時間裡,太陽會經歷次巨星階段,核燃料逐漸耗盡,溫度開始下降。有氦構成的核心將取代氫元素。隨著時間的推移,太陽的體積會逐漸膨脹。終有一天會吞噬掉水星、金星以及地球。

就像電影《流浪地球》中所說的,太陽的急速老化不得不逼迫人類做出離開太陽系的決定。40億年過後。太陽將會變成一顆巨大的紅巨星,太陽系也被太陽吞噬的僅僅剩下了五大行星。

《流浪地球》畫面截圖

時光再一次流逝數百萬年後,太陽將會逐漸收縮,變成散發著白色光芒的白矮星。而五大行星也會逐漸的脫離太陽系軌道。太陽系從此不復存在。在此之後,太陽還將以白色的光亮點綴宇宙長達100億年之久。

白矮星

在這漫長的時間裡,已經移民至新行星的人類每年都會用新的科技手段來觀測太陽,並記錄下它的變化,畢竟太陽孕育了我們,也改變了我們。

相關焦點

  • 恆星的一生是怎樣的?太陽最終會毀滅地球嗎?
    在宇宙中,當星際氣體的密度增加到一定程度時,由於其內部引力的增長大於氣體壓力的增長,這團氣體雲就開始收縮。這樣的傾向一開始,其自身引力使巨量物質的密度普遍增大。巨大質量的星際物質開始變得不穩定。這些巨量的星際氣體與塵埃坍縮進行得越來越迅猛,開始分裂形成較小的雲團,密度也增大了許多。這些較小的雲團最終將各自成為一顆恆星。
  • 隨著太陽的演化,人類會轉移到火星生存?
    ,都是在緻密的分子雲內形成的。分子雲的典型質量為10^5個太陽質量,分子雲一般是穩定狀態的,但是可能會受到宇宙中的各種波動,如超新星爆炸產生的衝擊波,這樣分子雲內部就有可能形成密度緻密的核心區。分子雲中的分子因為引力而相互吸引,慢慢向核心區坍縮,形成一系列的團塊。這些團塊會慢慢結合形成大的團塊,然後由於不斷地旋轉,會將其不規則的表面轉化成未然密集中心旋轉的盤,中心區就會變成一顆原恆星。
  • 太陽未來會是變成白矮星、中子星還是黑洞,太陽系會消失嗎?
    圖2 太陽系行星在圍繞太陽旋轉恆星一般是如何演化的一般來說,恆星的演化過程就是研究恆星誕生到消亡的全過程,主要包括恆星的誕生、成長、成熟、衰老、消亡的全過程。在不同階段,恆星又有其獨有的名稱,包括:分子雲、主序星(我們的太陽現在正處於主序星的中年期)、紅巨星、超巨星,末期有三種可能的冷態,分別是白矮星、中子星和黑洞。這就是恆星演化不同階段的形態。
  • 太陽是如何形成的,恆星是如何演化的?
    隨後,由於某些原因,這些自由漂浮的氫氣聚集而形成了太陽和太陽系。通常,我們認為,太陽和太陽系的前身是一個緩慢旋轉的由氫分子,氦分子和灰塵組成的分子雲。之後,分子雲由於自身的重力而壓縮,伴隨著壓縮過程,分子雲的旋轉速度變得更快。分子雲的高速旋轉最終使它變成了一個巨大的圓盤。
  • 太陽,熄滅或是永恆燃燒?
    典型的巨大分子雲直徑大約100光年,並且包含高達6,000,000個太陽質量(1.2×1037千克)的質量。當它崩潰時,一個巨大分子雲會分裂成越來越小的碎片。在每一個碎片中,坍縮的氣體都會釋放重力勢能轉化成熱能。隨著溫度和壓力的升高,碎片凝聚成被稱為原恆星的超熱的氣體旋轉球。
  • 太陽,熄滅或是永恆燃燒?
    恆星演化各個時期示意圖 圖源:百度百科2.1恆星的誕生2.1.1原恆星所有的恆星都從通常被稱為星雲或分子雲的氣體和塵埃坍縮中誕生典型的巨大分子雲直徑大約100光年,並且包含高達6,000,000個太陽質量(1.2×千克)的質量。當它崩潰時,一個巨大分子雲會分裂成越來越小的碎片。在每一個碎片中,坍縮的氣體都會釋放重力勢能轉化成熱能。
  • 太陽為什麼燃燒了46億年還沒有熄滅?它的最終命運會如何
    但同時,人們也對太陽有了更多的迷惑和不解,最讓人們不解的就是太陽為什麼可以燃燒,而且根據科學家的推測,太陽已經燃燒了46億年之久,它為什麼可以燃燒如此長的時間還沒有熄滅?它的最終命運又會是如何?我們都知道,任何物質的燃燒都是需要燃料的,沒有燃料就無法燃燒起來,太陽自然也要滿足這個基本的規則才行。
  • 白矮星可能不是太陽生命的終點,太陽最終可能會演變成「黑矮星」
    、成長、壯年、衰老和死亡的一生。質量大的恆星,大多是太陽質量8倍以上的恆星,通常被稱為「超巨星」,此類恆星生命最短,很快就會能力消耗殆盡,並發生劇烈的大爆炸,稱為超新星,最終也可能演化為黑洞。膨脹中的紅巨星此前,科學家一般認為「白矮星」就是類似太陽那樣的恆星的最後歸宿,不過顯然由於白矮星在形成時有著極高的溫度
  • 氫、氦消耗殆盡後的太陽會變成什麼樣?恆星最終的歸宿
    地球因為太陽而富有生機,人類每天都在接受太陽的恩澤,太陽創造了能量,創造了生命,對人類而言太陽的偉大不言而喻,每天清晨出生太陽火紅火紅的從東邊的地平線上冒出來,美麗壯觀,幸福的一天開始了,沉浸在幸福之中的我偶爾會手搭涼棚,抬頭看看這耀眼的大火球,「你是那樣的高高在上,聖神莊嚴,人的一生不過幾十秋,最終化為塵土,那你的最終歸宿又是什麼呢?
  • 太陽熄滅人類多久後才能知道?
    我們的太陽是一個二代恆星,也就是某個恆星死去後,噴發出來的大量物質形成了原始的太陽系星雲,在漫長的時間後,太陽才從星雲中誕生。恆星很大,但是恆星的熱量都來自於恆星內部的熱核聚變,我們的太陽也不例外,隨著恆星內核的燃燒,最終無法保持平衡發生引力坍塌,導致太陽膨脹也更加明亮,但是溫度已經大大降低。 當太陽膨脹成為紅巨星時,會膨脹到地球如今的位置,地球很可能被太陽的引力撕碎,這個過程大約會持續10萬年左右,在太陽膨脹的過程中,會不斷丟失質量,表面溫度也會越來越低,最終變成一顆「白矮星」。
  • 太陽熄滅人類多久後才能知道?
    我們的太陽是一個二代恆星,也就是某個恆星死去後,噴發出來的大量物質形成了原始的太陽系星雲,在漫長的時間後,太陽才從星雲中誕生。恆星很大,但是恆星的熱量都來自於恆星內部的熱核聚變,我們的太陽也不例外,隨著恆星內核的燃燒,最終無法保持平衡發生引力坍塌,導致太陽膨脹也更加明亮,但是溫度已經大大降低。 當太陽膨脹成為紅巨星時,會膨脹到地球如今的位置,地球很可能被太陽的引力撕碎,這個過程大約會持續10萬年左右,在太陽膨脹的過程中,會不斷丟失質量,表面溫度也會越來越低,最終變成一顆「白矮星」。
  • 【天文地理】太陽,熄滅或是永恆燃燒?
    太陽是太陽系中存在了約45.7億年之久的恆星,對於人類而言,太陽的重要性不言而喻。然而,人類歷史相對於地球歷史乃至太陽的悠長歷史來說只不過是微不足道的一小段。在人類的未來裡,太陽將繼續燃燒或是逐漸熄滅?要想尋求這一答案,需得先了解恆星發光發熱原理和演化歷程。
  • 白矮星,中子星和黑洞,我們的太陽死後會變成什麼?
    又或者發現了一個以前從未間過的動物,這是一個全新的物種還是亞種?是雌性還是雄性?是綠色,藍色還是青色?等等等等……然而,有時候神奇的大自然會給我們幫大忙,在兩種事物中劃出準確的分割線,就比如區分白矮星,中子星和黑洞。它們可能都是已經逝去恆星的殘骸,區分它們的方式也很簡單,就是看它們如何抵抗那勢不可擋的重力。
  • 太陽成為面冷心熱的紅巨星後,核心是怎麼變成一顆白矮星的?
    到那時,氫殼燃燒產生的能量會比太陽目前主序星階段產生的能量更多,但外層離子體的氫會阻礙光子的運動。當光子在氫離子介質中移動困難時,便會形成向外推的輻射壓力。這些額外的輻射壓力,會使恆星的半徑增加到原來的10到100倍。
  • 太陽的前世是超新星,後世是白矮星,那麼會一直是白矮星不變?
    這一點有如下理論支持:1、宇宙大爆炸早期的氣體元素幾乎就是氫與氦以及少量鋰等元素,不會有重元素2、形成太陽系的星雲物質中,重元素筆記極高,從地球上發現的元素即到達到了92個質子形成的鈾元素,至少從1-92號元素中並沒有缺席,這是大爆炸時代的氣體雲中所沒有的!
  • 太陽會坍縮成黑洞嗎?如果太陽變成了黑洞,地球會被吞噬嗎?
    當核心壓縮時,它會升溫,最終產生超新星爆炸,爆炸後,物質和輻射被拋入太空,剩下的殘骸是高度壓縮的恆心核心。黑洞的類型只要恆星坍縮成了一個黑洞,那麼從此之後,它就會從我們的視野中消失。由於核心的引力很強,核心下沉穿過時空結構,形成一個洞。原來恆星的核心現在變成了黑洞的中心部分——它被稱為奇點,這個洞的開口叫做事件視界。
  • 太陽永遠到達不了錢德拉塞卡極限只能成為一個白矮星
    這個理論的意思就是說恆星死亡時殘留的質量不得超過錢德拉塞卡極限,否則電子簡併壓就無法抵禦引力的壓力,坍縮就將繼續,最終收縮為一個中子星或者黑洞。其表達式為:太陽是一顆黃矮星,憑著它自身的質量,在死亡時中心壓力無法達到激活碳核聚變的能力,因此核聚變反應終止,就不會發生超新星大爆炸,只會變成一個紅巨星,拋棄外殼部分質量後,中心部分只能成為一個白矮星。
  • 這就是太陽將毀滅地球的方式
    最終,太陽將緩慢擴張5億年,然後又迅速擴張5億年,我們的恆星將成為紅巨星。那時,太陽的直徑將比我們當前的太陽大100倍,並且明亮2000倍。 這一階段將持續大約10億年;太陽在這個階段將損失其質量的1/3。
  • 太陽變成白矮星後會逐漸冷卻下來,它還會重生嗎?
    太陽只是銀河系兩千億顆恆星中非常普通的一顆恆星,太陽在形成之初包括地球在內的八大行星也在同一時間誕生,如今地球上的絕大多數生命都離不開太陽光,我們也知道如果地球離開太陽根本就不會出現生命,那麼這顆燃燒了46億年的恆星終有熄滅的那一天,科學家也在研究太陽到底還能持續燃燒到什麼時候。
  • 中子星和白矮星實際上不是星
    過了這一關之後,星雲正式成為「原恆星」:繼續從周圍分子雲中積累質量的一大團物質,其核心由壓力支撐。該壓力來自正在發生的氘聚變反應,正好與引力抵消。在大多數情況下,在這團巨大的雲氣中,會有很多個核心在拼命成長,為自己吸引更多質量,並不斷遠離其他原恆星。在這場競爭中,有贏家也有輸家,因為一些原恆星可以獲得足夠的質量以加熱到大約400萬開氏溫度以上。