太陽,是一個炙熱的恆星,同時也是太陽系的核心,大量的天體圍繞著太陽不斷運動,而太陽本身就佔據了整個太陽系總質量的99%以上,是一個龐然大物。對於人類來說,太陽的存在至關重要,因為人類離不開太陽提供的能量和熱量,地球生態系統也離不開太陽的熱量。
可以說,太陽和水一樣,都是「生命之源」,對於地球上的生物來說必不可少,那麼,如果太陽突然熄滅,地球會在多久後陷入黑暗?人類在太陽熄滅後可以生存多久?太陽如果正常運轉下去,可以燃燒多久?
首先我們來思考一個問題,太陽可能會「熄滅」嗎?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。
恆星並不會突然熄滅,人類任何已知的手段都無法在瞬間讓太陽熄滅,除非有某個物體出現在地球和太陽之間,把太陽光徹底遮擋,地球和太陽相距1.5億公裡,用光速來計算的話,如果太陽光因為某種原因被阻擋,那麼從太陽發出的最後一束光大約會在8分鐘抵達地球,隨後就會進入黑暗中。
恆星並不會突然熄滅,但是恆星會「死亡」,這個過程就是恆星膨脹為紅巨星,隨後逐漸冷卻的過程,宇宙中沒有任何東西可以永遠存在,就算是恆星也擁有自己的壽命,我們的太陽是一個二代黃矮星,像太陽這樣的黃矮星壽命大約是100億年,目前太陽已經存在了45.7億年,也就是說大約在50億年後,太陽就會「死去」。
但是像太陽這樣的恆星,即使是走到自己生命的盡頭,也不可能在短時內消失,而是經歷一系列複雜的變化後慢慢進入不同的狀態,比如太陽在未來的50億年後,並不會熄滅,反而會變得更大,膨脹成為一顆「紅巨星」。
「紅巨星」是一顆恆星在經歷了長時間的燃燒後,步入「老年期」後進入的一種不穩定狀態。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」。
太陽在未來經歷了紅巨星階段後,也會變成一顆「白矮星」,白矮星是一種高密度且高溫度的恆星,但是表面亮度很低,即使太陽發展到這個階段仍然是一顆恆星,並且可能會保持這個狀態數十億年,在這個過程中逐漸冷卻,直到成為一顆「黑矮星」。
「黑矮星」是恆星演化的最後階段,也是太陽未來的最終歸宿,直到太陽演變成為一顆黑矮星後,才可以說太陽「熄滅」了,這個時候的太陽已經無法再輻射熱量,也不會再散發光芒。
目前,科學家並沒有在宇宙中發現黑矮星,因為一顆主序星演變成為黑矮星需要的時間十分漫長,甚至要比宇宙的年齡還要久,因此我們的宇宙中還沒有恆星演變成為黑矮星。
太陽想要完全熄滅,至少還需要百億年甚至是更久的時間,才會完全停止輻射熱量。太陽由大量的氫和氦組成,大部分都是氫,而聚變反應促使氫轉化為氦。大約65億年後,太陽核心的氫幾乎被燃燒乾淨後就會導致引力失衡,最終太陽開始膨脹,這個過程對於恆星的一生來說可能十分緩慢,但是對於人類來說,如果太陽核心核聚變反應異常,我們可能要很長一段時間才能發現,甚至是在幾萬年後才能發現太陽的狀態「異常」。
人類的存在對於太陽漫長的一生來說可能無足輕重,但是對於人類來說,太陽的任何變化都會產生巨大的影響,如果太陽突然消失,地球溫度會不斷下降,並且氧氣寒冷不斷降低,幾乎所有生物都會滅絕,可能只會有一些微生物躲藏在海洋的深處倖存。
在太陽成為紅巨星之前,太陽表面的溫度會越來越高,科學家認為,可能不需要幾十億年後,未來的幾億年太陽的溫度不斷升高,地球就可能變成一個大火球,和現在的金星一樣成為一個炙熱的地獄。