從古至今,太陽在人們心中的形象都是無比崇高的,而事實上地球生命能夠孕育發展也完全依賴於太陽,可以說地球生命所需的全部能量本質上都是由太陽所提供的。
太陽是太陽系中唯一的恆星,也是太陽系中個頭最大的天體,雖然太陽系中各種天體眾多,但和太陽相比都不值一提。太陽系擁有八大行星、173顆行星的衛星、大量的矮行星、小行星帶以及柯伊伯帶中數不勝數的小行星以及其它天體,然而這眾多的太陽系天體加總在一起,只佔據太陽系物質重量的0.14%,而剩下的99.86%全部被太陽所獨佔,也正因為如此,太陽才能夠以其強大的引力將太陽系中的所有天體牢牢束縛,使其有序運行。太陽的質量如此巨大,體積自然也就不會小,不過作為一顆恆星,太陽並不是一種密度很高的天體,所以它的體積並沒有它的質量這麼誇張,但也差不多少。
雖然太陽的密度不是很高,但它的直徑也達到了139萬公裡,而地球的直徑還不到1.28萬公裡。
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。
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。
太陽的光和熱完全來源於太陽內部的氫核聚變。
雖然我們所看到的太陽光芒來自於太陽的外圍,但氫核聚變發生的區域卻不在太陽外圍,而是在太陽的內部。氫元素在太陽內部的高溫高壓的作用之下產生聚變反應,並生成氦元素,與此同時釋放出巨大的能量,並向外輻射。
然而氫元素聚變生成的氦元素並不會一同擴散到太陽的外圍,它們被太陽外圍的輻射區所阻擋,於是這些在聚變過程中生成的氦元素就在太陽的內部不斷堆積。起初,這些在太陽內部越積越多的氦元素只是靜靜的呆著,但隨著氫核聚變的進行,太陽內部的壓力和溫度都逐漸升高,終於有一日,壓力和溫度達到了臨界值,於是氦元素被點燃了,氦核聚變開始了,由於氦元素在太陽內部長期堆積,所以在氦核聚變點燃的一瞬間,巨量的能量被釋放了出來,這就是氦閃。
氦閃是一種極為劇烈的天體活動,其在一瞬之間所釋放的能量之大會使近距離行星表面直接氣化,而稍遠一些的行星也會受到極大的影響。
就以地球為例吧,如果太陽發生氦閃,那麼地球雖然不會毀滅,但地球表面的生態環境將會在一瞬之間被摧毀,地球將瞬間從一顆宜居星球變為人間煉獄。這是所有恆星以及恆星附近宜居行星的必然命運,所以任何文明都必須要探索宇宙,要擁有星際航行以及遷徙的能力,這樣才能保證文明的恆存永續。不過我們還有很多時間,因為太陽氦閃是發生在30億年以後,甚至更為遙遠的事情。那麼為什麼太陽在發生氦閃之後,體積會急劇膨脹呢?很多人對於恆星的聚變過程有所誤會,認為恆星上的聚變過程是依次進行的,氫元素耗盡,才會開始氦核聚變,實則不然。
氦閃發生之後,太陽上的氦核聚變被點燃,然而此時太陽上的氫元素也並沒有完全耗盡,所以在氦核聚變的外圍,氫核聚變也在進行著。
核聚變會產生向外的輻射壓,而氫核聚變與氦核聚變疊加在一起,向外的輻射壓大幅增強了,於是太陽的體積就開始急速膨脹,太陽表面的氣殼向遠方擴散。天文學家通過計算,認為太陽的體積最終會膨脹為現在的130萬倍到380萬倍之間,而它的直徑至少將達到1.5億公裡以上。很遺憾,地球距離太陽1.49億公裡,所以膨脹後的太陽必然會吞沒地球軌道,屆時不用說地球生態了,連地球都不復存在了。所以不用想著建立先進的地下城躲避氦閃,因為躲得過氦閃,躲不過膨脹,星際遷徙是所有文明持續發展的必經之路,問題只是以什麼方式遷徙罷了。