大約50億年後,太陽將變成紅巨星,有什麼方法可延長太陽的壽命?

2020-12-03 悟空科學世界

大約在五十億年之後,我們的太陽將會變成一個紅巨星,同時它將吞噬離它附近的行星—主要是水星和金星,但最終地球也會被太陽吞噬掉。但是,在此之前不久,地球將變得不適宜居住了,因為在太陽轉變為紅巨星的過程中,太陽的體積會增大,其光度也會增加,這將導致地球上的平均溫度逐漸升高。

實際上,一位讀者曾向我們提出了一個問題:

你好,是否有可能以某種方式來阻止太陽轉變為紅巨星,或者說,延長它在主星序中的壽命?

好吧,讓我們嘗試解決這個問題。

值得注意的是,在當前科技發展水平下,我們還無法影響太陽的壽命。但幸運的是,我們還有10到30億年的時間來研發正確的技術,所以,我們可以想像一下,有什麼辦法才能真正地拯救我們的太陽?

為什麼太陽會變成紅巨星?

我們知道,太陽是由氣體組成的。例如,約75%是氫,約25%是氦,其餘則為一些重元素雜質。這些氣體處於重力和星壓之間的靜水平衡狀態,重力傾向於壓縮恆星,相反,壓力傾向於使其膨脹。

太陽的核心發生著熱核反應,在此期間,氫會被轉化成氦。結果,氦氣將積聚在太陽的核心。引力壓縮氦氣,其溫度升高;壓力開始超過重力,這將導致太陽的膨脹。事實上,這個過程已持續了數十億年的時間,正在邁向它變成紅巨星的趨勢發展。

如何預防或減緩這種情況?

氫是太陽內部發生熱核反應的燃料。恆星內部熱核反應的強度取決於恆星的質量,即:恆星的質量越大,那它就越亮,燃燒熱核反應所需的燃料也就越快。基於以上原因,我們就有兩種假設的方法來延長太陽的壽命:

補充太陽中的氫儲備,以便獲取更多的燃料。減少太陽的質量,這樣一來,燃料就不會燃燒得那麼快。考慮以下方法:

需要更多的氫礦物

簡單地向太陽「傾倒」氫氣則是無效的。事實上,恆星的外層物質並不參與熱核反應。即使恆星死亡了,那它的外層也有足夠的氫來讓它燃燒幾十億年,但這種氫不會被點燃,因為外層的溫度和壓力不足以支持熱核反應的條件。為了延長恆星的壽命,不必將氫傾倒在太陽的表面,而是將氫「注入」到其核心處。太陽系中,99%的氫都存在於太陽之中。所以,我們不需要去尋找一種從外部「注入」氫的方法,而是尋找一種「搖動」太陽的方法,這樣一來,太陽的核心和它的外層之間就可以進行物質的交換。此外,即使太陽被「搖動」了,一段時間後會發生分離,但仍會有氦落到核心上,當然,該機制必須確保太陽內部物質的持續循環。

物質的持續循環會導致太陽表面溫度的增加,因此,太陽的亮度也會增加,這就需要以每秒100-500百萬噸的速度將氦物質轉移到某個地方,否則太陽中的反應會呈指數級加速。毫無疑問,太陽風會讓氦外流的,但是,隨著氦氣的排出,則太陽會損失大量的氫,隨著時間的推移,太陽的質量會減少,亮度也會降低,並且可能還會引發另一個問題,即:地球可能會開始結冰!另一方面,當把氫注入到核心時,燃燒區的體積就會增加,太陽活動也會加強,當然,太陽耀斑將會顯著增加。到那時,整個太陽系可能將變得無法居住了。出於這個原因,在紅矮星附近,生命將無法重生。一個「參照物」

一個有趣的例子就是一顆稱為HIP 102152的恆星,從許多方面來看,它與我們的太陽十分相似。例如,太陽的表面溫度為5778K,而HIP 102152的則是5723K,此外,在質量、半徑、表面重力等方面,它們幾乎是一樣的。

同時,HIP 102152的年齡比我們的太陽大40億歲。這樣看來,HIP 102152是「保存得如此完美」,我們可以通過了解它的「保存」過程或許能幫助我們如何去延長太陽的壽命。太陽,「該減肥了」!

以下有幾個假設可以減少太陽的質量。

通過藉助雷射或微波來加熱太陽大氣層的各個部分,以便增強太陽風。在太陽赤道附近建幾個空間站,用來形成環繞太陽的環形電流,這將產生一個強大的環形磁場。

同時,在太陽的極地對面,想辦法製造出磁性噴嘴。這將導致太陽在兩極有穩定的等離子體噴流。如果減少太陽的質量,這將降低核心的壓力,熱核反應的強度也會降低,如此一來,將延長太陽的壽命。從理論上講,可以開發出一種「恆星減重」的系統,該系統將逐漸減少恆星的質量,使其在數十億年內保持穩定狀態,而不會使其變成紅巨星。

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  • 50億年後,當太陽變成紅巨星,地球的結局將會如何?
    人類的家園——地球太陽已經燃燒了約50億年,大約還能繼續燃燒的50億年……真巧……人類文明若果能夠存續,必然會脫離地球的懷抱,奔向茫茫太空,至於去哪兒,我怎麼知道……其實人類根本等不到50億年後,就不得不離開地球
  • 50億年後,當太陽變成紅巨星,地球的結局將會如何?
    人類的家園——地球太陽已經燃燒了約50億年,大約還能繼續燃燒的50億年……真巧……人類文明若果能夠存續,必然會脫離地球的懷抱,奔向茫茫太空,至於去哪兒,我怎麼知道……其實人類根本等不到50億年後,就不得不離開地球,因為隨著太陽的演化,地球正慢慢脫離宜居帶,並不是地球公轉軌道飄了,而是太陽的輻射正變得越來越猛烈。
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    太陽為什麼會變成紅巨星,它會對地球造成什麼影響?,人類最先探索的當然是太陽了,太陽的體積非常大,佔到太陽系總質量的百分之98左右,不過太陽也是有壽命的,當太陽的壽命終極的時候,會發生什麼事情,下面我們就來看看科學家給出的猜想!
  • 為什麼太陽會變成紅巨星,那個時候人類應該怎麼辦?
    最近,小編在網上看到一個有趣的問題,那就是太陽在變成紅巨星之前,人類有什麼辦法迴避,並生存下來?額,小編覺得吧,其實我們思考這個問題太早了,雖然科學家們都說太陽快要走到末期了,但是實際上距離太陽變成紅巨星還有幾十億年呢,或許幾十億年對於太陽的漫長壽命是很短了,但是對於人類來說,還是很漫長的。並且如此長的時間如果人類能一直發展下來,那也應該掌握應對並且改造太陽爆發的技術了。那麼為什麼太陽會變成紅巨星呢?
  • 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?
    我們知道像太陽這樣的低質量恆星,最後都會成為一顆發著熒熒白光的白矮星,而在成為白矮星之前,太陽核心的變化,像極了一個歷經風雨之人的心境。恆星,宇宙中最古老的家族,最早可追溯至大爆炸後3億年的黑暗時代末期。這是一個驅趕黑暗的家族,是夜空裡被簇擁的明星,是萬千宇宙子民的心之所向。
  • 50億年後我們的太陽將衰老並走向死亡, 地球和人類將何去何從?
    ,但事實上對於太陽壽命的預測是相當嚴謹的,遠不是胡亂的猜測和推測。目前太陽的年齡是50億歲左右,科學家們通過計算預計太陽還有50億年左右的壽命,這也就意味著太陽正值壯年時期,從這方面來講,這也是我們人類的福分。太陽之所以能保持熊熊燃燒長達數十億年,就是因為兩種力量的平衡。第一就是核聚變產生的向外巨大的推力,第二就是太陽本身強大的向內的萬有引力,這兩種力量取得了幾乎完美的平衡,才讓太陽生命一直持續下去。
  • 太陽或許將成為紅巨星,演化晚期的恆星——紅巨星
    根據恆星質量的不同,紅巨星曆時只有數百萬年不等,紅巨星時期的恆星表面溫度相對很低,但極為明亮,之所以被稱為紅巨星是因為看起來的顏色是紅的,體積又很巨大的緣故。太陽將成為紅巨星大約在50億年後,太陽將成為紅巨星,經過科學家們的計算,屆時太陽將變得異常巨大。
  • 太陽的壽命還有50億年,但人類只有9億年,9億年後人類將何去何從
    50億年,但人類只有9億年時間,9億年後會發生什麼?人類將何去何從?根據科學家估計,太陽還有50億年的壽命,50億年之後,太陽就會完全失去能量。那麼是不是意味著地球也還有50億年的時間呢?其實地球的壽命比我們想像中的要短很多。
  • 太陽壽命大約只剩50億年,一旦消失後,人類還能撐多久呢?
    只要有太陽存在的一天,那麼地球上的萬物就能夠繼續繁衍下去,但是根據科學家的研究數據來看,目前太陽的壽命或許只剩下50億年了,不知道大家有沒有想過一個問題,如果到了未來太陽消失後,人類又能夠撐多久呢?按照太陽的能量釋放來看,到了未來,太陽也會變得更熱更大,而太陽的能量也影響著地球上的環境,地球的氣溫也會隨著太陽而繼續升高,如果到達某個臨界值後,地球的環境將不再適合人類生存了,如果那個時候人類還沒有走出地球,那麼或許我們的文明也會走向終結,也變成一顆渺小的宇宙塵埃。太陽消失後,地球會怎樣?到了50億年後,太陽的生命也會迎來終點,太陽系也會發生巨大的改變。
  • 50億年後太陽走向終點,地球和人類的命運會如何?
    地球的歷史大約是46億年,也就是形成於原始星雲,太陽也是如此。按照太陽這樣質量的恆星,它們按照具體的演化模型,大體上會在100億年的時間內「燃燒」掉內部的氫,開始變成白矮星,繼續它的時代。太陽內核處的氫在自身引力塌陷作用下,不斷的進行著核聚變生成氦,並且以光和熱的形式向外輻射能力,這也是地球上生命能量最原始最本質的來源。
  • 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
  • 太陽走完50億年時,地球會面臨怎樣的命運?
    太陽在變成紅巨星以前還將繼續存在大約50億年。每一顆恆星都有一個確定的壽命,在它生命的終點,當它耗盡了燃料時,它就死亡了。不同的恆星有不同的消亡方式,一些爆炸了,一些變成了黑洞,還有一些則變成了紅巨星並逐漸消亡。
  • 太陽的壽命還有多少年 太陽毀滅後人類會怎樣
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