如果太阳死了,地球会发生什么?

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那么当太阳“灭了”将会发生些什么呢?

“ 答 案 ” 与太阳的发光机制有关。

随着大量氢、少量的氦以及一些其他元素聚集在一起,恒星开始慢慢形成。由于气体本身有质量,所以如果把大量的气体放置在一个地方,那它们就不可避免地在自身重量的作用下坍塌。于是使得原恒星内部产生压力,这压力加热气体致使其电子与原子分离,此刻的气体变成了带电的或者电离的(一种被称为等离子体的状态)。

每个氢原子含有1个单独的质子,当与其他氢原子融合聚变后,则变成了含有2个质子和2个中子的氦原子。聚变释放出的能量以光与热的形态释放,它们产生朝外的压力以阻止气体的进一步塌缩。

这儿有充分的氢元素能够维持这一进程使之持续几十亿年,但最终,太阳将再也无法产生出那么多能量,在自身重量的影响下,它将一步步走向灭亡……

此刻,它再也不能产生充分的压力来使氦元素聚变。在太阳核心表面留下的氢元素将会继续聚变,产生出一点儿额外的能量,使得太阳继续保持光亮。

然而,氦核会自行塌缩,同时释放出能量,虽然不是通过核聚变。而只是由于压力的增加(压缩任何气体都会增加其温度)。能量的释放导致更多光和热的产生,使得太阳变得更亮。然而,另一方面,这能量会使太阳膨胀成一个红巨星。

红巨星之所以呈现为红色,是因为其表面温度比像太阳那样的恒星要低。即便如此,它还是比温度更高的同类要大的多。

解释:一个膨胀的红巨星正要吞没旁边的一个气态巨行星。在太阳系里,当太阳变成膨胀的红巨星,水星、金星乃至于地球也会是如此下场。

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根据2008年的一项研究预测,太阳将变得很大以至于最外层表面周长达到约1.7亿公里。变成一个能够吞没水星、金星、地球的红巨星需要500万年。

在太阳要变成一个红巨星的时候,地球将会被“烘烤”成一个气态行星,海洋蒸发分解成了氢气和氧气。氢气逃逸到了太空,氧气和地表岩石发生反应。

那时,氮气和二氧化碳可能会变成大气的主要成分。到那时,我们的后代子孙将会选择去火星甚至是太阳系外更远的地方生存。但即便是火星也不可能一直是适于人类栖息的地方,一旦太阳变成了红巨星,在当前轨道的天王星可能也热得难以生存,更别说那时的火星了。

相关专家指出:太阳这类恒星在太阳风的影响下会随着时间推移逐渐失去质量,越来越轻。太阳周围的行星轨道会逐渐膨胀,但这速度不会快的足以拯救地球,如果海王星的边界够远的话,它可能会成为人类的家园。

行星状星云

大约20亿年后,太阳将会使氦融合成碳和一些氧,但在这过程中只释放少量能量。一旦最后一点氦消耗殆尽,就再也没有足够多的辐射能可以使太阳保持膨胀去对抗自身重量。此时,太阳的内核会变成一个白矮星。膨胀的太阳的外层与其核心的联系不再密切,由于它们之间距离很远,所以当内核坍塌时,它会离开大气层外层,结果是太阳变成了一个行星状星云。

由于白矮星是靠压缩而非聚变加热的,最初它们相当热,表面温度可以达到5万华氏度(接近28000摄氏度),它们会照亮星云中缓慢膨胀的气体。因此,数十亿年后外星人中的天文学家们可能会看到类似于天琴座环状星云(著名的行星状星云)的东西,我们的太阳曾在那里闪耀。

天琴座环状星云

一颗正走向灭亡的类太阳恒星周围发光的物质

Image: NASA, May 23, 2013.

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来源:http://astronomy.com

作者:Amber Jorgenson

翻译:匡仁昆

校对:南珂婷

编排:刘文慧

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