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成也太陽敗也太陽,太陽留給人類的時間不多了,只剩下10億年?
2022/03/13
2022/03/13

相信很多人都聽說過這樣一句話, 太陽還有大約50億年的時間才會熄滅。人類為什麼會知道50億年後的事情呢?這是因為宇宙中的一切壽命都是有限的,包括我們的太陽。人類預測太陽的壽命期限,是在觀察了眾多恒星之後,得出的一個規律。

太陽和宇宙中的眾多 恒星一樣 誕生于星雲之中。雖然它質量巨大, 佔據整個太陽系質量的99%以上,但是太陽含量最多的居然是氫,宇宙中質量最小的元素。一顆恒星的壽命長短取決于它的氫原子能持續多久的 聚變反應,注意是氫反應的時間,而不是氫的含量,並不是質量越大的恒星壽命就越長。相反, 質量和體積越大的恒星,它的壽命就越短

如圖所示

天文學家通過觀察與太陽大小相似的恒星,模擬出了太陽的一生。我們經常說的46億年其實是虛歲, 太陽的詳細年齡是45.7億歲,對于這個體積的恒星來說正值壯年

太陽的理論壽命是大約100億歲,也就是說太陽還沒有走過自己壽命的半程。這個時期的太陽叫做 主序星,等太陽消耗完自己的氫之後,它便會進入一個 膨脹時期,叫做 紅巨星。太陽將進入自己的老年期,會 依次吞噬掉水星、金星、地球乃至火星

太陽與紅巨星

紅巨星時期不會維持太久,不超過一億年的時間,太陽就會坍塌。 氦聚變取代了原本的 氫聚變,使恒星 內部收縮外部膨脹,當這個差值達到太陽無法承受的地步,它便會迎來最後的終焉。

太陽的生命在此次坍塌後便徹底結束,只留下一顆暗白色的實心體獨自在宇宙中。曾經圍繞它的一切天體,要麼毀滅在了紅巨星時期,要麼在最後坍塌之際,被巨大的力量震碎,成為了塵埃加入另一個星雲, 變成新生恒星的原料。至此,太陽走完了自己的一生, 只剩下一顆白矮星,作為太陽最後的墓碑

太陽會進入這一階段

逐漸變熱

既然太陽還有50億年的壽命,且不說人類能否延續這麼久,就算我們可以,50億年的時間,還不夠人類發展,最終離開整個太陽系嗎?這 留給我們的時間不是挺充足的嗎?

是,沒錯,太陽的主序星時期還有足足50億年,光看這個時間,完全可以讓人類慢慢琢磨。可問題是,所謂的主序星,並不是指恒星維持現狀一塵不變,而是 它能夠提供穩定持續的能量。也就是說, 太陽在主序星時期,也是會有變化的,最明顯的變化就是溫度上升。太陽的溫度來自它散發的能量,這些能量裡面除了我們能看見的太陽光,還有我們看不見的光,比如 紫外線

紫外線與紅外線

一提到紫外線大家的腦海裡,就會冒出殺菌。 紫外線為什麼會殺菌?因為它可以改變細菌或者病毒內部的 基因結構,進而 改變外在以及其原本的特性。如果紫外線直接照射到我們身上,我們同樣會發生變化。

最常見的由紫外線引起的疾病就是 皮膚癌。太陽溫度變高勢必會導致紫外線加強,地球抵擋紫外線的法寶是大氣中的 臭氧層。這是地球花費了上億年才形成的保護層, 堅強但又十分脆弱

可別小看了紫外線

臭氧並不臭,它是一種很難形成的 三氧原子結構。我們所說的氧氣,是由兩個氧原子組成的分子,而臭氧是由 三個氧原子組成。三個氧原子的結構非常的不穩定,如果有其他自由基存在,它們會 從中奪取一個氧原子走,臭氧分子就會遭受到破壞。人類排放的氣體裡面含有 碳、氫、氯幾種元素的化學物質,這是最容易與臭氧發生反應的,所以隨著人類活動的加劇, 地球的臭氧層反而越來越薄弱

臭氧的構成

太陽在主序星時期, 每隔10億年就會增加10%的能量輻射,可不要小看了這增加的能量,哪怕增加1%對于我們的影響都是巨大的,也就是說人類根本就熬不過太陽變熱的第一個 10億年留給人類的時間,可能也只剩這麼多了

造成的後果

最明顯的變化就是地球也會變熱。作為太陽的一顆行星, 地球必須承接太陽給予自己的一切能量,不管這份能量多還是少。由于人類的活動,導致現在全球氣溫變暖,兩級冰川融化速度加快。如果這個時候,再加上太陽的能量增加,雙管齊下, 大片陸地被淹沒的時間可能會比我們預計的還要早

陸地被淹沒構想圖

海平面上漲,陸地面積減少, 人類的生存空間被不斷壓縮,先不說各民族與各文化,就個體與個體之間,就會因為資源而大打出手。沒有了足夠的土地耕種,迫使人類將所有希望壓在地球身上,從自然中掠奪。可升高的溫度讓整個地球的生態環境改變,縱使人類想要獲取資源, 到時候有足夠的資源供大家使用嗎?

太陽變身火球

這還不是最慘的,因為 二氧化碳濃度的升高,地球的 溫室效應只會在未來更嚴重。地球將變成金星的翻版,接收到的太陽能量大,自身的溫室效應又嚴重,看看金星就能看到我們的未來。這時的人類 只能往地下走,以躲避炎熱的環境。由于溫度高,地表的淡水蒸發殆盡,只剩下少量的地下水可供人類飲用, 陷入糧食危機的人類再一次面臨飲用水危機。也許到那個時候,地球的人口數量會下降,文明會退步

太陽的能量加強,紫外線也將更加強烈。地球的臭氧利用自己的不穩定,通過分解出氧原子來消耗紫外線的能量。臭氧是有限的,消耗完之後需要及時補充, 保證被分解的臭氧以及形成的臭氧達到平衡。現在的我地球能勉強維持這個平衡,當平衡一方傾斜,消耗的速度完全比不上形成臭氧的速度,那麼保護就會蕩然無存。整個地球被暴露在紫外線之下, 但凡被太陽光照射過的生物,基因都會受到改變

這個時候的地球,已經 極度不適合大部分生物生存

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