穩定的地球環境離不開穩定的太陽狀态。這樣穩定的狀态我們的太陽還能維持多久?之後又會何去何從?
摘要
像所有恒星一樣,太陽最終會燃燒殆盡。在它的消亡時刻到來之前,哪幾個階段在等着太陽呢?一位天文學家向我們做出了如下解釋。
并不像燈泡的熄滅那樣,所有的星星終有一天會走向消亡,我們的太陽也不例外。但它在消亡前會經曆哪些階段呢?如今,它處于自己漫長的生命周期中的哪個階段?“太陽正處于生命的中期,整個生命周期應該會持續大約130億年(其中主序星階段約可持續110億年)。今天,它已經存在了大約50億年。它處于最長的一個階段,被稱為“主序星階段”,巴黎天文台的天文學家西爾維·卡布裡特(Sylvie Cabrit)解釋道。
在主序星階段,太陽會如何演化?
專家繼續說道,“主序星階段對應着恒星中心氫聚變成氦的階段”。在主序星階段,恒星可以根據測量出的亮度和它的顔色進行分類:紅色恒星被認為是冷的(比太陽更冷),而藍色的恒星則更熱。
“在恒星核心将氫融合成氦的過程會釋放能量,并使恒星在中心保持足夠熱量以抵抗重力并防止其坍縮到自身上。這顆恒星達到了某種平衡:由于這種核反應,太陽可以進行自我調節。”西爾維·卡布裡特(Sylvie Cabrit)描述道。
消亡的過程中,太陽會變成紅巨星:它是什麼?
我們的太陽應該會在主序星階段上停留110億年(所以這個階段還可以持續約65億年)。“當太陽的核心完全轉化為氦核時,它将成為一顆紅巨星。恒星的核心收縮,而外殼膨脹和冷卻。然後它将在核心周圍的薄層中實現氫的聚變。”天文學家解釋說。然後太陽應該變得越來越紅,它的亮度應該增加到現在的幾千倍。此外,“它的半徑将大大增加,在8億年後将達到當前半徑的200倍”,西爾維·卡布裡特(Sylvie Cabrit)補充道:膨脹後的太陽表面可能會對應在地球現在的運行軌道這一位置上。
在太陽消亡之前,它發出的強光會粉碎小行星。
就在消亡前,太陽應該會摧毀小行星帶。然後一個新的階段在等待着太陽。天文學家解釋說,這叫“氦閃”。那時,太陽核心的溫度應足夠高可以讓氦轉化為碳和氧。“這顆恒星突然收縮并達到一個新的平衡,其半徑減少到現在半徑的10倍。但這種平衡隻會持續一億年,這很短暫。"
走向太陽的最終階段:白矮星
當恒星核心中的氦完全轉化為碳和氧時會發生什麼?“這顆恒星進入了所謂的漸近巨星分支。氦聚變在某一層中重新發生,導緻它再次膨脹,”天文學家繼續說道。
随後,太陽這顆恒星經曆了一系列“熱力變動”:“太陽失去了部分質量,它們逃脫了它的引力。它的整個外部被釋放,然後形成一個行星狀星雲。這個過程露出了它的核心:它是白矮星的最後階段,這是一種非常密集的天體,有地球那麼大,”西爾維·卡布裡特說。一顆白矮星每立方厘米濃縮1噸物質。然後在數十億年的時間裡,白矮星冷卻下來,然後變成了一顆黑矮星。不過專家指出“這個階段還沒有被觀測到過,已知最古老的白矮星仍然有3000°C的溫度。”
太陽的消亡:對太陽系的其他部分有什麼影響?
太陽的演化不會對太陽系的其他行星全無影響。首先,溫度會升高。“宜居帶将發生變化,因為太陽的半徑和亮度會增加很多”,西爾維·卡布裡特(Sylvie Cabrit)評論道。離恒星最近的行星會發生什麼?“由于太陽質量的損失,它的引力會減弱:水星、金星和地球的軌道将向後移動。這種位移可以保持行星的離心力和太陽的引力之間的平衡”,專家繼續說道。
在紅巨星階段,地球的命運是不确定的。“也許地球不會被完全吸收。金星也可能是這種情況。但水星必然是會被完全吸收了。太陽系的宜居地将向火星移動,然後在紅巨星階段結束時向木星和土星移動”,西爾維·卡布裡特(Sylvie Cabrit)描述道。
太陽質量的損失可能會破壞地球的大氣層。即使我們的地球暫時保住了它的大氣層,它無論如何都會在高溫的影響下(與水一起)蒸發。“我們地球的表面将變得像水星或金星一樣完全幹燥,在紅巨星末期,太陽膨脹至它的邊緣到達當前地球軌道時,地球的表面将幾乎變成熔岩”,天文學家這樣總結道。
BY:Nelly Lesage
FY:無窮
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