我心与明月
《流浪地球》中,如果不离开太阳只是调远轨道,就在红巨星下生存会怎样?
这也许是大部分朋友的想法,毕竟红巨星时代太阳不过就是大了一点,尽管温度有所降低,但辐射面大大增加,因此地球获得总的光和热还是大幅增加的!那么让地球远一点不就可以了么,至于要将地球推到最近的恒星去嘛......那么我们来看看,这样可行吗?
上图是太阳的整个生涯历程,似乎看起来也非常符合大家的想法,太阳增大一点,就再远一点,一直还可以延续数十亿年呢,有必要这么折腾嘛.....
但太阳并不是温柔的成长为红巨星的,而是会经历一个“氦闪”的剧烈爆发过程!这是0.8倍-2.0倍太阳质量之间恒星特有的一个过程!因为这一类恒星在核心和外层的对流层之间有一个辐射层,氢元素聚变形成的氦元素无法通过对流的有效手段交流到恒星各处,因此氦元素会在中心积累,由于这个级别的恒星引力坍缩的能产生的高温并不能点燃氦元素,因此它将越积越多,一直到氢元素消耗殆尽失去支撑恒星外壳的辐射压!此时恒星外壳向内崩塌,产生极大的引力坍缩能直至点燃氦元素,它的燃烧将极为剧烈!甚至可以看成是一次微超新星爆发(当然级别不够无法炸散恒星),但会将太阳巨大的外壳抛向整个太阳系,会有一次强大的太阳高能物质扩散过程!
而且从氦闪过后太阳将变得基不稳定,太阳甚至会进入震荡模式,即氦元素的燃烧断断续续进行,太阳物质会反复抛洒,此时太阳系不再适合生存,当然远距离上仍然可以,但在获得足够光照的区域将反复遭受太阳高能粒子的轰击!其实此时太阳系基本上已经不适合生命存在,当然在震荡的波谷之间仍然有大量的时间可以提供生命之光......但这并非地球想要的,因为每次峰谷峰地球就得脱层皮,不如一劳永逸的将地球直接推到最近的恒星,重新入轨环绕恒星公转即可!
当然电影总是会给人天要绝人之路的感觉,否则如此宏大场面怎么会让您欣赏到是不!《流浪地球》还是比较讲究逻辑的,只不过将地球数十亿年的历史浓缩到数百年内发生而已,我们无需那么较真,差不多就可以了哈!
星辰大海路上的种花家
理想很美好,现实很残酷。如果在流浪地球那个世界中,地球不离开太阳而只是调远轨道,那地球人的最终结果只能是灭亡,这是无法避免的。
在我们这个世界,太阳正值壮年,我们最起码还有十几亿年可以享受和煦的阳光,在这之后太阳将逐渐脱离主序星并在某一刻爆发氦闪,而且是多次发生。但那时连人类是否存在都是个问题了,如果存在,那人类的科学技术水平已经达到了很高的水平了,甚至有可能成为小说中的"神级文明",对付这种现象根本就是小菜一碟。但对于流浪地球世界来说,时间就有点紧张了。虽然人类已经掌握了重元素核聚变,但对付恒星级别的变化还略显不足。
氦闪的威力有多巨大?据各种说法,恒星瞬间功率可以达到正常时间的上百万倍!想象一下,天空突然出现一百万个太阳时什么感觉?地球上所有的生命都会荡然无存,不管是天上飞的地上跑的还是水里游的都一样。人类想要在这种情况下活下来,很难。
此外,氦闪过后,大量被太阳抛出的物质会砸向地球,即便对于太阳来说很少的一部分,对于地球来说也是毁灭性的灾害。双重打击下,地球人还能活下来吗?
即便活下来了,接下来就是要面对不断膨胀的太阳了,虽然表面温度降低了,但体积更大了,因此地球仍会越来越热。最关键的,红巨星阶段的太阳很不稳定,随时给地球来个致命打击,谁受得了?
经历了如此巨大的灾难后,人类终于从地球上消失了,不过这时候,太阳系反而变的宜居了。太阳在完全膨胀之后,会留下一个炽热的星核——白矮星,这时候将地球推到白矮星旁边,人类就可以获得一个长期稳定的生活时间。白矮星虽然理论上不存在能量来源,但其巨大的密度、极高的温度使得其冷却时间无比漫长!这么说吧,即便宇宙诞生就形成一个白矮星,那到现在为止,这个白矮星也不会冷却下来。这个比太阳主序星阶段时间还长的宜居世界,有没有很诱人?
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张家小智儿
不论是电影还是原著,太阳氦闪都是导致流浪地球计划的唯一原因
第一次氦闪过后重元素将在太阳核心反复聚变,氦闪也会一次次发生,每次氦闪都会让太阳系的行星剥层皮,所以靠转移地球轨道来避险并不是长久之计。
太阳每次氦闪之间可能有上千年的空窗期,但每次氦闪都会对太阳系天体进行重新洗牌,人类不离开太阳系的话早晚都得死在太阳系,现实世界中的红巨星寿命往往只有几百万年,人类注定无法在太阳系久留。
在我们的现实宇宙中,太阳还有50多亿年才会膨胀为红巨星,届时整个太阳将膨胀到火星轨道附近,地球在这之前就会化为一缕青烟,不过在这件事发生之前我们人类肯定已经离开太阳系甚至银河系了。
对于生命来说最适合的恒星是红矮星,因为它的质量够小寿命够长,上千亿年的寿命足够让生命慢慢进化和发展,如果我们的太阳也是红矮星的话就不需要“流浪地球”了。
宇宙的秘密是我们远没有了解完毕的,有可能现在就有类似于太阳氦闪一样的大型灾难正在慢慢生成,但我们什么都不知道,宇宙远没有我们想象的那么安全,天体的诞生和毁灭每分每秒都在发生着。
宇宙探索未解之迷
哎,不对,无论是电影还是小说中,都不是因为红巨星才跑的,而是因为氦闪,虽然氦闪之后开启了红巨星的演化,但氦闪是致命的,红巨星倒还好,只是一个缓慢的表面温度变低,亮度增加的过程。
氦闪会在几秒钟释放出千亿倍于平常时期的能量,所到之处,寸草不生,你说你能调离多远的轨道呢?除非你跑的足够远,但是氦闪过后怎么办,那边几乎接收不到阳光,还不得被冻死。
所以只能假设在氦闪发生时,地球突然被调离的足够远躲过了灾难,再在灾难发生之后,地球又突然的回来了,生存在红巨星的眼皮底下,地球会怎样?
首先地球被烤的只冒汗,别看红巨星表面温度低(红巨星之所以红的原因),但体积膨胀了啊,所以地球接收的热量增加了好多倍,地球的温度呈现出缓缓上升的趋势,直至环境温度被加热到70摄氏度,进入温室逃逸阶段,这样的过程持续个几千万年,地球就只有稀薄的大气、干涸的海床、光秃秃的了,毫无生机。
个人浅见,欢迎评论!
科幻船坞
《流浪地球》中人类带着地球离开太阳系向着半人马座比邻星狂奔,并非是因为太阳将要进入红巨星时代,而是在这之前的“氦闪”,无论是小说中还是影视作品中这都是唯一原因。
氦闪指得是发生在0.8倍太阳质量至2倍太阳质量等低质量恒星核心处的短暂的失控热核聚变,一般发生在红巨星的时代。一般当低质量恒星内部的核聚变发生完全之后,氢已经完全被耗尽,内部剩下的都是氦。最终核心处的氦气在自身的引力塌陷下达到量子力学的简并状态,在持续的压力下核心处的氦达到一定比例便开始进行激烈的核反应,会在短短的几分钟之内释放出巨大的能量。一瞬间太阳系内的所有类地行星包括地球将直接被气化。
最终太阳变成了红巨星,它的边缘将达到火星轨道的外围,太阳达到这个阶段将变得非常不稳定,氦闪可能并不仅仅发生一次,而是在一段时间内反复发生。所以在小说中人类带着地球飞出太阳系奔着比邻星而去。
但实际上比邻星是一颗红矮星,也是恒星的一种,它的宜居带距离中心非常近,科学家曾发现在其周围有一颗行星比邻星b就处在宜居带。但同时科学家发现比邻星不是很稳定,在之前发现的剧烈的能量爆发可能一次就会导致其周围所有行星上的生物全部灭亡。所以说三体文明奔着地球而来结果不太好,而人类带着地球奔着三合星去结局可能也不会很好。
以下是《流浪地球》下说中的部分原文:太阳的演化已向主星序外偏移,氦元素的聚变将在很短的时间内传遍整个太阳内部,由此产生一次叫氦闪的剧烈爆炸,之后,太阳将变为一颗巨大且暗淡的红巨星,它膨胀到如此之大,地球将在太阳内部运行!事实上在这之前的氦闪爆发中,我们的星球已被汽化了。
科学黑洞
刘慈欣在《流浪地球》中描述了人类在研究太阳时发现,太阳的演化与科学家以前的推测不一样。氦比科学家预想速度更快的在太阳核心中堆积。这意味着氦闪即将到来。氦闪的威力是巨大的,几秒钟释放出的能量相当于太阳平时的上千亿倍。
图:恒星的演化
氦闪是0.8~2个太阳质量的恒星会经历的一个过程。因为只有恒星核心处的压力和温度才满足氢的核聚变条件,所以太阳的核聚变反应只会在核心处进行。在这里物质密度非常大,达到了每立方厘米150克,是黄金密度的7.76倍,因而不会发生对流。
图:太阳的结构,可见只有在太阳的外层才会发生对流
氢聚变后的产物为氦,由于核心处不会发生对流,氦会在核心堆积。但由于太阳质量太小,提供的压力和温度不足以点燃氦的核聚变,氦就越来越多。氦被太阳质量形成的压力压缩成了电子简并态,当太阳核心处的温度上升到1亿~2亿度时,达到了氦的核聚变条件,氦的核反应开始发生,温度进一步提高。
但由于简并态物质的密度不会随着温度的升高而降低。这导致了氦核的反应速率很快,在几秒钟之内就全部反应完,这就是氦闪。氦闪释放出来的能量相当于太阳平时释放出来的上千亿倍。巨大的能量释放形成的太阳风甚至会将木星的大气全部吹走。地球更是难逃一死。这样的氦闪会发生多次,直到太阳成为白矮星。
太阳的氦闪就像一颗超级核弹的爆炸,凡是在太阳系内的生命都必死无疑,人类只有逃出太阳系才能生存下来。当然,《流量地球》只是一篇科幻小说,氦闪也不会提前发生。它发生的时间大约在60多亿年后,在这之前,地球就被成为红巨星的太阳吞噬了。
图:膨胀到地球轨道的太阳(红巨星阶段)
讲科学堂
《流浪地球》里,太阳400年后即将发生氦闪,变为红巨星,整个太阳系将无法生存。地球如果不离开太阳,难道要坐以待毙吗?等着太阳来吞没吗?在太阳爆发氦闪的巨大能量下化为青烟吗?地球有那么抗造吗?
很多人可能都像我一样有个疑问:《流浪地球》中,是如果地球调整下轨道,就在红巨星下生存会怎样?因为《流浪地球》中的地球在逃亡途中屡屡与死神擦肩而过,历尽千辛万苦才躲过太阳的氦闪,摆脱太阳系的束缚,到达目的地比邻星。
如果地球只调整一下轨道,不去逃亡,就生存在红巨星下会不会灭亡呢?
现在的太阳大约45.7亿岁,大约50亿年后因消耗完了核心的氢,开始消耗外部的氢元素,进入到红巨星阶段。氦核心在抵抗引力中收缩变热,外部的氢因温度上升而急剧聚变,热量不断增加,传导到外层,使太阳膨胀。
地球的生死存亡取决于太阳的命运,太阳打个喷嚏,地球也要感冒。如果太阳变成了红巨星,半径会是现在的200倍,体积膨胀到木星以外,它会有强大的高能物质扩散过程,并持续上亿年。显然只要地球还在太阳系内都是致命的。
在氦闪后太阳进入震荡模式,地球上会反复遭到高能粒子袭击,每次袭击都会让地球来一次生物大灭绝。
这样看来,还不如拼出一条路来,将地球永久性摆脱太阳的束缚,去太空中寻找新的恒星母星来得舒畅。
弄潮科学
太阳约十亿年后其内部氢元素将耗完,氢元素的聚变弱化后,引力会使太阳体积向内收缩。这会增加太阳内部压力,压力温度达到氦元素聚变条件,由氢元素聚变而成的氦元素开始聚变为碳。氦元素聚变开始时太阳体积会变大,太阳表面会达到现在地球轨道附近,也就是氦闪了。这一过程会摧毁太阳系内的行星,氦闪是非常恐怖的,若是太阳质量再大个四倍以上,氦闪会以超新星的形式爆发影响范围可达数十光年。若是质量更大像三十几倍太阳质量的盾牌座UY那样,它的超新星爆发影响反而不会有几十光年范围,因为它爆发和塌陷成黑洞几乎同时完成。在恒星级宇宙事件中人类是非常非常非常脆弱的,流浪地球是为躲避太阳氦闪,不是轨道远近的问题,流浪地球的目的地4.22光年外的比邻星,是一颗质量比太阳小的红矮星,到那里至少五十亿年不用担心氦闪。
风亲亲羊
近几天估计大家都被《流浪地球》刷屏了,的确,中国科幻电影元年这一称号自从2015年就已经出现了,但是直到2019年,这个元年才可谓是真正意义上的元年。
电影足够震撼,特效逼真,场面宏大,中国终于也有了世界级别的科幻电影。《流浪地球》是中国科幻教父刘慈欣的著作,讲述的是在未来,人类面临太阳变成红巨星,地球将要遭受毁灭的时候,人类科学家想出了一个方法,那就是用行星发动机将地球推离太阳系,并最终运行到距离太阳最近的恒星,也就是比邻星的轨道,让地球进入比邻星轨道并成为比邻星的一颗行星,然后重获新生。
对于普通人而言,这的确是很难想象的,毕竟以人类的力量,去试图搬运整个地球这样的做法,听起来就是不可思议的,在我们的印象中,太阳是地球的能量之源,而且似乎永远也烧不尽一样,但是事实上太阳也是有寿命的,所有的恒星,都会有寿命,只不过太阳的寿命,还有在50亿年。50亿年,对于我们来说是很遥远的,但是在电影里面,这个时间被搬到了几十年之后。
在几十年之后太阳就会成为一个红巨星,而且演变的速度也是很快,人类眼看着就要灭种了,于是就想着逃离太阳系。但是付出的代价也是巨大的,首先用行星发动机让地球停止自转,地球慢慢远离了太阳系,然后地球表面温度急剧降低,地表已经不适合人类生存,人类移居地下,与此同时,世界人口数量也是锐减,为了延续下去,人类所付出的代价也是惨重的,但是如果不付出点代价,那么人类迎来的就是集体灭亡的命运。
有人说,将地球推离太阳系这样的做法,风险实在太大,因为没有了太阳的温暖,人类还能坚持多少年呢?这的确是个问题,那么为什么不随着太阳的膨胀而逐渐远离太阳呢?这样一来地球不用毁灭,人类也不用拼死一搏。这样的想法是很好的,但是毕竟也不是长久之计。
我为什么这样说呢?那是因为,在太阳膨胀成为红巨星的过程中,太阳系并不是稳定的,虽然太阳表面的温度会下降,但是太阳跟地球的距离却会变短,地球表面的温度也会随之升高。况且,太阳膨胀成为红巨星的过程中,还会向外抛散大量的物质,这些物质最终会抛到太阳系的各个角落,地球躲多远也没有用。另外最重要的一点就是,即使慢慢远离太阳那也不是长久之计,那是因为太阳在经历了红巨星阶段之后会停止发光,那个时候地球的末日还是会降临,所以小说中的做法,是更加明智的选择。
镜像宇宙
如果太阳真的演化到后期进入红巨星时代,那么它就失去了作为一颗提供生命能源恒星的资本。地球人类这个时候必须要离开太阳系,寻找新的稳定恒星作为能源供应,这样才能够保证安稳地生存下去。
红巨星时的太阳体积会发生急剧膨胀,其体积可以达到现在太阳系的火星处。所以如果那个时候地球不逃离原有的轨道,免不了最终会变成太阳的一份子。而流浪地球所处的背景就是太阳因为突发事件导致快速衰老,马上就要进入红巨星,所以人类必须抓紧时间带着地球逃离。
这时候可能有人说,只要逃离到距离太阳一定距离的地方不就行了吗?这样还可以继续利用太阳变成的红巨星供应能量。我想说的是,这么做根本不行。首先,红巨星时期的太阳发射的光线红移很多,能量变低,根本不适合地球很多动植物生存。而且,最关键的是红巨星时,太阳还会时不时发生氦闪,这可是要命的核聚变,类似于超新星爆炸。由于释放的能量过于巨大,可以直接给地球表面造成巨大灾难。外加上红巨星维持的时间并不长,太阳最终的归宿会变成白矮星或者中子星,并不能够一直供给地球能量。
所以说,想要地球存活,唯一的出路就是带着地球流浪,去往其它恒星系。