《流浪地球》中,如果不離開太陽只是調遠軌道,就在紅巨星下生存會怎樣?

我心與明月


劉慈欣在《流浪地球》中描述了人類在研究太陽時發現,太陽的演化與科學家以前的推測不一樣。氦比科學家預想速度更快的在太陽核心中堆積。這意味著氦閃即將到來。氦閃的威力是巨大的,幾秒鐘釋放出的能量相當於太陽平時的上千億倍。

圖:恆星的演化

氦閃是0.8~2個太陽質量的恆星會經歷的一個過程。因為只有恆星核心處的壓力和溫度才滿足氫的核聚變條件,所以太陽的核聚變反應只會在核心處進行。在這裡物質密度非常大,達到了每立方厘米150克,是黃金密度的7.76倍,因而不會發生對流。

圖:太陽的結構,可見只有在太陽的外層才會發生對流



氫聚變後的產物為氦,由於核心處不會發生對流,氦會在核心堆積。但由於太陽質量太小,提供的壓力和溫度不足以點燃氦的核聚變,氦就越來越多。氦被太陽質量形成的壓力壓縮成了電子簡併態,當太陽核心處的溫度上升到1億~2億度時,達到了氦的核聚變條件,氦的核反應開始發生,溫度進一步提高。

但由於簡併態物質的密度不會隨著溫度的升高而降低。這導致了氦核的反應速率很快,在幾秒鐘之內就全部反應完,這就是氦閃。氦閃釋放出來的能量相當於太陽平時釋放出來的上千億倍。巨大的能量釋放形成的太陽風甚至會將木星的大氣全部吹走。地球更是難逃一死。這樣的氦閃會發生多次,直到太陽成為白矮星。

太陽的氦閃就像一顆超級核彈的爆炸,凡是在太陽系內的生命都必死無疑,人類只有逃出太陽系才能生存下來。當然,《流量地球》只是一篇科幻小說,氦閃也不會提前發生。它發生的時間大約在60多億年後,在這之前,地球就被成為紅巨星的太陽吞噬了。

圖:膨脹到地球軌道的太陽(紅巨星階段)


講科學堂


《流浪地球》中,如果不離開太陽只是調遠軌道,就在紅巨星下生存會怎樣?

這也許是大部分朋友的想法,畢竟紅巨星時代太陽不過就是大了一點,儘管溫度有所降低,但輻射面大大增加,因此地球獲得總的光和熱還是大幅增加的!那麼讓地球遠一點不就可以了麼,至於要將地球推到最近的恆星去嘛......那麼我們來看看,這樣可行嗎?

上圖是太陽的整個生涯歷程,似乎看起來也非常符合大家的想法,太陽增大一點,就再遠一點,一直還可以延續數十億年呢,有必要這麼折騰嘛.....

但太陽並不是溫柔的成長為紅巨星的,而是會經歷一個“氦閃”的劇烈爆發過程!這是0.8倍-2.0倍太陽質量之間恆星特有的一個過程!因為這一類恆星在核心和外層的對流層之間有一個輻射層,氫元素聚變形成的氦元素無法通過對流的有效手段交流到恆星各處,因此氦元素會在中心積累,由於這個級別的恆星引力坍縮的能產生的高溫並不能點燃氦元素,因此它將越積越多,一直到氫元素消耗殆盡失去支撐恆星外殼的輻射壓!此時恆星外殼向內崩塌,產生極大的引力坍縮能直至點燃氦元素,它的燃燒將極為劇烈!甚至可以看成是一次微超新星爆發(當然級別不夠無法炸散恆星),但會將太陽巨大的外殼拋向整個太陽系,會有一次強大的太陽高能物質擴散過程!

而且從氦閃過後太陽將變得基不穩定,太陽甚至會進入震盪模式,即氦元素的燃燒斷斷續續進行,太陽物質會反覆拋灑,此時太陽系不再適合生存,當然遠距離上仍然可以,但在獲得足夠光照的區域將反覆遭受太陽高能粒子的轟擊!其實此時太陽系基本上已經不適合生命存在,當然在震盪的波谷之間仍然有大量的時間可以提供生命之光......但這並非地球想要的,因為每次峰谷峰地球就得脫層皮,不如一勞永逸的將地球直接推到最近的恆星,重新入軌環繞恆星公轉即可!

當然電影總是會給人天要絕人之路的感覺,否則如此宏大場面怎麼會讓您欣賞到是不!《流浪地球》還是比較講究邏輯的,只不過將地球數十億年的歷史濃縮到數百年內發生而已,我們無需那麼較真,差不多就可以了哈!


星辰大海路上的種花家


理想很美好,現實很殘酷。如果在流浪地球那個世界中,地球不離開太陽而只是調遠軌道,那地球人的最終結果只能是滅亡,這是無法避免的。

在我們這個世界,太陽正值壯年,我們最起碼還有十幾億年可以享受和煦的陽光,在這之後太陽將逐漸脫離主序星並在某一刻爆發氦閃,而且是多次發生。但那時連人類是否存在都是個問題了,如果存在,那人類的科學技術水平已經達到了很高的水平了,甚至有可能成為小說中的"神級文明",對付這種現象根本就是小菜一碟。但對於流浪地球世界來說,時間就有點緊張了。雖然人類已經掌握了重元素核聚變,但對付恆星級別的變化還略顯不足。


氦閃的威力有多巨大?據各種說法,恆星瞬間功率可以達到正常時間的上百萬倍!想象一下,天空突然出現一百萬個太陽時什麼感覺?地球上所有的生命都會蕩然無存,不管是天上飛的地上跑的還是水裡遊的都一樣。人類想要在這種情況下活下來,很難。

此外,氦閃過後,大量被太陽拋出的物質會砸向地球,即便對於太陽來說很少的一部分,對於地球來說也是毀滅性的災害。雙重打擊下,地球人還能活下來嗎?

即便活下來了,接下來就是要面對不斷膨脹的太陽了,雖然表面溫度降低了,但體積更大了,因此地球仍會越來越熱。最關鍵的,紅巨星階段的太陽很不穩定,隨時給地球來個致命打擊,誰受得了?

經歷瞭如此巨大的災難後,人類終於從地球上消失了,不過這時候,太陽系反而變的宜居了。太陽在完全膨脹之後,會留下一個熾熱的星核——白矮星,這時候將地球推到白矮星旁邊,人類就可以獲得一個長期穩定的生活時間。白矮星雖然理論上不存在能量來源,但其巨大的密度、極高的溫度使得其冷卻時間無比漫長!這麼說吧,即便宇宙誕生就形成一個白矮星,那到現在為止,這個白矮星也不會冷卻下來。這個比太陽主序星階段時間還長的宜居世界,有沒有很誘人?



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張家小智兒


不論是電影還是原著,太陽氦閃都是導致流浪地球計劃的唯一原因


第一次氦閃過後重元素將在太陽核心反覆聚變,氦閃也會一次次發生,每次氦閃都會讓太陽系的行星剝層皮,所以靠轉移地球軌道來避險並不是長久之計。

太陽每次氦閃之間可能有上千年的空窗期,但每次氦閃都會對太陽系天體進行重新洗牌,人類不離開太陽系的話早晚都得死在太陽系,現實世界中的紅巨星壽命往往只有幾百萬年,人類註定無法在太陽系久留。

在我們的現實宇宙中,太陽還有50多億年才會膨脹為紅巨星,屆時整個太陽將膨脹到火星軌道附近,地球在這之前就會化為一縷青煙,不過在這件事發生之前我們人類肯定已經離開太陽系甚至銀河系了。


對於生命來說最適合的恆星是紅矮星,因為它的質量夠小壽命夠長,上千億年的壽命足夠讓生命慢慢進化和發展,如果我們的太陽也是紅矮星的話就不需要“流浪地球”了。

宇宙的秘密是我們遠沒有了解完畢的,有可能現在就有類似於太陽氦閃一樣的大型災難正在慢慢生成,但我們什麼都不知道,宇宙遠沒有我們想象的那麼安全,天體的誕生和毀滅每分每秒都在發生著。


宇宙探索未解之迷


哎,不對,無論是電影還是小說中,都不是因為紅巨星才跑的,而是因為氦閃,雖然氦閃之後開啟了紅巨星的演化,但氦閃是致命的,紅巨星倒還好,只是一個緩慢的表面溫度變低,亮度增加的過程。

氦閃會在幾秒鐘釋放出千億倍於平常時期的能量,所到之處,寸草不生,你說你能調離多遠的軌道呢?除非你跑的足夠遠,但是氦閃過後怎麼辦,那邊幾乎接收不到陽光,還不得被凍死。

所以只能假設在氦閃發生時,地球突然被調離的足夠遠躲過了災難,再在災難發生之後,地球又突然的回來了,生存在紅巨星的眼皮底下,地球會怎樣?

首先地球被烤的只冒汗,別看紅巨星表面溫度低(紅巨星之所以紅的原因),但體積膨脹了啊,所以地球接收的熱量增加了好多倍,地球的溫度呈現出緩緩上升的趨勢,直至環境溫度被加熱到70攝氏度,進入溫室逃逸階段,這樣的過程持續個幾千萬年,地球就只有稀薄的大氣、乾涸的海床、光禿禿的了,毫無生機。

個人淺見,歡迎評論!


科幻船塢


《流浪地球》中人類帶著地球離開太陽系向著半人馬座比鄰星狂奔,並非是因為太陽將要進入紅巨星時代,而是在這之前的“氦閃”,無論是小說中還是影視作品中這都是唯一原因。

氦閃指得是發生在0.8倍太陽質量至2倍太陽質量等低質量恆星核心處的短暫的失控熱核聚變,一般發生在紅巨星的時代。一般當低質量恆星內部的核聚變發生完全之後,氫已經完全被耗盡,內部剩下的都是氦。最終核心處的氦氣在自身的引力塌陷下達到量子力學的簡併狀態,在持續的壓力下核心處的氦達到一定比例便開始進行激烈的核反應,會在短短的幾分鐘之內釋放出巨大的能量。一瞬間太陽系內的所有類地行星包括地球將直接被氣化。



最終太陽變成了紅巨星,它的邊緣將達到火星軌道的外圍,太陽達到這個階段將變得非常不穩定,氦閃可能並不僅僅發生一次,而是在一段時間內反覆發生。所以在小說中人類帶著地球飛出太陽系奔著比鄰星而去。

但實際上比鄰星是一顆紅矮星,也是恆星的一種,它的宜居帶距離中心非常近,科學家曾發現在其周圍有一顆行星比鄰星b就處在宜居帶。但同時科學家發現比鄰星不是很穩定,在之前發現的劇烈的能量爆發可能一次就會導致其周圍所有行星上的生物全部滅亡。所以說三體文明奔著地球而來結果不太好,而人類帶著地球奔著三合星去結局可能也不會很好。



以下是《流浪地球》下說中的部分原文:太陽的演化已向主星序外偏移,氦元素的聚變將在很短的時間內傳遍整個太陽內部,由此產生一次叫氦閃的劇烈爆炸,之後,太陽將變為一顆巨大且暗淡的紅巨星,它膨脹到如此之大,地球將在太陽內部運行!事實上在這之前的氦閃爆發中,我們的星球已被汽化了。

科學黑洞


《流浪地球》裡,太陽400年後即將發生氦閃,變為紅巨星,整個太陽系將無法生存。地球如果不離開太陽,難道要坐以待斃嗎?等著太陽來吞沒嗎?在太陽爆發氦閃的巨大能量下化為青煙嗎?地球有那麼抗造嗎?

很多人可能都像我一樣有個疑問:《流浪地球》中,是如果地球調整下軌道,就在紅巨星下生存會怎樣?因為《流浪地球》中的地球在逃亡途中屢屢與死神擦肩而過,歷盡千辛萬苦才躲過太陽的氦閃,擺脫太陽系的束縛,到達目的地比鄰星。

如果地球只調整一下軌道,不去逃亡,就生存在紅巨星下會不會滅亡呢?

現在的太陽大約45.7億歲,大約50億年後因消耗完了核心的氫,開始消耗外部的氫元素,進入到紅巨星階段。氦核心在抵抗引力中收縮變熱,外部的氫因溫度上升而急劇聚變,熱量不斷增加,傳導到外層,使太陽膨脹。



地球的生死存亡取決於太陽的命運,太陽打個噴嚏,地球也要感冒。如果太陽變成了紅巨星,半徑會是現在的200倍,體積膨脹到木星以外,它會有強大的高能物質擴散過程,並持續上億年。顯然只要地球還在太陽系內都是致命的。


在氦閃後太陽進入震盪模式,地球上會反覆遭到高能粒子襲擊,每次襲擊都會讓地球來一次生物大滅絕。

這樣看來,還不如拼出一條路來,將地球永久性擺脫太陽的束縛,去太空中尋找新的恆星母星來得舒暢。


弄潮科學


太陽約十億年後其內部氫元素將耗完,氫元素的聚變弱化後,引力會使太陽體積向內收縮。這會增加太陽內部壓力,壓力溫度達到氦元素聚變條件,由氫元素聚變而成的氦元素開始聚變為碳。氦元素聚變開始時太陽體積會變大,太陽表面會達到現在地球軌道附近,也就是氦閃了。這一過程會摧毀太陽系內的行星,氦閃是非常恐怖的,若是太陽質量再大個四倍以上,氦閃會以超新星的形式爆發影響範圍可達數十光年。若是質量更大像三十幾倍太陽質量的盾牌座UY那樣,它的超新星爆發影響反而不會有幾十光年範圍,因為它爆發和塌陷成黑洞幾乎同時完成。在恆星級宇宙事件中人類是非常非常非常脆弱的,流浪地球是為躲避太陽氦閃,不是軌道遠近的問題,流浪地球的目的地4.22光年外的比鄰星,是一顆質量比太陽小的紅矮星,到那裡至少五十億年不用擔心氦閃。



風親親羊


作為玄幻小說,(我的理解,科幻小說應該是那種在現有科學理論技術的合理想象為背景的小說)開個腦洞就行了,深究下去,硬傷太多,無法圓場。

宜居帶很難找到,適合地球生物的宜居帶在天文學範圍暫時還沒有。

如果太陽系發生危機,遠離並不是方法,天體運行多少億年演化,形成了相對平衡的系統,任何變動,都將對平衡進行擾動,發生什麼結果現有的科學技術無法預測。就像一群人按著照規則在廣場上運動,突然一個人不按規則跑到別人的運動軌跡上去了,你還在那裡亂動,把人撞倒了,引發群架,徹底玩不下去。

紅巨星是“中老年”的恆星,它體積膨脹,外層氣體密度變低,而且星球的引力也變弱,造成了星球表層脫落,從而導致恆星風暴的形成。

也許恆星一次異常輻射爆發就能滅了所有的生物。通俗的說,紅巨星就是一個脾氣暴躁的中老年人,誰也無法預測紅巨星會發什麼脾氣。

地球要維持正常的軌道,在異常發生時,要迅速精確躲避災害,還不如放棄家園,另擇家園。


鄧煒定


近幾天估計大家都被《流浪地球》刷屏了,的確,中國科幻電影元年這一稱號自從2015年就已經出現了,但是直到2019年,這個元年才可謂是真正意義上的元年。


電影足夠震撼,特效逼真,場面宏大,中國終於也有了世界級別的科幻電影。《流浪地球》是中國科幻教父劉慈欣的著作,講述的是在未來,人類面臨太陽變成紅巨星,地球將要遭受毀滅的時候,人類科學家想出了一個方法,那就是用行星發動機將地球推離太陽系,並最終運行到距離太陽最近的恆星,也就是比鄰星的軌道,讓地球進入比鄰星軌道併成為比鄰星的一顆行星,然後重獲新生。

對於普通人而言,這的確是很難想象的,畢竟以人類的力量,去試圖搬運整個地球這樣的做法,聽起來就是不可思議的,在我們的印象中,太陽是地球的能量之源,而且似乎永遠也燒不盡一樣,但是事實上太陽也是有壽命的,所有的恆星,都會有壽命,只不過太陽的壽命,還有在50億年。50億年,對於我們來說是很遙遠的,但是在電影裡面,這個時間被搬到了幾十年之後。


在幾十年之後太陽就會成為一個紅巨星,而且演變的速度也是很快,人類眼看著就要滅種了,於是就想著逃離太陽系。但是付出的代價也是巨大的,首先用行星發動機讓地球停止自轉,地球慢慢遠離了太陽系,然後地球表面溫度急劇降低,地表已經不適合人類生存,人類移居地下,與此同時,世界人口數量也是銳減,為了延續下去,人類所付出的代價也是慘重的,但是如果不付出點代價,那麼人類迎來的就是集體滅亡的命運。

有人說,將地球推離太陽系這樣的做法,風險實在太大,因為沒有了太陽的溫暖,人類還能堅持多少年呢?這的確是個問題,那麼為什麼不隨著太陽的膨脹而逐漸遠離太陽呢?這樣一來地球不用毀滅,人類也不用拼死一搏。這樣的想法是很好的,但是畢竟也不是長久之計。


我為什麼這樣說呢?那是因為,在太陽膨脹成為紅巨星的過程中,太陽系並不是穩定的,雖然太陽表面的溫度會下降,但是太陽跟地球的距離卻會變短,地球表面的溫度也會隨之升高。況且,太陽膨脹成為紅巨星的過程中,還會向外拋散大量的物質,這些物質最終會拋到太陽系的各個角落,地球躲多遠也沒有用。另外最重要的一點就是,即使慢慢遠離太陽那也不是長久之計,那是因為太陽在經歷了紅巨星階段之後會停止發光,那個時候地球的末日還是會降臨,所以小說中的做法,是更加明智的選擇。


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