虽说太阳还能持续50亿年,但距杀死我们只有10亿?是真的吗?

歆琳科普


其实我们现在都很清楚,太阳是如何诞生的,它既有开始,肯定有结束。其寿命对我们人类来说是如此的漫长,就算质量最大的那些蓝巨星,它们的寿命也足足有几百万到几千万年之间。太阳也跟我们人类一样,在其生命周期内自身也发生着微妙的变化。人是越老越没有活力,而恒星正好相反,越老脾气越暴躁。下面就说下这个10亿年是真的吗?

确实,在太阳生命末期变成一颗红巨星之前,或者大到足以吞噬我们的星球之前,就会导致地球上的生命无法居住。地球何时会变得不适合居住的确切时间,在一定程度上取决于用来预测恒星生命周期内变化的模型,但总的来说科学家认为,随着时间的推移太阳核聚变速率会增加,太阳会变得更亮、更热,在地球上的海洋沸腾之前,大约有10亿年的时间。

太阳从主序星到红巨星的过程

太阳目前被归类为“主序”星阶段,主序星就是恒星内部燃烧氢的阶段,这也意味着一个恒星处在生命中最稳定的阶段。恒星能够稳定的进行核聚变而不会失控的原因是,在主序星阶段,恒星的重力和辐射压力相互平衡,核聚变慢了压力占上风,会给恒星提供压力,使其核聚变加速,核聚变又会抑制恒星的重力塌缩。对于太阳大小的恒星来说,这一阶段的持续时间略超过80亿年。我们的太阳系现在只有45亿年多一点的历史,所以太阳的稳定寿命才刚刚过半。

太阳在80亿年快乐地将氢燃烧成氦,如果这个过程结束以后,太阳就会脱里主序星阶段发生巨大的变化。因为太阳核心的氢耗尽后,只剩下了氦,但太阳的温度和密度不足以燃烧氦,在恒星的内部,重力和辐射压力之间的稳定性就会被打破,当恒星核心聚变减弱时,重力就会主导恒星使得核心塌缩,最终,引力会将恒星核心压缩到一定程度,就会点燃氦聚变生成碳、氧等元素,而一旦恒星核心发生氦聚变,其释放的能量会将核心外层吹离,导致其膨胀为一颗红巨星。

核心的压缩过程使恒星的外部区域向外扩展,而核心发生的核聚变会比之前释放的能量要多得多,恒星体积的膨胀,也导致它的表面冷却下来,其颜色会从白色变成红色。由于这颗恒星比以前更亮、更红、体积更大,我们把这种恒星称为“红巨星”。

人们普遍认为,地球作为一颗行星,在太阳膨胀为一颗红巨星后将不复存在。太阳膨胀的表面可能会到达火星目前的轨道,虽然地球的轨道也可能会向外扩张,因为在红巨星阶段太阳会损失一部分质量,但这不足以使地球免于被太阳吞噬的可能,届时我们的星球将迅速的解体。

太阳在主序星阶段,我们地球就会遇到大麻烦

然而,在太阳变成红巨星、在地球被吞噬之前,地球上的生命就会遇到大麻烦。甚至在太阳完成燃烧氢之前,太阳也会变得让地球无法生存。太阳每在主序上燃烧氢10亿年,亮度就会增加10%。亮度的增加意味着地球所接收的热量就会增加。随着地球升温,我们星球表面的水将开始蒸发。

太阳光度在目前水平上增加10%听起来并不算多,但我们恒星亮度的这一微小变化将对我们的星球造成灾难性的影响。这种变化足以改变太阳周围的宜居带的位置。“宜居带”的定义是:恒星到液态水在行星表面稳定存在的距离范围。如果太阳的亮度增加10%,地球将不再太阳系宜居带的区域内。这标志着地球海洋蒸发的开始。到哪个时候火星的位置将处于可居住带,而地球上的海水直接就可以涮菜了。

这里有个问题是,并不是说太阳光直接就能让海水沸腾,更确切地说,随着海洋的快速蒸发,越来越多的水将存在于大气中,而不是在地球表面。水蒸气是很好的温室气体,这将起到地球上失控的温室效应,造成恶心循环,大气会吸收更多的热量,并导致越来越多的海洋蒸发,直到地面基本干燥,虽然大气中充满水蒸气,但温度极高。而且大气中最高部分的水将受到来自太阳风粒子的轰击,这会使分子分裂,让水以氢和氧的形式逸出地球引力场,最终使地球上的水彻底流失掉。

总结:10亿年是目前做好的猜测

一些人认为,地球变得不适宜居住的时间段比10亿年还要短,因为地球与岩石、海洋和板块构造之间的相互作用将使海水更快地变干。另一些人则认为,由于不同生命形式的不同需求,以及板块构造对重要化学物质的周期性释放,生命可以存活略长于10亿年的时间。地球是一个复杂的系统,很难建模,但作为一个粗略的估计,10亿年似乎是我们对地球上的生命还能活多久的一个合理而可靠的猜测。


量子科学论


科学家们根据太阳质量和燃烧速度等数值计算得知,我们的太阳确实还可以燃烧50亿年,而太阳寿命大约100亿年左右,目前的太阳正值中年,也可以说是最好的太阳,最稳定的太阳。

而太阳在50亿年之后将会成为白矮星,这就等于太阳的“死亡”。这里的“死亡”并不是完全消失,而是指失去了太阳应有的价值,白矮星虽然仍能发出微弱的光,但与如今的太阳相比太微弱了!

太阳成为白矮星的过程并不是瞬间完成的,而是要经历非常漫长的时间。当太阳的燃料逐渐耗尽时,会先向红巨星过渡,红巨星其实就是太阳因燃料耗尽的过程中急剧膨胀形成的,在大约35亿年之后,太阳就将彻底沦为红巨星。

那是不是意味着地球仍拥有35亿年的美好时光呢?在这35亿年时间里地球上的环境仍是宜居的?并不是这样。科学家们研究发现,每10亿年,太阳光的亮度就增加10%,不要小看这10%,太阳光亮度增加10%就意味着地球已经不在太阳系的宜居带了,地球上的平均温度将会显著提高,海洋会加速蒸发,地球上将不再有任何生命存在。届时宜居带将外移到更远的火星甚至木星附近!

所以,很可能留给地球的美好时光只有10亿年了,远不是50亿年!不过对于人类来说,10亿年时间已经足够长久了,如果人类文明能延续到10亿年之久,人类肯定早就具有逃离太阳系甚至银河系的科技水平了!


宇宙探索


虽说太阳还能持续50亿年,但距杀死我们只有10亿?是真的吗?

从小学科学课本中我们就知道太阳有100亿年寿命,太阳差不多已经过了50亿年,未来还有50亿年,但留给人类的时间却没有50亿年了,因为未来的太阳将会逐渐膨胀到死亡的这段时间里,太阳会越来越暴躁,最终太阳会杀死太阳系内所有的生命,被死亡的太阳一并带走!

那么问题来,太阳到底给我们留了多少时间?

太阳是怎么来的?

太阳很有可能是一颗三代恒星,因为太阳上金属(氦元素以后的所有元素)物质的丰度告诉我们,太阳至少是二代恒星,但根据比例更有可能是一颗三代恒星!

太阳内核温度大约1500万度,大气压大约2500亿个,这个级别能聚变到的元素大约是氧和碳,但太阳现在还没有达到氦元素聚变的时代,因此太阳上除了氦元素以外,所有的重元素都来自于上一代恒星,甚至上上代恒星。

太阳形成于上一代恒星超新星爆发的残骸,大于8-10倍太阳质量的恒星大都会超新星爆发,抛洒的物质在会弥漫在恒星周围,逐渐扩散,它可能受某地临近天体活动的影响而开始重新开始坍缩,开始形成新的恒星。

恒星的形成过程

在开始坍缩的区域中,有可能形成一个或者多个坍缩区域,因此它有可能形成双星或多星系统,不过太阳系运气比较好,只是一个单星系统,假如有双星或者三星系统的话,那真就像大刘笔下所描述的三体文明了,其实大刘忽略了一个事实,像三体恒星的行星中怎么可能会产生生命嘛!

太阳系的形成

当然不管如何,太阳但恒了,而且太阳系中形成了一大波行星,而且第三颗行星地球和第四课行星处在宜居带内,地球上还在太阳诞生约十亿年后诞生了生命,发展到现在已经达到了研究太阳系来历的文明等级,不算超级文明,但至少已经是脱离了低级趣味的文明。

太阳的未来要怎么走?

要了解太阳的未来,我们必须要来了解下太阳发光的原理,因为这将和太阳的命运息息相关,太阳的能量来源有几个:

  • 引力坍缩能:原恒星早期的能量来源,也是太阳启动核聚变的唯一能量来源;
  • 质子-质子链反应:太阳主要能量来源;
  • 碳氮氧循环:太阳部分能量来源;

本文开头说明了太阳内核的高温和高压,其实早先爱丁顿提出太阳能量来自氢核聚变时,科学家计算发现太阳内核的条件还不足以形成聚变,后来伽莫夫两个原子核足够接近时的强作用力可以克服库伦障壁的量子力学公式,终于太阳发光开始明证言顺了!

质子反应链:最终生成氦四

氕氕聚变生成氘,氕氘聚变生成氦三,氦三聚变生成氦四,暂时一切都安静,到现在为止,太阳内核90%的能量都来自于这个质子链反应,而最终的氦四则在太阳内核慢慢积累,以待未来有一个石破天惊的机会,别说还真有,只不过不是现在,太阳正在慢慢积蓄力量!

碳氮氧循环

另一个能量来源则来自但碳氧循环,但在太阳级别恒星上,碳氮氧循环能量只占10%,而在更大的恒星上则是其主要能量来源,美国物理学家汉斯·贝特在1939年完善了这个理论,所以说汉斯贝特是第一个发现了太阳秘密的人也没错。

  • 太阳红巨星的原因

太阳核聚变区域集中在0.25R半径处,这个位置的氢元素大约只占太阳的1.5%,尽管两个质子突破库仑障壁的速度极慢,但也架不住慢慢消耗,最终将会逐渐耗尽而失去辐射压,此时内核将会收缩,温度将会增加,因此从外壳涌入的氢元素将会在更高的温度下燃烧,很明显燃烧速度会大大增加,辐射压也会增加,此时强大的辐射压会让外壳膨胀,这就是早期红巨星的来历。

  • 太阳氦闪的原因

早期红巨星开始燃烧时,内核氦元素积累并不够,内核压力并不能达到氦元素燃烧条件,因此氦元素一直都在累积中,而红巨星时代内核的氢加速燃烧,则会大大加快氦元素堆积速度,因此当内核燃烧完完毕,开始燃烧壳层氢元素时,那么氦闪时代就开始倒计时了,大约什么时候呢?大约是在早期红巨星阶段开始约12.5亿年!

氦闪即当氦元素累积到压力可以达到氦聚变时,氦闪即刻发生,几分钟之内氦元素聚变完毕,这个超级速度的聚变速度如此之快,短时间内释放出来的能量堪比一次迷你超新星爆发,尽管它不能将太阳的外壳炸散形成真正的超新星,但让太阳脱层皮可是轻轻松松!

氦闪的巨大能量会让太阳高能物质向太阳系内黄道面方向扩散,每一颗行星都有份,越近份额越高,但摧毁地球生命不需要那么多,但太阳管够,所以氦闪时代的《流浪地球》是最好选择。要不然真得等死!

  • 氦闪与红巨星时代

第一次氦闪发生后,未来的氦闪会越来越频繁,因为温度越来越高了嘛,但除了氦闪外,氧闪和碳闪就不太可能发生了,在每次碳闪后都会有一段时间积累氦元素,每次间隔恒星都会更快燃烧而膨胀,加上氦闪推离的超高温物质,太阳直径越来越大,最终将会到达地球轨道附近!但此时因为数次氦闪太阳质量大幅丢失,地球轨道会离得更远,但即使能逃离被吞没的命运,也逃不过高温炙烤,所以横竖都是死!唯一的差别是火化或者全尸!

我们还有多少时间?

废了那么多话,我们还有多久,真的十亿年吗?其实还不止啦,大概还有二十亿年左右!之后温度升高地球就不太适合居住了!

太阳的演化年表

未来每隔一亿年温度增加10%,那么各位可以承受多高的温度,然后可以在地球上生存多久就很明显了吗,但太阳可不止温度升高而已,因为我们说过氦闪也会随之而来,但当氦闪来临时,地球早已被高温炙烤,所以氦闪其实和人类没啥关系,因为地球早已不再适合居住。

算起来人类还真只有是十几亿年的时间,不过对于人类来说,几十万年也就差不多了,这个时间之内走不出太阳系,那么人类就别想走出太阳系了,因为并非太阳对地球虎视眈眈,还有数不清的小行星都有机会直接灭了地球,人类还真等着地球将大家烤成焦碳不成?努力吧,骚年!


星辰大海路上的种花家


是的,因为10亿年后太阳光度比现在要强10%,届时温度升高,海洋将被烤干,生态环境将会遭到毁灭性打击。在太阳中年往后,每过10亿年就会增强光量度,并且体积越来越大,我们地球由于比较靠近太阳,可能会被吞噬。所以说,与日月同岁是不可能的,唯一出路就是抓紧时间研发外太空,走出去;另一个是开发火星及木星的卫星,但这只能维持一段,长远来看,还是要走出去。



秦皇汉武86308606


有人说太阳的寿命有100亿岁,现在已经过去了50亿年,虽然太阳的寿命还剩下一半,但距离地球不适宜生物生存,只有10亿年左右。也就是说,只需10亿年,地球就不是蓝色星球了,也不适宜生物生存了,这样的说法正确吗?

没错,是正确的,还有10亿年的时间。

为什么这么说呢?

太阳是一颗中等质量的恒星,在太阳刚出生的时候,它就一直在经历着变大、变亮的过程,每过约11亿年,太阳的亮度就会提升百分之十。太阳内部的核聚变给我们带来了光和热,核聚变的产生是氦,当氢逐渐被消耗,氦越积越多时,氢核聚变的速率将下降,此时内核因为抵抗不了引力而逐渐收缩,致使内核的温度进一步增加,会达到惊人的1亿摄氏度。

然而在氦核的周围还残余着一些氢,它们将继续进行氢核聚变,此时的结果就是内核在收缩,外壳在膨胀。前面说到,内核收缩会导致温度升高,达到1亿摄氏度,此时内核开始了氦聚变,结果是生成了碳与氧,不过,氦聚变与氢聚变不同,氢聚变持续且缓慢,但是氦聚变迅速且暴烈,会在极短的时间内将氦核聚变完成,这也就是大家常说的氦闪,威力巨大。

经历过多次氦闪之后,外壳已经膨胀得足够大了,此时的太阳,看起来就像是一个体态臃肿的大红苹果,半径扩大了250倍,将水星、金星吞噬掉了,由于在这一过程中,太阳也在损失着质量,因此地球的轨道将往外偏移,可能侥幸的避免被吞噬掉的厄运。

太阳的膨胀外壳将逐渐消散成为行星状星云,内核成为白矮星,至此太阳的光辉历程可以说是逐渐走向了终点,但不能完全的说是终点,因为白矮星虽然不会有核聚变来产生能量,但仅仅依靠着自身拥有的热量还够慢慢的散失几十亿年的甚至更久,要知道白矮星刚诞生的时候,其表面温度甚至高达1万摄氏度。

太阳的一生就是这样,现在的太阳正在一步步地变大、变亮,到10亿年之后,地球表面的温度将不再支持人类居住在这里,失控的温室效应会导致海洋以及陆地地表水蒸发,再过去一段时间,大气也会逐渐地逃逸掉,最终的地球将会是光秃秃的、布满岩浆的星球,仿佛又回到了地球刚刚诞生的时候。

人类需要担心吗?

完全不需要担心,毕竟10亿年太久了,我实在不相信在10亿年之后,人类还不能达到神级文明。


科学船坞


古人很难想象天空中的太阳会给自己的生活带来什么影响,但现代天文学家已经确定太阳的“一举一动”都会影响1.5亿公里外地球上的人类


截至目前太阳表面已经有240天没有没有出现黑子了,不过这和刘慈欣《流浪地球》中的太阳氦闪相比并不算什么,太阳活动在未来带给人类的最大影响也不过是干扰通讯或者影响无线电信号罢了。

恒星物理学家根据太阳的质量以及内部氢元素核聚变的反应速度,计算出了太阳的寿命在100亿年左右,而太阳系诞生至今已有46亿年了,所以目前普遍认为太阳将在50亿年之后寿终正寝膨胀成红巨星,届时火星轨道以内的天体都会被太阳吞噬。

平心而论“地球将在50亿年后被太阳吞噬”这个说法并无错误,但地球上的人类大概率是撑不到50亿年后的,因为太阳的光度每一亿年就会增加1.1%,10亿到20亿年之后太阳光度就足以蒸发地球海洋的大部分,再有几亿年蓝色地球就会变成土黄色地球。

在地球“受热蒸发”的同时,火星以及木星和土星的卫星上的温度会缓慢回升,所以说太阳光度增加的过程也是太阳系宜居带向外侧移动的过程,只不过地球对于人类来说只是一个“临时居所”,技术水平发展到一定程度后人类必将离开地球走向深空。

未来数百年内月球和火星的殖民开发是绝对要进行的,数千年或者数万年后人类文明奖遍布整个太阳系以及临近星系,现阶段的人类文明只是一个还处于婴儿时期的孩子,前方的路还很长很长。


宇宙观察记录


太阳是一颗普通的黄矮星,根据它的质量科学家预估出太阳的寿命大约是100-120亿年,目前已经过了大约50亿年,因此太阳的寿命还有50-70亿年,但是随着太阳内部的核聚变,太阳的辐射能会越来越高,对于地球上的生物来说是等不到50亿年以后的。

恒星的主要组成成分就是氢核和氦核,在自身的引力塌陷作用下,太阳内核处形成高温高压的环境,在这样的环境下,氢核的碰撞几率增高开始核聚变形成氦核。每秒钟就有6亿吨的氢发生核聚变,生成大约5.95亿吨的氦,损失的500万吨质量就会按照爱因斯坦质能方程转换为能量。


恒星内核处的核聚变在很长一段时间内都能保持动态平衡的状态,由于自身的引来塌陷作用,内核处不断的紧缩,核聚变速率变大,释放出更多的能量,这个时候会抵抗塌陷作用,内核处开始膨胀,当体积变大核聚变速率就会降低,释放的能量减少,这个时候自身的引力塌陷作用会再次占据上风,这种形式就像是一种负反馈模型,太阳的“一呼一吸”间控制着核聚变的平稳进行。

在这个阶段太阳就会比较平稳,那么我们的地球就会很安稳不会出现大的变故,但是科学家认为太阳每经历大约10亿年,它的光度就会增加10%,这意味着太阳辐射能增加,那么地球上就会升温。地球的温室效应现在已经对我们有了影响,如果未来太阳辐射能继续增加,那么地球上肯定就不再适合住人了,首先就是冰川融化液态水被蒸发,变成一个沙漠星球。这意味着太阳的宜居带向外移动,未来火星上的环境可能变的宜居,温度适宜就会有稳定液态水的存在。

即使逃过这一劫,未来太阳内核处的氢含量逐渐减少,而氦的含量增加,当达到一定极限的时候会瞬间引爆发射氦核聚变,生成更重的碳氧元素(这就是白矮星的核心)。这一瞬间的引爆作用就是流量地球中所描述的氦闪,四颗岩质星球可能会瞬间被汽化,而四颗巨行星被推离原有轨道。


假如说我们的地球非常幸运在这次氦闪中存活下来,那么在氦闪的同时太阳会逐渐的膨胀,变成一颗红巨星,届时它的边缘位置可能会达到火星轨道,这意味着地球到时候就在太阳的“肚子”里边运动了,想象一下沐浴着太阳的光芒天上下着火一般,我们该如何生存哪?可能地球都会被直接融化掉吧!



未来如果不想飞出太阳系,那么就去土星和木星找一颗巨行星改造一下当作新的家园也不错,例如木卫二就有着液态海洋,而土卫六上有着浓厚大气层,并且在土卫六表面上有液态甲烷湖,能量是足够了。



科学黑洞


是大约50亿年以后,不是10亿年后。按照现在的恒星演化理论,太阳会在今后50亿年时间内慢慢变大。但因为太阳变大后,表面温度也会降低,所以地球接受到的辐射量不会有大的变化。但在大约50亿年后,太阳会在几百万年的时间内快速膨胀,虽然表面温度也会迅速下降,但总的辐射量会增加,地球会越来越热,变得不适合生命存在。当太阳吞没地球时,地球上已经像一个大火炉了,表面温度会升高到近2000度,不但是水,连一些低沸点的金属都会蒸发。到那时,人类和所有地球生物早就没有了,要么灭绝了,要么早就跑到别的星球上去了。 ------------- 如果我回答对你有帮助,请关注我一下。或有其他问题也可以关注我,给我发私信


柚子爱舞蹈


太阳目前50亿岁了,仍稳定地发光发热。但太阳发光发热靠的是燃烧自身的质量,随着质量的降低太阳将不断膨胀,大约在50亿年后成为红巨星,可在此之前地球就会毁灭。

恒星稳定的阶段也就是主序星阶段,靠的是两种力的平衡,其一是引力,引力的作用将太阳的物质聚集在一起,其二是核聚变爆发的能量,就像氢弹一样,核聚变发生后释放大量的光和热,导致周围的气体膨胀。而核聚变会消耗物质的质量,是直接将物质转化为能量,虽然还不清楚微观层面的机制,但是这个却是人类观测到的事实。太阳由于内部的高温高压,发生着剧烈的核聚变,据科学家估算没一秒有420万吨的物质转化为能量,也就是说太阳的质量在不断地降低,两种力会达成新的平衡状态,随着引力的降低,太阳会逐渐膨胀,引力太阳外层物质的束缚作用更弱,太阳风将更加强烈。在地球上观测到的现象将是太阳的大小和亮度增加。科学家估算太阳主序星阶段还能持续50亿年,最终膨胀为红巨星后太阳表层物质可以扩展到木星和火星之间,地球是要挂了。

地球之所以适合地球生命生存,其中一个主要因素就是地球距离太阳的不远不近,从太阳获得的能量不多不少,使地球上的水不多不少大部分保持为液态,可随着太阳体积的增大,地球将从太阳获得更多的热量,这个因素就已经使地球上的水会大量蒸发,不适宜生命生存,而且太阳风会更加强烈,会作用于地球的大气水体岩石圈,吹散大气层,蒸干水体,剥离部分地表物质。这个过程据估计可能有10亿年,每隔10亿年,太阳的亮度将增加10%,10亿年后地球就已经不适合人类居住了,或许还能存在一些嗜热生物,但是目前发现的嗜热细菌最多耐受121℃的高温,超过150℃的话地球上所有的生命就都无法生存了。届时地球将和曾经的火星一样,从一个海洋覆盖的星球变成一个干涸的天体,一片荒芜生命无存。

其实可能都要不了那么久,地球虽然较稳稳定可是也一直受到外部小行星的冲击,根据地球上以往发生的小行星撞击事件,每60万年就可能发生一次大规模的小行星撞击,每一次都会造成大量生命灭绝。所以人类才需要不断地探索,一些与探索项目一时半会看不出效果,但那是为未来而不是现在。


来看世界呀


一直以为,太阳和地球上的生命会一起走向终结。可事实并不是这样,人类在地球上最多可以再生活十亿年,如果十亿年人类还飞不出地球,那么太阳将会杀死人类。其实太阳的温度并非是一直不变,它是在缓慢上升,而十亿年后,地表温度将不再适合生命生存,人类那时候就必须离开地球。



像太阳这样的黄矮星寿命大概在100亿年左右,目前太阳已经燃烧了45亿年,所以说太阳还有50亿年的寿命。在主序星阶段,太阳内部氢的聚变产生的辐射压力足以抵挡引力坍塌,所以在主序星阶段太阳表现的比较稳定,但太阳燃料完核内的氢的时候,核内将会进行氦的聚变,同时外壳将会膨胀到地球轨道,那时候地球很可能会被吞噬。


虽然说太阳还有50亿年才能毁灭,但是人类必须在10亿年前就逃离地球,因为在主序星阶段,太阳的光度是会发生变化,温度会逐渐上升,地球上的温度将不再适合人类生存下去。十亿年以后地球的液态水将会因为太阳的温度升高而蒸发掉,失去了液态水,地球上的生命也会因此受到威胁。

地球上的生命可以生存下去都得益于太阳,没有太阳可想而知地球上将死气沉沉,但太阳也时刻威胁着地球上的生命,而地球上的磁场和大气层很好的保护好了地球上的生命,但地球可不一直是人类的港湾。10亿年时间还很长,在太阳温度升高到不适合人类生存之前,人类还有足够时间发展科技来逃离地球。


分享到:


相關文章: