几十亿年后,太阳变成红巨星后,太阳系内有什么适合人类生存的小行星或者卫星?

卜坤波



在我们人类出现之前以及出现之后,小到地球板块运动大到宇宙膨胀,万事万物都在永不停歇的运动之中,地球上的沧海桑田放到宇宙尺度上不过一瞬之间,真正能称得上“漫长”的莫过于恒星的演化。

经过天文学家以及天体物理学家们的不懈努力,我们已经了解了宇宙中各种类型恒星的寿命以及演化规律,对于天空中的太阳也有了更清楚的认识,至少知道了它的诞生方式以及死亡方式。


按照恒星分类来看太阳属于黄矮星,是46亿年前分子云坍塌成的中等质量恒星,内部氢核聚变反应形成之后便开始了长达100亿年的主序星生涯,而我们现在知道太阳还有50亿年左右的寿命,50亿年后的它会因为内部核聚变燃料的耗尽而膨胀成红巨星。

但在太阳膨胀成红巨星之前它的热度会持续增加,这意味着地球的温度会越来越高,而太阳系宜居带也会因此向外侧移动,木星以及土星的众多卫星是很有希望成为人类的第二或者第二十故乡的。


然而最大的可能是几百万或者几千万年内人类文明就离开了太阳系甚至是银河系,那时的人类文明是否还记得曾经的太阳系生涯都不好说,自然也更不用担心太阳红巨星时代的生存问题了。


宇宙探索未解之迷


宇宙间任何事物都在变化中,就连恒星也是如此。我们的太阳在几十亿年后也将会变成红巨星,届时它的体积将猛增100-200倍,体积比现在大数百万倍,就连我们地球所在的轨道都会被太阳吞噬。那么毫无疑问,届时地球将无法再为人类以及其他生命物种提供生存的环境场所,那么到了那个时候,人类该去哪里生存呢?



科幻电影《流浪地球》的剧情前提也是太阳将变成红巨星,人类被迫携带地球前往比邻星寻找新家园,不然的话,地球将被太阳的氦闪摧毁,并且被变成红巨星的太阳吞没。那么如果人类无法像电影中那样带着地球离开太阳系,或者说人类根本无法离开太阳系的话,那么太阳系中的哪一颗星球会适合人类生存呢?


可能有的朋友会想,将来太阳变成了红巨星,其体积扩大到吞并了地球的轨道,并且迫近火星的轨道,那么太阳的宜居带相应的也会向外扩张,到时候木星和土星的卫星就会成为宜居星球了。

其实这样想当然是不对的,当太阳成为红巨星,地球被太阳吞噬的时候,太阳系中也不会有任何一个星球会成为另一个地球,本来火星和地球表面情况最为相似,但是那个时候的火星距离太阳太近,会变得像现在的水星一样。而木星所在轨道很可能将会位于太阳的宜居带中,然而木星是一个气态巨行星,连个表面都没有,人类无法在上面生存(或许可以在木星大气层中建立漂浮基地,在基地里生存)。而木星的4颗伽利略卫星虽然将会成为条件最好的移民星球,但是由于这四科卫星都没有大气层,所以人类仍然无法在其表面生存。



可能很多朋友会看好土星的卫星土卫六,但是土星由于距离遥远,其轨道还是不会位于太阳的宜居带中,所以土卫六的表面还是会非常冷,它也不会成为另一个地球。


其它的星球就更不用说了,可以说,无论太阳是否成为红巨星,太阳系中都没有任何一个星球可以自然地代替地球,成为我们可以移民的家园。

那么人类怎么办呢?除了像《流浪地球》那样携带整个地球离开太阳系之外,还有好办法吗?其实《流浪地球》也给了我们很好的启示,那就是当人类的技术水平足够高的时候,人类的生活其实可以不用依赖阳光,不依赖地球表面的生态环境就可以生存。



比如在《流浪地球》中人类在5公里深的地下城中生活,一个重元素核聚变反应堆可以供养30万人生存;地面上虽然已经是冰封的世界,但是地下城中却如同地面上一样,核聚变能量产生的光照也可以使植物制造氧气,地下城中的环境完全适合人类生存。



因此人类实际上也可以移民到木星和土星卫星上生存,另外天卫五、海卫一,冥王星以及其他一些矮行星上也可以,只要人类拥有足够高的科学技术,那么也可以在这些星球上建立地下城,并且制造可供人类生存的生态环境,甚至我们也可以像《流浪地球》中那样,携带这些星球离开太阳系,前往比邻星等别的恒星附近寻找新的宜居新天地。


人类的方向


当太阳成为红巨星后,太阳系的宜居带会从地球附近外移到木星土星附近,理论上木星和土星的卫星家族有可能成为人类新的家园。

在这些卫星家族中,木卫二,土卫二和土卫六是最有可能的三颗卫星,木卫二被认为在厚厚的冰层下面蕴藏着丰富的液态水资源,而土卫六上面有厚厚的大气层,大气压是地球的1.5倍,主要成分是甲烷,科学家们猜测上面的甲烷可能是生体的基础!

一旦太阳系宜居带外移至木星土星附近,意味着它们的卫星家族平均温度降上升,理论上可以达到地球如今的温度,这让人类宜居成为了可能!

不过,如果你认为我们的地球之所以如此适合生命生存是因为地球正好位于宜居带,就大错特错了,宜居带只是适合生存的基本条件之一,位于宜居带宣布意味着就适合人类生存,还需要很多其他条件,比如大气层,液态水,地质结构,磁场保护等!

显然,木星和土星的卫星家族相对都比较小,这不利于人类的生存,不过也有科学家们认为,与地球不同的是,那些卫星有木星土星这样的气态巨行星保护,并不需要拥有地球那样如此完美的环境。

比如说地球的磁场很重要,而一般的卫星都没有磁场,不过木星和土星有强大的磁场,这些磁场同样可以保护卫星免受宇宙射线辐射的危害!

当然,无论如何那都是几十亿年以后的事情,如果人类很幸运能够把文明延续到几十亿年之后,恐怕我们早就飞出太阳系了!


宇宙探索


太阳变成红巨星后,太阳系内很可能不会再有适合人类生存的天体了。

恒星变红巨星是一个过程,像太阳这样质量的天体,这个过程可能要经历1亿多年,但这个时间在恒星的一生中已经是很短暂了。

首先,当太阳进入主序星的末期时,核心的氢元素已经大大减少,而氦元素开始增多,同时核心的温度和压力都在上升,由目前的1500万度上升到约5000万度。

这时太阳就开始向红巨星转变,核心的活动开始随着温度的增加变得越来越剧烈,外层开始向外扩张。

大概1亿年左右后,内部的温度已达到了1亿度,这是氦元素开始被点燃,氦聚变开始了,这和转变也就是我们常说的氦闪。氦闪会产生巨大的能量,使得太阳半径逐渐膨胀到水星轨道。同时,还会产生大量的辐射风暴,射向周围的空间中。

这时,强烈的辐射已使得地球上不可能再有生命存在,大气和磁场开始遭到破坏。更远一些的类木行星暂时还可以保存着现有的状态,但也坚持不了多久了。

再过几千万年,太阳内部的氦聚变已经完全开始了,太阳开始呈现出类似造父变星的那种不断膨胀缩小的循环中,并且越来越大,最终半径可能会达到火星轨道。

在这个过程中,不但有强烈的辐射,太阳外层物质也会随着每次膨胀被抛出去,在太阳周围形成一个球状的星云,将太阳包裹之中。

这时,类木行星及其卫星也会受到冲击,外层大气被吹散,露出核心来,较小的星体在一次次的爆发中被吹离轨道。

直到最终的爆炸,整个太阳系不再存在,核心只剩下一个白矮星,而周围是半径约2光年的星云。而其他行星及卫星,早已残破不堪或者成为流浪行星了。


寒萧99


在太阳系中,包括地球在内的所有星球的命运都是和太阳紧紧联系在一起的。

50亿年后太阳内部的氢元素将会被耗尽。太阳将会变成一颗红巨星。现在太阳的直径大约是695500公里。太阳变成红巨星的半径将会膨胀200倍,那将会是1.391亿公里。然而现在地球到太阳的距离是1.496亿公里,那时候地球距离太阳表面只有1000万公里多点了。比现在的水星到太阳的距离还要近4700多万公里。

图示:红巨星时的太阳

50亿年后的地球距离太阳这么近的距离,会有被太阳吞掉的危险。即使地球没有被太阳吞掉,地球也会被太阳烤焦了。看看现在的水星就知道了。地球上的生命将不复存在。因此太阳变成红巨星之前,地球上的人类就必须另寻家园了。那么太阳系中还有那些星球能够收留人类?一起来看一下。

木卫二

木卫二是木星的一颗卫星。现在科学家认为木卫二的冰下海洋是太阳系中除地球以外最有可能存在生命的地方。当太阳变成红巨星之后,亮度会达到现在的2000倍以上。木星周围的温度上升,像木卫二这样的冰卫星表面的冰壳会因温度的升高而融化,整个星球上的水也会被蒸发干净。最后木卫二只剩下一个干燥毫无生机的岩石内核。这么看来,太阳红巨星时期的木卫二是没法收留人类的。

图示:木卫二

土卫六

土卫六是土星最大的卫星。土卫六有着厚厚的大气层,表面覆盖着甲烷形成的湖泊,被科学家评选为宜居星球榜首。太阳变成红巨星之后,人类可以移居到土卫六上面吗?结果还是不大可能的。现在的土卫六拥有厚厚的大气层,表面流淌着甲烷河流完全是因为它距离太阳比较远,表面温度非常低的缘故。虽然土卫六体积比水星还大,但是土卫六的质量太小了,差不多只有月球的两倍。当太阳变成红巨星后,土卫六的气温也会随之上升,空气中的气体分子运动加剧。土卫六可能会因为质量太小无法留住大气层。

如果土卫六失去了大气层就等于失去了一切。对于人类来讲也是不适合居住的。

图示:土卫六

火星

太阳变成红巨星后,火星或许又迎来了春天。寒冷的火星的温度也会随之上升,冰冻在地下的水和二氧化碳会被释放出来。这样一来火星表面有流淌着的水,大气层也变厚了,适宜人类生存了。相信早在太阳变成红巨星之前,火星早就被人类地球化,成为人类的第二家园了。

图示:火星

木卫二和土卫六这两颗卫星的命运也是太阳息息相关的。它们在太阳变成红巨星后,可能不适合人类居住了。但是在此之前某个时间段内,这两个星球也许是适合人类生存的。

对此大家是怎么看的呢?


兔斯基聊科学


其实关于这个问题,还有点遗憾的,如果真的那个时候,还是要离开太阳系才是最稳妥的。

太阳系的演化,地球的宿命

很多人都以为我们只有等到太阳快完蛋的时候才需要跑路,实际上这是一个错误的理解。太阳的内核是可控核聚变,靠的是引力和核聚变的向外压力形成动态平衡。所以,太阳的辐射能量是循序渐进的,而不是一下子全炸了。

但是随着太阳因为燃烧自己照亮别人,质量是在减小的,所以引力会慢慢控制不出核聚变。每十亿年太阳的辐射能量都会大幅度提升一些,这时候地球的温度也就会上升一些。科学家预计20亿年后,地球就会因为太热而不再适合人类去生存。

所以,20亿年后,如果还有人类,又不想出太阳系,那去火星还是不错的。火星在那个时候就在宜居带内,不过这时间也只有10亿年,当然如果那个时候还有人类,那就得考虑离开太阳系了,因为再往下继续,其实会因为太热太热,没有很适合的地方可以去。

太阳变成红巨星之后

所以,太阳变成红巨星其实最好不要再寻思着待在太阳系内部,要撤离太阳系。而且我们要知道的是红巨星之后就会逐渐萎缩城一个白矮星,到时候没有光照,人类也照样会玩完。所以,其实移民到附近恒星系才最稳妥。当然,这个距离确实很难征服,都在有几个光年。

不过要说的是,这个假设其实太乐观了,我觉得人类不要说等到搬到火星了。能扛过1亿年没灭绝就算是很成功了。


钟铭聊科学


地球毁灭,唯一可能是太阳变成红巨星,而且其它行星也万劫不复,人类向何处去,在太阳衰变之前,人类恐怕早己不在,成了宇宙间的匆匆过客。


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