探索科普:60光年外,一个亮点让科学家担忧,地球结局已提前上演
发布时间:2021-04-19
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探索科普:60光年外,一个亮点让科学家担忧,地球结局已提前上演

人类是一种非常复杂的生物,生物的本能致使我们恐惧未知,但高级的智慧却给了我们探索未知的好奇心。

60光年外,一个亮点让科学家担忧,地球结局已提前上演

 

就好像科学家们虽然一直担心找到外星人后,有可能会给原本安逸祥和的地球带来灭顶之灾,但对未知的好奇却一直引领人类使用各种方法在宇宙中发出“呼唤”。

从上个世纪60年代搜寻外星文明信号的SETI计划,再到近几年主动发出联络信号的METI计划,无不表现出人类对于未知的渴望和探求。

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在寻找地外文明的同时,科学家们也在寻找着系外行星。2018年4月18日,凌日系外行星巡天卫星(TESS)成功发射,科学家们开始着手寻找距离地球300光年内的恒星及行星。

60光年外的亮点

同年8月,凌日系外行星巡天卫星发现了它任务生涯中第一颗系外行星——“山案座πc(π Mensae c)”。这一发现本该是让人欣喜的,但科学家们却根本高兴不起来。

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“山案座πc”是“山案座π”的一颗行星,“山案座π”距地球约60光年左右,是一个黄矮星,它的体积、质量、光度以及表面温度都比太阳高,而且它还比太阳年轻了大约7.3亿年。

在刚发现它时科学家们非常兴奋,因为它和太阳各个方面都非常相似,也就意味着那里有可能存在生命甚至是智慧生命,但随着“山案座πc”的发现,这个希望就彻底落空了。

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根据研究,“山案座πc”虽然是个类地行星,但它也仅仅就是质地和地球一样,其上的环境简直可以用“炼狱”来形容。

因为距离恒星过近,它表面温度比水星还恐怖,最高时能够达到上千摄氏度。不只是高温,猛烈的太阳风还正在疯狂撕扯它已经非常薄的大气层。在这双重摧残之下,“山案座πc”的环境究竟有多恶劣是可想而知。

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可能很多人会说,这个星球就是环境再恶劣十倍或百倍,也跟我们没什么关系啊。确实,就算“山案座πc”的环境再恶劣一些,跟人类也没有任何的关系,毕竟它离地球还有60光年的距离,人类也不可能搬到它上面去居住。

那么问题来了,既然它恶劣的环境根本影响不了人类,为什么科学家们还对这颗星球很关注呢?答案很残酷,因为这个星球的今天,极有可能就是地球的明天。

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按照现有理论推测,太阳将会在几十亿年后变成红巨星,届时地球的下场将会和“山案座πc”一样,大气层被太阳风撕碎、表面环境犹如炼狱,甚至可能直接被太阳吞噬。

太阳留给人类的时间究竟还有多久?

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在信息爆炸的今天,可能很多人都被各种各样的“科普”绕晕了,有的科普中说太阳此时正值壮年,它还有四五十亿年的寿命,但有的科普却说,太阳留给人类的时间只剩下10亿年了,这到底是什么情况呢?

太阳当前处于主序星阶段

传统的恒星演化理论认为,太阳一生要经历以下五个阶段:主序星阶段前期、主序星阶段、红巨星阶段、红巨星后期、白矮星阶段。

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目前,太阳正处于最有秩序的主序星阶段,此时的太阳最为“温和”。当然,“温和”也只是相对而言的,要知道它内核中每秒就会有6.5亿吨氢聚变成氦,对于人类来说这可一点谈不上“温和”。

由于太阳此时正处于内核氢“燃烧”阶段,产生的能量和引力相对平衡,所以它整体体积也就相对稳定。

主序星向红巨星转变

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但是,所谓的“稳定”也只是未来狂欢的前奏而已,当核心的氢元素“燃烧”殆尽,核心中剩下的只有炉渣——氦。

因为氦元素“燃烧”所需要的温度比氢元素更高,所以此时的太阳内部会因没有东西“燃烧”而失去能源,也就无法再产生辐射压力,因此核心会在重力作用下坍缩。

在向内坍缩的过程中,巨大的压力让温度迅速升高,同时也将太阳外壳推开,从而形成内核收缩、外壳膨胀的情况。

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超高的温度会点点燃内核氦的核聚变,而外壳超高的温度会点燃外壳中残存氢的核聚变,两者产生的能量让外层更加膨胀,最终成为体积巨大的红巨星。

按照科学家的推测,进入红巨星阶段的太阳,其最外侧将接近地球外侧轨道,也就是说它的直径将达到恐怖的1.5亿千米左右。

60光年外,一个亮点让科学家担忧,地球结局已提前上演

 

在不同的演化模型中,地球的结局也是不同的。有的模型中,地球直接会被膨胀的太阳吞噬,而在有的模型中,地球却能够因太阳引力的减弱逃过一劫,但也仅仅是逃过了被吞噬的命运,“山案座πc”现在所遭受的一切可一点也逃不过。

地球失去宜居性

值得一提的是,不论地球是被太阳直接吞噬,还是遭受着“山案座πc”所遭受的一切,这跟人类都没有任何干系了。因为早在太阳变成红巨星之前,地球上就已经无法居住了。

60光年外,一个亮点让科学家担忧,地球结局已提前上演

 

通过观察计算,在完全变成红巨星之前,每隔10亿年左右,太阳的光度就会上升10%左右。别看仅仅是10%,但这引起的高温足以让地球表面所有的液态水蒸发,地球生态环境会在短时间内快速崩溃。

大约20~30亿年后,高温将使得地球成为一颗熔岩星球,也就是说太阳最后吞噬的将会是一颗死亡星球。

人类最致命的威胁——氦闪

60光年外,一个亮点让科学家担忧,地球结局已提前上演

 

可能有些人会说,10亿年后的高温人类应该可以通过科技手段抗住,没错,人类确实有可能抗住,但光度增加引起的高温其实并不是最可怕的,因为在太阳极速膨胀之前,还有一个极为致命的东西——氦闪。

氦闪的威力有多大呢?作为一颗恒星,太阳每时每刻都产生巨大的能量,就人类现在所需要的能量来看,太阳每秒产生的能量足够人类使用20万年以上,由此可见太阳释放出的能量多庞大。

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而太阳一旦发生氦闪,就相当于在一瞬间放出它百万年能量的总和。想象一下,如此庞大的能量人类真的能抵挡吗?

到这里故事并没有结束,第一次氦闪发生后太阳会不断氦闪,但规模会越来越小。最后,因为外层物质被抛散殆尽,原本庞大的太阳只会剩下中心一个体积极小(和地球差不多)、温度极高的简并态天体——白矮星。

当然,这一切变化人类已经没有办法亲身经历了,如果人类未来发展的很好,或许能够在某颗星球上用高分辨望远镜目睹这壮观的过程、目睹“摇篮”的粉碎。


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