科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

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钟铭聊科学
2019-09-13

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

當內核的氫原子核燒的差不多時,由於太陽的輻射層會把太陽的內核和對流層隔離開,這就使得外部的氫原子核沒有辦法進入太陽的內核當中充當燃料。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

當內核的氫原子核燒的差不多時,由於太陽的輻射層會把太陽的內核和對流層隔離開,這就使得外部的氫原子核沒有辦法進入太陽的內核當中充當燃料。

由於氦原子核發生核聚變反應的條件要比氫原子核更加苛刻,因此,內核就會在引力的作用下收縮(這是由於沒有核聚變產生的向外壓力來進行平衡導致的),而太陽外殼會開始向外膨脹開來。太陽膨脹之後,半徑會變為原來的200倍左右,稱為一顆紅巨星,到那個時候,水星和金星都會被吞噬,而地球大概會在太陽大氣的位置。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

當內核的氫原子核燒的差不多時,由於太陽的輻射層會把太陽的內核和對流層隔離開,這就使得外部的氫原子核沒有辦法進入太陽的內核當中充當燃料。

由於氦原子核發生核聚變反應的條件要比氫原子核更加苛刻,因此,內核就會在引力的作用下收縮(這是由於沒有核聚變產生的向外壓力來進行平衡導致的),而太陽外殼會開始向外膨脹開來。太陽膨脹之後,半徑會變為原來的200倍左右,稱為一顆紅巨星,到那個時候,水星和金星都會被吞噬,而地球大概會在太陽大氣的位置。

同時,太陽內核的收縮達到一定程度之後,就會促發氦的核聚變反應,爐渣就是氧和碳。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

當內核的氫原子核燒的差不多時,由於太陽的輻射層會把太陽的內核和對流層隔離開,這就使得外部的氫原子核沒有辦法進入太陽的內核當中充當燃料。

由於氦原子核發生核聚變反應的條件要比氫原子核更加苛刻,因此,內核就會在引力的作用下收縮(這是由於沒有核聚變產生的向外壓力來進行平衡導致的),而太陽外殼會開始向外膨脹開來。太陽膨脹之後,半徑會變為原來的200倍左右,稱為一顆紅巨星,到那個時候,水星和金星都會被吞噬,而地球大概會在太陽大氣的位置。

同時,太陽內核的收縮達到一定程度之後,就會促發氦的核聚變反應,爐渣就是氧和碳。

在點燃氦的那一刻還會發生氦閃。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

當內核的氫原子核燒的差不多時,由於太陽的輻射層會把太陽的內核和對流層隔離開,這就使得外部的氫原子核沒有辦法進入太陽的內核當中充當燃料。

由於氦原子核發生核聚變反應的條件要比氫原子核更加苛刻,因此,內核就會在引力的作用下收縮(這是由於沒有核聚變產生的向外壓力來進行平衡導致的),而太陽外殼會開始向外膨脹開來。太陽膨脹之後,半徑會變為原來的200倍左右,稱為一顆紅巨星,到那個時候,水星和金星都會被吞噬,而地球大概會在太陽大氣的位置。

同時,太陽內核的收縮達到一定程度之後,就會促發氦的核聚變反應,爐渣就是氧和碳。

在點燃氦的那一刻還會發生氦閃。

氦作為燃料會燒大概10億年左右,當氦也燒完了,內核即使在引力的作用下也無法達到點燃氧和碳的核聚變(主要是質量導致引力不夠,導致溫度不夠),於是,就會變成一顆白矮星。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

當內核的氫原子核燒的差不多時,由於太陽的輻射層會把太陽的內核和對流層隔離開,這就使得外部的氫原子核沒有辦法進入太陽的內核當中充當燃料。

由於氦原子核發生核聚變反應的條件要比氫原子核更加苛刻,因此,內核就會在引力的作用下收縮(這是由於沒有核聚變產生的向外壓力來進行平衡導致的),而太陽外殼會開始向外膨脹開來。太陽膨脹之後,半徑會變為原來的200倍左右,稱為一顆紅巨星,到那個時候,水星和金星都會被吞噬,而地球大概會在太陽大氣的位置。

同時,太陽內核的收縮達到一定程度之後,就會促發氦的核聚變反應,爐渣就是氧和碳。

在點燃氦的那一刻還會發生氦閃。

氦作為燃料會燒大概10億年左右,當氦也燒完了,內核即使在引力的作用下也無法達到點燃氧和碳的核聚變(主要是質量導致引力不夠,導致溫度不夠),於是,就會變成一顆白矮星。

至於膨脹的太陽殼層還會繼續膨脹,然後徹底和核心分離,最終成為行星狀星雲。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

當內核的氫原子核燒的差不多時,由於太陽的輻射層會把太陽的內核和對流層隔離開,這就使得外部的氫原子核沒有辦法進入太陽的內核當中充當燃料。

由於氦原子核發生核聚變反應的條件要比氫原子核更加苛刻,因此,內核就會在引力的作用下收縮(這是由於沒有核聚變產生的向外壓力來進行平衡導致的),而太陽外殼會開始向外膨脹開來。太陽膨脹之後,半徑會變為原來的200倍左右,稱為一顆紅巨星,到那個時候,水星和金星都會被吞噬,而地球大概會在太陽大氣的位置。

同時,太陽內核的收縮達到一定程度之後,就會促發氦的核聚變反應,爐渣就是氧和碳。

在點燃氦的那一刻還會發生氦閃。

氦作為燃料會燒大概10億年左右,當氦也燒完了,內核即使在引力的作用下也無法達到點燃氧和碳的核聚變(主要是質量導致引力不夠,導致溫度不夠),於是,就會變成一顆白矮星。

至於膨脹的太陽殼層還會繼續膨脹,然後徹底和核心分離,最終成為行星狀星雲。

以上就是太陽的整個一生。

太陽在未來會成為一顆紅巨星,但具體的時間大概是50億年之後,至於會不會吞噬地球,目前來說,我們還無法確定。那這到底是咋回事呢?我們可以先從太陽的演化說起。

太陽的一生

按照目前主流的理論,也就是星雲假說。138億年前,宇宙大爆炸之後,經歷了一代或者兩代恆星,大概在太陽系附近,上一代恆星發生了超新星爆炸。

超新星爆炸的衝擊波引發了太陽系附近分子云的平衡狀態,引發了分子云的引力坍縮。於是,分子云在引力的作用下,逐漸形成了一個恆星胚胎,乃至原恆星,最後當原恆星被點亮後,恆星就進入了主序星時期,也就是我們現在的太陽。

這裡,我們就要搞清楚恆星是如何被點燃的?我們把視角切換到微觀世界來看,由於原恆星的引力巨大,導致內部的溫度和壓強變得巨大(能最終達到1500萬度和200多萬個地球大氣壓)。我們都知道,物質是由原子構成的,而原子是由電子和原子核構成的。但是由於溫度太高,導致電子和原子核無法一起愉快地玩耍,各玩各的,這時候就進入了一種等離子態。在這種狀態下,電子和原子核都是自由自在地瞎跑。

我們都知道,恆星內部是核聚變反應,說白了就是原子核和原子核之間的反應。但是原子核是帶正電的,意思是說,它們應該是相互排斥的。要讓它們進行反應,就得克服庫倫力。理論上來說,如果溫度達到1億度,才有可能促發核聚變反應。太陽內核是不足以促發這個反應的,不過在微觀世界當中,存在一種叫做隧穿效應。

可以理解為,在宏觀世界中,原本需要具有一定能量的時候才能實現的反應,在微觀當中,即使能量不夠,也能發生,只不過概率極其低。在恆星內核,一個氫原子核發生核聚變反應概率,大概需要10億年,才能發生一次。但由於恆星足夠大,內部的原子核足夠多,因此,這個反應就能發生,而且還能保證不會一下子全炸了,只是慢慢燒著。當核聚變反應開始進行後,恆星也就是點亮了,進入了主序星時代。

主序星時代的恆星其實極其溫度,太陽現在就是如此,整個主序星時期大概能夠持續100億年的時間。我們可以把太陽看成是一個火爐,普通的火爐燒的是煤炭,而恆星火爐燒的是氫原子核,而爐渣就是原子序數更大的原子核。氫原子核會發生核聚變生成氦原子核,而這個氦原子核就是爐渣。

當內核的氫原子核燒的差不多時,由於太陽的輻射層會把太陽的內核和對流層隔離開,這就使得外部的氫原子核沒有辦法進入太陽的內核當中充當燃料。

由於氦原子核發生核聚變反應的條件要比氫原子核更加苛刻,因此,內核就會在引力的作用下收縮(這是由於沒有核聚變產生的向外壓力來進行平衡導致的),而太陽外殼會開始向外膨脹開來。太陽膨脹之後,半徑會變為原來的200倍左右,稱為一顆紅巨星,到那個時候,水星和金星都會被吞噬,而地球大概會在太陽大氣的位置。

同時,太陽內核的收縮達到一定程度之後,就會促發氦的核聚變反應,爐渣就是氧和碳。

在點燃氦的那一刻還會發生氦閃。

氦作為燃料會燒大概10億年左右,當氦也燒完了,內核即使在引力的作用下也無法達到點燃氧和碳的核聚變(主要是質量導致引力不夠,導致溫度不夠),於是,就會變成一顆白矮星。

至於膨脹的太陽殼層還會繼續膨脹,然後徹底和核心分離,最終成為行星狀星雲。

以上就是太陽的整個一生。

至於地球的命運,我們只知道,在太陽變成紅巨星時,地球的位置大概在太陽大氣的附近,會不會被吞噬是我們現在無法確定。如果沒有被吞噬,地球最終的宿命也很難說。但我們能確定的是,當太陽變成一顆紅巨星時,地球將極其熱,這個溫度足以消滅地球所有的生物。不過,對於地球生物的滅頂之災應該要早於太陽變成一顆紅巨星。

這是因為,太陽的主序星時期其實是逐漸升溫的,科學家通過理論計算髮現,再過20億年後,由於太陽溫度的升高,導致地球的溫度高到不再適合做一顆宜居行星,所以,如果那個時候人類還存在,就應該準備跑路了。(不過,客觀地說,人類持續20億年這個事有點太不靠譜了。)

宇宙探索
2019-09-12

確實,根據科學家對太陽燃燒速度的判斷,太陽將在30億年(也有說是35億年後)成為紅巨星,那也意味著太陽走向死亡。不過太陽走向死亡的過程也是非常緩慢的,成為紅巨星後的膨脹也會很慢,並不是一下子就膨脹非常大。

科學家們猜測,成為紅巨星後,逐漸膨脹的太陽會一步步吞噬附近的水星,金星。而我們的地球很可能會很僥倖,不會被太陽吞噬。但即使如此,屆時的地球也肯定早已不適合生命生存,高溫會讓海洋水分全部蒸發,地球徹底成為一顆毫無生機的星球,地球平均溫度會迅速升高,會高達數百度,到底會是什麼樣?或許更像如今的金星。

所以說,太陽成為紅巨星後,地球的死亡是必然的。不過地球的死亡無法避免,並不意味著人類同樣會遭殃。如果人類足夠幸運,能夠把文明延續到太陽成為紅巨星的那一天,恐怕我們早就逃出太陽系了。

即使我們沒能逃出太陽系,在太陽成為紅巨星時,也完全可以在太陽系尋找新的家園。30億年後,太陽系內宜居帶不再位於地球附近,而會向外推移,會移動到木星土星附近,而木星和土星有很多衛星,並且科學家們已經發現在有些衛星上有大量的水存在,而有水就有了生存的希望,人類完全可以移居到木星土星的衛星上面。

無論如何,如今的太陽足夠穩定,我們也很幸運,太陽正值最好的時候。成為紅巨星是非常遙遠的30億年後,人類有足夠的時間為此做好準備!

多维观世界
2019-09-14

太陽的壽命大約是一百億年,已經過去了四十五億年,還有五十五億年太陽將變為一顆紅巨星,然後劇烈的燃燒將淹沒整個太陽系。最後耗盡一切地太陽將變為一顆非常小非常暗非常重的白矮星。

但那是太陽!地球堅持不到那個時候!遠在太陽稱為紅巨星之前,大約距今四十億年後,強大的太陽風暴將吞沒整個地球軌道,屆時水星金星地球火星都將被太陽吞沒,強大的熱量將會把整個地球融化!

但那是地球!生物堅持不到那個時候!遠在太陽吞沒地球之前,在大約距今十億年後,太陽的輻射強度就已經令地球上任何生物無法生存。即使是兩極地區也是酷熱異常,上百度高溫炙烤大地,水分被蒸發,空氣愈加稀薄。地球內部岩漿被激發,到處是火焰地震。

但那是生物!人類堅持不到那個時候!現在每年太陽輻射都在增加,地球溫度也在增加。估計一早年後,地球平均溫度將增加五到十度。赤道地區將不適宜居住,兩極冰川逐步融化。十萬年後,人類將只能靠高科技在兩極的地下城中生存。

太陽在其生命過程中是不斷膨脹,輻射強度是在不斷增加的。地球溫度也是不斷增加的。期間正好有這麼十幾億年,溫度適宜,產生了生命,進化出人類。

集知识
2019-09-13

恆星誕生之日起,就在開始一步步的靠近死亡!

但如果我們的太陽系中的太陽是死亡的那個,會發生什麼?顯然,它將擴展成一個紅巨星並蒸發地球。

恆星誕生之日起,就在開始一步步的靠近死亡!

但如果我們的太陽系中的太陽是死亡的那個,會發生什麼?顯然,它將擴展成一個紅巨星並蒸發地球。

太陽不會很快死亡,因為估計從現在起大約需要70到80億年。然而,生命死亡這樣一個重要部分的話題一直讓人著迷,將來可能會繼續這樣做,主要是因為我們知道在太陽不再存在的那一刻我們都會消失。

那麼當太陽死亡時到底發生了什麼呢?首先,我們需要看看恆星是如何誕生的。這些天體是由一系列氣體產生的,主要是氫氣和一些氦氣和其他元素。

大量的氣體最終在其重量下自行坍塌,產生足夠的壓力來加熱原恆星內部的氣體。它變得足夠熱以形成等離子體,其是帶電或離子化的氣體狀態。氫原子相互融合形成氦,這種融合以光和熱的形式釋放能量。此時,氣體不再坍塌,從而形成一顆新星。

單顆恆星中的氫氣足以維持數十億年。但是,它最終會耗盡。一旦太陽核心中的幾乎所有氫氣都融合成氦氣,它就無法產生足夠的能量,並且會在自身重量下開始崩潰。太陽將無法像氫氣那樣將氦氣融合在一起,因此只剩下剩餘的氫氣將繼續融合在一起以維持太陽的照明。

然而,氦核心將開始分解,由於壓力增加導致其升溫。這個過程產生的光和熱將使太陽更加明亮。但這也標誌著太陽成為紅巨星的開始。紅巨星比我們現在的太陽更大但表面溫度要低得多。

根據天文學家克勞斯 - 彼得施羅德和羅伯特康農史密斯發表的一項研究,在氦核開始坍塌後大約500萬年,太陽可能變得如此巨大,以至於其最外層表層將擴展到大約1.08億英里(1.7億公里)。在2008年皇家天文學會月刊中。

恆星誕生之日起,就在開始一步步的靠近死亡!

但如果我們的太陽系中的太陽是死亡的那個,會發生什麼?顯然,它將擴展成一個紅巨星並蒸發地球。

太陽不會很快死亡,因為估計從現在起大約需要70到80億年。然而,生命死亡這樣一個重要部分的話題一直讓人著迷,將來可能會繼續這樣做,主要是因為我們知道在太陽不再存在的那一刻我們都會消失。

那麼當太陽死亡時到底發生了什麼呢?首先,我們需要看看恆星是如何誕生的。這些天體是由一系列氣體產生的,主要是氫氣和一些氦氣和其他元素。

大量的氣體最終在其重量下自行坍塌,產生足夠的壓力來加熱原恆星內部的氣體。它變得足夠熱以形成等離子體,其是帶電或離子化的氣體狀態。氫原子相互融合形成氦,這種融合以光和熱的形式釋放能量。此時,氣體不再坍塌,從而形成一顆新星。

單顆恆星中的氫氣足以維持數十億年。但是,它最終會耗盡。一旦太陽核心中的幾乎所有氫氣都融合成氦氣,它就無法產生足夠的能量,並且會在自身重量下開始崩潰。太陽將無法像氫氣那樣將氦氣融合在一起,因此只剩下剩餘的氫氣將繼續融合在一起以維持太陽的照明。

然而,氦核心將開始分解,由於壓力增加導致其升溫。這個過程產生的光和熱將使太陽更加明亮。但這也標誌著太陽成為紅巨星的開始。紅巨星比我們現在的太陽更大但表面溫度要低得多。

根據天文學家克勞斯 - 彼得施羅德和羅伯特康農史密斯發表的一項研究,在氦核開始坍塌後大約500萬年,太陽可能變得如此巨大,以至於其最外層表層將擴展到大約1.08億英里(1.7億公里)。在2008年皇家天文學會月刊中。

在這個範圍內,它可以吞噬離它最近的行星,即水星,金星和地球,就像這位藝術家對太陽死亡的形象一樣。

在此過程中,地球將像蒸汽浴一樣,因為我們的海洋將蒸發,水將恢復為氫氣和氧氣。氫氣將離開地球大氣層並進入太空,而氧氣則會與地表岩石發生反應。由於這個原因,地球的大氣層可能變得與金星類似,因為大多數氮氣和二氧化碳會使它成為現實。

如果你認為我們可能會生活在火星上,因此可以避免太陽的影響,紅色星球將無法避免被烘烤。一旦太陽成為紅巨星,即使是海王星也會太熱,無法維持生命。我們可以居住的唯一可能的行星是冥王星和柯伊伯帶中的其他矮行星。

然而,施羅德和史密斯認為,海王星有可能成為人類的新家園。與其他類似的星星一樣,太陽會因太陽風而逐漸減少質量。它周圍的行星軌道會慢慢膨脹,從而使海王星脫離危險區域。

恆星誕生之日起,就在開始一步步的靠近死亡!

但如果我們的太陽系中的太陽是死亡的那個,會發生什麼?顯然,它將擴展成一個紅巨星並蒸發地球。

太陽不會很快死亡,因為估計從現在起大約需要70到80億年。然而,生命死亡這樣一個重要部分的話題一直讓人著迷,將來可能會繼續這樣做,主要是因為我們知道在太陽不再存在的那一刻我們都會消失。

那麼當太陽死亡時到底發生了什麼呢?首先,我們需要看看恆星是如何誕生的。這些天體是由一系列氣體產生的,主要是氫氣和一些氦氣和其他元素。

大量的氣體最終在其重量下自行坍塌,產生足夠的壓力來加熱原恆星內部的氣體。它變得足夠熱以形成等離子體,其是帶電或離子化的氣體狀態。氫原子相互融合形成氦,這種融合以光和熱的形式釋放能量。此時,氣體不再坍塌,從而形成一顆新星。

單顆恆星中的氫氣足以維持數十億年。但是,它最終會耗盡。一旦太陽核心中的幾乎所有氫氣都融合成氦氣,它就無法產生足夠的能量,並且會在自身重量下開始崩潰。太陽將無法像氫氣那樣將氦氣融合在一起,因此只剩下剩餘的氫氣將繼續融合在一起以維持太陽的照明。

然而,氦核心將開始分解,由於壓力增加導致其升溫。這個過程產生的光和熱將使太陽更加明亮。但這也標誌著太陽成為紅巨星的開始。紅巨星比我們現在的太陽更大但表面溫度要低得多。

根據天文學家克勞斯 - 彼得施羅德和羅伯特康農史密斯發表的一項研究,在氦核開始坍塌後大約500萬年,太陽可能變得如此巨大,以至於其最外層表層將擴展到大約1.08億英里(1.7億公里)。在2008年皇家天文學會月刊中。

在這個範圍內,它可以吞噬離它最近的行星,即水星,金星和地球,就像這位藝術家對太陽死亡的形象一樣。

在此過程中,地球將像蒸汽浴一樣,因為我們的海洋將蒸發,水將恢復為氫氣和氧氣。氫氣將離開地球大氣層並進入太空,而氧氣則會與地表岩石發生反應。由於這個原因,地球的大氣層可能變得與金星類似,因為大多數氮氣和二氧化碳會使它成為現實。

如果你認為我們可能會生活在火星上,因此可以避免太陽的影響,紅色星球將無法避免被烘烤。一旦太陽成為紅巨星,即使是海王星也會太熱,無法維持生命。我們可以居住的唯一可能的行星是冥王星和柯伊伯帶中的其他矮行星。

然而,施羅德和史密斯認為,海王星有可能成為人類的新家園。與其他類似的星星一樣,太陽會因太陽風而逐漸減少質量。它周圍的行星軌道會慢慢膨脹,從而使海王星脫離危險區域。

至於太陽在它死後會發生什麼,之前在“自然天文學”雜誌上發表的一項研究表明,它最終會變成白矮星,然後變成行星狀星雲。

我就是兔斯基
2019-09-11

萬物生長靠太陽。太陽是地球上生命賴以生存的能量來源,給地球帶來陽光和溫暖。但是,太陽對地球的“愛”不是永恆的。有一天它會毀滅了帶給地球的一切。

科學家預測太陽會在大約50億年後變成紅巨星,地球將面臨著生死存亡的考驗。但是對於地球上的生命來講,再過大約10億年就要考慮逃離地球了。

萬物生長靠太陽。太陽是地球上生命賴以生存的能量來源,給地球帶來陽光和溫暖。但是,太陽對地球的“愛”不是永恆的。有一天它會毀滅了帶給地球的一切。

科學家預測太陽會在大約50億年後變成紅巨星,地球將面臨著生死存亡的考驗。但是對於地球上的生命來講,再過大約10億年就要考慮逃離地球了。

圖示:太陽和地球

10億年後的太陽

地球在太陽變成紅巨星的過程將經歷怎樣的過程?這就要從10億年後開始說起。太陽的亮度是在不斷增加著的。在過去的10億年,太陽的亮度增加了大約10%,這對地球上的生命來講是有好處的。地球變得溫暖了,生命可以在留底上生存了。可是在未來的10億年,太陽的亮度會繼續增加。那樣的話,地球就會變得太熱了,地球上的水將會被蒸發,地球上的生物將會面臨滅絕的危險。

如果人類要想生存下去,在未來10億年內就要考慮逃到其它比較涼快的星球上去了,而不是再等40億年太陽變成紅巨星。

萬物生長靠太陽。太陽是地球上生命賴以生存的能量來源,給地球帶來陽光和溫暖。但是,太陽對地球的“愛”不是永恆的。有一天它會毀滅了帶給地球的一切。

科學家預測太陽會在大約50億年後變成紅巨星,地球將面臨著生死存亡的考驗。但是對於地球上的生命來講,再過大約10億年就要考慮逃離地球了。

圖示:太陽和地球

10億年後的太陽

地球在太陽變成紅巨星的過程將經歷怎樣的過程?這就要從10億年後開始說起。太陽的亮度是在不斷增加著的。在過去的10億年,太陽的亮度增加了大約10%,這對地球上的生命來講是有好處的。地球變得溫暖了,生命可以在留底上生存了。可是在未來的10億年,太陽的亮度會繼續增加。那樣的話,地球就會變得太熱了,地球上的水將會被蒸發,地球上的生物將會面臨滅絕的危險。

如果人類要想生存下去,在未來10億年內就要考慮逃到其它比較涼快的星球上去了,而不是再等40億年太陽變成紅巨星。

圖示:紅巨星時期的地球

50億年後的太陽

50億年後,太陽步入了老年期。它變成了一個可怕的紅巨星,體積膨脹的非常大。太陽的表面會膨脹到現在的地球軌道附近。這是什麼概念呢?現在太陽的半徑是696000公里。太陽到地球的距離大約是1.5億公里。太陽表面膨脹到現在的地球軌道附近就意味著它的半徑增加了215倍!

這時候的水星和金星已經被太陽吞掉。但是地球可能會倖存下來。科學家認為,紅巨星時期的太陽會損失很大一部分質量,因此所有的行星都會遠離太陽。地球會因此逃過一劫,沒有被太陽吞掉。那時候地球成了距離太陽最近的行星了,就像現在的水星一樣,地球環境變得非常殘酷,溫度可能會高達400攝氏度以上。這麼高的溫度,生命不可能繼續在地球上生存。

萬物生長靠太陽。太陽是地球上生命賴以生存的能量來源,給地球帶來陽光和溫暖。但是,太陽對地球的“愛”不是永恆的。有一天它會毀滅了帶給地球的一切。

科學家預測太陽會在大約50億年後變成紅巨星,地球將面臨著生死存亡的考驗。但是對於地球上的生命來講,再過大約10億年就要考慮逃離地球了。

圖示:太陽和地球

10億年後的太陽

地球在太陽變成紅巨星的過程將經歷怎樣的過程?這就要從10億年後開始說起。太陽的亮度是在不斷增加著的。在過去的10億年,太陽的亮度增加了大約10%,這對地球上的生命來講是有好處的。地球變得溫暖了,生命可以在留底上生存了。可是在未來的10億年,太陽的亮度會繼續增加。那樣的話,地球就會變得太熱了,地球上的水將會被蒸發,地球上的生物將會面臨滅絕的危險。

如果人類要想生存下去,在未來10億年內就要考慮逃到其它比較涼快的星球上去了,而不是再等40億年太陽變成紅巨星。

圖示:紅巨星時期的地球

50億年後的太陽

50億年後,太陽步入了老年期。它變成了一個可怕的紅巨星,體積膨脹的非常大。太陽的表面會膨脹到現在的地球軌道附近。這是什麼概念呢?現在太陽的半徑是696000公里。太陽到地球的距離大約是1.5億公里。太陽表面膨脹到現在的地球軌道附近就意味著它的半徑增加了215倍!

這時候的水星和金星已經被太陽吞掉。但是地球可能會倖存下來。科學家認為,紅巨星時期的太陽會損失很大一部分質量,因此所有的行星都會遠離太陽。地球會因此逃過一劫,沒有被太陽吞掉。那時候地球成了距離太陽最近的行星了,就像現在的水星一樣,地球環境變得非常殘酷,溫度可能會高達400攝氏度以上。這麼高的溫度,生命不可能繼續在地球上生存。

圖示:紅巨星太陽和地球

白矮星太陽

紅巨星太陽沒有把地球吞掉,地球幸運的存活下來。隨後太陽耗盡最後一絲力氣,坍塌成為了一顆白矮星。白矮星是太陽燃燒後的“灰燼”,它內部不再有核聚變反應,但是在相當長的一段時期內會有更高的溫度。地球依然經受著太陽高溫的炙烤。

萬物生長靠太陽。太陽是地球上生命賴以生存的能量來源,給地球帶來陽光和溫暖。但是,太陽對地球的“愛”不是永恆的。有一天它會毀滅了帶給地球的一切。

科學家預測太陽會在大約50億年後變成紅巨星,地球將面臨著生死存亡的考驗。但是對於地球上的生命來講,再過大約10億年就要考慮逃離地球了。

圖示:太陽和地球

10億年後的太陽

地球在太陽變成紅巨星的過程將經歷怎樣的過程?這就要從10億年後開始說起。太陽的亮度是在不斷增加著的。在過去的10億年,太陽的亮度增加了大約10%,這對地球上的生命來講是有好處的。地球變得溫暖了,生命可以在留底上生存了。可是在未來的10億年,太陽的亮度會繼續增加。那樣的話,地球就會變得太熱了,地球上的水將會被蒸發,地球上的生物將會面臨滅絕的危險。

如果人類要想生存下去,在未來10億年內就要考慮逃到其它比較涼快的星球上去了,而不是再等40億年太陽變成紅巨星。

圖示:紅巨星時期的地球

50億年後的太陽

50億年後,太陽步入了老年期。它變成了一個可怕的紅巨星,體積膨脹的非常大。太陽的表面會膨脹到現在的地球軌道附近。這是什麼概念呢?現在太陽的半徑是696000公里。太陽到地球的距離大約是1.5億公里。太陽表面膨脹到現在的地球軌道附近就意味著它的半徑增加了215倍!

這時候的水星和金星已經被太陽吞掉。但是地球可能會倖存下來。科學家認為,紅巨星時期的太陽會損失很大一部分質量,因此所有的行星都會遠離太陽。地球會因此逃過一劫,沒有被太陽吞掉。那時候地球成了距離太陽最近的行星了,就像現在的水星一樣,地球環境變得非常殘酷,溫度可能會高達400攝氏度以上。這麼高的溫度,生命不可能繼續在地球上生存。

圖示:紅巨星太陽和地球

白矮星太陽

紅巨星太陽沒有把地球吞掉,地球幸運的存活下來。隨後太陽耗盡最後一絲力氣,坍塌成為了一顆白矮星。白矮星是太陽燃燒後的“灰燼”,它內部不再有核聚變反應,但是在相當長的一段時期內會有更高的溫度。地球依然經受著太陽高溫的炙烤。

圖示:地球將繼續圍繞白矮星太陽旋轉

除了不幸被太陽吞掉的水星和金星之外,地球和太陽系的其它行星會繼續圍繞著白矮星太陽旋轉,直到永遠!

星辰大海路上的种花家
2019-09-12

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

請看上圖中0.5-1.5M⊙(太陽質量倍數),這就是類日恆星的結構,中間是輻射層,以外才是對流層,因此內核氫元素慢慢耗盡後氦元素會堆積在內核中,同時熱壓力也會減小,扛不住外殼壓力的內核會出現坍縮,內核氦原子的電子突入到電子兼併的極限狀態,形成氦白矮星內核,這一點很關鍵,我們標註MARK1,這是導致氦閃的重要原因,下文詳解。

此時內核收縮後,部分輻射層的氫元素會進入原本內核的區域,這個過程也非常重要,我們標註MARK2,這是導致紅巨星的重要原因。

MARK2:內核逐漸收縮為簡併態氦核,外殼中的氫元素進入到內外殼層之間間隙,這些氫元素將達到聚變條件,而且此時內核溫度更高,氫元素的燃燒速度也比主序星階段更高,當然它會產生更多的熱壓力以及氦元素,前者將導致恆星逐漸膨脹,後者將會給簡併態氦核再加一些猛料。

MARK1:這個突入到內核的氫殼層燃燒給內核提供了更多的氦元素,這個累積工作最終將達到氦元素的聚變條件,約為1億度以上。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

請看上圖中0.5-1.5M⊙(太陽質量倍數),這就是類日恆星的結構,中間是輻射層,以外才是對流層,因此內核氫元素慢慢耗盡後氦元素會堆積在內核中,同時熱壓力也會減小,扛不住外殼壓力的內核會出現坍縮,內核氦原子的電子突入到電子兼併的極限狀態,形成氦白矮星內核,這一點很關鍵,我們標註MARK1,這是導致氦閃的重要原因,下文詳解。

此時內核收縮後,部分輻射層的氫元素會進入原本內核的區域,這個過程也非常重要,我們標註MARK2,這是導致紅巨星的重要原因。

MARK2:內核逐漸收縮為簡併態氦核,外殼中的氫元素進入到內外殼層之間間隙,這些氫元素將達到聚變條件,而且此時內核溫度更高,氫元素的燃燒速度也比主序星階段更高,當然它會產生更多的熱壓力以及氦元素,前者將導致恆星逐漸膨脹,後者將會給簡併態氦核再加一些猛料。

MARK1:這個突入到內核的氫殼層燃燒給內核提供了更多的氦元素,這個累積工作最終將達到氦元素的聚變條件,約為1億度以上。

正常情況下氦聚變也會和氫元素聚變一樣,也就是個“溫柔”的過程,但此時內核條件是氦白矮星的簡併態,並不能像氫核聚變時能自我調節熱壓力,就像火藥燃燒和炸藥爆炸的區別。因此簡併態的氦核會經歷一個失控的聚變過程,在極短的時間內氦核中的大部分元素將轉換碳,並且在這個過程中釋放出巨大的能量,會導致恆星經歷一次物質爆發的過程,這就是氦閃的簡單過程。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

請看上圖中0.5-1.5M⊙(太陽質量倍數),這就是類日恆星的結構,中間是輻射層,以外才是對流層,因此內核氫元素慢慢耗盡後氦元素會堆積在內核中,同時熱壓力也會減小,扛不住外殼壓力的內核會出現坍縮,內核氦原子的電子突入到電子兼併的極限狀態,形成氦白矮星內核,這一點很關鍵,我們標註MARK1,這是導致氦閃的重要原因,下文詳解。

此時內核收縮後,部分輻射層的氫元素會進入原本內核的區域,這個過程也非常重要,我們標註MARK2,這是導致紅巨星的重要原因。

MARK2:內核逐漸收縮為簡併態氦核,外殼中的氫元素進入到內外殼層之間間隙,這些氫元素將達到聚變條件,而且此時內核溫度更高,氫元素的燃燒速度也比主序星階段更高,當然它會產生更多的熱壓力以及氦元素,前者將導致恆星逐漸膨脹,後者將會給簡併態氦核再加一些猛料。

MARK1:這個突入到內核的氫殼層燃燒給內核提供了更多的氦元素,這個累積工作最終將達到氦元素的聚變條件,約為1億度以上。

正常情況下氦聚變也會和氫元素聚變一樣,也就是個“溫柔”的過程,但此時內核條件是氦白矮星的簡併態,並不能像氫核聚變時能自我調節熱壓力,就像火藥燃燒和炸藥爆炸的區別。因此簡併態的氦核會經歷一個失控的聚變過程,在極短的時間內氦核中的大部分元素將轉換碳,並且在這個過程中釋放出巨大的能量,會導致恆星經歷一次物質爆發的過程,這就是氦閃的簡單過程。

氦閃的能量並不足以摧毀恆星,但它的物質拋射過程將是太陽系的末日,一次太陽超級磁暴活動就可以將人類送回18世紀,那麼氦閃的大量太陽高能物質衝擊甚至可能剝離行星大氣。

恆星內核動盪的過程

太陽在第一次內核氦閃以後,內核會繼續坍縮,外部的氫殼又會重新進入內核,達到氫聚變條件,然後堆積氦元素,靜待下一次氦閃,這個過程會持續到內核大部分元素聚變碳以及部分氧的狀態,再無法點燃碳閃或者氧閃為止,此時外殼已經被劇烈聚變的氫元素推到太遠了,再無法被內核引力束縛,擴散為行星狀星雲,而內核則留在中心成為一顆白矮星。

地球在太陽發展過程中會經歷什麼?

準確的定義的話,地球上的生命並不會經歷太陽狂暴的氦閃和瘋狂紅巨星階段,因為地核冷卻將會導致地球過早的失去宜居條件,甚至我們可以確定,地球生命的未來並不是太陽決定的,而是地球本身。

地球磁場來自熾熱的鐵鎳質內核流動而產生了磁場,而磁場可以偏轉太陽風中的高能帶電粒子保護大氣免受剝離,因此地球的磁場就像是一個看不見的金鐘罩保護地球脆弱的宜居狀態,當二十多億年後地核冷卻,首當其衝的就是地球水汽循環圈,我們可以來討論一下這個過程。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

請看上圖中0.5-1.5M⊙(太陽質量倍數),這就是類日恆星的結構,中間是輻射層,以外才是對流層,因此內核氫元素慢慢耗盡後氦元素會堆積在內核中,同時熱壓力也會減小,扛不住外殼壓力的內核會出現坍縮,內核氦原子的電子突入到電子兼併的極限狀態,形成氦白矮星內核,這一點很關鍵,我們標註MARK1,這是導致氦閃的重要原因,下文詳解。

此時內核收縮後,部分輻射層的氫元素會進入原本內核的區域,這個過程也非常重要,我們標註MARK2,這是導致紅巨星的重要原因。

MARK2:內核逐漸收縮為簡併態氦核,外殼中的氫元素進入到內外殼層之間間隙,這些氫元素將達到聚變條件,而且此時內核溫度更高,氫元素的燃燒速度也比主序星階段更高,當然它會產生更多的熱壓力以及氦元素,前者將導致恆星逐漸膨脹,後者將會給簡併態氦核再加一些猛料。

MARK1:這個突入到內核的氫殼層燃燒給內核提供了更多的氦元素,這個累積工作最終將達到氦元素的聚變條件,約為1億度以上。

正常情況下氦聚變也會和氫元素聚變一樣,也就是個“溫柔”的過程,但此時內核條件是氦白矮星的簡併態,並不能像氫核聚變時能自我調節熱壓力,就像火藥燃燒和炸藥爆炸的區別。因此簡併態的氦核會經歷一個失控的聚變過程,在極短的時間內氦核中的大部分元素將轉換碳,並且在這個過程中釋放出巨大的能量,會導致恆星經歷一次物質爆發的過程,這就是氦閃的簡單過程。

氦閃的能量並不足以摧毀恆星,但它的物質拋射過程將是太陽系的末日,一次太陽超級磁暴活動就可以將人類送回18世紀,那麼氦閃的大量太陽高能物質衝擊甚至可能剝離行星大氣。

恆星內核動盪的過程

太陽在第一次內核氦閃以後,內核會繼續坍縮,外部的氫殼又會重新進入內核,達到氫聚變條件,然後堆積氦元素,靜待下一次氦閃,這個過程會持續到內核大部分元素聚變碳以及部分氧的狀態,再無法點燃碳閃或者氧閃為止,此時外殼已經被劇烈聚變的氫元素推到太遠了,再無法被內核引力束縛,擴散為行星狀星雲,而內核則留在中心成為一顆白矮星。

地球在太陽發展過程中會經歷什麼?

準確的定義的話,地球上的生命並不會經歷太陽狂暴的氦閃和瘋狂紅巨星階段,因為地核冷卻將會導致地球過早的失去宜居條件,甚至我們可以確定,地球生命的未來並不是太陽決定的,而是地球本身。

地球磁場來自熾熱的鐵鎳質內核流動而產生了磁場,而磁場可以偏轉太陽風中的高能帶電粒子保護大氣免受剝離,因此地球的磁場就像是一個看不見的金鐘罩保護地球脆弱的宜居狀態,當二十多億年後地核冷卻,首當其衝的就是地球水汽循環圈,我們可以來討論一下這個過程。

1、在正常狀態下,由於磁場的屏蔽,大部分高能帶電粒子並不能進入大氣層,大氣層的散逸層大氣逃逸還是由部分帶電粒子和紫外線的光解所致,而水汽主要是短波紫外線光解,逃逸的是氫氣,而氧氣則會留下與氧分子結合成臭氧,或者將氧分子解離,氧原子與氧分子構成臭氧O3,這就是臭氧層的來歷。逃逸的氫以及其他大氣分子是少數

2、失去磁場的情況下,太陽風中的高能粒子會直達大氣層,這些粒子的能級從KeV到GeV不等,與空氣原子碰撞而使其電離,但電離並不是逃離的主要原因。這個過程會使水汽解離的速度大大增加,導致地球大量失水,高能粒子也會碰撞氮和氧,形成有毒的二氧化氮,阻擋光線,植物枯萎,動物失去食物來源,地球生態惡化。

3、逐漸發展的紅巨星,使得地球獲得的總輻射量增加,會繼續促使水汽逃逸,從地球誕生到現代,大約有26%被紫外線光解而逃逸(在有水補充的條件下),未來紅巨星輻射增加,這個逃逸過程會加劇。

4、具體需要多久可能尚難確定,但估計生命很難支撐到第一次氦閃,因為太陽的第一次氦閃會發生在其脫離主序星階段大約12億年後發生,這12億年會經歷什麼樣的過程,實在難以想象。但可以肯定的是,水汽逃逸,地球越來越乾燥,而二氧化氮在努力在降低溫室效應,氧含量卻越來越高(光解後氫逃逸,氧留下),氧化作用加劇,火災頻發,地面還真有可能發紅,就像火星一樣(與鐵結合形成氧化鐵)

5、氦閃時代來臨,地球大氣層會受到極度衝擊,我們不能確定會失去多少大氣,但風雨飄渺的氦閃風暴中,生命可能徹底消失了。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

請看上圖中0.5-1.5M⊙(太陽質量倍數),這就是類日恆星的結構,中間是輻射層,以外才是對流層,因此內核氫元素慢慢耗盡後氦元素會堆積在內核中,同時熱壓力也會減小,扛不住外殼壓力的內核會出現坍縮,內核氦原子的電子突入到電子兼併的極限狀態,形成氦白矮星內核,這一點很關鍵,我們標註MARK1,這是導致氦閃的重要原因,下文詳解。

此時內核收縮後,部分輻射層的氫元素會進入原本內核的區域,這個過程也非常重要,我們標註MARK2,這是導致紅巨星的重要原因。

MARK2:內核逐漸收縮為簡併態氦核,外殼中的氫元素進入到內外殼層之間間隙,這些氫元素將達到聚變條件,而且此時內核溫度更高,氫元素的燃燒速度也比主序星階段更高,當然它會產生更多的熱壓力以及氦元素,前者將導致恆星逐漸膨脹,後者將會給簡併態氦核再加一些猛料。

MARK1:這個突入到內核的氫殼層燃燒給內核提供了更多的氦元素,這個累積工作最終將達到氦元素的聚變條件,約為1億度以上。

正常情況下氦聚變也會和氫元素聚變一樣,也就是個“溫柔”的過程,但此時內核條件是氦白矮星的簡併態,並不能像氫核聚變時能自我調節熱壓力,就像火藥燃燒和炸藥爆炸的區別。因此簡併態的氦核會經歷一個失控的聚變過程,在極短的時間內氦核中的大部分元素將轉換碳,並且在這個過程中釋放出巨大的能量,會導致恆星經歷一次物質爆發的過程,這就是氦閃的簡單過程。

氦閃的能量並不足以摧毀恆星,但它的物質拋射過程將是太陽系的末日,一次太陽超級磁暴活動就可以將人類送回18世紀,那麼氦閃的大量太陽高能物質衝擊甚至可能剝離行星大氣。

恆星內核動盪的過程

太陽在第一次內核氦閃以後,內核會繼續坍縮,外部的氫殼又會重新進入內核,達到氫聚變條件,然後堆積氦元素,靜待下一次氦閃,這個過程會持續到內核大部分元素聚變碳以及部分氧的狀態,再無法點燃碳閃或者氧閃為止,此時外殼已經被劇烈聚變的氫元素推到太遠了,再無法被內核引力束縛,擴散為行星狀星雲,而內核則留在中心成為一顆白矮星。

地球在太陽發展過程中會經歷什麼?

準確的定義的話,地球上的生命並不會經歷太陽狂暴的氦閃和瘋狂紅巨星階段,因為地核冷卻將會導致地球過早的失去宜居條件,甚至我們可以確定,地球生命的未來並不是太陽決定的,而是地球本身。

地球磁場來自熾熱的鐵鎳質內核流動而產生了磁場,而磁場可以偏轉太陽風中的高能帶電粒子保護大氣免受剝離,因此地球的磁場就像是一個看不見的金鐘罩保護地球脆弱的宜居狀態,當二十多億年後地核冷卻,首當其衝的就是地球水汽循環圈,我們可以來討論一下這個過程。

1、在正常狀態下,由於磁場的屏蔽,大部分高能帶電粒子並不能進入大氣層,大氣層的散逸層大氣逃逸還是由部分帶電粒子和紫外線的光解所致,而水汽主要是短波紫外線光解,逃逸的是氫氣,而氧氣則會留下與氧分子結合成臭氧,或者將氧分子解離,氧原子與氧分子構成臭氧O3,這就是臭氧層的來歷。逃逸的氫以及其他大氣分子是少數

2、失去磁場的情況下,太陽風中的高能粒子會直達大氣層,這些粒子的能級從KeV到GeV不等,與空氣原子碰撞而使其電離,但電離並不是逃離的主要原因。這個過程會使水汽解離的速度大大增加,導致地球大量失水,高能粒子也會碰撞氮和氧,形成有毒的二氧化氮,阻擋光線,植物枯萎,動物失去食物來源,地球生態惡化。

3、逐漸發展的紅巨星,使得地球獲得的總輻射量增加,會繼續促使水汽逃逸,從地球誕生到現代,大約有26%被紫外線光解而逃逸(在有水補充的條件下),未來紅巨星輻射增加,這個逃逸過程會加劇。

4、具體需要多久可能尚難確定,但估計生命很難支撐到第一次氦閃,因為太陽的第一次氦閃會發生在其脫離主序星階段大約12億年後發生,這12億年會經歷什麼樣的過程,實在難以想象。但可以肯定的是,水汽逃逸,地球越來越乾燥,而二氧化氮在努力在降低溫室效應,氧含量卻越來越高(光解後氫逃逸,氧留下),氧化作用加劇,火災頻發,地面還真有可能發紅,就像火星一樣(與鐵結合形成氧化鐵)

5、氦閃時代來臨,地球大氣層會受到極度衝擊,我們不能確定會失去多少大氣,但風雨飄渺的氦閃風暴中,生命可能徹底消失了。

6、瘋狂的紅巨星時代來臨時地球早已死氣沉沉,據評估太陽的紅巨星大約會擴張到地球軌道附近,但太陽質量減少,地球軌道外前可能會逃脫被吞沒的命運,不過這有啥區別呢?

未來的木星時代?

未來到達太陽氣體外殼擴散階段時,太陽系內每一顆行星都會接受高能太陽物質的洗禮,比較好玩的是太陽系內每一顆行星都有可能擁有自己的環,就像土星一樣,而這些物質都有太陽免費給予,只是這個美麗的光環是以太陽系的死亡為代價。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

請看上圖中0.5-1.5M⊙(太陽質量倍數),這就是類日恆星的結構,中間是輻射層,以外才是對流層,因此內核氫元素慢慢耗盡後氦元素會堆積在內核中,同時熱壓力也會減小,扛不住外殼壓力的內核會出現坍縮,內核氦原子的電子突入到電子兼併的極限狀態,形成氦白矮星內核,這一點很關鍵,我們標註MARK1,這是導致氦閃的重要原因,下文詳解。

此時內核收縮後,部分輻射層的氫元素會進入原本內核的區域,這個過程也非常重要,我們標註MARK2,這是導致紅巨星的重要原因。

MARK2:內核逐漸收縮為簡併態氦核,外殼中的氫元素進入到內外殼層之間間隙,這些氫元素將達到聚變條件,而且此時內核溫度更高,氫元素的燃燒速度也比主序星階段更高,當然它會產生更多的熱壓力以及氦元素,前者將導致恆星逐漸膨脹,後者將會給簡併態氦核再加一些猛料。

MARK1:這個突入到內核的氫殼層燃燒給內核提供了更多的氦元素,這個累積工作最終將達到氦元素的聚變條件,約為1億度以上。

正常情況下氦聚變也會和氫元素聚變一樣,也就是個“溫柔”的過程,但此時內核條件是氦白矮星的簡併態,並不能像氫核聚變時能自我調節熱壓力,就像火藥燃燒和炸藥爆炸的區別。因此簡併態的氦核會經歷一個失控的聚變過程,在極短的時間內氦核中的大部分元素將轉換碳,並且在這個過程中釋放出巨大的能量,會導致恆星經歷一次物質爆發的過程,這就是氦閃的簡單過程。

氦閃的能量並不足以摧毀恆星,但它的物質拋射過程將是太陽系的末日,一次太陽超級磁暴活動就可以將人類送回18世紀,那麼氦閃的大量太陽高能物質衝擊甚至可能剝離行星大氣。

恆星內核動盪的過程

太陽在第一次內核氦閃以後,內核會繼續坍縮,外部的氫殼又會重新進入內核,達到氫聚變條件,然後堆積氦元素,靜待下一次氦閃,這個過程會持續到內核大部分元素聚變碳以及部分氧的狀態,再無法點燃碳閃或者氧閃為止,此時外殼已經被劇烈聚變的氫元素推到太遠了,再無法被內核引力束縛,擴散為行星狀星雲,而內核則留在中心成為一顆白矮星。

地球在太陽發展過程中會經歷什麼?

準確的定義的話,地球上的生命並不會經歷太陽狂暴的氦閃和瘋狂紅巨星階段,因為地核冷卻將會導致地球過早的失去宜居條件,甚至我們可以確定,地球生命的未來並不是太陽決定的,而是地球本身。

地球磁場來自熾熱的鐵鎳質內核流動而產生了磁場,而磁場可以偏轉太陽風中的高能帶電粒子保護大氣免受剝離,因此地球的磁場就像是一個看不見的金鐘罩保護地球脆弱的宜居狀態,當二十多億年後地核冷卻,首當其衝的就是地球水汽循環圈,我們可以來討論一下這個過程。

1、在正常狀態下,由於磁場的屏蔽,大部分高能帶電粒子並不能進入大氣層,大氣層的散逸層大氣逃逸還是由部分帶電粒子和紫外線的光解所致,而水汽主要是短波紫外線光解,逃逸的是氫氣,而氧氣則會留下與氧分子結合成臭氧,或者將氧分子解離,氧原子與氧分子構成臭氧O3,這就是臭氧層的來歷。逃逸的氫以及其他大氣分子是少數

2、失去磁場的情況下,太陽風中的高能粒子會直達大氣層,這些粒子的能級從KeV到GeV不等,與空氣原子碰撞而使其電離,但電離並不是逃離的主要原因。這個過程會使水汽解離的速度大大增加,導致地球大量失水,高能粒子也會碰撞氮和氧,形成有毒的二氧化氮,阻擋光線,植物枯萎,動物失去食物來源,地球生態惡化。

3、逐漸發展的紅巨星,使得地球獲得的總輻射量增加,會繼續促使水汽逃逸,從地球誕生到現代,大約有26%被紫外線光解而逃逸(在有水補充的條件下),未來紅巨星輻射增加,這個逃逸過程會加劇。

4、具體需要多久可能尚難確定,但估計生命很難支撐到第一次氦閃,因為太陽的第一次氦閃會發生在其脫離主序星階段大約12億年後發生,這12億年會經歷什麼樣的過程,實在難以想象。但可以肯定的是,水汽逃逸,地球越來越乾燥,而二氧化氮在努力在降低溫室效應,氧含量卻越來越高(光解後氫逃逸,氧留下),氧化作用加劇,火災頻發,地面還真有可能發紅,就像火星一樣(與鐵結合形成氧化鐵)

5、氦閃時代來臨,地球大氣層會受到極度衝擊,我們不能確定會失去多少大氣,但風雨飄渺的氦閃風暴中,生命可能徹底消失了。

6、瘋狂的紅巨星時代來臨時地球早已死氣沉沉,據評估太陽的紅巨星大約會擴張到地球軌道附近,但太陽質量減少,地球軌道外前可能會逃脫被吞沒的命運,不過這有啥區別呢?

未來的木星時代?

未來到達太陽氣體外殼擴散階段時,太陽系內每一顆行星都會接受高能太陽物質的洗禮,比較好玩的是太陽系內每一顆行星都有可能擁有自己的環,就像土星一樣,而這些物質都有太陽免費給予,只是這個美麗的光環是以太陽系的死亡為代價。

地球有環?

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

請看上圖中0.5-1.5M⊙(太陽質量倍數),這就是類日恆星的結構,中間是輻射層,以外才是對流層,因此內核氫元素慢慢耗盡後氦元素會堆積在內核中,同時熱壓力也會減小,扛不住外殼壓力的內核會出現坍縮,內核氦原子的電子突入到電子兼併的極限狀態,形成氦白矮星內核,這一點很關鍵,我們標註MARK1,這是導致氦閃的重要原因,下文詳解。

此時內核收縮後,部分輻射層的氫元素會進入原本內核的區域,這個過程也非常重要,我們標註MARK2,這是導致紅巨星的重要原因。

MARK2:內核逐漸收縮為簡併態氦核,外殼中的氫元素進入到內外殼層之間間隙,這些氫元素將達到聚變條件,而且此時內核溫度更高,氫元素的燃燒速度也比主序星階段更高,當然它會產生更多的熱壓力以及氦元素,前者將導致恆星逐漸膨脹,後者將會給簡併態氦核再加一些猛料。

MARK1:這個突入到內核的氫殼層燃燒給內核提供了更多的氦元素,這個累積工作最終將達到氦元素的聚變條件,約為1億度以上。

正常情況下氦聚變也會和氫元素聚變一樣,也就是個“溫柔”的過程,但此時內核條件是氦白矮星的簡併態,並不能像氫核聚變時能自我調節熱壓力,就像火藥燃燒和炸藥爆炸的區別。因此簡併態的氦核會經歷一個失控的聚變過程,在極短的時間內氦核中的大部分元素將轉換碳,並且在這個過程中釋放出巨大的能量,會導致恆星經歷一次物質爆發的過程,這就是氦閃的簡單過程。

氦閃的能量並不足以摧毀恆星,但它的物質拋射過程將是太陽系的末日,一次太陽超級磁暴活動就可以將人類送回18世紀,那麼氦閃的大量太陽高能物質衝擊甚至可能剝離行星大氣。

恆星內核動盪的過程

太陽在第一次內核氦閃以後,內核會繼續坍縮,外部的氫殼又會重新進入內核,達到氫聚變條件,然後堆積氦元素,靜待下一次氦閃,這個過程會持續到內核大部分元素聚變碳以及部分氧的狀態,再無法點燃碳閃或者氧閃為止,此時外殼已經被劇烈聚變的氫元素推到太遠了,再無法被內核引力束縛,擴散為行星狀星雲,而內核則留在中心成為一顆白矮星。

地球在太陽發展過程中會經歷什麼?

準確的定義的話,地球上的生命並不會經歷太陽狂暴的氦閃和瘋狂紅巨星階段,因為地核冷卻將會導致地球過早的失去宜居條件,甚至我們可以確定,地球生命的未來並不是太陽決定的,而是地球本身。

地球磁場來自熾熱的鐵鎳質內核流動而產生了磁場,而磁場可以偏轉太陽風中的高能帶電粒子保護大氣免受剝離,因此地球的磁場就像是一個看不見的金鐘罩保護地球脆弱的宜居狀態,當二十多億年後地核冷卻,首當其衝的就是地球水汽循環圈,我們可以來討論一下這個過程。

1、在正常狀態下,由於磁場的屏蔽,大部分高能帶電粒子並不能進入大氣層,大氣層的散逸層大氣逃逸還是由部分帶電粒子和紫外線的光解所致,而水汽主要是短波紫外線光解,逃逸的是氫氣,而氧氣則會留下與氧分子結合成臭氧,或者將氧分子解離,氧原子與氧分子構成臭氧O3,這就是臭氧層的來歷。逃逸的氫以及其他大氣分子是少數

2、失去磁場的情況下,太陽風中的高能粒子會直達大氣層,這些粒子的能級從KeV到GeV不等,與空氣原子碰撞而使其電離,但電離並不是逃離的主要原因。這個過程會使水汽解離的速度大大增加,導致地球大量失水,高能粒子也會碰撞氮和氧,形成有毒的二氧化氮,阻擋光線,植物枯萎,動物失去食物來源,地球生態惡化。

3、逐漸發展的紅巨星,使得地球獲得的總輻射量增加,會繼續促使水汽逃逸,從地球誕生到現代,大約有26%被紫外線光解而逃逸(在有水補充的條件下),未來紅巨星輻射增加,這個逃逸過程會加劇。

4、具體需要多久可能尚難確定,但估計生命很難支撐到第一次氦閃,因為太陽的第一次氦閃會發生在其脫離主序星階段大約12億年後發生,這12億年會經歷什麼樣的過程,實在難以想象。但可以肯定的是,水汽逃逸,地球越來越乾燥,而二氧化氮在努力在降低溫室效應,氧含量卻越來越高(光解後氫逃逸,氧留下),氧化作用加劇,火災頻發,地面還真有可能發紅,就像火星一樣(與鐵結合形成氧化鐵)

5、氦閃時代來臨,地球大氣層會受到極度衝擊,我們不能確定會失去多少大氣,但風雨飄渺的氦閃風暴中,生命可能徹底消失了。

6、瘋狂的紅巨星時代來臨時地球早已死氣沉沉,據評估太陽的紅巨星大約會擴張到地球軌道附近,但太陽質量減少,地球軌道外前可能會逃脫被吞沒的命運,不過這有啥區別呢?

未來的木星時代?

未來到達太陽氣體外殼擴散階段時,太陽系內每一顆行星都會接受高能太陽物質的洗禮,比較好玩的是太陽系內每一顆行星都有可能擁有自己的環,就像土星一樣,而這些物質都有太陽免費給予,只是這個美麗的光環是以太陽系的死亡為代價。

地球有環?

火星有環?

而木星將會瘋狂的吸取這些氣體,力求成長為一顆恆星,據測算太陽的40-50%的質量會以星雲的形式從黃道面向外擴散,如果木星能從這些物質中截留1/3的質量,那麼它未來將會成為一顆入門級別的恆星-紅矮星。

科學家預測太陽在30億年後將變為紅巨星併吞噬地球,那時地球將經歷怎樣的滅亡過程?

太陽未來將成為紅巨星,這一點《流浪地球》中已經科普到路人皆知,但太陽為何會變成紅巨星,地球又會是怎樣的一種死亡過程,也許大家可能都不太清楚,下面來簡單分析下太陽和地球的未來會是一個如何的發展過程。

《流浪地球》中描述的氦閃和紅巨星有什麼關係?

關於氦閃《流浪地球》的粉絲肯定了解這是太陽發展過程中的一個階段,但太陽為什麼會氦閃劇中並沒有交代,包括很多科普文中也僅僅表示氦元素堆積,燃燒劇烈導致氦閃,大致描述上並沒有錯,但總覺得缺少點什麼,下面就把這缺少的這點給補上。

質子鏈反應這是在太陽內核正在發生的過程,第一步中一個質子的氕(氫同位素)聚變成一個質子+一個種中子的氘,不過過程很漫長,曾經天文學家計算太陽內核達不到這個溫度,但後來量子隧穿效應的發現解釋了這個過程,儘管如此,這個效率很低,這也是制約太陽燃燒速度的關鍵,太陽正在“控制”生產燃料的速度。質子鏈的會生成氦三然後是氦四,但到氦元素階段會發生一個問題:

氦元素的聚變溫度要求更高,太陽內核原本可以通過坍縮達到這個溫度

氫元素燃燒要求更低,內核存在熱壓力,無法滿足這個要求

因此以太陽的質量在主序星階段(氫元素燃燒為主的階段)內核是不會出現問題的,但在後期內核的氫元素逐漸消耗,此時內核的燃燒結構將會產生巨大的變化。

請看上圖中0.5-1.5M⊙(太陽質量倍數),這就是類日恆星的結構,中間是輻射層,以外才是對流層,因此內核氫元素慢慢耗盡後氦元素會堆積在內核中,同時熱壓力也會減小,扛不住外殼壓力的內核會出現坍縮,內核氦原子的電子突入到電子兼併的極限狀態,形成氦白矮星內核,這一點很關鍵,我們標註MARK1,這是導致氦閃的重要原因,下文詳解。

此時內核收縮後,部分輻射層的氫元素會進入原本內核的區域,這個過程也非常重要,我們標註MARK2,這是導致紅巨星的重要原因。

MARK2:內核逐漸收縮為簡併態氦核,外殼中的氫元素進入到內外殼層之間間隙,這些氫元素將達到聚變條件,而且此時內核溫度更高,氫元素的燃燒速度也比主序星階段更高,當然它會產生更多的熱壓力以及氦元素,前者將導致恆星逐漸膨脹,後者將會給簡併態氦核再加一些猛料。

MARK1:這個突入到內核的氫殼層燃燒給內核提供了更多的氦元素,這個累積工作最終將達到氦元素的聚變條件,約為1億度以上。

正常情況下氦聚變也會和氫元素聚變一樣,也就是個“溫柔”的過程,但此時內核條件是氦白矮星的簡併態,並不能像氫核聚變時能自我調節熱壓力,就像火藥燃燒和炸藥爆炸的區別。因此簡併態的氦核會經歷一個失控的聚變過程,在極短的時間內氦核中的大部分元素將轉換碳,並且在這個過程中釋放出巨大的能量,會導致恆星經歷一次物質爆發的過程,這就是氦閃的簡單過程。

氦閃的能量並不足以摧毀恆星,但它的物質拋射過程將是太陽系的末日,一次太陽超級磁暴活動就可以將人類送回18世紀,那麼氦閃的大量太陽高能物質衝擊甚至可能剝離行星大氣。

恆星內核動盪的過程

太陽在第一次內核氦閃以後,內核會繼續坍縮,外部的氫殼又會重新進入內核,達到氫聚變條件,然後堆積氦元素,靜待下一次氦閃,這個過程會持續到內核大部分元素聚變碳以及部分氧的狀態,再無法點燃碳閃或者氧閃為止,此時外殼已經被劇烈聚變的氫元素推到太遠了,再無法被內核引力束縛,擴散為行星狀星雲,而內核則留在中心成為一顆白矮星。

地球在太陽發展過程中會經歷什麼?

準確的定義的話,地球上的生命並不會經歷太陽狂暴的氦閃和瘋狂紅巨星階段,因為地核冷卻將會導致地球過早的失去宜居條件,甚至我們可以確定,地球生命的未來並不是太陽決定的,而是地球本身。

地球磁場來自熾熱的鐵鎳質內核流動而產生了磁場,而磁場可以偏轉太陽風中的高能帶電粒子保護大氣免受剝離,因此地球的磁場就像是一個看不見的金鐘罩保護地球脆弱的宜居狀態,當二十多億年後地核冷卻,首當其衝的就是地球水汽循環圈,我們可以來討論一下這個過程。

1、在正常狀態下,由於磁場的屏蔽,大部分高能帶電粒子並不能進入大氣層,大氣層的散逸層大氣逃逸還是由部分帶電粒子和紫外線的光解所致,而水汽主要是短波紫外線光解,逃逸的是氫氣,而氧氣則會留下與氧分子結合成臭氧,或者將氧分子解離,氧原子與氧分子構成臭氧O3,這就是臭氧層的來歷。逃逸的氫以及其他大氣分子是少數

2、失去磁場的情況下,太陽風中的高能粒子會直達大氣層,這些粒子的能級從KeV到GeV不等,與空氣原子碰撞而使其電離,但電離並不是逃離的主要原因。這個過程會使水汽解離的速度大大增加,導致地球大量失水,高能粒子也會碰撞氮和氧,形成有毒的二氧化氮,阻擋光線,植物枯萎,動物失去食物來源,地球生態惡化。

3、逐漸發展的紅巨星,使得地球獲得的總輻射量增加,會繼續促使水汽逃逸,從地球誕生到現代,大約有26%被紫外線光解而逃逸(在有水補充的條件下),未來紅巨星輻射增加,這個逃逸過程會加劇。

4、具體需要多久可能尚難確定,但估計生命很難支撐到第一次氦閃,因為太陽的第一次氦閃會發生在其脫離主序星階段大約12億年後發生,這12億年會經歷什麼樣的過程,實在難以想象。但可以肯定的是,水汽逃逸,地球越來越乾燥,而二氧化氮在努力在降低溫室效應,氧含量卻越來越高(光解後氫逃逸,氧留下),氧化作用加劇,火災頻發,地面還真有可能發紅,就像火星一樣(與鐵結合形成氧化鐵)

5、氦閃時代來臨,地球大氣層會受到極度衝擊,我們不能確定會失去多少大氣,但風雨飄渺的氦閃風暴中,生命可能徹底消失了。

6、瘋狂的紅巨星時代來臨時地球早已死氣沉沉,據評估太陽的紅巨星大約會擴張到地球軌道附近,但太陽質量減少,地球軌道外前可能會逃脫被吞沒的命運,不過這有啥區別呢?

未來的木星時代?

未來到達太陽氣體外殼擴散階段時,太陽系內每一顆行星都會接受高能太陽物質的洗禮,比較好玩的是太陽系內每一顆行星都有可能擁有自己的環,就像土星一樣,而這些物質都有太陽免費給予,只是這個美麗的光環是以太陽系的死亡為代價。

地球有環?

火星有環?

而木星將會瘋狂的吸取這些氣體,力求成長為一顆恆星,據測算太陽的40-50%的質量會以星雲的形式從黃道面向外擴散,如果木星能從這些物質中截留1/3的質量,那麼它未來將會成為一顆入門級別的恆星-紅矮星。

《2010威震太陽神劇照》

地球此時已經無需再考慮未來,因為白矮星時代的地球將不會再有機會誕生生命,而木星的衛星系則非常有可能在木星的紅矮星時代迎來生命,畢竟木星的伽利略衛星都具有這個潛力,並且木衛二甚至在現在都可能已經誕生生命。

科学黑洞
2019-09-11

大家都看過了大劉的《流浪地球》,人類帶著地球去流浪為了什麼啊?就是因為太陽內核處核聚變的速度加快,太陽演化的過程縮短會提前進入紅巨星時代,在此之前氫核聚變完成,生成的氦會瞬間發生劇烈的反應,這個瞬間可能持續數千萬年,又被稱為氦閃。屆時將會把太陽系內包括地球在內的巖質行星瞬間汽化,所以說地球甚至沒有被太陽吞噬的機會

大家都看過了大劉的《流浪地球》,人類帶著地球去流浪為了什麼啊?就是因為太陽內核處核聚變的速度加快,太陽演化的過程縮短會提前進入紅巨星時代,在此之前氫核聚變完成,生成的氦會瞬間發生劇烈的反應,這個瞬間可能持續數千萬年,又被稱為氦閃。屆時將會把太陽系內包括地球在內的巖質行星瞬間汽化,所以說地球甚至沒有被太陽吞噬的機會


當然了為了回答這個問題,我們假設地球“金剛護體”不想被汽化就等待著投入太陽的懷抱。太陽在經過氦閃之後會發生膨脹,這個過程大約發生在30億年之後,屆時太陽的邊緣將達到火星軌道的位置,也就是說地球會被太陽吞噬。

太陽的膨脹過程與它壽命相比很短暫,但是跟人類文明相比較可以說是一個漫長的過程,隨著太陽的膨脹地球上的溫度會逐漸升高,並且地球在自轉的同時繞太陽公轉,可以說是均勻的烘烤,地球上的水分被不斷的蒸發,最終地球很大可能會變成沙漠星球類似於火星。但是跟火星不同的是,地球的溫度會遠高於火星。

大家都看過了大劉的《流浪地球》,人類帶著地球去流浪為了什麼啊?就是因為太陽內核處核聚變的速度加快,太陽演化的過程縮短會提前進入紅巨星時代,在此之前氫核聚變完成,生成的氦會瞬間發生劇烈的反應,這個瞬間可能持續數千萬年,又被稱為氦閃。屆時將會把太陽系內包括地球在內的巖質行星瞬間汽化,所以說地球甚至沒有被太陽吞噬的機會


當然了為了回答這個問題,我們假設地球“金剛護體”不想被汽化就等待著投入太陽的懷抱。太陽在經過氦閃之後會發生膨脹,這個過程大約發生在30億年之後,屆時太陽的邊緣將達到火星軌道的位置,也就是說地球會被太陽吞噬。

太陽的膨脹過程與它壽命相比很短暫,但是跟人類文明相比較可以說是一個漫長的過程,隨著太陽的膨脹地球上的溫度會逐漸升高,並且地球在自轉的同時繞太陽公轉,可以說是均勻的烘烤,地球上的水分被不斷的蒸發,最終地球很大可能會變成沙漠星球類似於火星。但是跟火星不同的是,地球的溫度會遠高於火星。

最終太陽開始吞噬地球,地球在運動的過程中受氣體阻撓速度不斷的減小,萬有引力提供向心力速度減小,地球公轉軌道半徑減小,最終一點點的就扎進太陽的懷抱燃燒殆盡。

大家都看過了大劉的《流浪地球》,人類帶著地球去流浪為了什麼啊?就是因為太陽內核處核聚變的速度加快,太陽演化的過程縮短會提前進入紅巨星時代,在此之前氫核聚變完成,生成的氦會瞬間發生劇烈的反應,這個瞬間可能持續數千萬年,又被稱為氦閃。屆時將會把太陽系內包括地球在內的巖質行星瞬間汽化,所以說地球甚至沒有被太陽吞噬的機會


當然了為了回答這個問題,我們假設地球“金剛護體”不想被汽化就等待著投入太陽的懷抱。太陽在經過氦閃之後會發生膨脹,這個過程大約發生在30億年之後,屆時太陽的邊緣將達到火星軌道的位置,也就是說地球會被太陽吞噬。

太陽的膨脹過程與它壽命相比很短暫,但是跟人類文明相比較可以說是一個漫長的過程,隨著太陽的膨脹地球上的溫度會逐漸升高,並且地球在自轉的同時繞太陽公轉,可以說是均勻的烘烤,地球上的水分被不斷的蒸發,最終地球很大可能會變成沙漠星球類似於火星。但是跟火星不同的是,地球的溫度會遠高於火星。

最終太陽開始吞噬地球,地球在運動的過程中受氣體阻撓速度不斷的減小,萬有引力提供向心力速度減小,地球公轉軌道半徑減小,最終一點點的就扎進太陽的懷抱燃燒殆盡。在太陽進入紅巨星時代的前夕,人類如果能存活到那個時候就要考慮逃離地球計劃了。如果不飛出太陽系的話,木星、土星的一些衛星是可以讓我們作為臨時家園的。當然最終的目標還是要飛出太陽系,例如距離我們最近的恆星比鄰星在4.22光年之外,在其周圍就有一顆處在宜居帶的行星比鄰星-b,要不我們去那裡看看?

大家都看過了大劉的《流浪地球》,人類帶著地球去流浪為了什麼啊?就是因為太陽內核處核聚變的速度加快,太陽演化的過程縮短會提前進入紅巨星時代,在此之前氫核聚變完成,生成的氦會瞬間發生劇烈的反應,這個瞬間可能持續數千萬年,又被稱為氦閃。屆時將會把太陽系內包括地球在內的巖質行星瞬間汽化,所以說地球甚至沒有被太陽吞噬的機會


當然了為了回答這個問題,我們假設地球“金剛護體”不想被汽化就等待著投入太陽的懷抱。太陽在經過氦閃之後會發生膨脹,這個過程大約發生在30億年之後,屆時太陽的邊緣將達到火星軌道的位置,也就是說地球會被太陽吞噬。

太陽的膨脹過程與它壽命相比很短暫,但是跟人類文明相比較可以說是一個漫長的過程,隨著太陽的膨脹地球上的溫度會逐漸升高,並且地球在自轉的同時繞太陽公轉,可以說是均勻的烘烤,地球上的水分被不斷的蒸發,最終地球很大可能會變成沙漠星球類似於火星。但是跟火星不同的是,地球的溫度會遠高於火星。

最終太陽開始吞噬地球,地球在運動的過程中受氣體阻撓速度不斷的減小,萬有引力提供向心力速度減小,地球公轉軌道半徑減小,最終一點點的就扎進太陽的懷抱燃燒殆盡。在太陽進入紅巨星時代的前夕,人類如果能存活到那個時候就要考慮逃離地球計劃了。如果不飛出太陽系的話,木星、土星的一些衛星是可以讓我們作為臨時家園的。當然最終的目標還是要飛出太陽系,例如距離我們最近的恆星比鄰星在4.22光年之外,在其周圍就有一顆處在宜居帶的行星比鄰星-b,要不我們去那裡看看?

但是說實話這個距離可有點遠,目前最快的航天器是帕克太陽探測器飛向太陽的時候,速度可以達到七十公里每秒,按照這個速度飛到比鄰星大約需要18000年。當然了未來人類科技發達航天器的速度會越來越快。

寒萧99
2019-09-11

太陽的能源來自核心區域的聚變反應,目前主要是氫元素聚變為氦元素,同時釋放出能量來,這些能量經過漫長的碰撞,與引力抗衡之後,才達到太陽表面,釋放出來。核心能量與引力達到一個平衡點,這樣才會維持太陽的現狀,也就是我們看到的太陽。

但是,核心的能源是有限的,目前每秒有6億噸的氫元素聚變為氦元素,其中有400萬噸氫元素完全轉換為能量,因此,隨著時間流逝,核心區域的氫元素將會越來越少。

在幾十億年後,這個時間目前無法準確推測,一般來說是50億年,但可能在這之前就開始不穩定了,而對於地球來說,太陽的一點變化可能就會造成地球的毀滅。

太陽的能源來自核心區域的聚變反應,目前主要是氫元素聚變為氦元素,同時釋放出能量來,這些能量經過漫長的碰撞,與引力抗衡之後,才達到太陽表面,釋放出來。核心能量與引力達到一個平衡點,這樣才會維持太陽的現狀,也就是我們看到的太陽。

但是,核心的能源是有限的,目前每秒有6億噸的氫元素聚變為氦元素,其中有400萬噸氫元素完全轉換為能量,因此,隨著時間流逝,核心區域的氫元素將會越來越少。

在幾十億年後,這個時間目前無法準確推測,一般來說是50億年,但可能在這之前就開始不穩定了,而對於地球來說,太陽的一點變化可能就會造成地球的毀滅。


當太陽核心物質消耗到一定程度後,氫聚變已經不能維持太陽的穩定了,於是開始收縮,這樣內部溫度進一步升高,於是點燃了氦聚變。這是一個連鎖反應,在太陽反覆的收縮膨脹中,內部的聚變逐漸升級,但最終停止在碳氧聚變階段,因為太陽的質量不足以繼續後面的聚變。

但就是在這個過程中,大概要持續幾千萬年,太陽不斷變大變小,進入一個活躍時期。同時,太陽的各種粒子和其他表面活動也會變得非常頻繁和劇烈,如果做個比喻來說,現在的太陽活動就像平靜的湖面,而那時的活動完全是颶風級別甚至更強烈。

太陽的能源來自核心區域的聚變反應,目前主要是氫元素聚變為氦元素,同時釋放出能量來,這些能量經過漫長的碰撞,與引力抗衡之後,才達到太陽表面,釋放出來。核心能量與引力達到一個平衡點,這樣才會維持太陽的現狀,也就是我們看到的太陽。

但是,核心的能源是有限的,目前每秒有6億噸的氫元素聚變為氦元素,其中有400萬噸氫元素完全轉換為能量,因此,隨著時間流逝,核心區域的氫元素將會越來越少。

在幾十億年後,這個時間目前無法準確推測,一般來說是50億年,但可能在這之前就開始不穩定了,而對於地球來說,太陽的一點變化可能就會造成地球的毀滅。


當太陽核心物質消耗到一定程度後,氫聚變已經不能維持太陽的穩定了,於是開始收縮,這樣內部溫度進一步升高,於是點燃了氦聚變。這是一個連鎖反應,在太陽反覆的收縮膨脹中,內部的聚變逐漸升級,但最終停止在碳氧聚變階段,因為太陽的質量不足以繼續後面的聚變。

但就是在這個過程中,大概要持續幾千萬年,太陽不斷變大變小,進入一個活躍時期。同時,太陽的各種粒子和其他表面活動也會變得非常頻繁和劇烈,如果做個比喻來說,現在的太陽活動就像平靜的湖面,而那時的活動完全是颶風級別甚至更強烈。

在那時,地球上的生物已經不能存活了,強大的太陽粒子會吹散地球大氣,可能剩下薄薄一層,生物全部被殺死,地球成為一顆死星。

而進一步,在不斷的噴射爆發中,地球隨時面臨著被命中的風險,一旦命中,很可能成為一個熔岩星球,甚至被擊碎。

就算地球幸運避過了各種噴射,但隨著太陽進入紅巨星階段,太陽的體積越來越大,逐一吞噬了水星和金星。由於引力的變化,地球軌道將被改變,這一結果就會使得地球要麼撞向太陽,要麼被拋向外圍。

如果地球又幸運的沒有撞向太陽,那麼接下來的大爆炸將無法躲過。太陽的爆炸將外層物質全部炸向四周,地球,火星基本都無法倖免,最終成為星際間的碎片。

平常人246089341
2019-09-11

當太陽內部氫元素耗盡,沒有足夠的質量發生超新星爆發,會進入紅巨星階段,它的半徑會膨漲到現在的二百倍,太陽表面會到達地球軌道,直接吞掉地球,太陽表面幾千度高溫使地球解體變成塵埃。

宇宙观察记录
2019-09-12

大年初一上映的《流浪地球》在票房賺的盆滿缽滿的同時也讓很多人重新認識了1.5億公里外的太陽

大年初一上映的《流浪地球》在票房賺的盆滿缽滿的同時也讓很多人重新認識了1.5億公里外的太陽


電影中的太陽由於即將因為“氦閃”而加速變成紅巨星,所以地球人類才開始了“流浪地球”計劃準備逃離太陽系。但由於科幻電影本身就是在科學的基礎上再創作,因此現實中的太陽也確實會變成紅巨星,只不過要等到50億年後才行,而屆時的人類文明肯定已經離開太陽系了,所以“流浪地球”並不會真的發生。

根據目前的太陽系演化模型,我們的太陽系是在46億年前才開始坍塌的,準確的說就是當時的“太陽星雲”受到了臨近恆星超新星爆發的擾動,從而產生了局部坍塌導致那一區域的星雲物質密度和溫度突然增加,形成了原行星盤並且在中央位置觸發了核聚變反應,最終形成了如今我們看到的太陽。

大年初一上映的《流浪地球》在票房賺的盆滿缽滿的同時也讓很多人重新認識了1.5億公里外的太陽


電影中的太陽由於即將因為“氦閃”而加速變成紅巨星,所以地球人類才開始了“流浪地球”計劃準備逃離太陽系。但由於科幻電影本身就是在科學的基礎上再創作,因此現實中的太陽也確實會變成紅巨星,只不過要等到50億年後才行,而屆時的人類文明肯定已經離開太陽系了,所以“流浪地球”並不會真的發生。

根據目前的太陽系演化模型,我們的太陽系是在46億年前才開始坍塌的,準確的說就是當時的“太陽星雲”受到了臨近恆星超新星爆發的擾動,從而產生了局部坍塌導致那一區域的星雲物質密度和溫度突然增加,形成了原行星盤並且在中央位置觸發了核聚變反應,最終形成了如今我們看到的太陽。

由於太陽在可見光頻譜中黃色和綠色最強烈,而大氣散射又使得地球天空呈現藍色,因此太陽在我們人類眼裡就變成了白色,但在太空中的宇航員眼裡太陽還是呈現黃色的,這也是為什麼太陽學名叫黃矮星的原因。

現代物理學已經證明,宇宙中所有恆星包括黑洞乃至宇宙本身都是有壽命限制的,而恆星壽命長短取決於內部核聚變反應強度,質量越大的恆星內部氫元素消耗越快,太陽這種黃矮星裡的氫元素足夠消耗100億年左右。

氫元素消耗殆盡後時產生的熱量在傳導至外層後將使其膨脹,帶來的後果就是太陽最外層將膨脹到火星軌道附近,而水星金星和地球這三顆類地行星屆時將在太陽內部運行,直到被太陽完全融化為止。

大年初一上映的《流浪地球》在票房賺的盆滿缽滿的同時也讓很多人重新認識了1.5億公里外的太陽


電影中的太陽由於即將因為“氦閃”而加速變成紅巨星,所以地球人類才開始了“流浪地球”計劃準備逃離太陽系。但由於科幻電影本身就是在科學的基礎上再創作,因此現實中的太陽也確實會變成紅巨星,只不過要等到50億年後才行,而屆時的人類文明肯定已經離開太陽系了,所以“流浪地球”並不會真的發生。

根據目前的太陽系演化模型,我們的太陽系是在46億年前才開始坍塌的,準確的說就是當時的“太陽星雲”受到了臨近恆星超新星爆發的擾動,從而產生了局部坍塌導致那一區域的星雲物質密度和溫度突然增加,形成了原行星盤並且在中央位置觸發了核聚變反應,最終形成了如今我們看到的太陽。

由於太陽在可見光頻譜中黃色和綠色最強烈,而大氣散射又使得地球天空呈現藍色,因此太陽在我們人類眼裡就變成了白色,但在太空中的宇航員眼裡太陽還是呈現黃色的,這也是為什麼太陽學名叫黃矮星的原因。

現代物理學已經證明,宇宙中所有恆星包括黑洞乃至宇宙本身都是有壽命限制的,而恆星壽命長短取決於內部核聚變反應強度,質量越大的恆星內部氫元素消耗越快,太陽這種黃矮星裡的氫元素足夠消耗100億年左右。

氫元素消耗殆盡後時產生的熱量在傳導至外層後將使其膨脹,帶來的後果就是太陽最外層將膨脹到火星軌道附近,而水星金星和地球這三顆類地行星屆時將在太陽內部運行,直到被太陽完全融化為止。

其實宇宙中除了紅矮星構成的恆星系內的行星絕對安全外(因為紅矮星不會膨脹),其他所有恆星系內的行星都會因為恆星壽命的終結而或多或少的被影響,其中又以靠近恆星的行星最為悲慘(比如地球)

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