探索科普:60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演
發布時間:2021-04-19
瀏覽次數:1221
探索科普:60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

人類是一種非常複雜的生物,生物的本能致使我們(men) 恐懼未知,但高級的智慧卻給了我們(men) 探索未知的好奇心。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

就好像科學家們(men) 雖然一直擔心找到外星人後,有可能會(hui) 給原本安逸祥和的地球帶來滅頂之災,但對未知的好奇卻一直引領人類使用各種方法在宇宙中發出“呼喚”。

從(cong) 上個(ge) 世紀60年代搜尋外星文明信號的SETI計劃,再到近幾年主動發出聯絡信號的METI計劃,無不表現出人類對於(yu) 未知的渴望和探求。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

在尋找地外文明的同時,科學家們(men) 也在尋找著係外行星。2018年4月18日,淩日係外行星巡天衛星(TESS)成功發射,科學家們(men) 開始著手尋找距離地球300光年內(nei) 的恒星及行星。

60光年外的亮點

同年8月,淩日係外行星巡天衛星發現了它任務生涯中第一顆係外行星——“山案座πc(π Mensae c)”。這一發現本該是讓人欣喜的,但科學家們(men) 卻根本高興(xing) 不起來。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

“山案座πc”是“山案座π”的一顆行星,“山案座π”距地球約60光年左右,是一個(ge) 黃矮星,它的體(ti) 積、質量、光度以及表麵溫度都比太陽高,而且它還比太陽年輕了大約7.3億(yi) 年。

在剛發現它時科學家們(men) 非常興(xing) 奮,因為(wei) 它和太陽各個(ge) 方麵都非常相似,也就意味著那裏有可能存在生命甚至是智慧生命,但隨著“山案座πc”的發現,這個(ge) 希望就徹底落空了。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

根據研究,“山案座πc”雖然是個(ge) 類地行星,但它也僅(jin) 僅(jin) 就是質地和地球一樣,其上的環境簡直可以用“煉獄”來形容。

因為(wei) 距離恒星過近,它表麵溫度比水星還恐怖,最高時能夠達到上千攝氏度。不隻是高溫,猛烈的太陽風還正在瘋狂撕扯它已經非常薄的大氣層。在這雙重摧殘之下,“山案座πc”的環境究竟有多惡劣是可想而知。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

可能很多人會(hui) 說,這個(ge) 星球就是環境再惡劣十倍或百倍,也跟我們(men) 沒什麽(me) 關(guan) 係啊。確實,就算“山案座πc”的環境再惡劣一些,跟人類也沒有任何的關(guan) 係,畢竟它離地球還有60光年的距離,人類也不可能搬到它上麵去居住。

那麽(me) 問題來了,既然它惡劣的環境根本影響不了人類,為(wei) 什麽(me) 科學家們(men) 還對這顆星球很關(guan) 注呢?答案很殘酷,因為(wei) 這個(ge) 星球的今天,極有可能就是地球的明天。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

按照現有理論推測,太陽將會(hui) 在幾十億(yi) 年後變成紅巨星,屆時地球的下場將會(hui) 和“山案座πc”一樣,大氣層被太陽風撕碎、表麵環境猶如煉獄,甚至可能直接被太陽吞噬。

太陽留給人類的時間究竟還有多久?

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

在信息爆炸的今天,可能很多人都被各種各樣的“科普”繞暈了,有的科普中說太陽此時正值壯年,它還有四五十億(yi) 年的壽命,但有的科普卻說,太陽留給人類的時間隻剩下10億(yi) 年了,這到底是什麽(me) 情況呢?

太陽當前處於(yu) 主序星階段

傳(chuan) 統的恒星演化理論認為(wei) ,太陽一生要經曆以下五個(ge) 階段:主序星階段前期、主序星階段、紅巨星階段、紅巨星後期、白矮星階段。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

目前,太陽正處於(yu) 最有秩序的主序星階段,此時的太陽最為(wei) “溫和”。當然,“溫和”也隻是相對而言的,要知道它內(nei) 核中每秒就會(hui) 有6.5億(yi) 噸氫聚變成氦,對於(yu) 人類來說這可一點談不上“溫和”。

由於(yu) 太陽此時正處於(yu) 內(nei) 核氫“燃燒”階段,產(chan) 生的能量和引力相對平衡,所以它整體(ti) 體(ti) 積也就相對穩定。

主序星向紅巨星轉變

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

但是,所謂的“穩定”也隻是未來狂歡的前奏而已,當核心的氫元素“燃燒”殆盡,核心中剩下的隻有爐渣——氦。

因為(wei) 氦元素“燃燒”所需要的溫度比氫元素更高,所以此時的太陽內(nei) 部會(hui) 因沒有東(dong) 西“燃燒”而失去能源,也就無法再產(chan) 生輻射壓力,因此核心會(hui) 在重力作用下坍縮。

在向內(nei) 坍縮的過程中,巨大的壓力讓溫度迅速升高,同時也將太陽外殼推開,從(cong) 而形成內(nei) 核收縮、外殼膨脹的情況。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

超高的溫度會(hui) 點點燃內(nei) 核氦的核聚變,而外殼超高的溫度會(hui) 點燃外殼中殘存氫的核聚變,兩(liang) 者產(chan) 生的能量讓外層更加膨脹,最終成為(wei) 體(ti) 積巨大的紅巨星。

按照科學家的推測,進入紅巨星階段的太陽,其最外側(ce) 將接近地球外側(ce) 軌道,也就是說它的直徑將達到恐怖的1.5億(yi) 千米左右。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

在不同的演化模型中,地球的結局也是不同的。有的模型中,地球直接會(hui) 被膨脹的太陽吞噬,而在有的模型中,地球卻能夠因太陽引力的減弱逃過一劫,但也僅(jin) 僅(jin) 是逃過了被吞噬的命運,“山案座πc”現在所遭受的一切可一點也逃不過。

地球失去宜居性

值得一提的是,不論地球是被太陽直接吞噬,還是遭受著“山案座πc”所遭受的一切,這跟人類都沒有任何幹係了。因為(wei) 早在太陽變成紅巨星之前,地球上就已經無法居住了。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

通過觀察計算,在完全變成紅巨星之前,每隔10億(yi) 年左右,太陽的光度就會(hui) 上升10%左右。別看僅(jin) 僅(jin) 是10%,但這引起的高溫足以讓地球表麵所有的液態水蒸發,地球生態環境會(hui) 在短時間內(nei) 快速崩潰。

大約20~30億(yi) 年後,高溫將使得地球成為(wei) 一顆熔岩星球,也就是說太陽最後吞噬的將會(hui) 是一顆死亡星球。

人類最致命的威脅——氦閃

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

可能有些人會(hui) 說,10億(yi) 年後的高溫人類應該可以通過科技手段抗住,沒錯,人類確實有可能抗住,但光度增加引起的高溫其實並不是最可怕的,因為(wei) 在太陽極速膨脹之前,還有一個(ge) 極為(wei) 致命的東(dong) 西——氦閃。

氦閃的威力有多大呢?作為(wei) 一顆恒星,太陽每時每刻都產(chan) 生巨大的能量,就人類現在所需要的能量來看,太陽每秒產(chan) 生的能量足夠人類使用20萬(wan) 年以上,由此可見太陽釋放出的能量多龐大。

60光年外,一個亮點讓科學家擔憂,地球結局已提前上演

 

而太陽一旦發生氦閃,就相當於(yu) 在一瞬間放出它百萬(wan) 年能量的總和。想象一下,如此龐大的能量人類真的能抵擋嗎?

到這裏故事並沒有結束,第一次氦閃發生後太陽會(hui) 不斷氦閃,但規模會(hui) 越來越小。最後,因為(wei) 外層物質被拋散殆盡,原本龐大的太陽隻會(hui) 剩下中心一個(ge) 體(ti) 積極小(和地球差不多)、溫度極高的簡並態天體(ti) ——白矮星。

當然,這一切變化人類已經沒有辦法親(qin) 身經曆了,如果人類未來發展的很好,或許能夠在某顆星球上用高分辨望遠鏡目睹這壯觀的過程、目睹“搖籃”的粉碎。


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情
 

聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者