变老后的太阳有多可怕?体积膨胀1700万倍,一次氦闪就能摧毁地球
在电影《流浪地球》中,太阳老化变成了红巨星,严重威胁到了人类的生存。人类被迫建造行星发动机,将地球推离太阳系。最终人类用了2500年的时间,摆脱了太阳的威胁,在茫茫宇宙中找到了新的家园。
太阳和地球
当然了,这只是科幻电影中的情节。如果在现实世界中,当太阳变成红巨星时人类和地球可就没有这么好运了。变老后的太阳是非常可怕的。我们一起来聊一聊,变老后的太阳究竟有多可怕?
太阳为什么会变老?太阳是一颗恒星。它的能量来源于内部氢元素的核聚变反应。氢元素是太阳的燃料。在太阳的内部核心处,每秒钟有约6亿吨的氢通过核聚变反应生成了5.96亿吨的氦,这其中有400万吨的物质转化为了能量。虽然太阳的质量十分巨大,是地球质量的33万倍,但是它终有一天会把内部的氢元素给消耗殆尽的。
太阳
因此,当太阳内部的“燃料”耗尽时,太阳也就老了。科学家认为,目前太阳的年龄约为45.7亿年。在这漫长的45.7亿年中,太阳已经转化了100个地球质量的物质为能量。按照这个速度计算,太阳内部的氢燃料还可以维持大约54亿年。
太阳变老后会发生什么?当太阳变老后,内部的“氢燃料”基本上都“烧光”了,剩下了一个由氦元素组成的内核。氦核为抵抗引力而收缩,同时释放出了大量的热能,结果太阳的内层更热了,包裹在氦核心外层的氢再次被“点燃”。这些热量的释放让太阳的体积急剧膨胀。此时的太阳就变成了一颗红巨星。
红巨星太阳
红巨星太阳有多可怕?红巨星太阳的可怕之处主要有两点:
第一点,它的体积变得异常巨大。科学家估计,太阳的半径最大会膨胀到现在的256倍,体积膨胀了1700万倍。现在太阳的半径为696000公里。它的256倍就是大约1.78亿公里。我们知道,地球到太阳的平均半径约为1.5亿公里。显然,当太阳成为红巨星体积膨胀到最大时,地球会被太阳吞掉的。科学家预计这个时间点发生在大约76亿年后。
第二点,太阳会发生氦闪。在电影《流浪地球》中提到了氦闪。太阳在成为红巨星后,内部核心处的氢元素消耗殆尽,留下了一个氦核心。当核心的温度达到1亿℃时,氦元素开始燃烧生成碳元素。由于太阳没有足够大的质量,内部的氦聚变是一种失控的热核聚变。它会在很短的时间内发生,因此被称为氦闪。
氦闪
当太阳发生氦闪时,我们在地球上会发现太阳的亮度会比原来突然增加了100~10000倍。也许你会觉得氦闪也不过如此啊!我们要清楚,太阳在红巨星时期的亮度已经增加到了现在的1000~10000倍了。
伴随着亮度的突然增加,氦闪在短短几秒钟释放出来的能量相当于太阳在主序星阶段正常释放能量的1000亿倍。显然,如果地球遇上了氦闪恐怕是在劫难逃了。科学家预计,太阳会在主序星阶段结束后的12亿年后发生氦闪,即大约66亿年后。并且在此之后每隔1万~10万年就会发生一次氦闪。
红巨星太阳
66亿年后,太阳还没有膨胀到将地球吞掉的程度,但是氦闪已经发生了 。因此,地球很可能会死于氦闪。即使每次氦闪发生时,地球都侥幸的躲了过去,它最终也难逃被太阳吞掉的命运。
有句话叫做“皮之不存毛将焉附”,地球都不在了,人类将何去何从呢?我们是不是像《流浪地球》中讲述的那样,在太阳变成红巨星后逃离太阳系呢?如果是那样的话就已经晚了。人类要自救,必须赶在太阳变成红巨星之前,而且是要远早于太阳变成红巨星之前。因为太阳留给我们的时间并不多了。
太阳还留给我们多少时间呢?感兴趣的朋友点个关注,我们在后面的文章中接着聊。
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