太阳的尽头是什么?
在宇宙中,太阳是离地球最近的恒星。它的核心温度高达1500万~ 2000万K,每秒钟有超过6亿吨的氢聚变为氦。每四个氢核在这个过程中融合成1个氦核,所以太阳辐射能量。地球上植物的生长和光合作用,煤、石油等矿藏的形成,大气环流,海水蒸发,云和雨的生成等。,都源于太阳的活动。在过去的6543.8亿年里,地球的温度变化很小,不超过20℃。这是太阳稳定活动的证据,也为生命的孕育和演化奠定了良好的基础。
太阳上的氢聚变反应经历了数十亿年,从未停止。氢继续减少,氦继续产生。太阳的未来是什么?
恒星演化理论解释了“主序阶段”,即从恒星中央核心的氢到氦的完全生成。恒星在主序阶段被称为“主序星”。主序中每个星体的存在时间根据自身质量的不同而不同。天文学家爱丁顿发现,恒星的质量与它为对抗引力而产生的热量成正比;恒星的膨胀速度与产生的热量成正比。产生的热量越多,恒星膨胀越快,在主序中停留的时间越短。太阳现在处于主序阶段。科学家们计算出,太阳最多会在主序阶段停留约6543.8+000亿年,迄今为止它已经在这个阶段停留了46亿年。质量大于太阳15倍的恒星只能在主序阶段停留10亿年,而质量相当于太阳1/5的恒星可以存在长达10亿年。
一旦恒星漫长的中青年期——主序阶段结束,进入老年期就会变成“红巨星”。在这个阶段,恒星会膨胀到原来体积的十亿倍以上,因此被称为“巨星”。之所以加上“红色”,是因为随着恒星的迅速膨胀,其外表面离中心越来越远,温度也随之降低,发出的光越来越红。虽然红巨星的温度降低,但光度增加,变得异常明亮。许多肉眼可见的明亮恒星是红巨星。我们最熟悉的是猎户座的参宿四,它的直径是太阳的800倍,达到1100万公里。如果参宿四在太阳的位置发光,红光会遍布整个太阳系。“主序星”到“红巨星”的衰变过程不仅是外部的,内核也发生了巨大的转变——从“氢核”到“氦核”。氦核逐渐增大,氢燃烧层也向外膨胀。
高倍空间望远镜下的太阳一旦形成红巨星,就会发展到恒星演化的下一个阶段——“白矮星”。外部区域迅速膨胀,氦核受反作用力向内收缩,内部物质温度升高,内核温度最终将超过1亿度,引发氦聚变。数百万年后,氦核烧尽,但恒星外壳的混合物仍以氢为主。此时的恒星结构要复杂得多:氢混合物的外壳下隐藏着一层氦,里面还埋着一个碳球。这样星体的核反应就更加复杂,内部温度升高,最终变成其他元素。与此同时,红巨星外部开始剧烈振荡:恒星半径不确定,稳定的主序星变成了多变的火球。火球内部的核反应更加动荡,强弱不一。恒星内核的密度增加到每立方厘米约10吨。这时,红巨星内部诞生了一颗白矮星。
白矮星的特点是体积小、亮度低、质量大、密度高。比如天狼星的伴星,大小和地球差不多,但几乎和太阳一样重!其密度约为每立方米654.38+00万吨。根据白矮星的半径和质量,计算出它的表面引力几乎是地球的654.38+00亿~ 654.38+00亿倍。任何物体都会在如此高的压力下毁灭,甚至原子也会被压碎;电子也会离开原子轨道,自由运动。
因为没有热核反应为单卫星系统提供能量,白矮星发光,同时温度下降。654.38+00亿年的漫长岁月过去后,白矮星将停止辐射而消亡,它的身体将变成一颗比钻石还坚硬的巨大晶体——“黑矮星”,孤独地漂浮在宇宙中。
有科学家认为,数十亿年后,太阳在即将消亡时会迅速膨胀,太阳系的所有恒星和星际物质都会被“吞噬”。届时,太阳将发生剧烈抖动,大量物质在脉动过程中被抛入星际空间,而太阳将失去大部分质量,剩下的将收缩成白矮星。在银河系中发现的大量变星表明,在恒星死亡过程中,脉动和质量损失极其普遍,有些变星每年可以抛出大量相当于地球质量的物质。为了更好地理解包括太阳在内的恒星是如何灭亡的,我们可以研究这种质量损失。
有科学家认为,虽然目前还不清楚恒星的演化过程,但基本可以确定太阳在50亿年后会变成红巨星。届时,地球上的所有生命都将灭亡,地面温度将比现在高2 ~ 3倍,北温带夏季最高温度将达到100℃;地球上的海洋会蒸发成沙漠。太阳大概会在红巨星阶段停留654.38+0亿年,光度增加到今天的几十倍;成交量也会大幅度膨胀。如果你从地面看,你会看到整个天空都是太阳。
当然,“世界末日”离现在还很远,但人们不禁会想:“生命的进化必然是一场悲剧,那么它的意义何在?”