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太陽會演化成「紅巨星」,科學家預測地球的未來:已經在413光年外上演!

我們身處在一個群星閃耀的宇宙之中,通過對大量恒星的觀測再加上相關理論的推演,科學家給地球預測出了一個黯淡的未來:在大約50億年后,太陽會演化成一顆體積龐大的紅巨星,其直徑將會暴漲200多倍,而屆時的地球則很可能會被這顆紅巨星吞噬。

為什麼太陽會演化成「紅巨星」?

可能有人會納悶,太陽一直在「燃燒」,按理來講它應該越來越小才對,那為什麼在50億年后,太陽還會膨脹得如此厲害呢?其實這是可以解釋的。

我們一般都會將太陽想象成一個熊熊燃燒的大火球,然而事實卻并非如此。實際上,太陽的能量來自核聚變反應,而只有在位于太陽核心的區域中,才具備核聚變反應所需要的條件(高溫高壓),也就是說,太陽并不是整體上都在「燃燒」,而只是它核心區域才發生核聚變,為方便討論,我們不妨將其稱為「核心反應區」。

「核心反應區」釋放的能量除了能讓太陽發光發熱之外,還會產生一種向外的「輻射壓」,這可以抵擋太陽因為自身重力而產生的坍縮,進而讓太陽能夠維持一個穩定的體積,除此之外,「輻射壓」還阻止了太陽外層的物質進入「核心反應區」,這就導致了太陽只會消耗其「核心反應區」之中的「燃料」。

在大約50億年后,太陽的「核心反應區」之中的「燃料」將會消耗殆盡,太陽內部就失去了可以抵擋重力的力量,于是太陽就會出現坍縮,進而造成其內部的溫度和壓強迅速升高。

在這種情況下,位于「核心反應區」外側的區域就會大范圍地具備核聚變反應所需要的條件,其中的那些原本沒有參與的核聚變的物質就會被「點燃」,這個過程會在短時間內釋放出巨大的能量,進而使太陽的體積迅速增大,最終演化成一顆紅巨星。

地球的未來,或許已經在413光年外上演

在一顆恒星經歷過「紅巨星」階段之后,其外層的物質將會形成一片巨大的行星狀星云,而其殘留的核心則會形成一種特殊的天體——白矮星,這種天體內部不存在核聚變反應,僅憑「電子簡并壓」來抵擋重力的壓縮,因此它們的密度非常高,一般都可以達到10噸/立方厘米。

由于白矮星可以憑借殘存的熱量來發光,因此它們是可以直接觀測到的,在過去的日子里,天文學家已經發現了不少的白矮星,在它們之中,有一顆編號為「SDSS J1228 + 1040」的白矮星引發了人們的關注。

這顆白矮星在天空中位于室女座,距離地球大約413光年,人們最初關注它的原因,是因為它擁有一個奇特的環狀結構,在進一步的研究中,天文學家通過一種被稱為「多普勒層析成像」技術發現,在這個環狀結構之內,還運行著一個小天體。

隨后這個小天體被命名為「SDSS J1228 + 1040b」,觀測數據表明,它的直徑為600-720公里,密度為7.7-39克/立方厘米,與「SDSS J1228 + 1040」的平均距離約為50萬公里。

天文學家認為,由于「SDSS J1228 + 1040b」的密度與巖石行星的核心相當(比如說我們地球的地核,其密度就是9.9-12.2克/立方厘米 ),因此它很可能就是一顆巖石行星殘留的行星核。

如果真是這樣的話,那我們就可以做一個合理的推測,即:「SDSS J1228 + 1040b」曾經是一顆與地球類似的巖石行星,不過在過去的某一個時間段里,它的主恒星演化成了「紅巨星」。

在此過程中,這顆行星被「紅巨星」吞噬,由于「紅巨星」的外層物質非常稀薄,因此這顆行星并沒有與「紅巨星」融為一體,盡管如此,它的外層物質也會被熾熱的高溫剝離,只有一部分行星核得以幸存下來,并最終演化成了現在這個樣子。

所以我們不難想象,地球的未來,或許已經在413光年外上演,在50億年之后,地球的遭遇也與「SDSS J1228 + 1040b」類似。當然了,這只是自然演化的結果,并沒有考慮人類的干預,希望在遙遠的未來,人類的能力可以改變地球的命運。

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