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50億年后,太陽將進入紅巨星階段,體積到時候膨脹一百倍

宇宙間萬物都在變化,沒有什么是永恒的,即便是天上的星星也不例外。

每個恒星都有各自的演化周期,當它們內(nèi)部的核聚變?nèi)剂舷耐戤吅螅矔呦蛩ネ。我們的太陽目前處于主序星時期,還是一顆正值壯年的恒星?茖W家計算,太陽將會在50億年后變得不穩(wěn)定,進入紅巨星階段,體積到時候會膨脹一百倍,地球也將在太陽的內(nèi)部運行,直至和太陽融為一體。

可以看出,雖然恒星為行星提供了成長的棲息地,但它有時也會成為殺手,吞噬自己的行星。盡管有些悲劇,但被吞噬行星的命運似乎也不總是就此告終。來自加州大學的一個研究團隊通過計算機模擬發(fā)現(xiàn),部分恒星在吃掉自己的行星后,又把它們吐出來了。恒星吞噬行星是宇宙中常會發(fā)生的事, 比如在小說《三體》中,三體人所在星系的恒星就曾吞噬過11顆行星。三體星系的恒星運動規(guī)律變化無常,當行星和恒星靠的太近時,行星就會被恒星的引力拖入內(nèi)部。

我們的太陽系看起來非常平和,但并非所有星系都是這樣。事實上,銀河系中像太陽系這樣的單恒星系統(tǒng)只占了整個星系的25%,剩下的星系多為不穩(wěn)定的雙恒星或三星系統(tǒng),有將近四分之一的恒星在自己的生涯中吞噬過一顆或多顆行星。即便是我們的太陽,在它步入晚年時也會殺死它周圍的行星。

恒星之所以能發(fā)光熱,靠的是它內(nèi)部的氫氦核聚變。核聚變會向外釋放源源不斷的能量,和自身質(zhì)量產(chǎn)生的向內(nèi)重力達到平衡狀態(tài),以來維持自身的穩(wěn)定。隨著核燃料日復一日的消耗,太陽的質(zhì)量也在逐漸損失。直到太陽的核燃料消耗殆盡,核聚變的反應速率驟然下降,無法再和重力達成平衡時,太陽的穩(wěn)定狀態(tài)也隨之被打破。

 

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內(nèi)核的收縮使外層的氫元素進入內(nèi)核,此時氫元素開始加速燃燒。這種燃燒和先前的核聚變有很大不同,它導致太陽的輻射壓劇增,使太陽的外層不斷向外膨脹。在星際空間的冷卻作用下,外層的溫度下降,可見光從黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榘导t色,進入紅巨星階段。屆時太陽的直徑將會驟增120倍,達到3.4億千米。而地球和太陽的距離只有1.5億千米,太陽膨脹為紅巨星后,將會吞噬它曾孕育的太陽之子:地球。

然而新的研究表明,某些行星可以在被恒星吞噬后在恒星內(nèi)部運行數(shù)十萬年之久,還有可能被恒星再釋放出來。這是否意味著,即便地球被太陽吞噬,仍然有存活的可能呢?

研究人員先是在某些白矮星周圍發(fā)現(xiàn)了一些質(zhì)量較大的行星,隨后發(fā)現(xiàn)這些行星都過于靠近主恒星,并不像是在它們現(xiàn)在的位置自然形成的。于是研究人員利用計算機對不同的恒星和行星進行了模擬,試圖看到行星進入恒星內(nèi)部后的演化過程以及它們的最終命運。結(jié)果顯然,部分行星在其中幸存了下來。

這些幸存的行星在進入恒星后,穩(wěn)定的在恒星大氣層中環(huán)繞核心運行。它們運動的過程中,會不斷攪動恒星外層大氣,將大氣物質(zhì)甩向太空,使大氣層的外緣變得稀薄。部分恒星不僅能夠幸存下來,還能加速恒星的演化,讓恒星提前進入下一階段,從而從恒星的引力中掙脫出來。

不過并不是所有行星都如此幸運,研究人員發(fā)現(xiàn)能夠生存下來的行星本身必須具備一定條件。比如它們必須夠大,至少也要像木星一樣大。而地球這樣質(zhì)量較小的行星,在進入恒星一段時間后就會被恒星的引力徹底撕碎,和恒星融為一體。

那么既然地球無法在太陽的吞噬中幸存下來,地球上的人類該何去何從呢?

假如到時人類的科技已經(jīng)能夠造出光速飛船,就可以使用數(shù)萬艘包含有完整生態(tài)系統(tǒng)和冬眠系統(tǒng)的星際飛船駛向宇宙中新的宜居星球。

目前已知的系外行星達到了5000多顆,其中有50多顆被認為是宜居星球,其中個別星球的環(huán)境可能比地球還要好。比如位于天秤座的格利澤581g,這顆星球的質(zhì)量約為地球的3.1倍,體積是地球的1.2倍,相當于一個放大版的地球。雖然重力會是地球上的一倍,但仍在人類的承受范圍之內(nèi)。并且星球上存在著穩(wěn)定的大氣層,極有可能存在液態(tài)水。

雖然它目前的地表溫度仍然處于零下30攝氏度左右,但隨著溫室效應帶來的改變,格利澤581g最終會擁有一個適合生命發(fā)展的地表環(huán)境。

當然,這些假設只是建立在人類的速度能夠接近光速的基礎上。假如到那時人類還無法擁有這樣的技術,只能留在太陽系,也可以通過在其他星球上建造地下城的方法繼續(xù)生存。

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