数十亿年以后太阳变成一颗白矮星,地球将会怎样?

如题所述

第1个回答  2022-07-09

地球的宿命

地球直径已经有46亿年的 历史 ,在整个进程中,地球经历多次生物的大灭绝和物种大爆发,可以说是“铁打的地球,流水的生物”,虽然人类如今可以说是地球上的霸主,但不出意外也会成为地球的过客,就如同曾经的地球霸主恐龙一样。

那我们不禁要问了,地球的末日是什么?

实际上,地球最终的宿命其实还未可知,它有可能会在太阳变成红巨星时被吞没,也可能在那次灾难中幸存下来,而后被其他的恒星顺走或者被其他大型天体吃掉。如果运气好,兴许可能熬到宇宙走到尽头的那一刻,大概就是会被撕碎或者被挤爆。那具体是咋回事呢?

恒星的演化

在宇宙当中,恒星被认为是宇宙中的烛光,它能够发出星光。我们看到天空的星光几乎都来自于恒星,只有极少数是太阳系内的天体。恒星和行星,彗星等天体的最大区别就在于: 质量大。

在太阳系中,太阳的质量达到了整个太阳系总质量的99.86%,是绝对的霸主。

要成为一颗恒星实际上是有门槛的,它要求质量至少是太阳质量的8%,在太阳系中,除了太阳之外,最大的木星,它距离这个门槛还有相当大的距离。那为什么恒星“质量大”就可以发光呢?

我们以太阳为例,太阳由于自身质量很大,导致引力会挤压自身,使得太阳内核的温度急剧上升,达到1500万度。太阳内部的物质被电离呈现等离子态,也就是原子核外的电子获取足够多的能量,最终摆脱了原子核的束缚。这个时候,太阳内部就是原子核,电子,光子混合在一起的状态。

在这种状态下,原子核就有可能和原子核发生合并,最终发生热核聚变,并向外释放能量。但是,我们要知道,原子核是正电的,因此,原子核之间存在着静电斥力。科学家估算,要使得太阳中的氢原子核发生热核聚变至少需要60亿度。可是,太阳内部的温度远远达不到这个温度。

不过,根据海森堡提出的不确定性原理。我们可以得到一个结论:在微观世界之中会有一定的概率发生量子隧穿效应,也就是说,即便是需要输入能量才能实现的反应,在微观世界中也有一定的概率会发生,只不过发生的概率极其低。但是由于太阳足够大,即便是很低的反应概率也可以发生。只不过由于概率极其低,因此太阳内核的核聚变不会发生得很剧烈,而是温和地燃烧着。

太阳如今内部发生的反应是氢的热核聚变,有两个主路径,主要的路径是 质子-质子反应链 。说白了就是4个氢原子核通过反应生成氦原子核的过程。

太阳可以维持燃烧这个状态长达100亿年的时间,当氢原子核烧完之后。太阳内核会在引力的作用下急速收缩,此时,内核会触发氦原子核的核聚变反应,生成碳和氧。

在内核在收缩的同时,太阳的外壳会膨胀开来成为一颗红巨星,这时候的半径会扩大到原来的200倍。按照科学家的估算,此时,水星和金星都会在太阳的内部,而地球恰好就在太阳的大气附近。至于地球会不会最终被吞没,科学家目前还没有办法确定。前段时间就有个研究认为,地球有可能会被太阳的潮汐力撕碎,最终被吞噬掉。

由于氦原子核的核聚变反应并不稳定,在末期会发生氦闪,在这次氦闪的过程中,地球会不会幸存下来也很难说。

随后,太阳逐渐走到生命的尽头,内核成为一颗白矮星,并逐渐凉透,而外壳则会成为行星状星云。

地球的其他结局

如果在太阳走向灭亡时,地球还活了下来,那地球很有可能会成为一颗流浪的行星。等待地球的结局可能会是被其他天体吃掉或者顺走,成为其他天体的伴星。

当然,还有极其低的概率会是地球一直存活下来,熬到宇宙的末日。目前关于宇宙末日有5个推测,可以分成两个类型分别是热死亡和冷死亡。

如果是热死亡,就是宇宙在引力作用下收缩。那么,地球的结局就会是被挤扁和压缩;

如果是冷死亡,那就是宇宙一直膨胀下去。那么,地球的结局就会是被撕碎,甚至连构成地球的原子也会被撕碎,不再能够构成原子结构。

任何事物都有生有死有始有终,如今的太阳犹如人到中年,理论上它还有50到70亿年的寿命,当主序星阶段结束之后,它将成为一颗白矮星。而如今我们地球乃至太阳系的所有一切都在依赖着太阳运行,那么将来太阳撂挑子之后,失去老大哥的温暖和庇护的太阳系行星兄弟们将会怎样呢?

先说我们的地球,其实地球不用考虑将来的何去何从?因为到了太阳的晚年,地球将投入太阳的怀抱,当太阳成为一颗红巨星的时候,它的体积会变得越来越庞大,至少相当于现在的10亿倍,最终它将吞并地球的轨道。

那么结果也很显然,在轨道上运行的地球必将被太阳吞入腹中,也就是说那个时候的地球将葬身于太阳的茫茫火海之中,成为太阳的一部分,地球上所有的一切也都将融化,而由于地球是一颗岩石行星,密度比太阳的平均密度还高,那么它也将在太阳的火海之中越陷越深,最终甚至会进入到太阳的热核反应区中,地球上的很多物资也都将在高温之下分解,其中的一些轻元素如氢和氦等碳以下的元素将参与太阳的聚变。

那么既然地球都被太阳吞没了,水星和金星就更跑不了了,它们也都会被太阳吞入肚中,地球的卫星月亮也会被太阳吞入肚中,但是火星就不一定了,因为太阳膨胀的体积达不到火星的轨道,所以火星应该不会葬身与太阳的火海之中,那么火星轨道之外的小行星带天体、木星,土星,天王星,海王星,以及柯伊伯带天体就更不会了。

那么如果地球将被太阳吞没,到时候人类应该去往哪里呢?其实这个不必过于担心,太阳能影响地球生态环境的时间,大约从15亿年后开始,这么长的时间足够人类发展出纵横宇宙的 科技 水平了,但前提是人类能够和平稳健的发展,如果人类能做到的话,届时人类可能早就走出了太阳系,甚至已经走出了银河系,并且找到了许许多多的可以安身立命的系外星球。


科学界预计太阳的寿命还有50亿年左右。这个左右并不十分精确,只是一个大概的数据。有说55亿年的,有说60亿年的,大概就在50-60亿年之间吧。

太阳是一颗黄矮星,在死亡时质量不足与发生超新星爆炸这样惊天动地的悲壮,只是会成为一个红巨星,半径膨胀到200倍。太阳的直径现在约为140万公里,两百倍就是约2.8亿公里,半径就是1.4亿公里。而地球距离太阳现在为1.5亿公里,也就是说红巨星膨胀到了距离地球还有1000万公里的范围。

这只是一个预计,是根据观测到的其他同类恒星衰亡时的状况估计得,实际上到底是200倍还是300倍还是150倍,并没有准确的结论。

这样科学界一般的认为地球毁在这个阶段被“烤熟”或者吞噬。有的科学家认为太阳死亡前引力下降,地球等天体会向外漂移,漂移多远没有定论。但这样虽然不被气化或者吞噬,地球上的温度早已经能够烤熟一切了,岩石也将融化,所以不管这样,地球生命都难逃一死。

当地球本身还有可能会暂时的保留,等待那个红巨星外壳由于太阳核心引力不足以聚集,而渐渐飘散而去,只留下一个地球大小的白矮星时,地球等这些残破的幸存者-太阳的子子孙孙们可能会因为引力不足而渐行渐远,渐渐漂流到了无边黑暗的星际空间,成为一个流浪星球。

也有一种说法,白矮星是一种极端天体,重力场很强,上面一个立方厘米的物质就有1吨重,而且形成初期温度很高,如果行星靠得很近就会被白矮星强大的引力撕碎吞食。在红巨星阶段,水星和金星被吞噬掉是毫无疑问的,这样地球就是靠得最近的一颗行星了,如果要撕碎的话,第一个将轮到地球。

所以太阳这个太阳系的老大在死亡前是很恐怖的,它自己的毁灭将带走整个太阳系。

不过人类完全没有必要为此而杞人忧天,因为在这个死亡之日之前很久很久,地球就不宜居了,人类必须寻找新的宜居地,进行星际殖民才能保存文明的延续,否则就只有灭亡。所以在太阳毁灭那一天到来时,人类早就远走高飞了,或者早就销声匿迹了。

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