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如果太陽熄滅,人類多久才能感知到?8分鐘後?準確來說是10000年

2024-08-15科學

科學家透過對太陽的觀察推測,我們現在已經知道,太陽在未來至少還能存在 50 億年。

太陽變成紅巨星時,為啥所有東西都會被摧毀,還會吞掉所有靠近它的行星,連木星也不能幸免,會被太陽「燒毀」?

這主要與太陽的執行方式有關,太陽每秒會在內部核心將約 6 億噸氫融合成氦,而這種能量要花 10000 到 17000 年才能逃離核心,成為太陽光和熱的來源。

當太陽變成紅巨星時,其核心、密度和溫度會大大提高,這將使外層區域急速膨脹。

太陽的能量慢慢消失,它開始熄滅,最後太陽系變得一片死寂。

太陽在整個過程中對地球有啥影響?人類能感覺到啥變化?得多久才能感受到最終結果?真會這樣嗎?本文會從太陽能量釋放和傳播這兩方面來回答這些問題。

來看看如果太陽熄滅了,人類要多久才能發覺?為啥不是 8 分鐘,而是 10000 年?

【太陽應該怎樣熄滅?】

太陽熄滅到底是 8 分鐘後還是 10000 年之後?這取決於你對太陽熄滅方式的看法,是一下子熄滅還是慢慢熄滅。

這個假設會徹底改變太陽熄滅的傳遞方式,下面我們就來說說為啥會有 8 分鐘這個說法。

要是了解天文學,肯定知道光的傳播速度和太陽到地球的距離。用光速除以 1.5 億公裏,就能得出 8 分鐘左右的結果。

要是太陽僅僅是熄滅了,或者說它一瞬間就沒了能量,事情也許真會這樣。

而且在未來的時間裏,地球會持續降溫,大約每兩個月,地球表面的溫度就會下降到當前溫度的一半。

太陽熄滅兩個月後,地球溫度會降到-123℃,再過四個月,溫度就會降到-200℃。

這對地球上的生物來說將是淪陷性的,所有生物都將滅絕。

也許會有極端情況,比如遠古細菌、病毒可能被保存在冰塊裏,但這個過程不會永遠持續。

這只是從溫度方面來說,而實際上地球根本沒機會感受這種變化,因為我們假設的情況是太陽一瞬間就不再發光,所以其能量和重力也會在這一瞬間消失。

所以啊,地球會立馬脫離太陽系的軌域,其他天體也一樣。

要是天體沒被恒星重力捕獲住,就會到處飄,行星之間的重力也會變得混亂,用不了多久,地球可能就會在漂流時被撞,然後徹底玩完。

因此,8 分鐘感知理論顯然是基於物質傳遞本身而言的,它沒有考慮到太陽本身的活動。如果我們給這個假設增加更多的物理量,那麽結果將會有很大的不同。

【漫長的等待】

要完成這個預演,得考慮太陽核心的核聚變。要是它突然停止,也就是突然熄滅,為啥太陽的變化,我們要過 10000 年才能感覺到?

在太陽核心,有超強的核聚變反應,其能量釋放的直觀表現就是太陽光,但其中包含大量超高能Gamma輻射。

這些超高能Gamma輻射會隨著太陽活動而被拋射出來,每個Gamma射線光子形成後就會以光速前進,一直到達地球。

但如今,太陽的核心不工作了,這些Gamma輻射也變得「懶」了。

這些Gamma射線光子由於缺乏核心運動,在被吸收和再次輻射之前,最多只能移動幾毫米。

不過在這期間,它們的運動仍可繼續,Gamma射線光子會隨機地以低能量向各個方向重新輻射。

要註意的是,這種能量還是會以光速前進,但因為輻射量很弱,所以就算是光速,它們也只能移動幾毫米。

在太陽核心內部,它們的這種隨機運動,看起來就像沒頭的蒼蠅一樣到處亂撞,並且還會透過自身輻射在粒子之間來回反彈。

Gamma射線粒子每彈跳一次,能量就會減少一些,直到它們的能量完全消失,才會到達太陽表面。

不過並不是所有粒子都會這樣消減,也有一些低能量損耗的粒子能逃離太陽表面,只是它們耗費的時間也不短。

這些粒子在離開核心後,能量依然較高,所以它們會在剩余的能量中散發出不一樣的光。

核心衰減過程大概耗時 10000 到 170000 年,能量較高的粒子會發射高頻短波,像 X 射線和紫外線。

那些沒跑出來的粒子,會在不斷的彈跳碰撞中消失,或者要花更久的時間才能出來。

要是這種情況真的發生了,咱們從人類的角度來瞅瞅,會經歷啥樣的變化呢?

【超越時間的存在】

開始的 10000 年裏,好像都挺正常,太陽的觀測數據也沒啥大變化。

然而一萬年之後,當那些可以快速逃離核心的粒子逐漸在 X 射線、紫外線和更藍的光線中消失時,人類開始覺得不太對勁了。

事實上,此刻的太陽已經變冷了,並且顏色也會逐漸變淡。

在之後的 170000 年中,太陽的顏色將從以前的黃色變成橙色,接著再變為紅色,最後會變成深紅色。

在 16 萬年裏,太陽亮度會降至現在的千分之一,那時太陽在地球上看起來就像我們在地球上看冥王星一樣。

要是過了 170000 年,太陽光譜就很難被發現了,只能看到一點點淡紅色的光,而且這時候太陽會在重力作用下塌縮。

它內部已經沒有物質運動來支撐其存在了,只剩下基本粒子和重力。

以目前的觀測來看,太陽質素較小,所以它只會變成白矮星,而要成為中子星,太陽質素起碼要比現在大 10 倍。

這就是太陽的結局,也就是說,太陽熄滅不是一下子就完成的,它完成使命後還會有一些物質繼續活動。

有意思的是,當太陽變成白矮星時,這種坍塌會引發另一個聚變迴圈。

氦元素逐漸變重,核心中的其他元素在收縮中被劇烈壓縮。

屆時溫度將再度大幅上升,而光度則會基本保持穩定。

太陽的大氣層在核心溫度達到約 29000℃時會被電離成星狀星雲,其外表猶如藍色外環,最終完成向白矮星的蛻變。

要是人類現在的科學理論沒錯的話,太陽在變成白矮星後,就會成為一個徹底冰冷寂靜的黑矮星。

顯然,當前的宇宙年齡還太短,不足以形成黑矮星這種天體。

反正不管是白矮星還是紅巨星,太陽的未來對我們來說都遙不可及。

那咱們現在就舒舒服服地在地球上待著,享受著太陽的溫暖就好啦。