宇宙间,没有什么是永恒的。地球会解体,太阳会熄灭,甚至宇宙本身也会崩溃和灭亡。
宇宙坍缩概念
如果太阳熄灭,人类还能在地球上生存多久?
熄灭的太阳
根据天文学家的研究,太阳属于一个黄矮星。
黄矮星是一种恒星,表面温度在5300K到6000K之间,属于中型恒星的存在。
黄矮星的寿命约为100亿年,距太阳诞生已经过去了约45.7亿年。
也就是说,太阳的寿命只剩下50亿多岁了。
太阳燃烧为什么科学家可以准确判断太阳的寿命?这与太阳的形成和形成有关。
太阳是由漂浮在宇宙中的氢分子云聚集而成的。这是一个相当漫长的过程,需要数亿年的时间。
里面的氢元素在巨大的压力下发生核聚变反应,向太阳燃烧,向周围释放出大量的辐射和高能粒子。
核聚变反应
让人疑惑的是,既然太阳的光和热都属于“核辐射”,为什么我们生活在地球上不受辐射影响呢?
核辐射分为聚变反应和裂变反应。裂变反应就是我们熟悉的核弹爆炸产生的辐射,对人体的危害是非常大的。
核裂变反应原理
聚变反应的辐射范围影响很小,非常稳定。它是取之不尽、用之不竭的清洁能源。远在宜居带的我们,自然不会受到辐射的伤害。
当然,核聚变并不总是可能的。当太阳的氢完全转化时,太阳的生命也就走到了尽头。因此,科学家可以通过分析太阳内部的氦和放射性元素来估计太阳的寿命和诞生时间。
人类也可以更准确地把握太阳熄灭的时间节点。
慢慢熄灭
理论上来说,太阳不会有一天突然熄灭,而是一个渐进的过程。
随着太阳内部的氢元素越来越少,质量会越来越轻,对八颗行星的引力影响也会减弱。
太阳系八大行星数据
表明,太阳每秒可以通过核聚变反应将400万吨物质转化为能量。
自从太阳诞生以来,太阳已经失去了大约5.96*10^24公斤的重量,相当于地球质量的100倍。
未来50亿年,地球公转轨道将逼近太阳系边界。据估计,再过40亿年,地球的公转轨道将位于现在的地球和木星之间。
10亿年后,太阳将熄灭,变成一颗红巨星。
红巨星的体积比太阳大很多,而且非常明亮,但是它的光和热都不如太阳。
红巨星与太阳大小对比
科学家推测地球有两种命运。如果地球和太阳之间的潮汐力消失,地球可以逃到距红巨星约1.7个天文单位的轨道上继续运行。
如果潮汐力还在,地球的命运将被红巨星的光球层吞没,成为红巨星的一块物质。
我们可以假设地球的命运是前者。如果继续围绕着太阳形成的红巨星旋转,地球会怎样?
太阳形成的红巨星死亡后,由于内部质量不足,极有可能形成白矮星。
白矮星与太阳的体积对比
白矮星的表面温度非常高,接近太阳的两倍,所以届时地球可能变得比火星还干燥。
然而,此时地球的大气层早已逃逸到太空中,不再适合人类居住,人类已经不在地球上。
白矮星经过数百亿年冷却,变成黑矮星。
黑矮星既不发光也不发热。如果地球还在,会变得异常寒冷。届时,地表温度可能低于-200摄氏度。
黑矮星这么久,地球可能早就支离破碎成为宇宙尘埃的一部分。
所以,地球无论如何都逃不过毁灭的命运,但人类的发展却有着无限的可能。
人类可能早在太阳变成红巨星之前就找到了新家!
不过,还有一个问题让大家无比好奇,那就是如果今天太阳突然熄灭,不管恒星演化如何,会发生什么?
突然熄灭的太阳
熄灯后的一个小时内,地球将陷入黑暗,地上的太阳能路灯亮起,人们也会陷入恐慌。这时候大气层的隔热效果还是很明显的,地球不会马上结冰结冰,对人没有实际影响。
大气隔热原理
各国政府都会呼吁人们保持冷静,着手解决问题,但实际上以人类目前的科技手段来看,基本没有解决的办法。
约3小时后,水力发电、风力发电等一系列新能源发电厂将不再供电,人们将陷入用电恐慌。
国家也将把备用能源转移到国民手中,维持最基本的生活。
这时候小伙伴们可能会问了,太阳没了,植物不能进行光合作用。地球上的氧气够我们呼吸多久?
这个问题不用担心,地球上的氧气可以供我们长期呼吸,再加上人工供氧,至少可以维持人100年。
太阳熄灭后约24小时,温室效应减弱,地球温度逐渐下降,人们对的能源需求会更大。
温室效应原理
有些国家可能因为能源而爆发战争。
同时,恐慌的民众可能会引发一系列的犯罪行为,犯罪分子将在暗中更加猖獗。
一周后,地球大部分地区气温降至0摄氏度,人们在寒风中瑟瑟发抖。
虽然此时还有可用的能量,但人们已经从恐慌逐渐陷入绝望,公共骚乱频发,各国难以控制。
大约2周后,随着植物的死亡,大量的食草动物死亡,同时生物链遭到严重破坏,短时间内所有动物都会死亡。
这个时候,各个国家都意识到地面已经不适合人类生存了,于是就带领国民向地下迁移。
可以参考流浪地球的地下生活场景。地下生活区
大约一年后,地球表面温度将低至负70摄氏度,人类只能生活在地下,依靠最原始的环境保暖的方法。
随着地球表面越来越冷,温度会逐渐扩散到地面。为了应对这种温度,人类只能不断向地心移动。
因为没有光和热源,地球表面的温度会下降到接近绝对零的。
直到很多年后,人类再也无法挖土,低温才从背后席卷而来。在极寒酷暑之下,它们最终走向了灭绝。
这个过程可能需要5年、10年甚至15年,人类作为地球霸主的地位将成为历史。值得注意的是,地表的大树还是很坚硬的。它们虽然没有叶子,但至少可以在恶劣的环境中生存20年以上。
大约1000年后,地核的温度也会受到影响,而海洋早已被冻结成冰海,地球也变成了一颗冰冷的星球。
冰冻地球在失去地球的引力作用后,地球会在太空中漫游,而地球最有可能漫游到半人马座阿尔法星系,这是离我们最近的恒星星系给我们。
AlphaCentauri
这个过程大约需要4万年。
这时候,充满光和热的地球迎来“春天”,冰雪消融,一些顽强的微生物可能会复苏。
地球可能因为这些微生物而孕育出新的生命,如此循环往复。
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