真正的末日:10亿年后地球将滴水不剩
科学家认为随着太阳系进入红巨星状态,地球将不适合人类居住,星际移民才是出路
据国外媒体报道,宇宙并不是永恒的,有开始就注定有结束,虽然宇宙的寿命我们无法得出确切的数值,但太阳系的年龄是可以估算出来的。再过数10亿年的时间,太阳就会逐渐演变成一颗红巨星,体积会发生膨胀,并吞噬地球。
随着地球进入烘烤期,大型生命将逐渐灭绝,人类如果不考虑移民火星也将覆灭,地球表面将变得不适合生存。而地表之下仍然可以满足一些低等生物的生存需要,地球作为一个复杂的系统,我们还没有完美的模型来建造第二个地球。庆幸的是我们还有10亿年的时间,火星将是我们下一个居住地。
10亿年之后:太阳令地球上水分蒸发殆尽
恒星消亡
经过80亿年将氢原子转化为氦原子的时期之后,太阳的下一阶段变得有趣起来。由于氢原子已经耗光,太阳的核心只剩下氦。问题是太阳核心的温度和密度都不够高,无法利用氦原子。
在恒星内部,引力将所有的气体拉向中心处。当恒星还以氢原子为燃料时,氦的生成会制造出足够的外向压力,平衡引力的作用。然而,当恒星核心没有足够的燃料时,引力就开始发挥主导作用。
壮观的日冕物质喷发
最终,引力会导致恒星向中心压缩,开始燃烧核心——此时已经充满了氦,成为惰性的氦核——外围的氢气层。氢气层的燃烧显著增加了恒星的亮度。同时,由于中心的压缩,使得恒星外层的部分向外扩展,从而使体积膨胀。体积膨胀的程度超过了发光能力的增加,使恒星表面的有效温度下降,从而使颜色从白-热变成了红-热。因此,此时的恒星变得更亮、更红而且体积更大,我们将其称为“红巨星”。
地球的末日
众所周知,当太阳完全演变成红巨星的时候,地球将无法继续存在。太阳表面很可能会扩张到现在的火星轨道,尽管地球轨道也可能向外扩张一些,但并不足以抵抗太阳的引力作用。届时地球将被太阳吞噬,分崩离析。
早在地球被吞噬之前,地球上的生命就已经迎来末日。甚至早在太阳核心的氢原子耗尽之前,其状态也已经发生了显著的变化。随着氢的消耗,每10亿年,太阳的亮度将增加约10%。亮度的增加意味着地球接收到的热量增加。随着温度升高,地球表面的水将开始加速蒸发。
对太阳来说,亮度增加10%听起来似乎并不是什么大事,但对地球生命而言,这就是灾难性的。10%的能量变化已经足以改变太阳系适居带的范围。适居带是指行星系中适合生命存在的区域,在这一区域内,行星表面可以存在稳定的液态水。
如果太阳亮度增加10%,意味着地球将不再处于适居带内。地球的海洋将蒸发殆尽。当太阳核心的氢完全耗尽的时候,火星将进入适居带内,而那时的地球表面已经因为温度太高已经无法保持液态水的存在。
不确定的模型
太阳亮度增加10%,以及其所引发的地球海洋蒸发,将发生在大约10亿年以后。目前对于这一过程发生的快慢还存在争论。大部分模型认为,随着海洋蒸发,越来越多的水将保存在大气层中,而不是地球表面。水蒸气成为一种温室气体,吸收更多的热量,从而导致更多的海水蒸发,直到地球表面最终干涸,水全部存在于大气层中,但是温度极高。
由于大气层中充满了水,受到来自太阳高能射线的轰击,大气层最顶部的水分子会不断分解,以氢原子和氧原子的形式逃逸到太空,最终使地球的水完全消失。
太阳和月球若被替代 地球天空将大变样
俄罗斯联邦航天局发布了一系列模拟动画,其中形象地描绘了当太阳和月球分别被不同的恒星和行星替代时,地球的天空将会呈现的不同情景。
半人马座阿尔法星是距离地球最近且可见的恒星,约为4.3光年,相当日地距离的30万倍。如果该恒星替代太阳,天空中将会出现一个“双星系”。
太阳和月球已经与地球相互依存45亿年之久,难以想象,如果太阳或是月球被其他星球替代,地球的天空会变成什么样。
另一个恒星名为天狼星,距离地球约为8.6亿光年,大气层厚度约为太阳的两倍,其位于大犬星座内部。如果太阳被其替代,地球的地平线将处于一片蓝色薄雾之中。
第三个恒星是红色的大角星(Arcturus),是天空中第四亮的恒星。此外,织女星(Vega)虽然和太阳外形类似,但光线更亮,温度更高。
还有一个则是名为北极星(Polaris)的恒星,位于小北斗七星顶端。
月球的半径仅为1738公里,距离地球约为384000公里。其他行星的半径都比月球大许多,例如火星半径是月球的两倍,约为3397公里;天王星半径是月球的25倍,约为25559公里;木星的半径则更大,约为71490公里。
神州日知网络教育机构以国内外顶尖专家和软硬件开发等资源为依托,倾力建设以内容为中心的多样化平台,专注于改进改善教育,专注于为大众提供更好的学习教育方式,专注为企业政府等组织提供更好的教育学习解决方案,专注于“传播高知识,传递正能量,启迪新智慧,启发真善美,激发新思维,激发真梦想”,极力倡导“快享学习,别有天地”理念,为有志改进改善教育一切人士和组织提供专属平台,凝聚为教育改进改善一切人士和组织提供广阔天地和施展才华舞台。点滴之水,汇聚江河。欢迎投稿并积极参与,并关注我们的微信:“日知录”(微信号:dirizi001)、“日知美”(微信号:dirizi002)“日知语”(微信号:rzy366)、“日知新”(微信号:rzx365)、“日知教”(微信号:rzj366)“碧格蓝调”(微信号:hf-poet)、“诗画Today”(微信号:shjr366)。
相约智慧女神,相聚神州日知!