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人类能观赏太阳末日吗?太阳灭亡后,各大行星归宿会怎样?

关于太阳寿命的问题已经回答够多了,过去的描述更多集中在太阳以什么方式死亡,死后是一个什么状态。但对太阳死后太阳系的变化和对宇宙的影响说得不多,今天就来接着说。

再简单说一下太阳的死法。

任何恒星都有生有死。恒星寿命是以质量大小论长短的,质量越大的恒星寿命越短,反之越长。这是因为恒星质量越大,核心压力和温度越高,核聚变就越激烈,核燃料就消耗的越快,死的就越快;相反,小恒星恒星温度压力都不高,就慢悠悠的烧,就能消耗很长时间。

但恒星质量是有限制的,最大的在200~300个太阳质量左右,最小的一般不小于太阳质量的7~8%。这是因为质量太大的恒星难以稳定,外围物质会不断逃离;质量太小核心压力和温度无法点燃氢核聚变,就成不了恒星。这些理论过去说过多次,这里就不展开说了。

现在已发现最大质量的恒星叫r136a1,质量约太阳的200多倍,寿命只有300万年;而像太阳这样质量的黄矮星,寿命在100亿年左右;比较小的红矮星,一般在0.5个太阳质量以下,寿命在千亿年以上,最小的只有太阳质量8%,这种恒星寿命要超过万亿年。

现在主流科学界认为,太阳的主序星阶段寿命大概有110亿年,现在已经有46亿岁了,再过64亿年左右,核心参与核聚变的燃料氢就会燃烧殆尽,中心全部转化为氦。氢核聚变熄灭后,核心巨大的辐射压消失,再也抵御不住太阳巨大质量的引力向心压力,平衡被打破,外围物质急剧向核心坍缩,这样就会瞬间在核心形成比现在高很多的压力,温度达到2亿℃左右,由此氦核聚变被点燃。

这时高温和辐射会点燃太阳外壳剩余的氢,这些氢在燃烧中向外膨胀,越来越大,太阳就变成一个红巨星。与此同时,外壳物质会不断飘散释放到太空,太阳质量不断减小。最终核心的氦全部烧完,中心全部转化成碳,核聚变熄灭,中心会坍缩成一个致密的白矮星。白矮星只有地球体积大小,密度高达约10吨/cm^3。

太阳死后各个行星的状态。

白矮星是太阳的尸骸,这个尸骸开始温度还很高,表面温度会高于现在太阳表面温度,不过由于太小,光度和热量相对太阳辐射就小多了,远离太阳的行星们会处于一个冰冷黑暗的世界。

大行星归宿有多种说法。一种是在太阳变成红巨星时,会迅速地吞噬掉水星和金星,红巨星可能膨胀到现在太阳半径的200~300倍,会不会将地球吞噬气化掉尚难以定论,但即便地球不被吞噬,也会被3000℃高温烧成熔融状,冷却后就像一个被烤焦成黑糊糊的土豆。

还有一种说法是,随着太阳质量的流逝,太阳引力减小,地球等外围行星会比现在飘远1倍左右,这样地球以外的行星都会幸存下来,但都将淹没在黑暗极寒中。更远的天王星、海王星温度会降到接近绝对零度。

可以肯定的是在距离太阳1光年远的奥尔特云带将不复存在,因为缩小的太阳引力将不再足以拉扯住它们,那些彗星将漂流在黑暗的太空,成为流浪的天体碎块。

木星能否升级为恒星?

木星是太阳系行星中的老大,质量是其余七大行星加起来的2.5倍多。但是木星只有太阳质量的0.1%,距离成为一个最小的红矮星恒星还相差七八十倍。在太阳没有灭亡前,木星想成为恒星的可能性是不存在的,但太阳一死,它或许就有了希望。

它成为恒星的唯一途径是通过吸积,让自己壮大,当质量达到太阳的8%时,就能够点燃核心氢核聚变,这样它就能从一颗行星升级为恒星。太阳死亡前红巨星阶段,要向太空抛洒掉自身质量的40%,这些气体物质就是木星猎取的目标。

木星是太阳系引力最大的行星,几十亿年来,吸引了无数的小天体到自己身上,由此有了地球盾牌的美称。有人认为,如果没有木星巨大身躯的阻挡,或许地球就不会有生命出现。因为在6500万年前就是一颗10公里直径的小行星撞击地球,让横行1.6亿年的恐龙灭绝了,如果不是木星为地球挡住了无法计量的小行星,地球生命是否能够诞生和延续当然就得打个问号。

既然如此,太阳飘散到太空的物质,自然也大多会被木星引力所捕获。这些物质只要被木星引力捕获20%,木星就可以超过最小恒星要求的质量,点燃核心核聚变,成为一颗红矮星。这时的太阳系就会变成由两颗引力主星组成的系统,一颗是白矮星,一颗是木星转化诞生的红矮星。

在两个老大面前,地球何去何从?

太阳系出现了两个核心,地球到底是忠于老主人,即便它已经死去,也还始终不渝地围绕着它旋转呢,还是另投新主,围绕着另立山头的红矮星转呢?可惜这种选择由不得地球,要看哪颗星对它的引力更强。

前面说了,如果地球没被太阳红巨星吞噬,就有可能飘离现在轨道1倍左右。现在轨道距离太阳平局距离约1.5亿公里,增加1倍就是3亿千米了。而地球距离木星最近时为6.3亿千米,即便木星不同步飘远,地球与太阳的距离依然要比木星变成的红矮星要近。

而万有引力的大小是以质量成正比,与距离平方成反比的,即便太阳变成了白矮星,质量也还有原太阳质量的0.6倍,木星即便变成了红矮星,质量也不到原太阳的0.1。由此看来,地球围绕着老主子转的忠心似乎还能如愿以偿。

其实就连火星也还是会围绕着太阳的尸骸白矮星转,而更远的土星、天王星、海王星就很难说了,当这几颗行星与红矮星转到白矮星同一侧,且形成一条直线时,红矮星与它们之间的引力会明显大于白矮星,这样会不会捕获这三颗行星,从此成为红矮星的小马仔呢?

其实太阳系有了两个引力源,在引力争夺中,行星的运行会变得不稳定和复杂起来。最终鹿死谁手,不是我等能够预测得了的。但有一点我可以认定,在残存的太阳系里,白矮星依然是老大,就连木星变成的红矮星也还要受到它的制约,可见老大虽死,余威犹存啊。(上图为自画后太阳系想象图,不一定准确和符合科学原理,只为抛砖引玉)

人类何去何从?

人类的未来有两个归宿,一个是灭亡,一个是成为高级文明体。

迄今为止,人类还是浩瀚宇宙孤独唯一的观测者,还没有发现有第二个文明与人类来分享宇宙。那么,人类能够在命运的长河中走多远呢?这一点时空通讯过去发的文章已经多有讨论,今天不展开说,只说说假设人类存在能够长过太阳寿命会怎么样。

不管人类能不能等到那一天,都无法欣赏太阳毁灭这样一出大戏。因为太阳的亮度在不断增大,温度不断升高,即便人类没有灭亡,也不能在地球一棵树上吊死。据预测,每过10亿年,太阳亮度要增加10%,这样地球温度会升高,海洋就会被蒸发,最终地球会成为一个干枯的星球。

其实,地球宜居时代远没有这么长久,科学家预测,地球平均气温只要增加6℃,生物大灭绝就不可避免,生态食物链一断裂,人类当然就无法幸存了。因此人类要早做打算,但凭着人类目前的科技水平,还哪儿也去不了,只能呆在地球上自救。

一些科学家预测,再过200年,人类才能够到达宇宙一级文明水平,那时候就不再惧怕来自地球的灾害;再过5000年,人类可以达到二级文明水平,那时就不再惧怕来自太阳系的灾难。而二级文明才是人类真正的太空殖民时代,人类才有可能逃出地球。

未来人类能看到太阳最后的回光返照吗?

人类如果能够在地球上好好活过5000年,就有能力向广袤的深空移民。60亿年后,太阳系早就没有了任何生命。如果要观测太阳最后的回光返照,也就是红巨星时代,已经远离太阳系的人类可以组团回来观光。

我相信如果人类能够延续60亿年,已经足够有了这种能力。

但那时的人类已经早就不是现在的样子,甚至早就没有了肉体的羁绊,而是以意识或能量的形态存在,能够在太空自由翱翔。到了那时,人类的意识形态和社会组织完全不是我们现在能够想象的,我们现在认为太阳毁灭是一出大戏,那时的人类或许早就觉得不值一提,即便有怀旧情结残留的也根本无需跋涉,他们可以轻易调出太阳毁灭过程的全真影像,以慰藉60亿年前原始祖宗们的寄托。

不管是人类的毁灭还是太阳系的毁灭,对我们认知的宇宙来说都掀不起一丝波澜,就像死了一个细菌那样,地球没有任何感觉。要知道我们每个人身上都有至少100万亿个细菌。随手一抹,都有亿万细菌死去或新生。太阳系和人类全体都仅此而已,所以,任何人都不要把自己看得太重。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

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