为什么50亿年后太阳会膨胀100倍吞噬地球?

Question

为什么50亿年后太阳会膨胀100倍吞噬地球?

Answer 1

媒体发布消息称,荷兰天体物理学家万·杰尔·梅尔根据最近几年太阳核温度变化的数据,认为太阳正在发生类似超新星爆炸前的变化,万·杰尔·梅尔认为太阳核的温度通常为2700万度,但最近这些年上升到4900万度.如果太阳核以此速度继续发热,而这个过程又不可逆转,那么,太阳大约六年之后将会爆炸.
　　这骇人听闻的说法是真的吗?为此,笔者与研究太阳的专家、中国科学院方成院士进行了探讨.
　　绚丽多彩的星空中,有无数的恒星,我们太阳系所在的银河系就有约一千多亿颗恒星,它们的形态多种多样千差万别,最大的恒星直径可以将土星轨道也容纳在内,小恒星的直径可以比地球还小.恒星光度的差别更大,亮的可以比太阳亮千万倍,而暗的星则暗得使我们很难发现.
　　近年来对恒星的研究表明,恒星的质量差别却是比较小的,最重的恒星也只是太阳的十多倍,最轻的恒星是太阳重量的十分之一,而且许多观测事实表明,恒星的质量大小决定了恒星的一生.所有的恒星都是在气体或尘埃云中形成的.原始恒星是一团巨大的气体和尘埃,在万有引力的作用下,由于聚合作用原始恒星逐渐收缩,中心的温度也越来越高,当达到700万度时,四个氢原子合成为一个氦原子的热核反应开始,恒星将变得越来越热,最后变成炙热发光的恒星.热核反应一般只在恒星的中心进行,恒星内部的热量通过辐射和对流传导到恒星外部.
　　太阳中心的温度约为1500万度,这个数据是理论推算的结果,我们并不能直接观测到.质量太小的恒星由于聚合作用较弱,中心不能形成较高的温度,因此只能形成小的矮星,发展进程非常缓慢,寿命也很长.质量低于太阳质量百分之八的原始恒星,不能演化成恒星.例如尽管木星含有极其丰富的氢,但木星的质量只有太阳的千分之一,所以木星不可能演化为恒星.质量巨大的恒星由于聚合作用很强,在恒星中心将形成极高的温度,从而引起剧烈的热核反应,将会很快地消耗氢燃料.巨大恒星的寿命都比较短,十倍于太阳质量的恒星,据推算寿命只有两万年.我们的太阳是一个中等质量的恒星,其寿命可以有100亿年.现在太阳的年龄约为四十六亿年,正值壮年,正处于十分稳定的时期,所以根本不存在爆炸的问题.
　　当然太阳也是有变化的.例如,太阳有约11年的太阳黑子周期,在太阳活动峰年的时候,日面上黑子和日珥增多,有时还会产生大的耀斑或光斑,也被称为太阳爆发,实际上它只是太阳表面很小的局部现象.观测表明,太阳活动引起的太阳辐射量变化是很小的,一般不超过太阳总辐射量的千分之三,因此对地球的影响很小.太阳可能还存在数百年的变化周期,变化幅度也可能更大一些,几十亿年来地球上地质变化和生命的演化过程表明,太阳在过去的几十亿年中,辐射变化始终十分平稳.
　　所有的事物都有开始和终结,太阳也不例外.太阳上的氢燃料还可以保证太阳再发光50亿年以上.有人对太阳最终的演化作如下描述：在氢燃料用去10％之后,太阳将开始收缩；中心温度继续升高,达到1亿度时,氦开始点火燃烧,合成更重的元素,然后继续收缩；中心温度继续升高,点燃了更重元素的核反应……到最后,当太阳外壳抵抗不住内部的压力时将会产生爆炸,太阳的中心部分演化为白矮星,太阳的外壳演化为行星状星云.对于如此的结局可能有些人感到悲观,其实我们完全不必杞人忧天,人类的历史还不到一万年,人类的科技水平正在迅速提高,人类将有更强的能力去控制和改造自然,也许我们人类的后代在几亿年后会移居到别的星球或宇宙呢!