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太陽系的末日到底是什么時候
當(dāng)太陽的氫元素消耗超過20%后，太陽中的由氫聚變成氦的核反應(yīng)將停止，由于太陽的質(zhì)量的關(guān)系(不夠大)，太陽中不能繼續(xù)進(jìn)行由氦聚變成碳的反應(yīng)，所以到那時，太陽的壽命將慢慢終止，那時就是太陽的末日了。
太陽是我們這個星球賴以生存的能量源泉，沒有太陽，人類和其他動物、植物都不能生長，生機勃勃的地球?qū)⑹且黄兰拧Ｌ枎Ыo人類家園無限的生機和活力，那么有一天，太陽會衰老死亡嗎？
我們知道太陽在發(fā)光發(fā)熱的同時消耗大量能量。平均每秒有6億噸氫聚變?yōu)楹ぃ缓筇栂蛲廨椛涑鲆徊糠帜芰俊５厍蛑参锏墓夂献饔谩⒋髿庋h(huán)、云雨形成等都是太陽的功勞。太陽的氫聚變已經(jīng)持續(xù)46億年了，這個過程氫不斷減少，氦不斷產(chǎn)生。那么持續(xù)下去太陽的未來會怎樣呢？科學(xué)告訴我們，恒星演變過程就是中心核內(nèi)的氫開始燃燒直到全部生成氦。恒星存在的時間長短是根據(jù)各自質(zhì)量而定的。星體膨脹速度與產(chǎn)生的熱量成正比。就是說星體產(chǎn)生的熱量越多，膨脹的速度越快，存在的時間也越短。科學(xué)家預(yù)言，太陽最多可存在100億年的時間。
恒星最后會變成紅巨星，到了這個階段恒星將膨脹到原來體積的10億倍，因此稱為巨星，而紅是因為恒星膨脹，外表越來越遠(yuǎn)離中心，溫度也隨之降低，發(fā)出的光也偏紅。如果照這樣推測，太陽最后膨脹10億倍，足可以吞掉地球等其他太陽系行星。紅巨星階段過后會演變成白矮星。恒星外部迅速膨脹，氦受到反作用力向內(nèi)收縮，溫度會升高，內(nèi)核溫度最終將達(dá)到1億多攝氏度，由此引發(fā)氦聚變，氫經(jīng)過幾百萬年的燃燒將消耗殆盡。此時的恒星結(jié)構(gòu)復(fù)雜，震動劇烈，整個恒星呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。此時白矮星便于紅巨星內(nèi)部誕生了。白矮星體積小，密度高，質(zhì)量大，亮度低。因為沒有熱核反應(yīng)來為單星提供熱量，所以白矮星一邊發(fā)光，一邊降低溫度。等到了100億年左右，白矮星將最終完全冷卻，變成巨大的黑矮星晶體，孤單飄浮于黑暗的太空中。
科學(xué)家認(rèn)為太陽在50億年后將變成紅巨星，屆時地球一切生命都會滅亡，這個階段會停留10億年，那時的光亮將是今天的幾十倍，整個天空將都是太陽。此后太陽繼續(xù)膨脹，而且速度加快，然后它將吞沒太陽系所有星體。那時太陽會劇烈抖動，大量物質(zhì)會脫落跌進(jìn)太空，剩下的部分縮為白矮星。
不過“世界末日”還很遙遠(yuǎn)，我們了解了整個演變過程，也許能夠?qū)ιl(fā)更多的思考。
太陽是我們這個星系賴以生存的能量源泉。如果沒有太陽，地球上的人類、動物和植物都無從生長，我們美麗的地球?qū)黄兰拧Ｌ柸缤已妫瑤Ыo人類溫暖和光明，從古至今都被視為至高無上的象征。太陽會有衰老死亡的一天嗎？它的未來將會如何？
宇宙中，太陽是離地球最近的恒星。其核心溫度高達(dá)1500萬~2000萬K，每秒都有6億多噸的氫聚變成氦，每4個氫原子核在這一過程中聚變?yōu)?個氦原子核，太陽也就因此向外輻射出一小部分的能量。地球植物的生長和光合作用，煤、石油等礦藏的形成，大氣循環(huán)、海水蒸發(fā)、云雨生成等等，均源于太陽的活動。10億年來，地球的溫度變化很小，不超過20℃。這是太陽穩(wěn)定活動的證據(jù)，這也為生命的孕育、演化打下良好基礎(chǔ)。
太陽上的氫聚變反應(yīng)至今為止已經(jīng)歷了幾十億年，從不間斷。氫持續(xù)減少，氦不斷產(chǎn)生，太陽的未來是怎樣的呢？
恒星演化理論詮釋了“主星序階段”，即從恒星中心核內(nèi)的氫開始燃燒直至全部生成氦。恒星在主星序階段上稱為“主星序”。各恒星體根據(jù)各自質(zhì)量在主星序中存在的時間是不同的。天文學(xué)家愛丁頓發(fā)現(xiàn)，恒星體的質(zhì)量與它為抗衡萬有引力而產(chǎn)生的熱量成正比；星體膨脹速度與產(chǎn)生熱量成正比。產(chǎn)生的熱量越多，星體膨脹的速度越快，相應(yīng)的留在主星序中的時間越短。太陽現(xiàn)在就處于主星序階段，科學(xué)家計算，太陽最多有100億年左右的時間停留在主星序階段，至今為止它已有46億年處于這一階段了。大于太陽15倍質(zhì)量的恒星只能在主星序階段停留1000萬年，相當(dāng)于1/5太陽質(zhì)量的恒星則可以存在長達(dá)10000億年之久。今天的太陽正處在它的鼎盛時期。
恒星漫長的青壯年期——主星序階段一旦度過，進(jìn)入老年期就會成為“紅巨星”。在這個階段，恒星將膨脹到大于本來10億多倍的體積，因此被稱為“巨星”。之所以被加上“紅”，是由于隨著恒星迅速膨脹，其外表面越來越遠(yuǎn)離中心，溫度也隨之降低，發(fā)出的光也愈發(fā)偏紅。紅巨星盡管溫度降低，光度卻增大，變得極其明亮。人類肉眼能看到的亮星，就有許多是紅巨星。我們熟悉的即是獵戶星座的“參宿四”，其直徑為太陽直徑的800倍，達(dá)11億千米。若“參宿四”在太陽的位置發(fā)光，紅光會遍及整個太陽系。“主序星”到“紅巨星”的衰變過程，變化不僅是外在的，內(nèi)核也發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變——從“氫核”成為“氦核”。氦核逐漸增大，氫燃燒層也不斷向外擴(kuò)展。行星就有可能被其所屬的恒星吞噬，其過程就好像一只飛行中的昆蟲撞上了汽車的擋風(fēng)玻璃。由于鄰近恒星或其他未知天體萬有引力的影響，行星的軌道會發(fā)生擾動并有可能墜入恒星表面的烈焰之中。在那些靠近恒星的行星中，有大多數(shù)最終都將難逃被火焰吞噬的命運。到時，太陽直徑將擴(kuò)大到現(xiàn)在的２５０倍，連地球都將被吞沒。
一旦形成紅巨星，它便會發(fā)展到恒星演化的下一個階段——“白矮星”。外部區(qū)域迅速膨脹，氦核受反作用力向內(nèi)收縮，其中的物質(zhì)溫度增高，內(nèi)核溫度最終將超過1億度，引發(fā)氦聚變。氦核經(jīng)過幾百萬年燃燒殆盡，而恒星的外殼混合物仍然以氦為主。這時恒星結(jié)構(gòu)復(fù)雜了許多：氦混合物外殼下隱藏著一個氦層，還有一個碳球埋藏在內(nèi)。這樣，恒星體的核反應(yīng)更加復(fù)雜，其內(nèi)部溫度上升，最終使其變成為其他元素。紅巨星外部與此同時也開始急劇地脈動振蕩：恒星半徑大小不定，穩(wěn)定的主星序恒星變?yōu)槎嘧兊拇蠡鹎颉；鹎騼?nèi)部的核反應(yīng)更加動蕩，忽強忽弱。恒星內(nèi)部核心的密度增大到每立方厘米10噸左右，此刻一顆白矮星便誕生在紅巨星內(nèi)部。
白矮星的特征是體積小、亮度低、質(zhì)量大、密度高。例如天狼星伴星，體積類似地球，卻差不多和太陽一樣重！它的密度為每立方厘米1000萬噸左右。由白矮星的半徑和質(zhì)量，算出其表面重力差不多是地球表面重力的1000萬~10億倍。任何物體在這樣高的壓力下都將毀滅。由于沒有熱核反應(yīng)來為單星系統(tǒng)提供能量，白矮星一邊發(fā)光，溫度一邊降低。100億年的漫長歲月過去后，白矮星將停止輻射而死亡，軀體會變成硬過鉆石的巨大晶體——“黑矮星”，在宇宙中孤單的飄浮。
一些科學(xué)家認(rèn)為，雖然目前還不清楚恒星的演化過程，但50億年后，可以基本肯定太陽會成為紅巨星。亞歷山大·圖圖科夫補充說：“在恒星滅亡前，它們均會燒焦自己的‘孩子’。例如，在銀河系中，恒星平均每年都會吞噬掉一顆行星。如果以太陽為例，在數(shù)十億年后，它也會開始膨脹，其外層將會到達(dá)水星軌道附近，之后還會越過金星并到達(dá)地球。在這種情況下，行星在墜入太陽之前便會被加熱到非常高的溫度并開始出現(xiàn)猛烈的蒸發(fā)現(xiàn)象。當(dāng)然，恒星和木星也將在劫難逃。”地球上的一切生命都會滅亡，地面溫度將高于現(xiàn)在的兩至三倍，北溫帶夏季最高溫度會達(dá)到100℃；而地球上的海洋也會蒸發(fā)成為一片沙漠。太陽大概會在紅巨星階段停留10億年，光度會提高到今天的幾十倍；體積也將會極大的膨脹，膨脹到現(xiàn)在的250倍。若從地面觀察，會看見整個天空都是太陽。
當(dāng)然“世界末日”距現(xiàn)在還很遙遠(yuǎn)，但因為提前幾十億年了解這樣的“大結(jié)局”，人們不禁會疑惑：“生命的進(jìn)化必將是一場悲劇，那其意義究竟為何呢？”
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