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太陽熄滅後,人類要多久才能感知?8分鐘後?準確來說是10000年
2022/01/05
2022/01/05

地球上的物種豐富多彩,而生命的起源離不開太陽的功勞。生命所需的能量都可以追溯到太陽光,可見太陽的重要性。不過,人有生老病死,太陽也不例外,大概50億年後太陽也面臨著熄滅的命運。著名物理學家霍金說過,太陽熄滅後人類將在8分鐘之後知道。

太陽

但根據現有資料顯示,人類感知的時間為10000年。那為什麼差距這麼大呢?

難逃熄滅的命運

據科學家計算,太陽能燃燒100億年左右,而它現在的年齡是45億左右,所乙太陽處于我們所說的「中年期」。太陽在我們看來仿佛是一個燃燒的火球,這是因為太陽內部處于一個不斷發生「熱核反應」的狀態。而這個反應的原料就是氫元素,而它擁有大量的氫元素,占其質量的四分之三。

氫元素

太陽如同一座巨型核聚變反應堆,內部的氫原子在高溫高壓條件下合成氦原子,而這個過程將產生大量的能量,據統計一克氫通過該反應會產生6000億焦耳能量,而太陽含有10·10^27噸氫元素。儘管擁有這麼多氫元素,但是太陽每秒就消耗6億噸,大約在50億年後氫元素將消耗殆盡。

核聚變

根據光譜吸收線不同,恒星可以分為矮星和巨星,而太陽就屬于一顆矮星,同時矮星又分為紅、黃、白、黑矮星,太陽目前屬于黃矮星,經過50億年後,氫元素消耗殆盡全部轉化為氦元素,而氦元素再進行聚變成碳元素,這個過程能產生更多能量,使其體積劇烈膨脹成為了一個紅巨星,同時太陽的亮度每11億年亮度提高11%。當氦元素消耗完了以後,其顏色將變很黯淡,成為了一顆白矮星。

太陽的演變

再經過上萬億年以後,內部將不再發生任何反應,成為不再發出任何光芒的黑矮星。有人認為人類感知太陽熄滅只需8分鐘,有人認為要10000年,為何觀點差異如此大呢?

人類感知太陽熄滅要10000年

首先只需8分鐘是建立在太陽熄滅後就完全不再發光的狀態下,然後地球公轉半徑1.5億公里,光速為30萬公里進行計算得出來的。但是這個並不可能是,仔細觀察過燈泡的小夥伴都知道,當關燈以後,燈泡不是瞬間熄滅的,而是漸漸熄滅的過程,而且這時觸摸燈泡還能感受到餘溫。

燈泡亮滅

一個小小的燈泡是如此,何況是太陽呢,所乙太陽熄滅後依舊會發出亮光,再經過一段時間後才會完全黯淡。經過科學家計算,其熄滅後大概需要10000年人類才能感知到。我們所能感受的陽光實際是伽馬射線,也是電磁波光子,是在太陽內部核心區通過核聚變產生的。而需要10000年是建立在太陽熄滅前一刻發出的光子到達地球的基礎上。

伽馬射線

在核心區內光子是以光速運動的,所以只需要2.3秒前進。走去核心區後,就要進入40萬公里的輻射區和10萬公里的對流層。對于光速而言,這路程貌似很快就走完,但是光子走完這路程卻需要10000年。這是因為太陽中存在很多等離子體,越靠近核心區物質密度越大。當光子離開核心區後前進幾毫米,就會不斷與等離子體發生碰撞,這會使光子方向發生改變,或者被等離子吸收成為了激發態,然後再向隨機方向釋放出去。

飛來飛去的光子

由于太多等離子體,光子只能兜兜轉轉沒有固定的方向,一天可能走了幾米,甚至還會回到核心區裡。走出輻射區和對流區後,光子再經過8分鐘到達地球。對于整個過程來說走得比較快的光子10000年就能到達地球,走得慢的甚至要17萬年才行。當最後一批光子到達地球后,太陽將變成一片黑暗。

沒有陽光對地球影響有多大?

太陽為地球的生命提供了無數的能量,當太陽熄滅後將對地球造成毀滅性打擊。最先遭殃的地表上的植物,因為沒有了太陽光,它們就無法進行光合作用而漸漸枯萎。同時,動物也因為植物無法光合作用導致氧氣含量迅速下降而窒息而死。

光合作用

地球的溫度也會迅速下降,在24小時內地球溫度將下降5-6度。一周過後,地球溫度將達到零下20度,熱帶地區也將會大雪紛飛。大多數動植物死亡,只有一些高大的植物依靠體內儲存的糖分還能支撐一段時間,還有一些耐寒的動物還能僥倖生存。有一種動物或許能在地球上繼續存活幾十年,那就是堪稱不死的水熊蟲,它遍佈世界,能在-20攝氏度下生活30年,即使在-200多度也能存活,遇到缺氧、極低溫度等條件時水熊蟲就能處于假死狀態,只要碰到水就能復活。

地球冰凍

太陽熄滅時說明內部氫和氦已經消耗殆盡,這時候太陽的質量幾乎和地球差不多。而之前地球之所以能圍繞著太陽做公轉運動,是因為太陽的質量比地球質量大得多,對地球產生巨大的引力使其在固定的軌道運動。但是熄滅的太陽的質量根本無法想之前那樣提供那麼大的引力。不僅僅是地球,整個太陽系的行星都會偏離原來的軌道,這個過程可能會發生碰撞,火星撞地球或許還真的發生了。

太陽對地球的引力

失去引力的地球或許會被質量巨大的木星捕捉,木星是太陽系中最重的行星,重達1.89✖️10^24噸,根據萬有引力定律,質量越大產生的引力也越大。同時,木星上擁有豐富的氫元素,內部的溫度高達280000開爾文,這溫度足夠發生核聚變,而且這溫度還逐漸升高。未來幾十億年後,木星或許將演變為第二個太陽。

結語

離太陽熄滅還有50億年,所以我們不用過于擔心,未來人類的科技可能足夠進行星際旅行。現在科學家們也在孜孜不倦地尋找適合人類居住的星球,我們現在能做的不斷發展科技,增強人類抵抗風險的能力。同時,地球依舊是我們唯一的家園,未來幾百年內我們依舊生活在地球,所以我們要愛護好我們的家園。


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