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人類還能夠在地球上待多久?科學家給出了準確答案:10億年

温晗晗 2023/08/27

現代科學認為,人類誕生于200多萬年前,當時地球上生活著很多其它兇猛的生物,猿類生物為了長久的發展下去,于是它們選擇了群居生活,群居生活不僅僅能夠促進彼此之間相互交流的機會,還能夠有效的抵抗外來侵略者,科學家經過研究發現,頻率的交流能夠使大腦的發育變得越來越快,由于猿類生物長期在一起生活,所以猿類的大腦變得越來越聰明,最終成功進化為人類,人類從誕生以后就開始不斷的研究和探索世界的奧秘,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度還是非常快的。當人類走出地球看到宇宙之后,人類的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人類想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外,是不是還存在其它的生命?

帶著這些疑問,人類走上了探索宇宙的道路,根據科學家的研究得出,我們的太陽系誕生于50億年前,當時穿過太空的能量波將這些粒子云壓縮,重力使它們坍縮,然后開始旋轉,旋轉使云壓扁成一個圓盤,像煎餅一樣,在中心,這些物質聚集在一起形成了一顆原恒星,最終形成了太陽,科學家約翰.托賓談到了一個類似的早期太陽,他說:這顆原恒星周圍存在的一個旋轉圓盤是太陽形成的要素,它讓物質在行星形成過程中停留的時間足夠長,這顆年輕的原恒星是一個由氫和氦組成的球體,尚未由聚變提供動力,在數千年的時間內,原恒星內部物質的溫度和壓力不斷的升高,引發了今天驅動太陽的氫聚變。

太陽形成并沒有用完全部云層,剩下的物質繼續圍繞恒星運行,而行星就是由剩余物質形成,太陽是一顆中等大小的恒星,即不太大也不太小,這使它成為了一顆非常適合繞軌道運行的恒星,因為它不大也不快燃燒,不小也不暗,太陽誕生以后吸收了周圍大量的物質,所以太陽的質量占到了太陽系總質量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物質占到了太陽系總質量的百分之0.14,從占比上我們就能夠看出,太陽的質量非常大,根據牛頓的萬有引力定律得出,任何有質量的物體都是有引力的,物體的質量越大,它的引力就越大,強大的引力能夠將八大行星全部吸引過來。

八大行星為了不被太陽吞噬,所以它們不停的自轉和公轉,這樣能夠產生離心力,離心力和引力相互平衡,所以八大行星能夠穩定的圍繞太陽轉動,在太陽系的八大行星當中,地球是唯一一顆誕生了生命的星球,生命的出現給地球增添了很多色彩,尤其是人類出現以后,解開了地球上很多的奧秘,科學家認為,地球之所以能夠誕生生命,主要是因為地球滿足了生命誕生的基本條件,在地球誕生數億年后,地球大氣中充滿了氨、甲烷、水蒸氣和氫氣,這些氣體和地球表面的巖漿和火山噴發出的熱氣相互作用,形成了一個巨大的化學實驗室,在這個天然的化學實驗中,這些簡單的氣體在極端的高溫和高壓下經歷了各種化學反應。

生成了包括氨基酸在內的各種復雜的有機分子,這些有機分子是生命的基礎,它們就像是生命的樂高,能夠組成各種各樣的結構和功能,這就是著名的原始湯理論,也被稱為是生命的熱源,這個理論認為,生命的誕生是地球表面的一片原始海洋中,由于化學反應生成了大量的有機物質,這些有機物質逐漸組合成更加復雜的分子,最終形成了最初的生命,在原始的地球上,生命開始的方式之一可能是通過自我復制的分子,這些分子可以在自然環境中形成,并且可以進行自我復制,這是一個非常復雜的過程,但是已經有一些實驗室證明了這個可能性。

就像DNA分子一樣,這種自我復制的分子可以將自己的信息復制下來,并傳遞給下一代,這就是生命的一種基本特性遺傳,在數億年的時間內,這種自我復制的分子可能經歷了無數次的變異和自然選擇,逐漸演化成了更加復雜的生物,最終它們能夠形成細胞,這是基本的生物單位,細胞能夠吸收營養物質,進行新城代謝,生長和繁殖,這就是生命的另一種基本特生:新城代謝。根據達爾文的進化論我們能夠知道,地球上的生命都是由簡單生物進化而來的,由單細胞生物進化為多細胞生物,由多細胞生物進化為海洋生物,由海洋生物進化為兩棲生物,由兩棲生物進化為陸地生物,人類就是由陸地生物進化而來的。

不過地球之所以能夠誕生生命,還有一個非常重要的因素,這個因素就是太陽,如果沒有太陽,任何星球都不可能誕生生命,太陽從誕生以后就開始不斷的釋放熱量,到現在已經燃燒了50億年,看到這里,相信很多人都會產生一個疑問,就是為什麼太陽能夠燃燒這麼長時間?太陽能夠燃燒這麼長時間,主要是因為太陽內部核聚變的反應,所謂核聚變反應就是指在一定條件下,原子核相互發生碰撞,在這些原子核發生碰撞的過程中,會產生新的原子核。同時也會損失掉一部分原子核,這部分損失掉的原子核會轉化為能量釋放出去,然后被其他天體吸收。

在太陽的內部溫度非常高,達到了1500萬攝氏度,在這個高溫區域,太陽會將氫核聚變轉化為氦元素并且釋放出巨大的能量,一般來說,太陽內部的4個氫原子核聚變成一個氦原子,其質量會虧損0.0276個單位,相當于1顆氫會虧損0.0069個單位,這些質量會轉化為能量釋放出去,整個太陽系的熱量基本上都是依靠太陽來維持的,太陽對于地球生命來說非常重要,如果沒有太陽, 那麼地球也不會誕生生命,雖然太陽能夠給地球帶來生命,但是也會給人類帶來災難,根據科學家的研究得出,太陽的壽命是有限的,科學家通過計算,現在太陽的壽命還剩下50億年,看到這里,可能有很多人會覺得,50億年太久了。

不過這里需要注意的是,50億年是太陽的壽命,并不是留給我們的時間,根據計算得出,太陽留給人類的時間只剩下了10億年,這其實是所有恒星自身的變化,在漫長的演化過程中,黃矮星的內部會發生核聚變,把自身氫元素聚合成氦,當自身的氫元素慢慢被耗盡時,黃矮星為了能夠容納它所產生的氦元素,就會不斷的擴大自身,體積也會慢慢的變大,最終的歸宿就是一顆紅巨星,科學家認為太陽每隔10億年,亮度就會增加百分之10,最終太陽的顏色從白熱變成了紅熱,因為恒星最終會變得更亮、更紅、更大,這意味著再過10億年之后,太陽釋放的熱量要比現在釋放的熱量更多。

紅巨星之所以呈紅色,是因為它們的表面溫度較低。它們的溫度在3500 - 4500開氏度之間。根據維恩定律,恒星輻射最強烈的顏色與其表面溫度直接相關。所以,雖然它們的核心非常熱,但能量會擴散到恒星的內部和表面,表面積越大,它冷卻的速度就越快。獵戶座中的參宿四是超紅巨星的一個很好的例子。大多數這類恒星的半徑是太陽的200到800倍。我們星系中最大的恒星,都是紅色的超巨星,大約是我們母星的1500倍大。由于它們巨大的體積和質量,這些恒星需要難以置信的能量來維持它們并防止引力坍縮。因此,它們的核燃料燃燒得非常快,大多數只能存活幾千萬年(它們的年齡取決于它們的實際質量)。

一顆質量大的恒星會在不同的超巨星階段振蕩,因為它在核心聚變越來越重的元素,最終它將耗盡所有運行恒星的核燃料,當這種情況發生時,重力占據了上風,在這個時候,核心主要是鐵(它需要比恒星更多的能量來融合),核心不再承受向外輻射的壓力,它開始坍縮,在紅巨星的核心,會有劇烈的核聚變反應持續發生,使其內部形成巨大的能量,當我們太陽內部的氫耗完,太陽的中心會變得非常熱,支撐普通核聚變反應的壓力也會減小,這意味著恒星開始縮小,同時太陽外層的氫和氦等元素會往外膨脹,使得太陽整體變大,這個過程叫做紅巨星階段,在這個階段,太陽能夠把地球和其它行星燒成灰,因為太陽表面的溫度會上升到2760攝氏度以上,所有人類最終還是需要離開太陽系。

不過太陽的紅巨星階段維持的時間并不會很長,當紅巨星外層物質被噴射出去之后,核心縮成極小的區域,這時候就形成了白矮星,一般來說,質量小的恒星死亡以后會變成白矮星,中等質量的恒星死亡以后會變成中子星,超大質量的恒星死亡以后會變成黑洞,我們的太陽在恒星當中屬于小質量的恒星,所以太陽死亡以后會變成白矮星,在宇宙中科學家發現最大的恒星是盾牌座UY和史蒂芬森2-18,在距離地球9500光年外有一顆非常大的恒星,這顆恒星就是盾牌座UY,科學家經過研究發現,盾牌座UY的半徑達到了太陽半徑的1708倍,體積是太陽的50億倍,是地球的1.5億億倍。

如果把這顆恒星放在太陽的位置,那麼距離盾牌座UY最近的行星就不是水星了,而是土星,曾經科學家認為盾牌座UY就是宇宙中最大的恒星了,不過經過科學家的研究發現,盾牌座UY并不是宇宙中體積最大的恒星,在距離地球2萬光年處有一個名為斯蒂芬森2的銀河星團,這個星團中分布著很多大質量的恒星,其中至少有26顆已經開始膨脹進入紅巨星階段,斯蒂芬森2-18其實就是里面最大的一顆紅特朝巨星,根據科學家的觀測得出,斯蒂芬森2-18的半徑已經達到了驚人的15億公里,是太陽的2158倍,其體積是太陽體積的100億倍,地球的1.3億億倍,目前斯蒂芬森2-18已經成為了人類在宇宙中發現的最大的恒星,如果把它放在太陽的位置,那麼距離斯蒂芬森2-18最近的行星是海王星。

總體來說,人類在地球上生存的時間只剩下10億年了,在這期間,人類需要找到合適的星球,并且完成移民,目前科學家已經在太陽系外發現了很多類似地球的行星,比如說開普勒452b,開普勒22b,比鄰星b等等,這些行星的外表和地球非常類似,不過這些行星都處于太陽系之外,距離我們非常遙遠,以目前人類的飛行速度來看,我們根本無法飛過去,所以人類還需要繼續努力才行,只有人類的飛行速度達到亞光速飛行時,人類才有可能移民到這些星球上面,現在科學家正在積極的研究曲速飛行。

小編認為,對于人類來說,10億年的時間已經足夠漫長了,畢竟人類誕生才幾百萬年,人類文明出現才幾千年,在這短短幾千年的時間里,人類能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度很快,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來隨著人類科技的進步,人類一定能夠移民到其他星球,小編希望人類能夠早日實現自己的夢想,能夠在宇宙中長久的發展下去,希望這一天能夠早日到來,對此,大家有什麼想說的嗎?


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