太陽正在悄悄地變化,留給人類的時間,根本就沒有50億年

太陽是地球上的萬物之源,正是因為太陽的光和熱,地球才能成為一顆生機盎然的星球,然而太陽并不是一個永恒的存在,隨著太陽的演化,終有一天,地球將變得不再適合人類生存,那麼太陽留給人類的時間還有多久呢?

相信大家都應該聽說過,太陽的壽命大概還有50億年,這樣看來,人類似乎還有大把的時間,然而實際情況并沒有想象中的那麼樂觀,因為這個「50億年」其實是指太陽的主序星階段所剩余的時間,而并不是指地球的宜居時間。

實際上,太陽正在悄悄地變化,具體表現為太陽正在變得越來越亮,其釋放出的能量也在不斷提高。這就會造成地球表面的溫度不斷升高,當溫度升高到一定程度的時候,地球就不再適合人類生存。

也就是說,就算太陽仍然處于主序星階段,它也會破壞地球上的自然環境,所以太陽留給人類的時間,根本就沒有50億年,下面我們來看看這具體是怎麼回事。

從本質上講,太陽的光和熱都是來自核聚變反應,其運行機制可簡單地描述為,太陽會由于自身的引力而發生坍縮,這就會造成太陽內部的溫度和壓強都出現提升,越是接近太陽中心的區域,溫度和壓強就越高,當達到一個臨界值時,就會啟動核聚變反應。

由此可見,只有在太陽內部最接近其中心的區域中,才會發生核聚變反應,我們可以將這個區域稱為「核心反應區」,其 邊界的溫度和壓強,正好滿足啟動核聚變反應的最低條件

太陽的核聚變以「質子-質子鏈反應」為主,而質子其實就是氫原子核,因此我們可以將其簡單地理解為,在「核心反應區」,大量的氫原子核會持續不斷地通過一系列的反應聚變成氦原子核,并釋放出能量。

核聚變的能量除了會讓太陽發光發熱之外,還有一個重要的作用,那就是產生抵擋太陽的引力坍縮,我們可以將其稱為「輻射壓力」。

對于一顆恒星來講,如果它自身的引力大于「輻射壓力」,它的體積就會縮小,反之則會膨脹,只有在其自身的引力與「輻射壓力」達到平衡的情況下,它才能保持一個穩定的體積。

由于太陽「核心反應區」的溫度和壓強無法啟動氦原子核的核聚變,因此由「質子-質子鏈反應」生成的氦就成為了雜質,這無疑就會降低「核心反應區」的能量密度。

在這種情況下,「輻射壓力」就會下降,平衡就被打破了,于是太陽的體積就會出現收縮,太陽的體積收縮了,「核心反應區」的溫度和壓強就會出現升高,這就會引發兩種結果。

1、「質子-質子鏈反應」的反應速率會出現提升,原因就是核聚變的反應速率對溫度非常敏感,溫度稍微提升一點,其反應速率就會出現明顯提升。

2、「核心反應區」的邊界會向外擴張,之所以會這樣,是因為「核心反應區」在整體上的溫度和壓強都升高了,這會導致一部分原本位于「核心反應區」之外、從未發生過核聚變的氫原子核現在也參與了核聚變。

如此一來,「核心反應區」產生的「輻射壓力」就會得到增強,并再次與引力形成了一個新的平衡,而 在這種新的平衡狀態下,「核心反應區」實際上是擴大了,隨著這個過程的持續,太陽就會持續地變亮。

從我們人類歷史的角度來看,太陽的這種變化其實是非常緩慢的,可以說是在悄悄地變化,但如果把時間跨度拉得足夠長,這種變化就不可小覷了。

根據科學家的估算,在40億年前,太陽的亮度只有現在的大約70%,而在10億年之后,太陽的亮度將在現有的基礎上再增加10%,到了那個時候,地球表面的平均溫度將達到47至70℃,海洋也將因此而蒸發殆盡。

顯而易見的是,在如此惡劣的自然環境,人類是無法生存的,因此可以說,太陽留給人類的時間根本就沒有50億年,最多也就只有10億年。

當然了,以上所述并沒有考慮到人類的影響,可以想象的是,盡管人類目前對太陽的變化無能為力,但假如人類文明真的可以發展10億年的時間,那屆時人類的科技水平應該可以化解這一危機,再怎麼說,給地球加裝一個能遮蔽陽光的巨型裝置應該是可以的吧?


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