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太阳是地球上的万物之源 , 正是因为太阳的光和热 , 地球才能成为一颗生机盎然的星球 , 然而太阳并不是一个永恒的存在 , 随着太阳的演化 , 终有一天 , 地球将变得不再适合人类生存 , 那么太阳留给人类的时间还有多久呢?
相信大家都应该听说过 , 太阳的寿命大概还有50亿年 , 这样看来 , 人类似乎还有大把的时间 , 然而实际情况并没有想象中的那么乐观 , 因为这个“50亿年”其实是指太阳的主序星阶段所剩余的时间 , 而并不是指地球的宜居时间 。
实际上 , 太阳正在悄悄地变化 , 具体表现为太阳正在变得越来越亮 , 其释放出的能量也在不断提高 。 这就会造成地球表面的温度不断升高 , 当温度升高到一定程度的时候 , 地球就不再适合人类生存 。
也就是说 , 就算太阳仍然处于主序星阶段 , 它也会破坏地球上的自然环境 , 所以太阳留给人类的时间 , 根本就没有50亿年 , 下面我们来看看这具体是怎么回事 。
从本质上讲 , 太阳的光和热都是来自核聚变反应 , 其运行机制可简单地描述为 , 太阳会由于自身的引力而发生坍缩 , 这就会造成太阳内部的温度和压强都出现提升 , 越是接近太阳中心的区域 , 温度和压强就越高 , 当达到一个临界值时 , 就会启动核聚变反应 。
由此可见 , 只有在太阳内部最接近其中心的区域中 , 才会发生核聚变反应 , 我们可以将这个区域称为“核心反应区” , 其边界的温度和压强 , 正好满足启动核聚变反应的最低条件 。
太阳的核聚变以“质子-质子链反应”为主 , 而质子其实就是氢原子核 , 因此我们可以将其简单地理解为 , 在“核心反应区” , 大量的氢原子核会持续不断地通过一系列的反应聚变成氦原子核 , 并释放出能量 。
核聚变的能量除了会让太阳发光发热之外 , 还有一个重要的作用 , 那就是产生抵挡太阳的引力坍缩 , 我们可以将其称为“辐射压力” 。
对于一颗恒星来讲 , 如果它自身的引力大于“辐射压力” , 它的体积就会缩小 , 反之则会膨胀 , 只有在其自身的引力与“辐射压力”达到平衡的情况下 , 它才能保持一个稳定的体积 。
由于太阳“核心反应区”的温度和压强无法启动氦原子核的核聚变 , 因此由“质子-质子链反应”生成的氦就成为了杂质 , 这无疑就会降低“核心反应区”的能量密度 。
在这种情况下 , “辐射压力”就会下降 , 平衡就被打破了 , 于是太阳的体积就会出现收缩 , 太阳的体积收缩了 , “核心反应区”的温度和压强就会出现升高 , 这就会引发两种结果 。
1、“质子-质子链反应”的反应速率会出现提升 , 原因就是核聚变的反应速率对温度非常敏感 , 温度稍微提升一点 , 其反应速率就会出现明显提升 。
2、“核心反应区”的边界会向外扩张 , 之所以会这样 , 是因为“核心反应区”在整体上的温度和压强都升高了 , 这会导致一部分原本位于“核心反应区”之外、从未发生过核聚变的氢原子核现在也参与了核聚变 。
如此一来 , “核心反应区”产生的“辐射压力”就会得到增强 , 并再次与引力形成了一个新的平衡 , 而在这种新的平衡状态下 , “核心反应区”实际上是扩大了 , 随着这个过程的持续 , 太阳就会持续地变亮 。
【太阳正在悄悄地变化,留给人类的时间,根本就没有50亿年】从我们人类历史的角度来看 , 太阳的这种变化其实是非常缓慢的 , 可以说是在悄悄地变化 , 但如果把时间跨度拉得足够长 , 这种变化就不可小觑了 。
根据科学家的估算 , 在40亿年前 , 太阳的亮度只有现在的大约70% , 而在10亿年之后 , 太阳的亮度将在现有的基础上再增加10% , 到了那个时候 , 地球表面的平均温度将达到47至70℃ , 海洋也将因此而蒸发殆尽 。
显而易见的是 , 在如此恶劣的自然环境 , 人类是无法生存的 , 因此可以说 , 太阳留给人类的时间根本就没有50亿年 , 最多也就只有10亿年 。
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