放眼我們身邊的世界,是如此的豐富多彩。
更迭的四季、繁復(fù)的生物、人文與科學(xué)、科技與文明,誰也不會想到在數(shù)十億年之后,這一切都將歸于虛無,宇宙間沒有太陽,也沒有地球,沒有誰還記得這里曾經(jīng)發(fā)生過的一切。這聽起來讓人的心中五味雜陳,但卻又無可避免。對于人類而言,地球就是一切,但對于宇宙而言,星辰的誕生與消亡都只是平常之事,每一秒鐘都有數(shù)之不盡的恒星和行星誕生,同時也有數(shù)之不盡的恒星和行星消亡。想知道50億年以后的太陽和地球是個什么樣子嗎?讓我們將目光移向413光年之外吧,那里就有一個曾經(jīng)的“太陽”和一個曾經(jīng)的“地球”。
在距離地球413光年之外,有一顆白矮星,這是一顆已經(jīng)被編號的白矮星,我們稱之為“SDSS J1288+1040”。
根據(jù)目前的觀測數(shù)據(jù),SDSS J1288+1040的質(zhì)量大約為太陽質(zhì)量的70%。恒星在轉(zhuǎn)變?yōu)榘装堑倪^程中會向外拋撒出大量的物質(zhì),根據(jù)現(xiàn)有的計算,如果太陽轉(zhuǎn)化為白矮星,那么剩余質(zhì)量約為現(xiàn)有質(zhì)量的54.05%,所以SDSS J1288+1040曾經(jīng)可能是一顆比太陽略大的恒星。作為一顆白矮星,SDSS J1288+1040并不孤單,因為在它的周圍還存在著一個碎屑環(huán),而在碎屑環(huán)之中還存在著一個直徑在600公里以上的天體,從密度上來看,它很有可能是一顆巖質(zhì)行星的內(nèi)核。
科學(xué)家也給了這個直徑600公里的天體一個編號,即“SDSS J1288+1040b”。
如果說SDSS J1288+1040曾經(jīng)是一個“太陽”的話,那么SDSS J1288+1040b曾經(jīng)就是一個“地球”。現(xiàn)在讓我們的思緒回到數(shù)十億年之前,回到它們還是恒星和行星的時候,看看它們是如何演變?yōu)楝F(xiàn)在這幅樣子的。在很久很久以前,SDSS J1288+1040b還是一顆巖質(zhì)行星,也許它的上面也像地球一樣存在著生命,它與其它的行星一起圍繞著一顆名為SDSS J1288+1040的恒星運行。恒星為周圍的天體帶來了光和熱,而它光和熱的來源就是其內(nèi)部的氫核聚變。恒星表面看起來一個熊熊燃燒的大火球,但實際上它的氫核聚變只發(fā)生在內(nèi)部最核心的區(qū)域。
恒星中心區(qū)域通過氫核聚變所產(chǎn)生的能量會向外輻射,于是就在核心區(qū)的外圍形成了一層輻射區(qū),由于輻射區(qū)的存在,核聚變所產(chǎn)生的能量只能向外傳遞,而輻射區(qū)外圍的恒星物質(zhì)卻不能夠進入恒星的內(nèi)部。
所以,當(dāng)恒星內(nèi)部的燃料,也就是氫,用盡之后,恒星的外圍其實還有大量氫元素的存在。在恒星內(nèi)部燃料耗盡之后,所產(chǎn)生的能量迅速衰減,無力對抗自身的引力,所以體積就會開始收縮,體積的收縮使得恒星整體溫度和壓力提升,終于,氦核聚變的條件滿足了,在氫核聚變中產(chǎn)生并積聚在恒星內(nèi)部的氦元素一下子被點燃了,瞬間,恒星就如同爆炸一般釋放出了巨大的能量,這就是氦閃。
與此同時,由于恒星整體溫度和壓力的提升,恒星外圍的氫元素也被點燃了,所以在恒星的外層也開始了核聚變反應(yīng),這被稱之為“氫殼層聚變”。
由于氫殼層聚變會釋放出巨大的能量,所以恒星外層物質(zhì)會被釋放的能量吹起來,從外表來看就是恒星的體積急劇膨脹,變?yōu)榱艘活w紅巨星。最終,隨著恒星的聚變不斷向更重的元素推進,終于耗光了全部的燃料,此時再沒有什么力量能夠阻止恒星進一步坍縮,于是它成為了一顆不再會發(fā)光發(fā)熱的白矮星,緊靠剩余的溫度而閃爍著微弱的光芒。
隨著恒星的膨脹和氦閃的發(fā)生,恒星周圍的行星因受到巨大的沖擊而碎裂了,有一些在恒星的膨脹過程中被恒星所吞沒,而剩余的一些則聚集在一起成為了這顆白矮星的碎屑環(huán),其中就包括SDSS J1288+1040b。
相比其它的行星而言,SDSS J1288+1040b無疑是幸運的,它并沒有變得面目全非,至少還剩下了一個完整的內(nèi)核??粗鳶DSS J1288+1040和SDSS J1288+1040b,就如同看著50億年以后的太陽和地球,只是不知道那個時候會不會有像我們一樣的智慧文明發(fā)現(xiàn)我們的殘骸,并像我們一樣腦補出這樣一段歷程。其實,我們的地球恐怕并沒有SDSS J1288+1040b這般幸運,因為我們所處的位置距離太陽太近了,很可能會在太陽膨脹的過程中被吞沒其中。