宇宙萬(wàn)物都不會(huì)是永恒的存在，太陽(yáng)當(dāng)然也不例外，科學(xué)家推測(cè)，在大約50億年后，太陽(yáng)就會(huì)因?yàn)槠浜诵摹叭剂稀钡暮谋M而走向消亡，屆時(shí)的太陽(yáng)會(huì)演化成一顆體積龐大的紅巨星，除此之外，太陽(yáng)還會(huì)發(fā)生可怕的“氦閃”，其在一瞬間釋放的能量可以高達(dá)太陽(yáng)正常狀態(tài)的上億倍之多。
可以想象的是，到那個(gè)時(shí)候，太陽(yáng)系將不再適合生命的生存，對(duì)于生命而言，這無(wú)疑就是太陽(yáng)系的末日。需要指出的是，這并不是科學(xué)家在信口開(kāi)河，因?yàn)榫驮?13光年外，太陽(yáng)系的末日已提前上演。
根據(jù)恒星演化模型，像太陽(yáng)這樣的恒星最終會(huì)演化成一種特殊的恒星——白矮星，它們的密度很高（可達(dá)10噸/立方厘米），其核心不再發(fā)生核聚變，僅憑原來(lái)的溫度而發(fā)光，隨著時(shí)間的流逝，它們也會(huì)變得越來(lái)越暗。
在室女座方向距離地球大約413光年的位置上，就存在著一顆白矮星，科學(xué)家將它稱(chēng)為“SDSS J1228 + 1040”，初步觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，這顆白矮星的質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的70%，而在它的周?chē)?，存在著一個(gè)罕見(jiàn)的“碎屑環(huán)”（如下圖所示）。
在更深入的研究工作中，科學(xué)家利用甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）、加那利大型望遠(yuǎn)鏡（GTC）等觀測(cè)設(shè)備對(duì)“SDSS J1228 + 1040”的“碎屑環(huán)”進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，通過(guò)“多普勒層析成像技術(shù)”，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在這個(gè)“碎屑環(huán)”中，還存在著一個(gè)天體，隨后將其命名為“SDSS J1228 + 1040b”。
分析結(jié)果表明，“SDSS J1228 + 1040b”距離其主恒星大約50萬(wàn)公里，直徑在600至720公里之間，密度至少有7.7克/立方厘米，最高可達(dá)39克/立方厘米，這正好處于像地球這樣的巖石行星的核心密度范圍。
所以一個(gè)合理的推測(cè)就是，在不太遙遠(yuǎn)的過(guò)去，“SDSS J1228 + 1040”曾是一顆處于主序星階段的恒星，當(dāng)它因?yàn)楹诵摹叭剂稀钡暮谋M而走向消亡時(shí)，其體積發(fā)生了劇烈的膨脹，隨后還發(fā)生了“氦閃”。
這一系列變化導(dǎo)致了離它較近的行星均被摧毀，而現(xiàn)在圍繞在它周?chē)摹八樾辑h(huán)”其實(shí)就是這些行星的“殘?jiān)?，至于“SDSS J1228 + 1040b”，則很可能是一顆巖石行星所殘留的行星核。
不得不說(shuō)，“SDSS J1228 + 1040”的發(fā)現(xiàn)，令人擔(dān)心地球的未來(lái)，或許在50億年之后，太陽(yáng)系的末日真正上演之時(shí)，地球可能也只會(huì)留下這樣一個(gè)行星核?，F(xiàn)在的我們也只能希望，在這一切發(fā)生之前，人類(lèi)至少應(yīng)該可以具備足以在太陽(yáng)系之外生存的科技。
看到這里可能有人要問(wèn)了，既然太陽(yáng)的消亡是因?yàn)椤叭剂稀焙谋M所引發(fā)的，那為什么太陽(yáng)到那個(gè)時(shí)候還會(huì)膨脹，并且還會(huì)發(fā)生“氦閃”？能量從何而來(lái)呢？我們接著看。
太陽(yáng)并不是一個(gè)整體上都“燃燒”的大火球，實(shí)際上，太陽(yáng)的能量來(lái)自其自身的核聚變反應(yīng)，然而在太陽(yáng)的內(nèi)部，只有核心區(qū)域的物質(zhì)才會(huì)參與核聚變。
如上圖所示，在太陽(yáng)的內(nèi)部存在著一個(gè)“輻射區(qū)”，太陽(yáng)核心產(chǎn)生的能量會(huì)通過(guò)這里源源不斷地傳遞出去，由于“輻射區(qū)”的存在，太陽(yáng)外層的物質(zhì)卻無(wú)法進(jìn)入到太陽(yáng)的核心區(qū)域，正因?yàn)槿绱耍谔?yáng)的整個(gè)主序星階段，都只會(huì)消耗其核心區(qū)的“燃料”。
太陽(yáng)在主序星階段的“燃料”其實(shí)就是氫，由于太陽(yáng)核心的溫度和壓強(qiáng)并不足以引發(fā)氦的核聚變反應(yīng)，因此當(dāng)太陽(yáng)核心的氫全部聚變成氦之后，其內(nèi)部就失去了抵抗自身重力的能量，于是太陽(yáng)的體積就會(huì)收縮，從而造成其內(nèi)部的溫度和壓強(qiáng)迅速升高。
在這種情況下，那些原本位于太陽(yáng)核心外側(cè)的氫就會(huì)因?yàn)檫_(dá)到反應(yīng)條件而發(fā)生核聚變，其產(chǎn)生的高溫又會(huì)引起更外側(cè)的氫發(fā)生核聚變，這就好像太陽(yáng)核心的外殼被“點(diǎn)燃”了一樣，所以我們可以將其稱(chēng)為“氫殼層核聚變”。
“氫殼層核聚變”在短時(shí)間內(nèi)會(huì)釋放出巨大的能量，從而將太陽(yáng)的外層物質(zhì)“吹”起來(lái)，于是太陽(yáng)的體積就會(huì)迅速膨脹，進(jìn)而演化成紅巨星。
另一方面來(lái)講，太陽(yáng)核心仍然會(huì)因?yàn)闆](méi)有能量抵抗重力而繼續(xù)坍塌，其溫度和壓強(qiáng)也會(huì)因此而不斷升高，在其最核心的區(qū)域，大量的氦將會(huì)逐漸被壓縮成簡(jiǎn)并態(tài)。
由于簡(jiǎn)并態(tài)物質(zhì)的密度極高，其體積又基本上不會(huì)受到溫度變化的影響，因此當(dāng)太陽(yáng)核心的溫度達(dá)到氦的聚變條件時(shí)，就會(huì)發(fā)生非常短暫的失控?zé)岷司圩?，進(jìn)而在一瞬間釋放出強(qiáng)大的能量，這種現(xiàn)象其實(shí)就是“氦閃”。
好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見(jiàn)。
聯(lián)系客服
