對於地球生命來説,水,氧氣和充足的陽光是必不可少的三大要求,缺少任何一個,生命都無法生存和延續。而地球的生命主要生活在地球表面,表面有着71%面積的海洋,有着充足的氧氣。生命所需要的三大要素中,地球本身佔了兩個,而另一個充足的陽光則是地球本身沒有的,我們需要其它的來源,而這個來源就是太陽系中心處的那個恆星太陽。
太陽在地球生命的誕生過程中發揮了重要的作用,沒有它地球不會有液態水,不會有厚厚的大氣層,也不會有温暖的氣候,自然也不會有生命的誕生,不會有人類的誕生。可以説,太陽也算是地球生命的母親,可能對於古時候的人們來説,從來沒有想過有一天太陽不再發光發熱了會怎麼辦?
因為在古人的眼裏,太陽是一個永恆的火球,它不會熄滅,會永遠照耀着地球。可是當人類走進科技時代,在科技的幫助下,對太陽有了更多的認知之後,我們才明白,太陽只是一顆恆星,它的壽命根據質量的不同會有很大的差別。
大質量的恆星其壽命可能只有數千萬年,而像太陽這樣的黃矮星,它的壽命相對較長一些,可以達到100億年左右。如今的太陽已經燃燒了50億年,已經走完生命的一半,再過50億年,太陽就會完全熄滅,那個時候地球將不再有陽光的照耀。
於是有人曾經提出這樣一個有趣的話題:太陽熄滅後人類需要多久才能知道?可能有人會説了,這不是非常簡單的數學題嗎?地球距離太陽約14960萬千米,而光的速度是30萬公里每秒,最後計算得出的時間約是8分18秒。也就是説太陽熄滅後,8分18秒之後將不會再有光子到達地球,地球也就會陷入永久的黑暗。
那麼這個時間準確嗎?太陽熄滅後,真的在8分鐘之後我們就會知道,就能夠看到永久黑暗的到來?如果你這麼認為,那就大錯特錯了,太陽熄滅後,留給地球永久黑暗的到來時間遠比我們想象的要漫長,有可能需要數萬年之久,這是怎麼回事?
要揭開這個謎團其實也不難,首先我們要明白,太陽的燃燒跟普通的燃燒可是完全不一樣,它是一種核聚變的燃燒模式,我們可以把太陽看成是一個巨大的核聚變反應爐,它的內部充滿了氫和氦,中心處時刻都在進行着核聚變。這也是太陽能量的來源。
在生成核聚變的過程中,太陽每一秒釋放出來的能量就相當於18億枚核武器同時爆炸產生的總和。太陽表面呈現燃燒狀態,其實是從太陽內部不斷跑出來的光子在作用,那麼太陽中心處所釋放出來的光想要到達太陽表面需要多長時間?
可能有人覺得,光的速度那麼快,即使是從太陽中心來到太陽表面也是非常短暫的時間,事實真的如此嗎?真實的答案可能會讓很多人感到不可思方,太陽中心處的光子想要來到太陽表面,可不是件容易的事,需要經過重重的阻礙才能夠做到,這是一個比較漫長的過程。
太陽內部的結構可遠比我們想象的核聚變反應爐要複雜很多,由於太陽是一個巨大的且密度十分之高的等離子球,因此深處核融合反映所產生的光子,往往不能直達太陽表面。由於內部充斥着無數的電子、離子、原子,因此光子想要抵達表面,就必須與這些“障礙物”進行競爭。
當光子通過核聚變產生之後,它在不斷向外前進的過程中,需要與各種物質進行相互作用,在這個過程中會不斷消耗光子的能量。而太陽中心處生成的光子,最開始的是時候是強大的伽馬射線,到達表面之後,由於能量不斷被削弱,最後變成了X射線。
光子從內部向表面前進的過程,並不是一個直線前進的過程。原因就是它在行走的過程中可能會與質子等粒子相撞,從而改變前進方向,所以這個過程是曲線式的曲折過程。要完成這一系列的曲折過程,需要的時間至少也在萬年以上,如果運氣不好,可能需要數萬年。
只能光子從內部到達表面之後,才能夠成為脱繮的野馬,自由在太空中奔馳,才能夠花費8分鐘的時間到達地球。所以,當太陽內部的核聚變停止反應之後,也就是太陽內部熄滅了,不再產生任何的光子能量。
雖然太陽內部熄滅了不再產生光子,但是太陽表面依然會有源源不斷的光子從內部來報到,這個時間會持續數萬年之久。而生活在地球的我們,自然也不知道太陽內部已經熄滅了,我們能看到的是太陽仍然在燃燒,地球仍然有着陽光的照耀。
直到數萬年之後,太陽內部不再有光子到達表面,最後的光子到達地球之後,我們才能夠真正迎來永久的黑暗。當然,這是我們非常理想的一種狀態,事實上,地球是抗不到太陽表面真正熄滅的那一刻。
隨着太陽內部氫燃料的結束,整個太陽會不斷膨脹,形成紅巨星。而不斷膨脹的太陽會慢慢靠近地球,讓地球的温度不斷升高,大氣層不斷被剝離,液態水蒸發,生命無法生存。整個地球變成一個荒涼的煉獄星球,再後來膨脹的太陽會徹底吞噬整個地球,如果運氣好,或許地球還會剩下一個緻密的金屬內核。
而這個時間有可能在30億年後就會發生,真正等到太陽表面熄滅的那一刻,太陽的外層物質也會不斷剝離,內核坍縮,最後演化為一顆白矮星。所以,地球是無法等到50億年後的,而人類在太陽向紅巨星轉變的過程中,就需要撤開地球。
如果那個時候,人類還存在並且已經成為強大的星際文明,那我們就可以離開太陽系,前往其它的星系生存。如果懷念地球的話,或許也可以將地球改造,它讓成為一顆能夠流浪的行星,帶着地球一起離開太陽系。去一個新的星系開啓新的時光,由此可見,人類未來的命運想要改變,只有依靠科技才能夠做到。
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