太陽釋放著光和熱,她是地球上生命得以存在的能量保障。太陽的能量來自氫核聚變,目前太陽每秒鐘大約要消耗400萬噸氫。按照恒星的演化規律,大約50億年后太陽會膨脹為一顆紅巨星,人類生活的地球在那時會被吞噬。
50億年后的人類會怎么應對災難的到來?有一部科幻片作出了暢想,人類駕駛著地球飛出太陽系,到了距離太陽最近的比鄰星附近生活。可是你有沒有想過,比鄰星的年齡比太陽還要大幾億歲,太陽即將毀滅了,比鄰星還會好好的嗎?比鄰星為什么比太陽長壽?
比鄰星雖是距離太陽最近的恒星,但是肉眼不可見,直到1915年才被天文學家在南非發現。之所以很晚才發現它,是因為它的質量比較小,發出的光比較暗。
宇宙中最多的元素是氫,其次是氦。大量的氫原子、氦原子在萬有引力的作用下可以聚集在一起,聚集時中心附近的壓強及溫度逐漸升高,到達一定程度就能點燃氫的核聚變。這團物質的質量達到木星質量的13倍即可點燃中心處氘的聚變,這種星球就是褐矮星,有時候被人稱作是“失敗的恒星”。如果星球的質量達到木星質量的80倍,氫元素中含量最多的氕的聚變就會被點燃,這樣的星球就成了一顆紅矮星,這是真正意義上的恒星。比鄰星就是一顆紅矮星,它的質量大約只有木星的125倍,幾乎就是剛剛邁進恒星的門檻。
點燃核聚變需要足夠高的溫度及壓強,質量越大的恒星內部溫度及壓強就越高,核聚變也就越劇烈,這就導致大質量恒星的壽命比較短,質量比較大的恒星的壽命可能只有幾百萬年。相反那些質量比較小的紅矮星,內部的核聚變可以慢悠悠地進行,其壽命可達上千億年甚至上萬億年。這也就無怪乎太陽快毀滅時地球人會駕著地球駛向比鄰星。
有讀者可能看出來了,核聚變發生在恒星內部,恒星毀滅時外部仍有大量的氫元素,這些氫會到哪里去?如果條件合適,那些氫仍會在萬有引力的作用下聚集在一起,聚集到一定程度后仍會成為一顆恒星。我們的太陽除了含有大量的氫元素,還含有一些較重的元素,而太陽的質量還不夠大,不能自身聚變出那些較重的元素,那些較重的元素只能來自太陽之前的恒星。太陽系就是之前的恒星超新星爆發后的產物聚集在一起形成的。包括我們生活的地球,由于距離太陽比較近,太陽風吹走了附近較輕的元素,相對較重的元素在太陽附近聚集在一起形成地球這樣的類地行星。也正是因為地球上有數量眾多的元素,地球才能為絢麗生命的綻放提供原材料。
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