近期,NASA的開普勒望遠(yuǎn)鏡,以及歐空局的蓋亞衛(wèi)星,共同觀測了大量的恒星。在這些恒星中,有5.6萬顆G型主序星引起了科學(xué)家的注意。它們和太陽一樣都屬于黃矮星,質(zhì)量通常在0.8-1.0倍太陽質(zhì)量之間。
然而,在細(xì)節(jié)方面,它們卻跟太陽大相徑庭。從某種意義上來講,咱們的太陽反而不正常。這究竟是為何?難道整個(gè)太陽系都是天外來客?
太陽是個(gè)恒星中的“異類”
關(guān)于細(xì)節(jié)方面的差異,主要體現(xiàn)在兩點(diǎn):首先就是耀斑。
如果將太陽上的耀斑活動(dòng)強(qiáng)度定為1,那其他G型主序星的耀斑強(qiáng)度則是100-1000。不僅強(qiáng)度高,頻率也大到離譜。可以說,在太陽面前,這些G型主序星個(gè)個(gè)都是暴脾氣。
其次就是亮度波動(dòng)。許多G型主序星,亮度波動(dòng)極為劇烈,幾乎每隔幾天就來一次。但太陽卻不一樣,大概每11年才產(chǎn)生一次亮度波動(dòng),而且每次波動(dòng)的幅度也就0.1%左右。
可見,相比于其他G型主序星而言,太陽就是一個(gè)典型的“安靜宅男”。
由于太陽跟其他G型星完全不是一路人,因此有科學(xué)家就認(rèn)為,太陽并不是銀河系的原住民,而是46億年前突然闖進(jìn)來的,或者是與其他星系碰撞而成的。
總之,在這堆“正常”的恒星隊(duì)伍中,太陽顯得極其“不正常”。
一個(gè)“安靜”的太陽有多重要?
當(dāng)然了,從某種意義上來講,太陽的“安靜”,很可能就是地球生命演化的基本條件。為什么這么說呢?咱們可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析:
首先,一個(gè)“安靜”的太陽,可以給地球帶來穩(wěn)定的能量輸入。
按照科學(xué)家的分析,太陽內(nèi)部幾十億年的核聚變反應(yīng),無時(shí)無刻都在輸出著能量。而這些能量,恰恰給地球提供了長期舒適的生存環(huán)境。
有了這些適宜的溫度,液態(tài)水就得以存在,空氣也得以流動(dòng)。久而久之,生命也就誕生了。
假如太陽活動(dòng)過于劇烈的話,那么液態(tài)水就會瞬間結(jié)冰,然后又瞬間蒸干。在這種情況下,地球也就無法孕育生命。
其次,太陽的“安靜”,還能減少其高能輻射帶來的傷害。
眾所周知,恒星在劇烈活動(dòng)期間,經(jīng)常會發(fā)生耀斑、日冕物質(zhì)拋射等現(xiàn)象。而這些現(xiàn)象爆發(fā)的同時(shí),往往會釋放大量的高能粒子,以及X射線、紫外線等。
當(dāng)這些東西抵達(dá)地球以后,很容易就會破壞地球上的臭氧層,并損傷生物的DNA。所以說,一旦恒星突然發(fā)飆,那么一切生命就得終結(jié)了。
但太陽是個(gè)例外,由于它不怎么劇烈,因此基本上很難發(fā)飆。在這種情況下,地球上的各項(xiàng)生命也就得以安然無恙了。
第三,一個(gè)“安靜”的太陽,還能維持地球磁層和大氣層的穩(wěn)定。
根據(jù)科學(xué)家的研究,一旦恒星爆發(fā)強(qiáng)烈太陽風(fēng),那么地球大氣層就會被慢慢剝離。短時(shí)間內(nèi)還好,一旦時(shí)間久了,地球也就變成火星了。到時(shí)候荒蕪一物,誰看誰鬧心。
除此之外,恒星上頻繁的磁暴,也會干擾地球上的磁場。磁場一旦被破壞,輕則會影響到動(dòng)物的遷徙,重則可能還會引發(fā)火山爆發(fā)和海嘯。
更有甚者,它還可能對人類的電子設(shè)備和電力系統(tǒng),造成嚴(yán)重干擾,進(jìn)而導(dǎo)致大規(guī)模停電和通信中斷。可見,恒星的暴脾氣,不是你想攔就能攔住的。
由此也可以推測出,一款“安靜”的太陽,恰恰是地球生物的生存之機(jī)。但凡太陽脾氣差了點(diǎn),整個(gè)太陽系都得玩完。
太陽會走向崩塌嗎?
說到這里可能很多人會問了,咱們的太陽可以一直這樣穩(wěn)定下去嗎?如果發(fā)生意外,人類應(yīng)該怎么辦?
嚴(yán)格來講,太陽并不能一直穩(wěn)定下去,因?yàn)閴勖@個(gè)東西,制約了宇宙中的萬事萬物。
像太陽的話,一生大概要經(jīng)歷4個(gè)時(shí)期,分別是初期恒星,主序星時(shí)期,紅巨星時(shí)期,以及白矮星時(shí)期。一旦四個(gè)流程走完,那么太陽也就壽終正寢了。
先說初期恒星,這也是太陽的胚胎時(shí)期。這時(shí)候的太陽,還沒有徹底的發(fā)光發(fā)熱。整個(gè)太陽內(nèi)部由一堆氫和氦聚集在一起,它們共同形成一個(gè)球,達(dá)到了一種混沌初開的境界。
隨著時(shí)間的推移,氫和氦越聚越多,慢慢太陽就開始步入主序星時(shí)期了。這時(shí)候太陽上的氫原子,由于失去了電子,開始變成等離子態(tài)。
這還沒完,等離子態(tài)的4個(gè)氫原子核,會慢慢抱團(tuán)形成1個(gè)氦原子核。在這種情況下,核聚變反應(yīng)也就產(chǎn)生了。
在此期間,這些原子會失去一部分質(zhì)量,而這些質(zhì)量會漸漸轉(zhuǎn)變成能量,并釋放出去。如此一來,太陽也就開始發(fā)光發(fā)熱了。
這時(shí)候的太陽會不斷升溫,不斷變大,形成所謂的黃矮星。
從目前的情況來看,太陽已經(jīng)燃燒了大概46億年。不出意外的話,太陽預(yù)計(jì)可以燃燒100億年。換言之,等100億年過后,整個(gè)太陽系就得迎來大變局了。
按照科學(xué)家的推測,到100億年后,這時(shí)候的太陽會進(jìn)入主序星末期。
其內(nèi)部的核聚變反應(yīng),會慢慢由內(nèi)而外,越擴(kuò)越大,且釋放的能量也會越來越多。期間還會爆出許多中子,讓人眼花繚亂。
在接下來的日子里,這一堆物質(zhì)會全部擠在一起,擠的熱火朝天。
由于太陽即將崩潰,因此這時(shí)候的太陽會準(zhǔn)備放飛自我,加速膨脹。像半徑的話,會從原來的69萬公里,飆升到數(shù)千萬甚至數(shù)億公里。
在膨脹過程中,由于周圍行星比較多,因此太陽會慢慢吞噬金星、水星等星球,甚至連地球也不放過。當(dāng)吞噬的星球足夠多以后,一顆碩大無比的紅巨星,就閃亮登場了。
紅巨星時(shí)期的太陽,也是太陽的巔峰階段。此時(shí)太陽內(nèi)部核聚變的主角,并不是氫原子,而是氦原子。
一堆氦原子會慢慢擠在一起,把自己壓成碳原子,達(dá)到一種“身份轉(zhuǎn)變”的地步。老規(guī)矩,隨意質(zhì)量的減少,反應(yīng)過程會不斷釋放能量,以達(dá)到“質(zhì)量-能量”守恒的地步。
在這個(gè)過程中,由于太陽這個(gè)大熔爐在瘋狂輻射,因此其核心溫度可以達(dá)到1億K,對外亮度也達(dá)到了以前的1000倍。
到了這個(gè)時(shí)候,一場無與倫比的視覺盛宴就開始拉開序幕了。由于視覺效果特別猛,因此人們將其稱之為“氦閃”。
老話說的好,巔峰過后就是沒落,太陽也不例外。當(dāng)“氦閃”結(jié)束后,太陽就會變成一顆死氣沉沉的白矮星。類似于江湖大俠功力耗盡,最終走向衰弱的命運(yùn)。
以上就是太陽壽命的四個(gè)階段,每一個(gè)階段都對應(yīng)著太陽不同的狀態(tài)。正如人類的生老病死一樣,一幀一畫都不容錯(cuò)過。
羲和號對太陽的監(jiān)控
這時(shí)候可能又有人會問了,既然太陽的潛在威脅這么大,如果有一天太陽突然發(fā)飆,不按常理出牌的話,那人類該咋辦?
其實(shí)針對太陽上面的活動(dòng),人類早已設(shè)置了嚴(yán)格監(jiān)控。比如咱們的探日衛(wèi)星羲和號,就監(jiān)視著太陽的一舉一動(dòng),以防止其突然“變卦”。
羲和號的全稱為“太陽Hα光譜探測與雙超平臺科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星”。它抵達(dá)太陽附近以后,會24小時(shí)盯著太陽光的Hα波段,以分析太陽的明暗細(xì)節(jié)狀態(tài),。
像太陽上那些相對較暗的地方,叫做太陽黑子。而那些比較亮的地方,則被稱為太陽耀斑。
一個(gè)中等強(qiáng)度的太陽耀斑,可以激發(fā)出伽馬射線這種強(qiáng)大輻射,總能量相當(dāng)于10-100億個(gè)原子彈爆炸,主打的就是一個(gè)毀天滅地。
當(dāng)然了,在一般情況下,黑子和耀斑都在太陽上正常的律動(dòng)。雙方此起彼伏,你來我往。由于太陽距離地球比較遠(yuǎn),多達(dá)1.5億公里,因此影響不大。
雖然太陽每天都會爆發(fā)潑天的能量,但地球能接收到的只占22億分之一。所以就算太陽耀斑再多,也摧毀不了人類生存的根基。
更何況,在這個(gè)過程中,還有類似于羲和號一樣的衛(wèi)星在監(jiān)控。一旦出現(xiàn)變故,羲和號就會立馬匯報(bào)給地球指揮中心。在這種情況下,人類就能及時(shí)予以應(yīng)對了。
未來如果有條件的話,說不定真的能啟動(dòng)“流浪地球”計(jì)劃,讓人類帶球跑路。真到了那個(gè)時(shí)候,科幻電影也就變成現(xiàn)實(shí)了。
結(jié)尾
講到這里,也不禁想起小說《三體》中,常偉思將軍和汪淼的一場深度對話。
常偉思將軍表示:“整個(gè)人類歷史,從石器時(shí)代到今天,居然沒有發(fā)生重大變故?比如火星撞地球這種,一件都沒發(fā)生,這難道不是幸運(yùn)和偶然嗎?”
要知道,咱們的宇宙紛紛擾擾,雜亂無章,指不定下一秒哪個(gè)星球就炸了。所以說,地球如此的安靜,純屬是運(yùn)氣好罷了。
但這種運(yùn)氣好并不會恒古不變,總有一天還是會出事的。假如真到了那個(gè)時(shí)候,人類就只有迎接死神的命運(yùn)了。
當(dāng)然了,說一千道一萬,也不如樂觀看待生活來的實(shí)在。就算地球會毀滅,也不要杞人憂天,活在當(dāng)下才是硬道理。
與其擔(dān)心宇宙爆炸,還不如想想今天晚上吃啥。畢竟相比于整個(gè)人類的命運(yùn)而言,自己的肚子才是最重要的。
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