地球未來命運如何？將被太陽吞沒或被烤乾

不知道你注意到沒有?所有「超級英雄」片都喜歡錶現英雄是怎麼誕生的。大家都想知道蝙蝠俠、金剛狼和綠巨人是怎麼變成他們現在這樣子的。卻沒有多少人知道英雄暮年的故事。對於太陽系來說也一樣，很少有學者研究太陽系的未來會是什麼樣的。

太陽已經存在了 45 億年。在這段時間裡，太陽幾乎沒有什麼改變。地球生命生活得很滋潤。為什麼我們還要去想遙遠的未來會怎樣?原因在於，天文學家在觀察其他恆星的近旁時，經常會發現行星死亡帶來的跡象!雖然還沒有目擊到行星的死亡過程，卻已經發現了因行星系統死亡而形成的「兇案現場」。天文學家在死亡恆星的屍骨——白矮星的光譜中，檢測到了「兇案」為何發生的蛛絲馬跡。

太陽其實是一直在改變的，只是需要時間。今天的太陽比 45.7 億年前它誕生時要亮 30%。在接下去的五十億年中，它的亮度還會緩慢上升，隨後，戲劇性的一幕即將開始。太陽的內核中，用於核聚變的氫燃料將耗盡。太陽會繼續使用外殼中的氫進行聚變，而這會使它膨脹成一顆紅巨星。紅巨星的溫度要低於今天的太陽(因為它們更紅)，但是由於它們體積非常大，所以看上去極為明亮。獵戶座右肩的參宿四，就是一顆紅巨星。

太陽的紅巨星階段將持續數億年時間。這是太陽生命中一個非常有意思的階段，因為此時土星的溫度將接近今天地球的溫度，屆時土衛六(泰坦)、土衛二(恩克拉多斯)這些讓地外生物學家感興趣的地方，有可能會變得氣候宜人。

改變了的太陽會導致行星軌道發生調整。太陽變成紅巨星後，內行星會被吞沒。離太陽遠的行星會進入更遠的軌道，因為隨著太陽風不斷地把太陽表面的物質吹走，太陽的質量會降低。太陽的引力減弱後，行星的軌道直徑自然就會變得更大，就像一個美女上了歲數皮膚就會松馳，腰圍就會變粗一樣。現在，紅巨星太陽已經變得相當大，它的體積將是原來的 100 倍左右，其表面將抵達今天的地球軌道。我們的行星將處於危險的境地：它既有可能被太陽吞沒，也有可能轉移到更遠的軌道。(當然，對於生命來說這都無關緊要，因為在接下去的 20 億年內，在太陽變成紅巨星並把地球烤焦前很久，地球上的海洋就已經蒸發殆盡。)

與此同時，太陽的內核將收縮，溫度和壓力將增高，直至氦聚變反應開始。閃爍幾下後，太陽便會拋掉它的外層，變成「行星狀星雲」(這個古老的名字其實與「行星」無關，只是沿用舊習)。這時，只有太陽的內核才會被保留下來，這是一個小小的白矮星，它將一直保持穩定，並在永恆的時間長河中緩慢地冷卻。白矮星的體積只有地球那麼小，但質量卻幾乎和太陽一樣。因此它們的表面引力極強，所有比氫或氦重的物質都會從它的大氣中沉澱下來，並在幾天至幾個月時間內落到白矮星表面，這段時間用天文學尺度來看，只是一眨眼。

當我們觀察白矮星時，它們中的很大一部分都是被「污染」的：它們的光譜並不是純粹的氫或氦，它們的外層包含了許多岩石物質。因為沉澱過程發生得非常迅速，因此這些岩石物質可能是最近才與白矮星相撞的。這就是我說的「兇案現場」。但是究竟發生了什麼?

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下面是我們所認為的事情真相。隨著行星軌道的變化，隨著恆星變成紅巨星，並隨後變成白矮星，小行星和彗星將變得十分不穩定。這些小天體會在引力彈弓的作用下四處亂飛，其中一部分會非常接近白矮星。因為白矮星非常小，小天體在它表面撞毀的可能性不大，而通常會被它的引力撕成碎片。這些碎片會在白矮星周圍形成一個圍繞著後者運行的盤狀結構，並緩慢地墜落到白矮星表面，所以我們才會在觀測中發現它們帶來的「污染」。

形成完美對照的是，被「污染」的白矮星告訴我們的，不僅是行星系統的死亡，還有許多關於它們誕生的往事。小行星和彗星通常是行星形成後的剩餘物，而對多個白矮星「污染」的觀測表明，它們與地球上隕石的成份是相同的!這些系外行星的基本構造可能和我們太陽系是相同的。一些白矮星「污染」物所表現出的跡象還表明，給它們帶去「污染」的小行星富含水份;這表明在這些行星系統中的類地行星上，可能有湖泊和海洋。不幸的是，告訴我們這一切的，是一個死亡的行星系統，這些湖泊和海洋早就已經不存在了。

60 億年後，太陽將變成一顆白矮星。地球既有可能被紅巨星太陽吞沒，也有可能只是被徹底烤乾。遙遠的觀察者可能會在這個平淡無奇的白矮星周圍，發現曾經有過一個淡藍光點的細小線索——它光譜中極不起眼的獨特譜線——那是一個死去已久的行星系統留在兇案現場的「血跡」。

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