如果太陽死了，地球會發生什麼？

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如果太陽死了，地球會發生什麼？

圖為太陽，儘管它已經燃燒了45億年，但它只走過了一半的壽命。

Credit: NASA/SDO

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一顆顆恆星都會從誕生、繁榮，走向最後的消亡。太陽也是如此，當它離去的時候，地球也會從此說再見。但我們的地球可不是個安分的「傢伙」，它才不會靜靜地進入「黑夜」。

當太陽在死亡的陣痛中逐漸膨脹成一個紅巨星時，它會使整個地球被蒸發掉。也許這並不是我們所希望看到的故事結局，但從目前的來看，還沒必要立刻給太陽的死亡買個保險，因為還有很長時間。

從現在算起，至少還有七八十億年，而人類存在的時間不過寥寥。如果把地球目前的年齡壓縮為一天的24小時，那麼人類存在的時間最多只佔了最後1秒。如果單單考慮恆星的壽命這一點，那我們的存在似乎顯得微不足道。

那麼當太陽「滅了」將會發生些什麼呢？

「 答 案 」與太陽的發光機制有關。

隨著大量氫、少量的氦以及一些其他元素聚集在一起，恆星開始慢慢形成。由於氣體本身有質量，所以如果把大量的氣體放置在一個地方，那它們就不可避免地在自身重量的作用下坍塌。於是使得原恆星內部產生壓力，這壓力加熱氣體致使其電子與原子分離，此刻的氣體變成了帶電的或者電離的（一種被稱為等離子體的狀態）。

每個氫原子含有1個單獨的質子，當與其他氫原子融合聚變後，則變成了含有2個質子和2個中子的氦原子。聚變釋放出的能量以光與熱的形態釋放，它們產生朝外的壓力以阻止氣體的進一步塌縮。

這兒有充分的氫元素能夠維持這一進程使之持續幾十億年，但最終，太陽將再也無法產生出那麼多能量，在自身重量的影響下，它將一步步走向滅亡……

此刻，它再也不能產生充分的壓力來使氦元素聚變。在太陽核心表面留下的氫元素將會繼續聚變，產生出一點兒額外的能量，使得太陽繼續保持光亮。

然而，氦核會自行塌縮，同時釋放出能量，雖然不是通過核聚變。而只是由於壓力的增加（壓縮任何氣體都會增加其溫度）。能量的釋放導致更多光和熱的產生，使得太陽變得更亮。然而，另一方面，這能量會使太陽膨脹成一個紅巨星。

紅巨星之所以呈現為紅色，是因為其表面溫度比像太陽那樣的恆星要低。即便如此，它還是比溫度更高的同類要大的多。

解釋：一個膨脹的紅巨星正要吞沒旁邊的一個氣態巨行星。在太陽系裡，當太陽變成膨脹的紅巨星，水星、金星乃至於地球也會是如此下場。

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根據2008年的一項研究預測，太陽將變得很大以至於最外層表面周長達到約1.7億公里。變成一個能夠吞沒水星、金星、地球的紅巨星需要500萬年。

在太陽要變成一個紅巨星的時候，地球將會被「烘烤」成一個氣態行星，海洋蒸發分解成了氫氣和氧氣。氫氣逃逸到了太空，氧氣和地表岩石發生反應。

那時，氮氣和二氧化碳可能會變成大氣的主要成分。到那時，我們的後代子孫將會選擇去火星甚至是太陽系外更遠的地方生存。但即便是火星也不可能一直是適於人類棲息的地方，一旦太陽變成了紅巨星，在當前軌道的天王星可能也熱得難以生存，更別說那時的火星了。

相關專家指出:太陽這類恆星在太陽風的影響下會隨著時間推移逐漸失去質量，越來越輕。太陽周圍的行星軌道會逐漸膨脹，但這速度不會快的足以拯救地球，如果海王星的邊界夠遠的話，它可能會成為人類的家園。

行星狀星雲

大約20億年後，太陽將會使氦融合成碳和一些氧，但在這過程中只釋放少量能量。一旦最後一點氦消耗殆盡，就再也沒有足夠多的輻射能可以使太陽保持膨脹去對抗自身重量。此時，太陽的內核會變成一個白矮星。膨脹的太陽的外層與其核心的聯繫不再密切，由於它們之間距離很遠，所以當內核坍塌時，它會離開大氣層外層，結果是太陽變成了一個行星狀星雲。

由於白矮星是靠壓縮而非聚變加熱的，最初它們相當熱，表面溫度可以達到5萬華氏度(接近28000攝氏度)，它們會照亮星雲中緩慢膨脹的氣體。因此，數十億年後外星人中的天文學家們可能會看到類似於天琴座環狀星雲（著名的行星狀星雲）的東西，我們的太陽曾在那裡閃耀。

天琴座環狀星雲

一顆正走向滅亡的類太陽恆星周圍發光的物質

Image: NASA, May 23, 2013.

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來源：http://astronomy.com

作者：Amber Jorgenson

翻譯：匡仁昆

校對：南珂婷

編排：劉文慧

責任編輯：解仁江

牧夫新媒體編輯部

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