50亿年后的太阳将会膨胀吞噬地球,那是什么原因让它膨胀的?

如题所述

宇宙中没有什么是永恒的,从恒星的发展演变上来看,太阳也不例外,太阳也是有其生命周期的,而目前我们的太阳处于恒星的主序星时期。

科学家们通过大致的计算和分析后大约得出了太阳的寿命还有约50亿年,50亿年后太阳将会发生膨胀成为红巨星而吞噬地球。

太阳是距离地球最近的一颗恒星,也是太阳系的中心天体,而太阳自诞生起到现在已有了五十亿年。

那么太阳是如何形成的呢?

宇宙的空间中并不是什么都没有的,而是布满了物质,这些物质是气体,尘埃或两者的混合物,在其中有一种低温,不发光的星际尘云,这是形成恒星的重要成分。

大约在五十亿年前,一个被称为”原始太阳星云”的星际尘云由于万有引力的作用,要发生收缩,其体积也越缩越小,而且核心的温度也越来越高,密度也越来越大。

当核心温度达到10000℃, 表面温度为2000~3000℃时, 就发出红光、形成原始太阳。在太阳刚成为一颗恒星的时候, 体积还有辐射的总能量可都要比现在大得多。

而太阳成为恒星之后收缩过程变慢, 当核心温度高达1000万℃的时候,就会触发聚变反应, 从而释放出巨大的能量。一般当恒星处于核聚变产生的向外压力和自身质量产生的内向重力的平衡状态时,这个平衡就被称为流体静力学平衡,而我们太阳现在就处于一个类似于这样的稳定状态。

恒星从不断成熟到生命的尽头,这是一个极其漫长的过程。

下面我们来看一下太阳的演变过程。

太阳一生要经历主序期以前,主序期,红巨星,红巨星后期,白矮星这五个阶段。目前我们的太阳就处于主星序,在其中心氢核聚变为氦核,而在此聚变过程中会释放出巨大的能量,为地球提供了源源不断的热量。

这时的太阳就处于核聚变产生的向外压力和自身质量产生的内向重力的一个平衡状态,也可以说是一个稳定的状态,而太阳也日复一日的地进行着氢核聚变为氦核、释放热量、损失质量的一个过程。

但随着太阳不断地向外释放能量,损失质量,其引力也会随之降低,于是太阳的内向重力将不足以承担得起核聚变所产生的向外压力,最终会打破太阳所处的稳定状态

然后太阳开始向外膨胀成为一颗红巨星。而在太阳演化成红巨星的过程中会因为不断释放能量而引力变小,进而体积会不断变大,科学家预计其体积会变大几百倍。

红巨星还会发生进一步的衰变,继续释放能量变成一颗白矮星,直到不能再释放能量……

太阳为什么可以持久稳定的“燃烧”?

太阳的“燃料”其实就是氢原子,而太阳质量的73%是由这种化学元素组成的。由于太阳核心的温度高达1500万℃,压力高达3000亿地球的大气压力。

在如此极端的温度高压下,四个氢原子可以聚集成一个氦原子并释放能量,在这个过程中,除了光子以外,太阳还会释放出中微子等粒子。

而太阳之所以可以稳定的“燃烧”是由于量子隧穿效应,而量子隧穿效应是太阳核聚变所倚赖的机制,因为量子隧穿效应可以限制太阳燃烧的速率,所以可以维持太阳的长久寿命。

前面还说到了之所以太阳可以稳定地进行聚变反应,是由于太阳的向外压力与向内重力相平衡,而这个向内压力便是指核聚变过程中产生的辐射压力(辐射压力就是氢聚变过程中产生的辐射所形成的压力)。

而当太阳失去质量,不断释放能量变成一颗红巨星之后,压力此时会大于重力,就会引起太阳的体积膨胀,也就是受热膨胀。

那么太阳膨胀后会发生什么呢?

我们的地球由于和有太阳不远不近的距离、磁场、大气以及液态水,才能够有现在的盎然景象,可以说地球能够孕育生命,是诸多巧合共同作用的结果。

根据科学家们的计算,当太阳会膨胀成为一颗红巨星,其体积会迅速向外扩大,而预计太阳膨胀的范围会在100倍左右,我们的地球作为太阳系内距离太阳第三位的行星,极有可能在太阳生命耗尽的最后一瞬间,被太阳所吞噬掉,之后太阳会变成一颗白矮星。

恒星的形成与陨灭是宇宙中最常见的事情,关于太阳的膨胀在事实上其实也就是其自身演化过程中的一部分,是太阳一生中必然要经历的。

在科幻片《流浪地球》中,人类制造了上万台行星发动机,打算推着地球去流浪,而太阳的陨灭是一个不可逆的过程,所以搬家也许是地球文明保全的最明智选择。

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第1个回答  2020-05-03
太阳的主要成分有一些可燃烧的气体。其中氢气占有的成分居多,燃烧之后会产生体积膨胀。会使本来的体积增大。
第2个回答  2020-05-03
太阳的氢原子核烧完后太阳核心温度的急剧上高,这时候核心周围的物质也会被推开。所以,太阳的外层物质会逐渐膨胀。
第3个回答  2020-05-02
能导致这种状况发生的因素就是地球的温度,因为温度的上升才会造成这种破坏
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