江苏在线 - 江苏在线网
以后地位: 江苏在线 -> 科技

《流浪地球》中的迷信奥妙:太阳甚么时候吞并地球?

发布时间:2019年02月12日 13:57   来源:搜集整顿   关键词:
导读:经历了漫长的年光后,太阳终究走到了生命的尽头。它的光线开端加强,体积开端收缩,外面逐步接近本来间隔太阳外面1亿5切切千米的地球轨道,并将它吞没。这恐怖的场景并不是杞人忧天的妄图,也不是科幻小说为了故任务节而假造的桥段,而是根据我们所熟悉的物理...

经历了漫长的年光后,太阳终究走到了生命的尽头。它的光线开端加强,体积开端收缩,外面逐步接近本来间隔太阳外面1亿5切切千米的地球轨道,并将它吞没。这恐怖的场景并不是杞人忧天的妄图,也不是科幻小说为了故任务节而假造的桥段,而是根据我们所熟悉的物理规律和不雅测到的漫天星斗所取得的严谨的迷信结论。在将来某天,这件事肯定会产生。

那么,我们是否是该预备跑路,预备“流浪地球”了?不,请先等等。如今就流浪,不免难免有点早。

太阳产生能量的方法

1945年,美国相继向日本投下了两颗原子弹,美国白宫在过后发表的声明中说,原子弹将“太阳释放能量的力量来临到把战斗带给远东的人”。从迷信上讲,这句话存在些许误差。和原子弹一样,太阳释放能量依附的也是核反响。但是,原子弹应用的是重元素的核裂变,既一个分子量较高的元素经过过程链式反响,裂变成分子量较小的元素。说简单一些,就是一个大年夜原子核裂变成几个小原子核。而太阳则走了一条偏向相反的技巧道路。太阳应用核聚变,将分子量为1的氢原子核(本质上就是一个质子),经过3步中心过程,聚变成分子量为4的氦原子核。不管是核裂变的大年夜核变小核,照样核聚变的小核变大年夜核,物质在核反响后的总质量均小于核反响之前,而损掉的质量则转化成了原子弹爆炸或许太阳发光发热的能量,其基来源基本理可以用我们耳熟能详的爱因斯坦质能方程E=mc^2来描述。

氢弹则应用了和太阳雷同的核聚变道理,可以或许产生更大年夜的爆炸威力。氢弹一旦投放出去,就会在短时间内将本身的能量全部释放出来,是一种弗成控的核聚变装配。为了应用这类效力极高又干净无污染的能量产生方法办事我们的临盆与生活,迷信家们一向努力于可控核聚变装配的研究,使核聚变一段时间内持续稳定的向外输入能量。

控制太阳的力量来自哪?

那么,控制太阳不变成一颗氢弹力量来自于哪呢?其实,这类力量就是我们最熟悉的重力,让牛顿的苹果落到空中的重力。

从感到上,习以为常的重力仿佛很难和毁天灭地的核反响相匹敌。但质变会惹起质变,聚分解质量相当于33万个地球的太阳的物质所产生的重力,曾经足以控制住核反响。现实上,可以说是重力与核反响之间的相互感化主宰了太阳的生命印记。

当太阳曾经是一颗成熟的恒星后,核反响的速度与恒星物质的重力达到了一种简洁又精细的均衡。假设太阳从均衡态向外收缩,中间遭到的挤压减小,核反响的速度将会降低,产生的能量将会增添,恒星中间的温度将会降低。如许,恒星中间向外收缩的力没法支撑恒星向中间紧缩的重力,收缩过程没法持续。反过去说,假设太阳向中心紧缩,将会使核反响加快,产生更大年夜的向外收缩的力,紧缩过程异样没法持续。总之,一旦步入壮年,太阳想向外扩大时潜力缺乏,想向里紧缩时又会遭到很大年夜的抵触,是以只能稳定在一个相对固定的个头上。

这类精细的均衡并不是我们太阳的专利,而是放之宇宙而皆准的一个基来源基本理。迷信家们经过过程经久的不雅测积聚后,发明处于壮年的恒星简直都处在如许一种稳定的状况中。迷信家们把处于这些状况的恒星称之为“主序恒星”。关于这些恒星来讲,确切的均衡点地位与恒星的总质量有关。质量较大年夜的恒星,均衡状况下的核反响速度要高于质量较小的恒星。

太阳的终结与地球的流浪

好像人有生老病逝世一样,这类均衡其实不克不及矢志不移,总有终结的一天。与人从衰老走向逝世亡的过程所不合的是,太阳生命终结的过程是丰富的、残暴的、激烈的,在经历一系列收缩、爆炸与脉动后,终究归于沉寂。

而在这一切开端之前,人类就得想办法赶忙开端上路,成为“流浪地球”了。由于太阳这个天空中的大年夜炉子,随着时间的增长会越烧越旺。当煤炉中的煤燃尽时,我们会想办法将灰烬请出再参加新煤保持炉火持续熄灭。但是,关于太阳如许的恒星,没有外部的力量为它完成这个过程。核反响消费氢、构成氦,而产生的氦就聚积在恒星外部。由于氦的分子数要大年夜于氢,是以恒星外部的密度将会随着恒星年纪的增长而增大年夜,外部核反响的速度也会逐步增长。

研究计算注解,今朝太阳的核反响速度大年夜概比太阳刚成为主序恒星时大年夜30%,而在55亿年后(这个数字详细多大年夜不合学者能够会有不合的结论,但整体上都是几十亿年的数量级),赓续加快的太阳核反响速度使得当时太阳辐射出的能量约曾经是如今的2倍。

在如此激烈的辐射照射下,地球外面的温度将逾越300多摄氏度,陆地和湖泊中的液态水早已被汽化。以我们如今的熟悉,在这类情况下包含人类在内的生物体都是没法生计的。除非当时的人们研收回了可以或许遮挡太阳激烈辐射的装配,不然就不能不踏下流浪之旅了。此时,固然地球曾经成为一个没法为人类生计的世界,但此时的太阳还依然处于主序恒星状况。1、红巨星而再往后,太阳中间区的氢熄灭殆尽,停止了氢聚变成氦的热核反响,变成了一个氦核。由于没有的核反响对抗重力,恒星中间邻近的物质开端向核心挤压,赓续增高核心的温度。间隔核心较远的一些残余的氢在核心释放的高温感化下被扑灭,驱动的太阳的外层赓续向外收缩,相继吞并水星与金星的轨道,并有能够吞没地球的轨道。此时的太阳曾经加入了主序恒星的部队,变成了一颗红巨星。2、脉动变星接着,太阳进入了“表里两开花”的状况。除外部的氢壳持续产生核聚变反响外,内核残余的氦在赓续增大年夜的温度感化下被“扑灭”,产生了由氦剧变成碳的核反响。在数分钟的时间内,相当于太阳质量40%的氦被激烈的“熄灭”成碳,释放的能量大年夜致相当于太阳在以后状况下持续数百万年所释放的能量。这类景象被迷信家们称之为“氦闪”。以后,太阳在持续熄灭氦的同时,本身曾经没法回到均衡的状况,赓续的停止收缩与紧缩的瓜代,称为一颗脉动变星。当氦也再次燃尽时,太阳的生命也就走到了尽头。太阳核心的物质将塌缩成一颗密度极高的白矮星,而外层物质则会向扩大,构成行星状星云。白矮星的密度极高,一立方厘米的白矮星的质就足够有一吨了。3、地球的命运那么地球的命运会怎样样呢?在红巨星的演变过程当中,吞并地球的轨道是大年夜概率事宜。之前有学者认为,由于太阳释放的能量都是质量转化来的,由于太阳总质量会随着核反响的停止而增添,地球遭到的引力会照应的减小,地球会自发的向阔别太阳的偏向活动。但是,2008年发表在《皇家地理学会月刊》的一项研究却发明潮汐力会迟滞地球阔别太阳的脚步,否定了地球如许逃出升天的能够。不过,正如前文所述,在太阳变成红巨星之前,地球就曾经被烤成了一片穷山恶水。假设坐等大年夜天然的力量挽救我们,生怕曾经来不及了。 据科普中国

~全文停止~

分享到微信