根據(jù)科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)的觀察推測(cè)，現(xiàn)在我們已經(jīng)知道太陽(yáng)在未來(lái)至少還有50億年的時(shí)間。

太陽(yáng)與星球

當(dāng)它成為紅巨星時(shí)，一切都會(huì)被摧毀，并且吞噬掉臨近的所有行星，就連木星也不能避免被太陽(yáng)“燒毀”，可為什么太陽(yáng)會(huì)變得如此可怕？

紅巨星是恒星燃燒到后期所經(jīng)歷的一個(gè)較短的不穩(wěn)定階段

很大程度上這跟太陽(yáng)的運(yùn)作方式有關(guān)，太陽(yáng)的內(nèi)部核心每秒會(huì)將大約6億噸的氫融合成氦，這種能量可能需要10000到17000年才能逃離核心，這是太陽(yáng)光和熱的來(lái)源。

而當(dāng)太陽(yáng)進(jìn)入紅巨星的狀態(tài)時(shí)，它的核心和密度以及溫度將會(huì)顯著增加，從而導(dǎo)致外部區(qū)域迅速膨脹。

隨著太陽(yáng)能量的逐漸消失，太陽(yáng)開始熄滅，最終整個(gè)太陽(yáng)系陷入一片寂靜。

太陽(yáng)光譜

那么太陽(yáng)的整個(gè)過(guò)程中會(huì)給地球帶來(lái)哪些影響？人類會(huì)在這個(gè)過(guò)程中感知到哪些變化？我們需要多久才能體驗(yàn)到變化的最終結(jié)果？這種情況真的會(huì)出現(xiàn)嗎？本文將從太陽(yáng)的能量釋放、能量傳播這兩個(gè)方面來(lái)解答這些問(wèn)題。

接下來(lái)一起看看，若太陽(yáng)熄滅，人類需要多久才能感知？為什么不是8分鐘？而是10000年？

太陽(yáng)的質(zhì)量占太陽(yáng)系質(zhì)量的99.8%

太陽(yáng)應(yīng)該怎樣熄滅？

究竟是8分鐘還是10000年？這取決于你如何看待太陽(yáng)熄滅這個(gè)問(wèn)題，它是一瞬間熄滅還是逐步熄滅。

這個(gè)假設(shè)將會(huì)從根本上改變太陽(yáng)熄滅的傳遞方式，首先我們來(lái)說(shuō)說(shuō)為什么有8分鐘的這個(gè)說(shuō)法。

太陽(yáng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

如果對(duì)天文學(xué)有一定了解的人肯定都知道，光的傳播速度，以及太陽(yáng)到地球之間的距離，那么我們便可以通過(guò)光的傳播速度除以1.5億公里，由此得到8分鐘左右的結(jié)果。

如果太陽(yáng)只是熄滅，或者說(shuō)它在一瞬間失去了能量，實(shí)際情況可能確實(shí)如此。

并且地球會(huì)在接下來(lái)的時(shí)間里逐漸降溫，地球表面的溫度大約每?jī)蓚€(gè)月就會(huì)下降當(dāng)前溫度的兩倍。

在太陽(yáng)熄滅后的兩個(gè)月內(nèi)，地球溫度便會(huì)下降至-123℃，僅需4個(gè)月，地球溫度就達(dá)到了-200℃。

太陽(yáng)光是以299792458m/s的光速向地球移動(dòng)

這對(duì)地球上的生物來(lái)講會(huì)帶來(lái)毀滅性的打擊，所有生物都會(huì)不復(fù)存在。

也許會(huì)有極端例子的存在，例如遠(yuǎn)古細(xì)菌、病毒可能會(huì)被保存在冰塊中，但這個(gè)過(guò)程將會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去。

這僅是從溫度上來(lái)講，實(shí)際上地球完全沒有機(jī)會(huì)體驗(yàn)到這種變化，因?yàn)槲覀兗僭O(shè)的情況是太陽(yáng)在一瞬間就失去了光芒，所以它的能量和引力也會(huì)在這一瞬間消失。

太陽(yáng)與行星之間的引力

因此，地球會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)脫離太陽(yáng)系的軌道，對(duì)于其他天體來(lái)講同樣如此。

失去恒星引力捕獲的天體會(huì)到處漂流，行星之間的引力開始出現(xiàn)混亂，要不了多久地球可能就會(huì)在漂流過(guò)程中遇見撞擊，從而徹底消失。

所以，8分鐘感知理論很明顯是基于物質(zhì)傳遞本身來(lái)講，并沒有考慮到太陽(yáng)本身的活動(dòng)，如果我們給予這個(gè)假設(shè)更多的物理量，那么結(jié)果就會(huì)發(fā)生巨大的改變。

宇宙中四處飄蕩著隕石

漫長(zhǎng)的等待

要想完成這個(gè)預(yù)演，我們就必須考慮到太陽(yáng)核心的核聚變，如果它突然停止運(yùn)作，也就是物理意義上的突然熄滅，太陽(yáng)的變化為何卻有著10000年的感知時(shí)間？

因?yàn)樵谔?yáng)核心，這里存在著超強(qiáng)的核聚變反應(yīng)，這種核心能量釋放出來(lái)的效果最直觀的表現(xiàn)就是太陽(yáng)光，但它里面包含著大量的超高能伽馬輻射。

伽馬射線暴概念圖

這些超高能伽馬輻射會(huì)在太陽(yáng)的進(jìn)一步活動(dòng)中被拋射出去，每個(gè)伽馬射線光子形成后便會(huì)進(jìn)行光速傳播，前行到地球。

但現(xiàn)在，太陽(yáng)的核心停止了運(yùn)作，這些伽馬輻射也開始變得“懶惰”起來(lái)。

伽馬射線暴原理

由于沒有核心運(yùn)動(dòng)，這些伽馬射線光子在被吸收和重新輻射之前最多只會(huì)行進(jìn)幾毫米。

然而在這個(gè)過(guò)程中，它們的運(yùn)動(dòng)還是能夠繼續(xù)維持的，伽馬射線光子會(huì)以隨機(jī)方向和低能量重新輻射。

這里我們需要注意的是，這種能量仍會(huì)以光速進(jìn)行，但由于這種輻射量微弱，因此即便是光速它們也只能夠移動(dòng)幾毫米。

太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)概念圖

在太陽(yáng)核心內(nèi)部，這種隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)讓它們看起來(lái)就像無(wú)頭蒼蠅一般到處亂竄，而且經(jīng)由自身輻射還會(huì)在粒子之間進(jìn)行反彈。

伽馬射線粒子會(huì)在一次又一次的彈跳中損失能量，直至完全耗盡，最終達(dá)到太陽(yáng)表面。

不過(guò)這里面也不是所有粒子都會(huì)遵循這種消減方式，也會(huì)存在一些低能量損耗逃離出太陽(yáng)表面的粒子，只不過(guò)它們所耗費(fèi)的時(shí)間同樣不短。

這些粒子離開核心后仍然具備較高的能量，因此它們也會(huì)在剩余的能量中散發(fā)出不同的光芒。

伽馬射線粒子發(fā)出的光芒概念圖

整個(gè)核心衰減的過(guò)程大概需要10000~170000年，那些保留了較高能量的粒子會(huì)發(fā)射高頻短波，例如X射線和紫外線。

而沒有逃離出來(lái)的粒子會(huì)在反復(fù)地彈跳碰撞中消失，或者花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間才能出來(lái)。

現(xiàn)在我們以人類的視角來(lái)看看，如果這樣的情況發(fā)生了，我們將體驗(yàn)到怎樣的變化？

太陽(yáng)表面

超越時(shí)間的存在

在最初的10000年里，所有的一切看起來(lái)似乎還很正常，太陽(yáng)的觀測(cè)的數(shù)據(jù)也不會(huì)發(fā)生太大的變化。

但是在10000年之后，那些能夠迅速逃離出核心的粒子開始逐漸從X射線、紫外線，以及更藍(lán)的光線中消失時(shí)，人類開始感覺到不對(duì)勁了。

日餌：太陽(yáng)色球噴出的等離子體，溫度高達(dá)幾百萬(wàn)度

其實(shí)這個(gè)時(shí)候太陽(yáng)已經(jīng)變冷了，而且顏色也會(huì)越來(lái)越淡。

接下來(lái)的170000年里，太陽(yáng)的顏色會(huì)從曾經(jīng)的黃色變?yōu)?strong>橙色，然后再到紅色，最后變成深紅色。

而在160000年的時(shí)間里，太陽(yáng)亮度會(huì)下降至只有現(xiàn)在亮度的千分之一，太陽(yáng)從地球看上去就跟我們?cè)诘厍蛴^察冥王星一般。

變暗的太陽(yáng)會(huì)是這樣的嗎？

一旦超過(guò)170000年，太陽(yáng)的光譜將變得很難發(fā)現(xiàn)，只有一點(diǎn)點(diǎn)淡紅光，這個(gè)時(shí)候太陽(yáng)還會(huì)在自身的引力下發(fā)生坍塌。

因?yàn)樗膬?nèi)部已經(jīng)沒有物質(zhì)運(yùn)動(dòng)可以支撐它的存在，剩下的只有基本粒子和引力。

太陽(yáng)吸收光譜

根據(jù)當(dāng)前的觀察，太陽(yáng)由于自身的質(zhì)量并不大，因此它只會(huì)變成白矮星，如果想要成為中子星，那么太陽(yáng)的質(zhì)量至少要比現(xiàn)在大出10倍。

這便是太陽(yáng)的最終命運(yùn)，所以我們可以看到，太陽(yáng)熄滅這個(gè)變化并不是一個(gè)直接完成的過(guò)程，太陽(yáng)在完成自己的任務(wù)后仍會(huì)殘留一部分物質(zhì)繼續(xù)進(jìn)行活動(dòng)。

中子星：恒星發(fā)生超新星爆炸后可能成為的少數(shù)終點(diǎn)之一

不過(guò)很有意思的地方在于，當(dāng)太陽(yáng)成為白矮星之后，坍塌會(huì)引發(fā)另一個(gè)聚變循環(huán)。

剩余的氦元素會(huì)逐漸變成更重的元素，核心中的其他元素會(huì)在收縮中猛烈地被壓縮。

這時(shí)溫度便又會(huì)急劇升高，光度會(huì)保持大致恒定。

當(dāng)恒星的質(zhì)量小于8個(gè)太陽(yáng)的時(shí)候，恒星就會(huì)演化成白矮星

當(dāng)核心溫度大約在29000℃時(shí)，太陽(yáng)的大氣層會(huì)被電離成星狀星云，外表看起來(lái)就像藍(lán)色的外環(huán)，最終完成白矮星的蛻變。

如果人類當(dāng)前的科學(xué)理論正確的話，那么在白矮星之后，太陽(yáng)將會(huì)成為一個(gè)完全冷寂的黑矮星。

很明顯，現(xiàn)在的宇宙歷史還不足以孕育黑矮星這樣的天體。

黑矮星是一些中小質(zhì)量恒星后期演化的產(chǎn)物，以碳為主

總之，無(wú)論是白矮星還是紅巨星，太陽(yáng)的未來(lái)對(duì)我們來(lái)講都太過(guò)于遙遠(yuǎn)。

現(xiàn)在我們只需要靜靜地在地球上觀望就行了，享受著太陽(yáng)帶來(lái)的美好光熱。