為什么地球的自然壽命比太陽還長?可以達(dá)到100萬億億億年
太陽已經(jīng)存在50億年了,再過50億年,太陽將變成紅巨星,并吞噬地球,所以地球還能剩50億年的生存期。
太陽的壽命是100億年,地球的壽命略小于太陽,大概是94億年。
小學(xué)科學(xué)課本只是告訴我們地球已經(jīng)46億歲了。卻沒有人告訴地球能存在多久。我們一般按照太陽變成紅巨星的時間推算地球的壽命。
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但是這并不是地球的自然壽命,因為50億年后只是太陽摧毀了地球,如果未來出現(xiàn)了“流浪地球”的操作,那地球就會避免被吞噬或摧毀的風(fēng)險。
那么地球的自然壽命到底是多少?可以肯定的說,巖石行星的自然壽命比恒星長得多得多,至少是數(shù)量級上的碾壓。?
其實所有巖石行星都是來自恒星超新星爆發(fā)的產(chǎn)物,本身就是一種穩(wěn)定的天體??。行星上的重元素都是恒星死后爆發(fā)出的。
宇宙大爆炸一開始只有最簡單的氫元素,氫元素之間的聚變很快形成氦。所以宇宙早期只有氫氦兩種元素,絕大部分是氫。在引力的作用下,氫元素聚集在一起,氫和氫之間在強引力下開始融合,并且聚變成氦釋放巨大的能量,這樣一來,恒星就被“點燃”了。
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引力將所有元素往恒星核心拖拽,但是聚變產(chǎn)生的能量又向外強推所有的元素。于是氫元素向核心坍塌的過程被阻擋了,于是才維持住了恒星的體積。
一旦所有氫元素聚變成氦,引力與聚變的反推力就會失衡,這樣就會發(fā)生電影《流浪地球》背景設(shè)定那樣的氦閃。下一步就是氦與氫,氦與氦之間的聚變。元素在恒星內(nèi)部不斷聚變,從氫元素到鐵元素。所以恒星也被稱為元素的煉丹爐。
一旦所有元素聚變到不能再聚變的時候,或者是聚變所需的能量是引力產(chǎn)生的壓力無法滿足的時候,恒星將面臨下一個階段。而超新星爆發(fā)就會釋放恒星中的重元素。
地球上的重元素全都是來自遠(yuǎn)古恒星的殘骸。
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地球的大部分都是較重的元素,加上地球質(zhì)量很小,所以地球的引力完全不能開啟核聚變的條件,地球就變得十分穩(wěn)定。
可是說,如果不考慮被其他天體吞噬和碰撞,地球的壽命是無限的。
但是理論上,我們還得考慮質(zhì)子衰變。
質(zhì)子衰變目前還是科學(xué)爭議的議題,所以質(zhì)子衰變還只是個假設(shè)。
假設(shè)質(zhì)子衰變不存在我們都知道鐵元素的結(jié)合能最小,熵值最大。
只要給出足夠長的時間,宇宙中所以比鐵輕的元素會聚變成鐵,比如恒星內(nèi)部聚變到鐵就終止了。所有比鐵重的元素,其穩(wěn)定性不如鐵,只要時間足夠長總會裂變成鐵元素。
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只要時間足夠長,宇宙最后全都是一坨鐵。這個過程大約需要10^1500年。
既然這樣,地球上的所有元素也會變成鐵,這也預(yù)示著地球的壽命終結(jié)。
假設(shè)質(zhì)子衰變存在經(jīng)過足夠長的時間,科學(xué)家估計至少100 萬億億億年,宇宙中的重子物質(zhì)會全部衰變成輕子,從這個意義上可以說天體就消失了,當(dāng)然地球自然也就消失了。
【為什么地球的自然壽命比太陽還長?可以達(dá)到100萬億億億年】在質(zhì)子衰變成立的前提下,地球的自然壽命至少是100萬億億億年。?
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