紅巨星 太陽(yáng)熄滅后人類(lèi)需要多久才能知道是8分鐘嗎可能需要數(shù)萬(wàn)年
對(duì)于地球生命來(lái)說(shuō),水,氧氣和充足的陽(yáng)光是必不可少的三大要求,缺少任何一個(gè),生命都無(wú)法生存和延續(xù)。而地球的生命主要生活在地球表面,表面有著71%面積的海洋,有著充足的氧氣。生命所需要的三大要素中,地球本身占了兩個(gè),而另一個(gè)充足的陽(yáng)光則是地球本身沒(méi)有的,我們需要其它的來(lái)源,而這個(gè)來(lái)源就是太陽(yáng)系中心處的那個(gè)恒星太陽(yáng)。
太陽(yáng)在地球生命的誕生過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用,沒(méi)有它地球不會(huì)有液態(tài)水,不會(huì)有厚厚的大氣層,也不會(huì)有溫暖的氣候,自然也不會(huì)有生命的誕生,不會(huì)有人類(lèi)的誕生。可以說(shuō),太陽(yáng)也算是地球生命的母親,可能對(duì)于古時(shí)候的人們來(lái)說(shuō),從來(lái)沒(méi)有想過(guò)有一天太陽(yáng)不再發(fā)光發(fā)熱了會(huì)怎么辦?
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因?yàn)樵诠湃说难劾铮?yáng)是一個(gè)永恒的火球,它不會(huì)熄滅,會(huì)永遠(yuǎn)照耀著地球。可是當(dāng)人類(lèi)走進(jìn)科技時(shí)代,在科技的幫助下,對(duì)太陽(yáng)有了更多的認(rèn)知之后,我們才明白,太陽(yáng)只是一顆恒星,它的壽命根據(jù)質(zhì)量的不同會(huì)有很大的差別。
大質(zhì)量的恒星其壽命可能只有數(shù)千萬(wàn)年,而像太陽(yáng)這樣的黃矮星,它的壽命相對(duì)較長(zhǎng)一些,可以達(dá)到100億年左右。如今的太陽(yáng)已經(jīng)燃燒了50億年,已經(jīng)走完生命的一半,再過(guò)50億年,太陽(yáng)就會(huì)完全熄滅,那個(gè)時(shí)候地球?qū)⒉辉儆嘘?yáng)光的照耀。
于是有人曾經(jīng)提出這樣一個(gè)有趣的話(huà)題:太陽(yáng)熄滅后人類(lèi)需要多久才能知道?可能有人會(huì)說(shuō)了,這不是非常簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)題嗎?地球距離太陽(yáng)約14960萬(wàn)千米,而光的速度是30萬(wàn)公里每秒,最后計(jì)算得出的時(shí)間約是8分18秒。也就是說(shuō)太陽(yáng)熄滅后,8分18秒之后將不會(huì)再有光子到達(dá)地球,地球也就會(huì)陷入永久的黑暗。
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那么這個(gè)時(shí)間準(zhǔn)確嗎?太陽(yáng)熄滅后,真的在8分鐘之后我們就會(huì)知道,就能夠看到永久黑暗的到來(lái)?如果你這么認(rèn)為,那就大錯(cuò)特錯(cuò)了,太陽(yáng)熄滅后,留給地球永久黑暗的到來(lái)時(shí)間遠(yuǎn)比我們想象的要漫長(zhǎng),有可能需要數(shù)萬(wàn)年之久,這是怎么回事?
要揭開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)其實(shí)也不難,首先我們要明白,太陽(yáng)的燃燒跟普通的燃燒可是完全不一樣,它是一種核聚變的燃燒模式,我們可以把太陽(yáng)看成是一個(gè)巨大的核聚變反應(yīng)爐,它的內(nèi)部充滿(mǎn)了氫和氦,中心處時(shí)刻都在進(jìn)行著核聚變。這也是太陽(yáng)能量的來(lái)源。
在生成核聚變的過(guò)程中,太陽(yáng)每一秒釋放出來(lái)的能量就相當(dāng)于18億枚核武器同時(shí)爆炸產(chǎn)生的總和。太陽(yáng)表面呈現(xiàn)燃燒狀態(tài),其實(shí)是從太陽(yáng)內(nèi)部不斷跑出來(lái)的光子在作用,那么太陽(yáng)中心處所釋放出來(lái)的光想要到達(dá)太陽(yáng)表面需要多長(zhǎng)時(shí)間?
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可能有人覺(jué)得,光的速度那么快,即使是從太陽(yáng)中心來(lái)到太陽(yáng)表面也是非常短暫的時(shí)間,事實(shí)真的如此嗎?真實(shí)的答案可能會(huì)讓很多人感到不可思方,太陽(yáng)中心處的光子想要來(lái)到太陽(yáng)表面,可不是件容易的事,需要經(jīng)過(guò)重重的阻礙才能夠做到,這是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程。
太陽(yáng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)可遠(yuǎn)比我們想象的核聚變反應(yīng)爐要復(fù)雜很多,由于太陽(yáng)是一個(gè)巨大的且密度十分之高的等離子球,因此深處核融合反映所產(chǎn)生的光子,往往不能直達(dá)太陽(yáng)表面。由于內(nèi)部充斥著無(wú)數(shù)的電子、離子、原子,因此光子想要抵達(dá)表面,就必須與這些“障礙物”進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。
當(dāng)光子通過(guò)核聚變產(chǎn)生之后,它在不斷向外前進(jìn)的過(guò)程中,需要與各種物質(zhì)進(jìn)行相互作用,在這個(gè)過(guò)程中會(huì)不斷消耗光子的能量。而太陽(yáng)中心處生成的光子,最開(kāi)始的是時(shí)候是強(qiáng)大的伽馬射線,到達(dá)表面之后,由于能量不斷被削弱,最后變成了X射線。
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光子從內(nèi)部向表面前進(jìn)的過(guò)程,并不是一個(gè)直線前進(jìn)的過(guò)程。原因就是它在行走的過(guò)程中可能會(huì)與質(zhì)子等粒子相撞,從而改變前進(jìn)方向,所以這個(gè)過(guò)程是曲線式的曲折過(guò)程。要完成這一系列的曲折過(guò)程,需要的時(shí)間至少也在萬(wàn)年以上,如果運(yùn)氣不好,可能需要數(shù)萬(wàn)年。
只能光子從內(nèi)部到達(dá)表面之后,才能夠成為脫韁的野馬,自由在太空中奔馳,才能夠花費(fèi)8分鐘的時(shí)間到達(dá)地球。所以,當(dāng)太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變停止反應(yīng)之后,也就是太陽(yáng)內(nèi)部熄滅了,不再產(chǎn)生任何的光子能量。
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