科普信息網

即時:太陽衰亡以后,生命會重新誕生嗎?

發布時間:2022-08-18 17:45:37 來源:中國科學技術館 責任編輯:caobo

作為一顆典型的恒星,太陽的年紀已經算是很大了,足足有45億歲了。不過,45億歲還不及它壽命的一半。太陽內部的氫直到它100億歲左右時才會燃燒殆盡,到那時,太陽才會直面“死亡”——確切的說,不是死亡,而是演化為另外的樣子。

起初,太陽會膨脹成為一顆紅巨星,比現在更大、更亮、更冷,這一階段將持續1億年左右。接下來的10億年,太陽會一邊燃燒內部的氦,一邊向內坍縮,直到變成一顆大小跟地球接近、質量卻比地球大得多的白矮星。再然后,太陽內部就無法通過核聚變產生能量了,太陽也就失去了現在這般耀眼奪目的光芒,只能依靠此前殘留的熱量發出微弱的光,最后慢慢冷卻,不再發光。


(資料圖片)

固態行星的壞消息

成為紅巨星之初,太陽不斷膨脹,像一個張著血盆大口的怪獸,所經之處全部被吞噬得干干凈凈,離它最近的水星和金星都會被“吃掉”。

地球會不會被“吃掉”呢?很有可能。不過也有另一種可能:隨著太陽向外膨脹,它的質量也在不斷變化,從而改變地球的軌道,把地球推到遠處,剛好躲開太陽的“血盆大口”。

不過,即使地球能夠虎口脫險,也沒什么值得慶幸的。飆升的氣溫會使海洋沸騰,空氣中全是蒸汽,地球就像一個大鍋爐。

火星就相對幸運一些了。可以確定的是,它不會被變成紅巨星的太陽“吃掉”。只不過,現在的火星就不是一個適宜居住的星球,那里大氣層太薄,沒有液態水,氣候又十分惡劣。當太陽步步逼近之后,火星的不宜居因素又多了一條——太熱,顯然更加無法適應生存的需要。

如果那時人類還沒有滅絕,人們只能離開地球——那么,人們能去哪兒呢?

氣態行星會迎來生機嗎

生命誕生的必要元素是水,所以,大多數科學家都把搜尋地外生命的焦點放在了宜居帶上。所謂宜居帶,是指恒星周圍存在的一條帶狀區域,那里溫度適宜,允許液態水在行星表面穩定存在,也就有可能出現生命。

目前,只有地球、月球和火星處在太陽的宜居帶內。不過,當太陽步入紅巨星時期之后,宜居帶里的陣容可就要發生變化了。

變成紅巨星的太陽毫不留情地吞噬、炙烤距離自己較近的固態行星,卻讓遙遠的氣態行星變得宜居。木星、土星、天王星、海王星主要是由氣體構成的,它們的結構和環境倒不會因為太陽的膨脹而發生明顯的改變。但是別忘了,這些行星大多環繞著眾多衛星,而這些衛星可能會迎來生命的誕生。

隨著太陽的膨脹,宜居帶會向外偏移,其內緣將依次從氣態行星和它們的衛星身邊移過,到達天王星的位置,而外緣則落在更遠的地方。不過,太陽的膨脹只是暫時的,變成“大胖子”的太陽還會“瘦回去”,宜居帶也跟著倒退,退回到土星和木星附近。

木星的衛星木衛二向來是搜尋地外生命的大熱門。在木衛二的冰層之下隱藏著一大片海洋,那里很可能存在液態水。說不定,現在就有細菌在木衛二的海洋里游泳呢!所以,一旦木衛二進入太陽的宜居帶,那里出現生命的機會將大大增加:一方面,溫度的升高會讓覆蓋在海洋上方的冰層融化,露出液態水;另一方面,大量水分蒸發之后,也有可能產生由水蒸氣組成的大氣層。

冥王星和它的鄰居們

冥王星位于太陽系的最邊緣。根據“新視野”號探測器傳回的圖像,冥王星是一個富含氮冰的世界,星球表面有一個心形的平原。它的鄰居除了自己的衛星冥衛以外,還有環繞身邊的柯伊伯帶——一條由冰和巖石聚集在一起組成的環。

現在的冥王星上,大氣層非常稀薄,一片沉寂。但是當太陽膨脹到最大的時候,升高的溫度可能會給冥王星和柯伊伯帶天體帶來一絲生機。冥王星上的氮冰可能升華成氣體,使大氣層變厚。對于稍大一些的柯伊伯帶天體,表面上的冰也可能會融化,出現海洋。

燃燒殆盡

度過10億年的紅巨星時期以后,太陽會慢慢演變成一顆白矮星。宜居帶也不會再伸到那么遠了,氣態行星和它們的衛星、冥王星、柯伊伯帶天體都會重新回歸沉寂。

最終的宜居帶會跟太陽挨得很近。如果那時的太陽系還能擁有生命,那么谷神星也許是唯一的希望。

谷神星是內太陽系里唯一的矮行星,它的個頭雖說比不上八大行星和同為矮行星的冥王星,但也不算小;而且,它的冰層下方可能存在液態水的海洋。如果谷神星最終距離太陽不遠也不近,既能獲得來自太陽的熱量,又不會因為距離太近而被巨大的引力牽引,那么它將成為太陽系最后的生命家園。

50億年后,如果人類已經移民到太陽系外的其他星球上,人們說不定能在遠處遙望這一切的發生,見證太陽系的生命更迭。

本文來自《科學畫報》

標簽: 氣態行星 柯伊伯帶天體 太陽內部 燃燒殆盡 血盆大口

上一篇:
下一篇:

新聞排行