宇宙的“基本粒子”随着宇宙大爆炸诞生之后,又经过了数十万年的演化,才形成了宇宙最初的元素氢和氦,其中氢占到了宇宙总质量的90%,这个时候的宇宙还没有其它元素,更没有各类天体,那么其它的上百种元素是如何形成的,其实大部分都是由氢演化而来。
想要将氢演化为其它各种元素,需要一个加工厂,这个加工厂就是我们现在熟悉的恒星。恒星是宇宙中最早诞生的一类天体,它的核心处是一个核聚变反应堆,通过核聚变反应不断将宇宙中的氢元素转变演化为其它的元素,而宇宙有了丰富的元素才有了后来多姿多彩的宇宙世界,才有了地球生命的诞生,有的人类的诞生。
而太阳系之所以能够形成,能够在地球上诞生生命,诞生人类,最重要的一个因素就是有恒星太阳的帮助。正是由于地球处在宜居带,得到了适宜的阳光和温度,才有了美丽的生态环境,才能够成为生命星球。从某种角度来说,太阳就是地球生命之母,没有太阳就没有地球生命的诞生,更不会有人类的诞生。
所以,人们很害怕太阳有一天突然熄灭永远不再亮起,那个时候的地球将会迎来末日。可能古时候的人们会认为太阳是永恒不灭的,可是当人类走进科技时代之后,对太阳的本质有了了解之后,我们才明白,太阳虽然寿命无比漫长,但并不是永恒的,再过50亿年左右,太阳将会熄灭,成为一颗白矮星。
有人曾经提出这样一个问题:如果太阳内部的核聚变反应停止,地球多长时间会陷入黑暗?可能很多人会说,这么简单的问题小学生也会计算和回答,太阳到地球的距离约为1.50亿千米左右,而光在真空中的传播速度是299792458米/秒,计算后得出光子到达地球的时间约为8分钟。所以,太阳熄灭后,8分钟之后地球将陷入黑暗。
可能很多人觉得这个答案是正确的,事实真是如此吗?如果是太阳表面熄灭之后,最后的光子8分钟之后到达地球,那个时候地球也会陷入回答是正确的。可我们讨论的是地球内核处的核聚变反应停止,也就是内核先熄灭了,地球还会在8分钟之后陷入黑暗吗?答案是否定的。
可能有人觉得,光子的速度可是光速,以这样的速度,光子从内核到达太阳表面那还不是一瞬间的事?可事实上却完全不是这样,要弄明白这个问题,我们需要对太阳的结构有一个基本的了解。太阳内部虽然有着大量的氢,但是它却是一个巨大的实体天体。
太阳既然是实体结构,自然也有着自己的明显分层结构,任何一个天体它都有一个神秘的内核,太阳自然也不例外。太阳的内核是一个密度非常大的结构,其密度约为水的150倍,这一点其实很好理解,天体内部的压力是随着深度不断增加的,到达内核处是压力最大的地方,所以这里往往都巨大的压力压缩成非常致密的结构。
如果是普通的实体天体,它的内核会是一个致密的核心,可是太阳是一颗恒星,它的内核也发生了改变,那就是点燃了核聚变反应,成为了一个核聚变反应堆。而内核处通过核聚变产生的光子,想要最后到达太阳表面,可不是那么容易的,它需要穿透层层致密的结构。
科学家研究发现,太阳内核的核聚变反应产生的光子的平均自由行程约0.1MM到1CM左右,这个速度跟光速比起来就是龟速,而光子想要跨越将近70万千米的厚度到达表面约需要5200年-52万年之间。可见,光子想要逃出太阳的束缚也是拼了命才是跑出来,而且还需要漫长的时间。
通过以上的了解,相信朋友们已经明白了,太阳内部核聚变反应停止之后,虽然内核熄灭了,但是内核产生的光子需要至少5200年的时间才能到达表面,在这个时间当中,太阳表面仍然还在发光发热,不会熄灭,地球也不会很快陷入黑暗。
当然,太阳的内核核聚变反应停止之后,虽然太阳表面还没有熄灭,但是太阳仍然会发生一些变化,最明显的就是体积会不断膨胀,变得越来越大。事实上,等到太阳内核的核聚变所需的氢燃烧快要消耗完的的时候,太阳向红巨星的膨胀已经开始了,并不会等到内核完全停止核聚变反应的时候。
等到核聚变完全停止之后,太阳的膨胀速度有可能还会加快,到了这个时候水星,金星的轨道会被吞没。地球的轨道也无法生存了,地球生命和人类想要安全生活下去,有两个方法,一个是人类移民到更远一些的行星之上,比如火星。如果火星轨道也不安全的时候,只能向太阳系边缘的行星移民。
第二个方法就是带着地球一起离开,如《流浪地球》中的那样,将地球改造成一个可以移动的星球,然后离开太阳系。事实上,随着太阳膨胀的开始到最后的熄灭,人类想要真正安全生存下去,最好的退路就是离开太阳系,去其它的星系移民。
地球与太阳相距1.50亿千米,太阳光传播到地球的时间是八分钟。太阳核聚变停止反应,八分钟之后地球陷入黑暗。
太阳内部停止核聚变时,其强大的引力所束缚的大量光子仍会持续向外面传播,根据太阳内核光子到达表面的时间:五千年左右,可以大致推断地球还需要五千多年才陷入彻底的黑暗。
如果太阳内部的核聚变反应停止的话,我们知道光射到地球上是需要时间的,所以人类能看到的光线照就是地球跟太阳之间的距离除以光的速度得到的时间,大概时间应该是几十年。