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当太阳变为红巨星时,地球上的生命将会发生什么?答案你不会想到

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匿名
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匿名  发表于 2019-10-17 09:45 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式

当太阳变为红巨星时,地球上的生命将会发生什么?答案你不会想到





  问题1:如果太阳演变为红巨星,地球上的生命能够幸免遇难吗?

  答:不,如果太阳演变为红巨星,地球将不会再有生命存在。正如其名,红巨星拥有巨大的体积——当太阳变为红巨星时,它会变得十分巨大并将地球纳入其内,届时地球也将被毁灭。即使地球没有被毁灭,膨胀为红巨星的太阳也将让地球温度急剧升高,以至于蒸发掉地球上所有的海洋。高温将导致地球上不再存在液态水。生命也终将会由于没有液态水而灭绝。

  

  问题2:大约50亿年后太阳就将就开始膨胀,这一特殊进程是否有明显的标志?

  答:太阳在宇宙中属于质量相对较小的恒星,因此它的死亡过程是相对平凡的(至少以天文学的标准来看)。自太阳诞生以来,其光度和半径一直在缓慢的变强变大,而且这样的变化还将继续持续45亿年左右。当其核心的氢被耗尽后将不再聚变产生能量时,在核心周围的一层薄壳中将继续聚变,并对外辐射能量加热太阳的表层,并促使其膨胀。有趣的是虽然太阳外层温度变低,却让太阳变得更红,更亮并膨胀。我怀疑这种明显变红将是太阳离开主序带(进入红巨星阶段)的首要信号。

  

  问题3:当这一进程开始后多久地球将被吞噬?或不再适宜居住?

  答:在恒星的演变模型中,时间尺度是很难把握的。因此在太阳向红巨星演变的过程中地球的命运是很难预测的。地球有可能被太阳吞噬,但也有可能被推到更远的轨道而被冰封(PS:太阳变为红巨星后半径将超过地球和火星的 运行轨道,因此有可能被吞噬。但太阳在膨胀的同时将损失大量的质量,引力的减小又可能导致地球和火星将在离太阳更远的轨道上稳定运行)。虽然距离太阳变为红巨星还有几十亿年,但我可以确定地说那时地球将不适宜人类生存。

  

  问题4:地球会在人类仍然生存时突然变成火球?还是缓慢的便干燥?

  答:我认为在太阳点燃地球之前,高温将杀死所有生命。毕竟只要地球温度达到100华氏度(约37度)人类将被灭绝(正如大多数人类无法在沙漠中长时间生存)。

  

  问题5:地球上的生命有可能幸存那么久吗?还是在这之前就被小行星灭绝?

  答:从概率上讲,人类确实有可能在太阳离开主序带时才灭绝。但我并不认为历史上有任何物种可以统治地球如此长的时间。当然,我们有可能打破历史。。。。。

  我们可以根据太阳变为红巨星后对地球的几个重要影响进行分析,来预测地球上生物和地理上的一些改变。

  这些重要影响包括地球表面的化学过程,行星内部降温速度,太阳系内其他物体的引力相互影响以及太阳稳定增加的光照强度。但人类发展的技术将对上述预测产生巨大的影响,比如气候工程,这类技术将让我们的行星产生巨大变化。目前的全新世灭绝(指现今的全新世所发生广泛及持续的灭绝或生物集群灭绝事件,是为第6次的灭绝事件)就是人类活动导致,这种影响至少将持续500万年。反过来,科技也可以能灭绝人类,让地球重回由自然主导的缓慢而长期的演化时代。

  

  在太阳成为红巨星前的数亿年间,还有无数随机的天文事件可能对全球生物圈带来大规模灭绝的灾难。如彗星或小行星撞击,太阳系100光年范围内的大质量恒星爆发(超新星爆发)。不同于天文事件的不可预测性,大规模的地质事件则更容易预测。根据米兰科维奇理论,地球将继续经历冰河时期直至第四纪冰河期结束(大约始于距今200-300万年前)。这些冰期的形成是由于地球轨道的偏心率、地轴倾斜度(自转轴线与公转平面夹角)、岁差(自转轴进动)的周期性变化导致的。

  根据超级大陆循环的理论,再过2.5至3.5亿年地球上将再次出现一个超级大陆。在未来的15到45亿年间,地球地轴倾斜度变化将进入混乱时代,甚至可能达到90度,变得与“躺着”公转的天王星一样。

  

  随着太阳光照强度的稳定升高,地球上接收到的太阳辐射也将大幅增加。这将导致硅酸盐矿物风化率的提高,降低大气中二氧化碳水平。大约6亿年后,地球大气中二氧化碳的浓度大幅降低,以至于树木将无法通过光合作用固定C3得到生存所需的碳而死亡。一些植物采用C4固碳方式,这将让他们在二氧化碳浓度低于十万分之一的环境存活下来。但在一个长时间跨度中看,所有的植物都在走向灭亡。而地球上植物的灭绝将导致所有动物的灭绝,毕竟植物是地球食物链的基石。

  

  大约10亿年后,太阳的光照强度将比现在强10%。这将导致地球大气层变成一个“潮湿的温室”,海洋的蒸发失控。另外还有一个可能的结果是板块构造论的终结,整个生物圈的碳循环也随之结束。大约20到30亿年后,地球磁场将消失,失去保护的地球大气层被太阳风加速吹走(如现在的火星)。大约距今40亿年后,随着地球地表温度不断升高,将导致温室效应失控——足以将地面加温至融化(如现在的金星)。这样看来,地球上的所有生命将消失殆尽。在75亿年后,太阳进入红巨星阶段,并且体积将扩展到目前的地球轨道之外,地球的最终结局将是被太阳吞噬。

  相关天文知识延伸阅读

  红巨星是巨星的一种,是恒星的一种演化阶段,质量约为0.5至8个太阳质量,质量不同,寿命不同,大概数百万年。

  

  图解:红巨星和太阳的比较

  质量更大的称为红超巨星,再大的为红特超巨星。

  

  图解:哈勃于1997年拍摄的红巨星蒭藁增二。

  地球的未来可以由几个地球长期的转变估计,包括地球表面的化学状态、地球内部冷却的速度、地球与其他太阳系行星的摄动,以及太阳光度稳定的增长。

  

  图解:70亿年后太阳进入红巨星阶段,地球被烧成焦土的意想图。

  在未来40亿年中,太阳的光度会持续增加,令抵达地球表面的太阳辐射亦持续上升。这样会令硅酸盐的风化作用加速,并使地球大气的二氧化碳浓度下降。在6亿年内,大气中二氧化碳的浓度将低于维持C3类植物光合作用所需的水平。C4类植物虽然能在二氧化碳浓度低至百万分之十的环境下生存,但长期来说地球的植物是趋向灭亡,而动物也会因欠缺氧气的补充在数百万年后灭种。

  参考资料

  1.维基百科全书

  2.天文学名词

  3. Jagadheep D. Pandian- universetoday-大卫高怕飞

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