太阳也有寿命?走向消亡需经几阶段?每阶段是怎样的?

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稳定的地球环境离不开稳定的太阳状态。这样稳定的状态我们的太阳还能维持多久?之后又会何去何从?

太阳也有寿命?走向消亡需经几阶段?每阶段是怎样的?

摘要

像所有恒星一样,太阳最终会燃烧殆尽。在它的消亡时刻到来之前,哪几个阶段在等着太阳呢?一位天文学家向我们做出了如下解释。

并不像灯泡的熄灭那样,所有的星星终有一天会走向消亡,我们的太阳也不例外。但它在消亡前会经历哪些阶段呢?如今,它处于自己漫长的生命周期中的哪个阶段?“太阳正处于生命的中期,整个生命周期应该会持续大约130亿年(其中主序星阶段约可持续110亿年)。今天,它已经存在了大约50亿年。它处于最长的一个阶段,被称为“主序星阶段”,巴黎天文台的天文学家西尔维·卡布里特(Sylvie Cabrit)解释道。

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在主序星阶段,太阳会如何演化?

专家继续说道,“主序星阶段对应着恒星中心氢聚变成氦的阶段”。在主序星阶段,恒星可以根据测量出的亮度和它的颜色进行分类:红色恒星被认为是冷的(比太阳更冷),而蓝色的恒星则更热。

“在恒星核心将氢融合成氦的过程会释放能量,并使恒星在中心保持足够热量以抵抗重力并防止其坍缩到自身上。这颗恒星达到了某种平衡:由于这种核反应,太阳可以进行自我调节。”西尔维·卡布里特(Sylvie Cabrit)描述道。

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消亡的过程中,太阳会变成红巨星:它是什么?

我们的太阳应该会在主序星阶段上停留110亿年(所以这个阶段还可以持续约65亿年)。“当太阳的核心完全转化为氦核时,它将成为一颗红巨星。恒星的核心收缩,而外壳膨胀和冷却。然后它将在核心周围的薄层中实现氢的聚变。”天文学家解释说。然后太阳应该变得越来越红,它的亮度应该增加到现在的几千倍。此外,“它的半径将大大增加,在8亿年后将达到当前半径的200倍”,西尔维·卡布里特(Sylvie Cabrit)补充道:膨胀后的太阳表面可能会对应在地球现在的运行轨道这一位置上。

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在太阳消亡之前,它发出的强光会粉碎小行星。

就在消亡前,太阳应该会摧毁小行星带。然后一个新的阶段在等待着太阳。天文学家解释说,这叫“氦闪”。那时,太阳核心的温度应足够高可以让氦转化为碳和氧。“这颗恒星突然收缩并达到一个新的平衡,其半径减少到现在半径的10倍。但这种平衡只会持续一亿年,这很短暂。"

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走向太阳的最终阶段:白矮星

当恒星核心中的氦完全转化为碳和氧时会发生什么?“这颗恒星进入了所谓的渐近巨星分支。氦聚变在某一层中重新发生,导致它再次膨胀,”天文学家继续说道。

随后,太阳这颗恒星经历了一系列“热力变动”:“太阳失去了部分质量,它们逃脱了它的引力。它的整个外部被释放,然后形成一个行星状星云。这个过程露出了它的核心:它是白矮星的最后阶段,这是一种非常密集的天体,有地球那么大,”西尔维·卡布里特说。一颗白矮星每立方厘米浓缩1吨物质。然后在数十亿年的时间里,白矮星冷却下来,然后变成了一颗黑矮星。不过专家指出“这个阶段还没有被观测到过,已知最古老的白矮星仍然有3000°C的温度。”

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太阳的消亡:对太阳系的其他部分有什么影响?

太阳的演化不会对太阳系的其他行星全无影响。首先,温度会升高。“宜居带将发生变化,因为太阳的半径和亮度会增加很多”,西尔维·卡布里特(Sylvie Cabrit)评论道。离恒星最近的行星会发生什么?“由于太阳质量的损失,它的引力会减弱:水星、金星和地球的轨道将向后移动。这种位移可以保持行星的离心力和太阳的引力之间的平衡”,专家继续说道。

在红巨星阶段,地球的命运是不确定的。“也许地球不会被完全吸收。金星也可能是这种情况。但水星必然是会被完全吸收了。太阳系的宜居地将向火星移动,然后在红巨星阶段结束时向木星和土星移动”,西尔维·卡布里特(Sylvie Cabrit)描述道。

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太阳质量的损失可能会破坏地球的大气层。即使我们的地球暂时保住了它的大气层,它无论如何都会在高温的影响下(与水一起)蒸发。“我们地球的表面将变得像水星或金星一样完全干燥,在红巨星末期,太阳膨胀至它的边缘到达当前地球轨道时,地球的表面将几乎变成熔岩”,天文学家这样总结道。

BY:Nelly Lesage

FY:无穷

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