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太阳有多老?

太阳已经温暖了我们的世界数十亿年,并使生命成为可能。但太阳究竟有多老?太阳还能持续多久?

作者Stephen C. George
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图片来源:JoeZ/Shutterstock

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一切始于一团尘埃和气体。

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在地球或太阳系中的任何其他事物存在之前——事实上,在太阳系还不存在之前——就有一个巨大的分子云。它又暗又密,但其中却蕴含着至关重要的各种元素和微小但有用的尘埃颗粒。

正是从这片古老而幸运的云中,最终诞生了一个炽热的、维持生命的球体。古罗马人称之为“Sol”,这至今仍是太阳的科学名称。

太阳是由什么组成的?

(图片来源:EreborMountain/Shutterstock)

EreborMountain/Shutterstock

这片分子云含有大量的氢,以及一些氦。随着时间的推移,这片被称为太阳星云的云开始旋转并向内坍缩。在自身引力的作用下,星云被压扁成一个圆盘。在圆盘的中心,引力将星云中的大部分气体和尘埃吸引过来。

中心的压力变得如此之大,以至于将那些有用的氢原子融合成更多的氦。通过核聚变,还产生了巨大的能量、热量,当然还有光。就这样,太阳诞生了。

顺便说一下,太阳系的其余部分也随之诞生,因为星云中的其他物质围绕着太阳形成,有时相互碰撞,有时粘在一起,最终聚集成我们今天所知的行星和卫星。至于太阳本身,它基本上仍然是一个巨大的氢和氦球体,不断燃烧大量的氢以维持核聚变和能量输出。

我们如何知道太阳的年龄?

虽然我们无法精确指出它诞生的确切时刻,但我们最好的估计是太阳大约有 46 亿年的历史。

既然我们知道太阳系及其中的大部分事物大约在同一时间形成,那么我们就可以通过对太阳系中最古老岩石的放射性测年来确定太阳的年龄。这包括陨石、月球岩石,甚至地球上一些最古老的岩石,它们都被测定出大约——令人惊讶的是——46 亿年的历史(误差允许范围内)。从这些数据推断太阳的年龄,并非难事。


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太阳还能持续多久?

(来源:Andrea Danti/Shutterstock)

Andrea Danti/Shutterstock

尽管 46 亿年对我们来说听起来是难以想象的古老,但我们的太阳实际上正值中年。它还有大量的氢可以燃烧,你可以肯定它还会为我们提供很长时间的阳光。

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但太阳究竟还能持续多久?嗯,目前,太阳是一颗主序星,这意味着,就像许多中年人一样,它处于生命周期的稳定阶段。然而,在主序阶段之后,像我们这样的恒星将耗尽氢燃料——这可能发生在大约 60 到 70 亿年后。当这对我们的老朋友 Sol 来说发生时,它的核心会收缩,但其外层的气态层会变大——大得多。事实上,我们的太阳将变成一颗红巨星。核聚变将把它的氦变成碳、氮和氧等更重的元素。最终,太阳将膨胀到吞没其较近的岩石行星,包括水星、金星,甚至可能还有地球。


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太阳死亡后会发生什么?

一旦它耗尽所有燃料,大约在 80 亿年后,太阳可能只剩下被称为白矮星的致密小余烬。(尽管一些科幻作家可能喜欢想象,但太阳的质量远不足以爆炸成超新星或坍缩成黑洞。)那颗白矮星将是死的,届时它的大小只比地球大一点,但它仍然会燃烧得很热很亮——大约再持续一千万亿年。

然而,最终,即使是那颗白矮星也会暗淡下来,在其最终终结时变成一颗黑矮星。黑暗最终将降临到我们银河系的这个角落。然而,在太阳死亡之前很久,太阳辐射的增加、气候变化或其他事件可能会在短短 1.5 亿年后使地球对人类变得不适宜居住,甚至可能更早

但几乎所有生命形式的真正终结可能发生在 10 到 20 亿年后,那时太阳将变得足够热,足以蒸发掉地球上所有的水。但不必担心:无论如何,无论是通过灭绝还是(希望如此)撤离,人类届时都将早已不复存在。


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