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太阳有多少种方式可以杀死我们?

太阳给予地球光和温暖,但这些明亮的光线也有其黑暗的一面。

作者:Paul M. Sutter
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太阳在黑暗的星空中,此图像元素由 NASA 提供。来源:Lukasz Pawel Szczepanski/Shutterstock

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恐龙所处的太阳比我们现在的要小,亮度也要暗。而我们正处于地球生命可行性的最后阶段。大约 5 亿年后,我们的太阳会变得足够亮,足以触发地球上失控的温室效应。海洋会蒸发,将更多的热量锁定在大气中,这又会导致更多的蒸发,从而使地球变暖,形成一个失控的反馈循环。

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如今,我们知道我们的母星是太阳系中光和热的来源,它使生命得以在我们的星球上诞生和繁衍。但事物并非注定永远如此美好。事实上,太阳有多种方式可以灭绝地球上的一切生命。

紫外线和磁场

让我们从最简单的开始:紫外线(UV)辐射。紫外线辐射是一种高能光,其波长比可见光短,但比 X 射线长。臭氧层吸收了我们太阳每秒发出的绝大部分紫外线辐射,但它也会让一些重要波长的范围穿透过来。

如果不加以保护,暴露在紫外线辐射下,轻则会导致晒黑或严重的晒伤。持续暴露会导致黑色素瘤,这是一种可能致命的皮肤癌。没有了臭氧层,太阳将用更高能量的紫外线轰击我们,这可能会毁灭地球上的生命(并且可能导致了至少一次灭绝事件)。


阅读更多:太阳视角下的太阳系


我们的大气层和磁场也保护我们免受太阳的另一个方面的影响:它偶尔会爆发的愤怒。太阳强大的磁场有时会相互缠绕,积聚能量,直到它们最终像过度拉伸的橡皮筋一样断裂。当它们断裂时,它们会以 X 射线的爆发释放出积聚的能量。在耀斑之后,太阳有时会将其自身大气中的一团物质抛入太空,这是一场充满带电粒子和压倒性电磁力的狂暴风暴。

我们的磁场可以偏转大部分这些力,但在足够高的能量下,被称为日冕物质抛射的爆炸会粗鲁地穿透进来。迄今为止记录在案的最猛烈的爆炸发生在 1859 年,它只是干扰了电报线。但这仅仅是太阳真正能力的冰山一角。

太阳与时间

除了持续不断的紫外线辐射和偶尔爆发的更致命辐射外,太阳可以挥舞的另一个武器是时间。缓慢而无情的时光。问题在于,随着年龄的增长,太阳会逐渐变得更热、更亮。为了生存,太阳必须在其核心中聚变氢,每次反应只释放一点点能量。但这种聚变反应会留下

在数亿年的时间里,这些氦会在核心中积累,阻碍高效的氢聚变反应。为了补偿这种污染并维持稳定状态,太阳必须以惊人的速度燃烧氢。随着聚变速率的增加,核心的温度会升高。更高的核心温度意味着所有温度都会升高,随着时间的推移,太阳会缓慢膨胀并变亮。

随着它变亮,我们的海洋会干涸,失控的反馈循环就开始了。海洋将无法润滑板块构造的机制,我们的地壳将锁定不动。没有板块构造,碳就不会从大气中被提取出来。它只会堆积在大气层之上,形成厚厚的大气层。

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本质上,我们将变成金星的翻版。生命可能会在某些阴影区域艰难地生存,但前景渺茫。

红巨星

但即使生命真的设法在明亮的太阳下生存下来,它也肯定无法在接下来的事件中幸存。在我们太阳生命的尽头,核心会积累过多的氦。它会将氢聚变推到周围的一个壳层中。随着聚变从核心移开,太阳的整个大气层将膨胀到前所未有的规模。

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我们的恒星将变成一颗红巨星。科学家们不确定红太阳会膨胀到多大。它肯定会吞噬水星和金星。如果它的外层大气到达地球轨道,它也会吞噬我们的星球,我们家园的实体——以及上面的一切——将在几分钟内溶解在太阳的等离子体中。

如果幸运的话,我们的大气层会被吹走,我们的地壳和地幔会因强烈的热量而融化。我们星球上唯一剩下的将是铁镍核心,一个在垂死的恒星周围运行的破败外壳。是我们的核心

虽然这个未来看起来很严峻,但我们在太空探索方面的进步可能会为我们提供逃离红巨星并在太阳系外围继续生命所需的资源。

  • 保罗·M·萨特

    保罗·M·萨特是一位理论宇宙学家、NASA顾问、“Ask a Spaceman”播客主持人,以及美国文化大使。他是《你的宇宙之位》和《如何在太空中死去》的作者。

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