太阳系|太阳氦闪后会增大数百万倍,为何会发生氦闪,氦闪后为何会膨胀?
从古至今 , 太阳在人们心中的形象都是无比崇高的 , 而事实上地球生命能够孕育发展也完全依赖于太阳 , 可以说地球生命所需的全部能量本质上都是由太阳所提供的 。
太阳是太阳系中唯一的恒星 , 也是太阳系中个头最大的天体 , 虽然太阳系中各种天体众多 , 但和太阳相比都不值一提 。 太阳系拥有八大行星、173颗行星的卫星、大量的矮行星、小行星带以及柯伊伯带中数不胜数的小行星以及其它天体 , 然而这众多的太阳系天体加总在一起 , 只占据太阳系物质重量的0.14% , 而剩下的99.86%全部被太阳所独占 , 也正因为如此 , 太阳才能够以其强大的引力将太阳系中的所有天体牢牢束缚 , 使其有序运行 。 太阳的质量如此巨大 , 体积自然也就不会小 , 不过作为一颗恒星 , 太阳并不是一种密度很高的天体 , 所以它的体积并没有它的质量这么夸张 , 但也差不多少 。
【太阳系|太阳氦闪后会增大数百万倍,为何会发生氦闪,氦闪后为何会膨胀?】
虽然太阳的密度不是很高 , 但它的直径也达到了139万公里 , 而地球的直径还不到1.28万公里 。
也就是说太阳的体积大概是地球体积的130万倍 , 就算是把太阳系中所有的天体都投入太阳 , 对于太阳来说也不过就是吃了一口烤面筋 , 丝毫没有压力 。 现在的太阳已经很大了 , 但未来的太阳还会更大 , 因为在太阳发生氦闪之后 , 体积还会增大数百万倍 。
这听起来有些不可思议 , 但这种事情在宇宙中却是家常便饭 , 此时此刻在浩瀚的宇宙之中 , 不知道有多少恒星正处于生命的末期 , 经历着从氦闪到膨胀的过程 。 那么太阳以及与太阳类似的其它恒星为什么会发生氦闪呢?这还要从恒星的燃烧方式说起 。
太阳的光和热完全来源于太阳内部的氢核聚变 。
虽然我们所看到的太阳光芒来自于太阳的外围 , 但氢核聚变发生的区域却不在太阳外围 , 而是在太阳的内部 。 氢元素在太阳内部的高温高压的作用之下产生聚变反应 , 并生成氦元素 , 与此同时释放出巨大的能量 , 并向外辐射 。
然而氢元素聚变生成的氦元素并不会一同扩散到太阳的外围 , 它们被太阳外围的辐射区所阻挡 , 于是这些在聚变过程中生成的氦元素就在太阳的内部不断堆积 。 起初 , 这些在太阳内部越积越多的氦元素只是静静地呆着 , 但随着氢核聚变的进行 , 太阳内部的压力和温度都逐渐升高 , 终于有一日 , 压力和温度达到了临界值 , 于是氦元素被点燃了 , 氦核聚变开始了 , 由于氦元素在太阳内部长期堆积 , 所以在氦核聚变点燃的一瞬间 , 巨量的能量被释放了出来 , 这就是氦闪 。
氦闪是一种极为剧烈的天体活动 , 其在一瞬之间所释放的能量之大会使近距离行星表面直接气化 , 而稍远一些的行星也会受到极大的影响 。
就以地球为例吧 , 如果太阳发生氦闪 , 那么地球虽然不会毁灭 , 但地球表面的生态环境将会在一瞬之间被摧毁 , 地球将瞬间从一颗宜居星球变为人间炼狱 。 这是所有恒星以及恒星附近宜居行星的必然命运 , 所以任何文明都必须要探索宇宙 , 要拥有星际航行以及迁徙的能力 , 这样才能保证文明的恒存永续 。 不过我们还有很多时间 , 因为太阳氦闪是发生在30亿年以后 , 甚至更为遥远的事情 。 那么为什么太阳在发生氦闪之后 , 体积会急剧膨胀呢?很多人对于恒星的聚变过程有所误会 , 认为恒星上的聚变过程是依次进行的 , 氢元素耗尽 , 才会开始氦核聚变 , 实则不然 。
氦闪发生之后 , 太阳上的氦核聚变被点燃 , 然而此时太阳上的氢元素也并没有完全耗尽 , 所以在氦核聚变的外围 , 氢核聚变也在进行着 。
核聚变会产生向外的辐射压 , 而氢核聚变与氦核聚变叠加在一起 , 向外的辐射压大幅增强了 , 于是太阳的体积就开始急速膨胀 , 太阳表面的气壳向远方扩散 。 天文学家通过计算 , 认为太阳的体积最终会膨胀为现在的130万倍到380万倍之间 , 而它的直径至少将达到1.5亿公里以上 。 很遗憾 , 地球距离太阳1.49亿公里 , 所以膨胀后的太阳必然会吞没地球轨道 , 届时不用说地球生态了 , 连地球都不复存在了 。 所以不用想着建立先进的地下城躲避氦闪 , 因为躲得过氦闪 , 躲不过膨胀 , 星际迁徙是所有文明持续发展的必经之路 , 问题只是以什么方式迁徙罢了 。
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