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科学|当地球被红巨星太阳“吃掉”时，会瞬间融化吗？

在54亿年后 ， 太阳将进入所谓的红巨星演化阶段 。一旦堆芯中的氢耗尽 ， 堆在那里的惰性氦灰变得不稳定并在自身重量下崩塌 ， 剧烈的温度这将导致地核变热 ， 密度变大 ， 导致太阳体积变大 。
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据计算 ， 不断膨胀的太阳将变得足够大 ， 足以包围水星、金星甚至地球的轨道 。即使地球在被吞噬的过程中幸存下来 ， 它与这颗红色太阳的强烈热量的新接近也会烧焦我们的星球 ， 使生命完全不可能生存下去 。然而 ， 天文学家注意到 ， 随着太阳的膨胀 ， 行星的轨道也可能发生变化 。
当太阳到达恒星演化的后期阶段时 ， 它将通过强大的恒星风损失大量的质量 。基本上 ， 随着它的增长 ， 它会失去质量 ， 导致行星向外旋转 。所以问题是 ， 膨胀的太阳会超过向外旋转的行星 ， 还是地球（甚至金星）会逃脱它的控制？
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根据薛定谔和史密斯的说法 ， 当它到达71亿年的年龄时 ， 太阳的亮度将比现在高67% 。当太阳在75.9亿年后变成一颗红巨星时 ， 它的质量将开始迅速减少 ， 当太阳真的开始膨胀时 ， 它会迅速膨胀 ， 在500万年内席卷整个太阳系内部 。然后它将进入相对短暂的氦燃烧阶段 ， 这一阶段大概持续1.3亿年 。在这一阶段 ， 它将扩展到水星轨道 ， 然后是金星这将使地球成为离太阳最近的行星 ， 但不是在太阳内部 。然而 ， 到了这个时候 ， 地球将被无情的太阳蹂躏 ， 所有的生命 ， 所有的水 ， 所有的大气层都将被剥夺 。当它接近地球时 ， 它将损失4.9×10的20次方吨质量 ， 这个质量是地球的8% 。
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随着太阳年龄的增长 ， 内部核聚变炉成熟 ， 以容纳核心不断增长的氦“灰”（或氢聚变的副产品） ， 太阳将从核心熔化氢气 ， 转变为在一个包裹着难以置信密度的氦核心的外壳中熔化氢 。在接下来的10亿年左右 ， 它的亮度上升到致命的2.2倍；再过几百万年 ， 它的亮度就上升到原来的34倍；在那之后的几千万年里 ， 它的亮度就跃升到105倍 ， 然后在4000万年后飙升到2300倍 。有趣的是 ， 一旦太阳达到它作为红巨星的最大亮度 ， 它每六百万年燃烧的核燃料将比之前110亿年作为主星序恒星所消耗的核燃料还要多 。
但这时候地球还能生存吗？关于这一点 ， 科学家提出了两个可能 ， 一个是坏消息 ， 一个是好消息 。坏消息是地球将无法在太阳的膨胀中存活下来 ， 地球上所有的生命都将在几十亿年后消失 。地球很长一段时间就会变成光秃秃的岩石 ， 没有水和大气 ， 然后变成熔融的岩石 ， 然后变成沸腾的岩石 。即使地球可以扩展到比现在远50%的轨道上 ， 达到了1.5AU ， 它也没有机会存活（1AU是一个天文单位 ， 代表了地球和太阳的平均距离） 。膨胀的太阳将在到达红巨星阶段的顶端之前吞没地球 ， 而太阳还有0.25au和500000年的增长时间 。
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一旦进入太阳大气层 ， 地球将与气体粒子相撞 。它的轨道会衰变 ， 它会盘旋向内 。如果地球现在离太阳稍微远一点 ， 在1.15au ， 它将能够在膨胀阶段存活下来 。如果我们能把我们的星球推到这个距离 ， 我们也会有一丝希望 。然而 ， 这样的言论完全是推测性的 ， 目前还属于科幻小说的范畴 。


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