太阳一直在释放能量,为什么数十亿年来它却变得越来越强?
不仅如此,恒星通过恒星风失去质量,当恒星燃烧了数百万年或数十亿年之后,它们也会产生大量的粒子,即恒星风。由离子组成的带电粒子,由自由的质子、电子或较重的原子核在巨大的磁力和热量的作用下从恒星等离子体中跃出,恒星风随着时间的推移逐渐侵蚀恒星的质量。这一质量损失比通过聚变失去的质量转换小,但仍然是显著的。自从太阳形成以来,由于太阳风的影响,太阳损失了大约33个地球质量。
除了恒星风,恒星还可以通过爆炸失去质量,一些恒星在超新星爆炸中失去了相当多的质量。超新星爆炸发生时,恒星的燃料变得不稳定并逃逸,燃烧得非常热,恒星的外层被吹向太空。超新星爆炸通常发生在恒星生命周期中可预测的阶段,比如在恒星红巨星阶段的最后阶段,当它脱离其外层成为白矮星时。不像恒星风和通过核聚变造成的质量损失,超新星可以在瞬间失去恒星的很大一部分质量,有时超过恒星总质量的一半,留下一颗小得多的恒星。
不过,太阳的这一系列过程都在产生热量,为恒星提供燃料,导致外层膨胀,并将光发射到太空中。随着恒星年龄的增长,越来越多的氦在核心积聚。因为内核的温度不足以让氦发生聚变,它就这样停留在内核中,无法抵抗来自恒星上层的巨大压力。
因此,由于氦没有帮助支撑内核,上层将内核压成较小的体积。这样做会对核心造成更大的压力。更多的压力=更多的热量。更多的热量意味着剩余的氢将比以前更迅速地融合。因为它的熔合速度更快,它能产生更高的能量,从而能够更好地抵抗上层的破碎压力,系统再次处于平衡状态。
但这有一个额外的影响,太阳的光度增加了,相应的核心反应就要更频繁,更强烈,更努力,所以太阳现在照耀得更明亮。结论是,太阳光度每1.1亿年上升1%。因此,它在过去是暗淡的,在未来将会更明亮。
在大约6亿年后,不断增加的亮度将破坏地球上的碳酸盐-硅酸盐循环。这将导致大气中的二氧化碳量急剧下降,下降到植物的C3光合作用不再发生的水平。因此,大多数植物(包括所有的树木)都会死亡。
太阳的未来
但是随着辐射热和电磁波频谱的所有频率不断损耗能量,太阳的整体质量正在缓慢下降。在大约100亿年太阳将失去大量的质量,及其内部的引力将减少的水平外,中间区域的太阳将开始扩大由于加热气体的压力超过重力崩溃的趋势。请注意,随着时间的推移,不仅仅是氢转化为氦,氢也会随着辐射能而失去质量,而太阳燃料(氢)的耗尽将导致核心在很长一段时间内冷却下来。
如果我们能去到一个遥远的未来,观察我们的地球和天空,地球将会被烧焦,而太阳将会在视觉上变成一个巨大的红色实体占据视觉上的天空的大部分!在这数十亿年里,行星轨道可能会扩大一些,但太阳不断扩大的无定形质量越来越接近行星,也会减轻这种影响,并在一定程度上限制行星轨道的扩张。太阳系里的所有行星都要完蛋了!到那个时候,我们几乎不可能出现在太阳系的任何地方。最终,我们的太阳将开始收缩,因为外围大量的高温气体将开始消散,而更核心的坍塌将发生。由于我们的太阳质量低于钱德拉塞卡1.44太阳质量的极限,它既不会成为中子星也不会成为黑洞,在大约100亿年之后,它将成为一颗白矮星……返回搜狐,查看更多