在距離我們10000光年外的半人馬座,一個被稱為NGC 5307的行星星雲,星雲是像我們太陽這樣的恆星遺蹟,當它壽終正寢時的稱呼。 這張由哈勃望遠鏡拍攝NGC 5307的照片不止是讓我們想知道這顆恆星的過去,同時也會引起你對未來太陽的深思。 一個恆星的老去和到達它生命的盡頭是一個既漫長又緩慢,不時被驟變的插曲打斷的故事,就像NGC 5307一樣,最終會變成一顆擺脫它外層的氣體紅巨星。 在未來的百萬年裡,它自身會變成一顆照亮它的大氣層的白矮星,此時已蛻變成行星狀星雲。 此時,我們的太陽處於主星序。 它的氫轉變為核內部的氦,結果就是,大量的能量被釋放出來,溫暖著地球,並維持著那裡的生命。 (實際上大多數熱量並不是核聚變本身,而是質子-質子連鎖反應) 恆星是外部核聚變壓力和內部自身重力壓力的平衡法則,這個平衡被成為流體靜力平衡,它不能永遠保持下去。 時間慢慢流逝,幾千萬年過去了,太陽持續把氫聚變成氦元素,釋放熱量,同時失去質量,像我們的太陽這樣的恆星看起來還是很穩定,沒什麼變化,在未來看似也不會有什麼改變 太陽每秒鐘大概把600百萬噸的氫聚變成氦,同時也損失質量。 它在把物質轉換為能量,同時失去質量的過程可由愛因斯坦的E=mc^²解釋。 這個數量是相當巨大的。 實際上,在太陽的45億年中,它失去的質量大概與木星相當。 最終反應的平衡會被打破,因為太陽終將失去足夠的質量,使得它向內的重力不能再與向外核聚變的力量抵消,那時它將膨脹成一個紅巨星。 透過天文學家們計算,我們的太陽將在50億年後變成一個紅巨星,那時它將膨脹到吞沒水星和金星,可能地球也不會倖免。 在那之前,太陽的亮度將會大概為現在的兩倍。 那時,地球將會接收到更多的能量,大概與目前金星接收的相當,基於這個預測,那時對生物來說非常不利。 在紅巨星階段之後,太陽將會變成亞巨星。 它的體積將在5億年中膨脹一倍,然後在接下來的又一個5億年中,再膨脹一倍,同時亮度會是當前的2000倍。 此時,太陽將會極其龐大,明亮,威脅到已經變紅的物體,並且消滅掉太陽系的內行星。 此時,太陽將會處於紅巨星的分叉點。 它將具有一個由氫層包圍的氦核心。 在幾十億的生命活動後,太陽只剩下1億年的生命,但是在這1億年的時間裡,包含了很多的活動。 首先,太陽將在燃燒40%質量的地方出現氦閃。 它將透過把大概6%的氦轉換為核心內的碳來實現。 這個過程只需幾分鐘——一個在太陽的幾十億年的生命中,令人震驚的變化前奏。 在失去這麼多質量後,太陽會縮小至目前的1/10大小,亮度也降為目前的1/50。 那時,太陽處於橫向分支,它會在接下來的數百萬年中繼續燃燒核心的氦,體積和亮度會有所增加。 但目前太陽的燃料已燃燒殆盡。 核心的氦已進一步枯竭,並且失去了更多的質量。 它會像它第一次進入紅巨星階段一樣,無法阻止的再次膨脹。 但這次膨脹會非常快速。 太陽上的物質加速運動,並且愈發變得不穩定起來,我們曾經一成不變的太陽正在進入它生命的最終階段。 它此時已處於漸近巨星分支階段,這個階段的早期將會持續2千萬年。 它的核心由不活潑的氧和碳組成,殼層由氦聚變成的碳組成,還有另一個由氫聚變成氦的殼層。 還有很多正在進行著。 太陽在一系列熱脈衝和損失質量過程中會震動。 每個脈衝只會會持續100年,伴隨著每次脈衝太陽都會膨脹並變得更亮。 脈衝還一次比幾次更強烈,這個週期大概持續100萬年。 計算顯示,太陽可能會在它生命的末期發生4此這樣的脈衝。 這些脈衝已透過太陽的外層,太陽現在變成一個白矮星。 白矮星只會包含太陽原始質量的50%。 行星星雲。 (美國國家宇航局/歐洲航天局/戴爾天文臺/哈勃團隊/太空望遠鏡科學研究所/美國大學天文研究協會) 由於已經沒有核聚變發生,太陽已經死去。 作為一個白矮星,它能發射的只有儲存的能量。 這些能量由密集排列的褪去電子的物質組成,核聚變無法代替。 但是太陽仍會發光,在熱脈衝期間,它發射的能量會攻擊外面包裹的氣體層,使氣體層電離因此發光。 接下來,我們的太陽會變成跟我們目前觀測到的NGC 5307一樣的行星星雲 NGC 5307是太陽生命最終的一個縮影。 就像NGC 5307一樣,我們的太陽會在幾十億年後的某一天,僅僅成為昔日輝煌的遺蹟——作為一個給予生命的等離子球體。 先不考慮行星星雲的命名,它附件已不再有行星存在。 行星已經在它數次膨脹的過程中被摧毀了。 這時存在的只有氣體。 但是氣體也終將消失。 它會離開恆星,並冷卻。 在行星星雲階段的1萬能後,太陽會成為一顆虛弱的白矮星持續數萬億年。 理論上,在那之後,太陽會變成一顆黑矮星。 它將完全冷卻下來,不再散發任何能量。 由於目前還沒有觀測到黑矮星,因此這只是一個理 論。 事實上,恆星變成假設的黑矮星要花的時間比我們目前宇宙本身的年齡還要長。 離開的行星星雲氣體還扮演者另一個角色。 貫穿了太陽演變末期的幾個階段,根據恆星核合成理論,它產生了比氫和氧更重的元素 這些在天文學上被稱為金屬的元素,會被髮送到太空中,成為另一個孕育中的恆星的一部分。 它們會幫助下一顆恆星的誕生,新的行星也將在這顆未來的恆星周圍誕生。 行星星雲這個名字在天文學早期其實是誤稱。 它們與行星並不相關。 而是由於最早的恆星殘骸發現者,用望遠鏡發現它們的時候,看到弧形的形狀,並假設他們是行星。 現在我們瞭解到,這是錯誤的。 目前我們已辨認出它們是什麼。 每一個星雲類似持續幾百萬年的快照的疊加到目前的狀態。 這將是我們的太陽最終的命運,雖然我們人類或許沒有機會看到這些。 讀者筆記: 這裡涵蓋了大量的生命及太陽最終的死亡的細節。 當我們提到:氫聚變成氦釋放熱量,其實背後有大量細節,我們無法在文章中完全展開。 如果你想要對恆星有更多的瞭解。 推薦由塔夫茨大學的天文學教授肯尼斯朗著作的《恆星的生死》,他對恆星的所有細節有著非常深入的見解。 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學名詞 3. sciencealert- EVAN GOUGH, UNIVERSE TODAY- hacker 如有相關內容侵權,請於三十日以內聯絡作者刪除 轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處 《新的重大發現:太陽的死亡或與以往不同,這讓科學家感到驚訝!》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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新的重大發現:太陽的死亡或與以往不同,這讓科學家感到驚訝!
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