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太阳的中年危机!46亿岁的它,正走向不可避免的膨胀与衰灭

生活里最寻常的背景,早已是每天清晨升起的太阳。但很少有人意识到,46亿年,这颗稳定发光的恒星已经默默燃烧过,正处在生命周

生活里最寻常的背景,早已是每天清晨升起的太阳。但很少有人意识到,46亿年,这颗稳定发光的恒星已经默默燃烧过,正处在生命周期的中年阶段。和所有恒星一样,永恒不属于它,未来几十亿年里,一系列剧烈变化正等待着它,地球的最终命运也与之关联。

主序星阶段,是现在太阳所处的状态,这个状态会持续约100亿年。它的核心正在稳定进行氢聚变反应,每一秒都有6亿吨氢转化为5.968亿吨氦,420万吨亏损的质量化作能量释放出来。70万公里的等离子体,这些能量穿越而过,太阳表面,这些能量历经17万年才抵达,最终照亮地球、滋养生命。尽管消耗的质量听起来惊人,但相对于太阳33万倍于地球的总质量,万分之七,至今消耗的氢燃料还未达到,这意味着它的稳定期还很长。

我们熟悉的燃烧,和太阳的能量释放完全不同。氧气参与不是它的需求,全靠核心1500万摄氏度的高温和极端压力,为核聚变提供了必要条件。氢弹原理和这种反应相似,却因为质子融合的极低概率而变得异常缓慢,太阳核心的核聚变功率密度甚至只有成年人单位消耗功率的十分之一。正是这种慢节奏,让太阳得以持续发光发热,而非像氢弹那样瞬间爆发殆尽。

50亿年后,太阳的命运将迎来转折。核心的氢燃料耗尽后,核聚变会向外层转移,外层大气会急剧膨胀数百倍,表面温度降至3000℃左右,一颗红巨星就此形成。地球轨道附近,它的边缘可能延伸至,即便地球因太阳质量损失而轨道外移,也难逃大气被剥离、海洋蒸发的命运,最终要么被高温汽化,要么被外层大气吞噬。十亿年间,红巨星阶段会持续,之后太阳外层物质逐渐抛射,一颗地球大小的白矮星,由核心收缩而成,靠余热发光数百亿年,最终冷却成理论中的黑矮星,太阳系也将陷入永恒的黑暗与寒冷。

对这颗近邻恒星的探索,人类从未停止。太阳的磁场、耀斑和日冕物质抛射,正是我国2022年发射的夸父一号卫星专注观测的对象,也就是一磁两暴。自发射以来,300多个太阳耀斑,已被它搭载的硬X射线成像仪观测到,图像质量远超预期,能呈现更多细节结构。科学家正借助这些观测数据解开太阳爆发的奥秘,甚至为预测空间天气提供支撑。

早已写定的,是太阳的演化,看似遥远却必然的,是地球的终极命运。但看着夸父一号传回的清晰图像,又会觉得人类的探索从未停歇。或许数十亿年后,当太阳膨胀的光芒逼近地球时,人类早已找到跨越星际的生存之道。你觉得那时的我们,会选择迁徙到哪颗星球定居呢?