太阳熄灭还能抢救,科学家发现恒星会返老还童,地球不必去流浪

在世界上所有的变化中,没有比衰老更能够让人烦恼的,因为它在不知不觉中就会偷走时间,而且无法阻挡,这是万物的设定之一,只要熵定律存在,衰老就会必然发生。

一个人的衰老只会影响一小部分人,但是太阳的衰老将会影响所有的人。

太阳虽然照耀在我们头顶上50亿年,随着热核反应的继续,太阳的燃料也会越来越少。

在人类的 历史 中,太阳几乎是永恒不变的,这给了我们错觉,以为太阳是永生的。

这是因为,太阳内部核反应非常缓慢,在短时期内看不出变化。

太阳燃烧使用的燃料是氢原子核,简单的说就是质子,这仅仅是目前的情况。

核聚变反应是核子融合形成一个新的原子核。原子核之间距离非常稀松,因为在一个原子中,原子核只占据了极小的空间。

如果原子的直径有100米,那么原子核的直径只有一公分,而且由于在三维的立体结构中,原子核只占了整个原子体积的1/1万亿 。

原子核与原子核之间的碰撞是随机的,相当于在两个100万立方米的水池中,两个随机游动的蝌蚪相遇的概率。

在太阳内部的核反应中,首先是一个质子和一个质子相碰撞,形成一个氢的同位素氕,放出一个正电子和一个电子中微子。

接下来一步由一个氕和一个质子相碰撞,形成一个氦三。

氦三要最终合成氦四,这里有三条路可以走。

第1条路径,两个氦3可以直接合成一个氦4,放出两个质子。

第2条路径,一个氦3和一个氦4合成一个铍7,再有一个铍7和一个电子合成一个锂7,锂7和一个质子相遇变成两个氦4。

第3条路径,除了第2条路径的前面部分以外,铍7和一个质子合成一个铍8,铍8在衰变成两个氦4。

这个反应过程非常缓慢,4个氢原子合成一个氦四需要九百万年的时间,所以太阳才会稳定而均匀的燃烧。

在这个过程中,4个氢原子会亏损一部分质量,亏损的质量会转化为能量,以光辐射的形式释放出来。

这种光辐射不仅仅带给了地球热量,而且光的压力对抗了太阳向内收缩的引力,所以太阳才会维持稳定的大小。

随着时间的延长,太阳内部的氢原子会越来越少,最后氢聚变会消失。

此时,没有光辐射对抗太阳引力形成的压力,太阳会向内部收缩,引起太阳内部温度升高。太阳内部的温度升到1亿度的时候,会点燃氦。

氦核聚变会在短时间内传遍太阳的内部。

氦闪时,短时间内,大概几秒钟,太阳释放的5 10^41焦耳能量,甚至有微弱的可能变成一次超新星爆发,释放1.5 10^44焦耳能量,接近于银河系所有恒星发出来的光亮。

刘慈欣的小说《流浪地球》的设定,就是在氦闪的背景下,人类为了逃离灾难把地球推离太阳系的故事。

这不是杞人忧天,这是迟早要发生的事情,而且这将是一场重大的灾难性自然变故。

只有0.8~2.2个太阳质量大小的恒星,才会发生氦闪。

比0.8个太阳质量更小的恒星,内部的氦不会被点燃。大于2.2个太阳质量的恒星内部的氦会缓慢的燃烧。

一旦氦闪发生,就意味着恒星进入红巨星阶段,此时恒星就进入了老年阶段。

如果人类的托卡马克装置能够开发成功,这就意味着可以利用地球上所有的氢元素进行聚变,这意味着人类的文明进入了一级文明阶段。

到达一级文明,仍然是需要用核聚变的热量来烧锅炉,制造开水和蒸汽,然后推动汽轮机发电,才能够被利用。

如果能利用太阳的核聚变,这个步骤就省了。

这需要建造一个包裹在太阳外面的戴森球(或者环),此时人类进入二级文明。

太阳能够稳定的核聚变,对于人类的一级文明以及二级文明都是非常重要的。

太阳大约在20亿年之后就会发生氦闪,如果那个时候人类还处在二级文明,地球以及人类在太阳周围建设的所有建筑,都会被蒸发。

在太阳氢聚变快要熄灭的时候,拯救太阳是必要的,否则人类会在二级文明被终止。

在130亿年前,星系还没有形成或者刚刚形成。在引力中心,恒星可以绕着任何一个方向旋转,它们的轨道就像缠绕在一起的毛线团,就形成了球状星团。

球状星团是最古老的恒星集合。

银河系里有250个球状星团,里面的恒星都是老年恒星,发出红色的光芒,比太阳要暗淡。

但是,有一个M53星团里,居然有发出蓝色光芒的年轻恒星。

经过科学家们研究,这些看起来非常年轻的恒星,实际上也是老年恒星,但是返老还童了。

M53球状星团中的老年恒星和返老还童恒星混杂在一起,那些亮蓝色的光芒就是返老还童的恒星。

这些返老还童的恒星是因为吸收了星际间的物质以后,恢复了活力,变成了年轻恒星,这些物质可能主要来源于伴星。

这也说明,太阳延长寿命是可以的,只要把星际间的氢不断的喂给太阳就可以了。必要的时候把土星、木星、天王星、海王星也推进太阳里。

太阳所在的奥尔特星云,以及周围的星际空间并非完全是空的,有相当多的氢元素。

需要为太阳添加燃料的时候,人类还应该是二级文明,戴森球还存在,有20亿年的时间给人类充足准备。



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