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今天小编给各位分享地球50年后的知识,文中也会对其通过太阳正在悄悄地变化,留给人类的时间,根本就没有50亿年和太阳只有50亿年寿命了,留给人类的时间只剩10亿年等多篇文章进行知识讲解,如果文章内容对您有帮助,别忘了关注本站,现在进入正文!
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一、太阳正在悄悄地变化,留给人类的时间,根本就没有50亿年
太阳是地球上的万物之源,正是因为太阳的光和热,地球才能成为一颗生机盎然的星球,然而太阳并不是一个永恒的存在,随着太阳的演化,终有一天,地球将变得不再适合人类生存,那么太阳留给人类的时间还有多久呢?
相信大家都应该听说过,太阳的寿命大概还有50亿年,这样看来,人类似乎还有大把的时间,然而实际情况并没有想象中的那么乐观,因为这个“50亿年”其实是指太阳的主序星阶段所剩余的时间,而并不是指地球的宜居时间。
实际上,太阳正在悄悄地变化,具体表现为太阳正在变得越来越亮,其释放出的能量也在不断提高。这就会造成地球表面的温度不断升高,当温度升高到一定程度的时候,地球就不再适合人类生存。
也就是说,就算太阳仍然处于主序星阶段,它也会破坏地球上的自然环境,所以太阳留给人类的时间,根本就没有50亿年,下面我们来看看这具体是怎么回事。
从本质上讲,太阳的光和热都是来自核聚变反应,其运行机制可简单地描述为,太阳会由于自身的引力而发生坍缩,这就会造成太阳内部的温度和压强都出现提升,越是接近太阳中心的区域,温度和压强就越高,当达到一个临界值时,就会启动核聚变反应。
由此可见,只有在太阳内部最接近其中心的区域中,才会发生核聚变反应,我们可以将这个区域称为“核心反应区”,其边界的温度和压强,正好满足启动核聚变反应的最低条件。
太阳的核聚变以“质子-质子链反应”为主,而质子其实就是氢原子核,因此我们可以将其简单地理解为,在“核心反应区”,大量的氢原子核会持续不断地通过一系列的反应聚变成氦原子核,并释放出能量。
核聚变的能量除了会让太阳发光发热之外,还有一个重要的作用,那就是产生抵挡太阳的引力坍缩,我们可以将其称为“辐射压力”。
对于一颗恒星来讲,如果它自身的引力大于“辐射压力”,它的体积就会缩小,反之则会膨胀,只有在其自身的引力与“辐射压力”达到平衡的情况下,它才能保持一个稳定的体积。
由于太阳“核心反应区”的温度和压强无法启动氦原子核的核聚变,因此由“质子-质子链反应”生成的氦就成为了杂质,这无疑就会降低“核心反应区”的能量密度。
在这种情况下,“辐射压力”就会下降,平衡就被打破了,于是太阳的体积就会出现收缩,太阳的体积收缩了,“核心反应区”的温度和压强就会出现升高,这就会引发两种结果。
1、“质子-质子链反应”的反应速率会出现提升,原因就是核聚变的反应速率对温度非常敏感,温度稍微提升一点,其反应速率就会出现明显提升。
2、“核心反应区”的边界会向外扩张,之所以会这样,是因为“核心反应区”在整体上的温度和压强都升高了,这会导致一部分原本位于“核心反应区”之外、从未发生过核聚变的氢原子核现在也参与了核聚变。
如此一来,“核心反应区”产生的“辐射压力”就会得到增强,并再次与引力形成了一个新的平衡,而在这种新的平衡状态下,“核心反应区”实际上是扩大了,随着这个过程的持续,太阳就会持续地变亮。
从我们人类历史的角度来看,太阳的这种变化其实是非常缓慢的,可以说是在悄悄地变化,但如果把时间跨度拉得足够长,这种变化就不可小觑了。
根据科学家的估算,在40亿年前,太阳的亮度只有现在的大约70%,而在10亿年之后,太阳的亮度将在现有的基础上再增加10%,到了那个时候,地球表面的平均温度将达到47至70℃,海洋也将因此而蒸发殆尽。
显而易见的是,在如此恶劣的自然环境,人类是无法生存的,因此可以说,太阳留给人类的时间根本就没有50亿年,最多也就只有10亿年。
当然了,以上所述并没有考虑到人类的影响,可以想象的是,尽管人类目前对太阳的变化无能为力,但假如人类文明真的可以发展10亿年的时间,那届时人类的科技水平应该可以化解这一危机,再怎么说,给地球加装一个能遮蔽阳光的巨型装置应该是可以的吧?
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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一、太阳只有50亿年寿命了,留给人类的时间只剩10亿年
万事万物都逃不过消亡的命运,连我们熟悉的太阳也不例外。太阳是太阳系的核心天体,为地球提供了大量的光和热,也是地球生命诞生和发展的基础条件之一。但实际上太阳至今已经燃烧了近50亿年,现在相当于一颗恒星的壮年,而太阳的寿命也还剩下50亿年。科学家估计,太阳再过50亿年就会逐渐熄灭,变成一颗红巨星。
红巨星在宇宙中十分常见,但它相当于恒星的晚年,光线十分黯淡,体积却很大。我们的太阳也逃不过这样的命运。大约在50亿年后,太阳会发生氦闪现象,短时间内释放出大量的能量,然后太阳的体积就会迅速膨胀,将包括地球在内的其他行星吃到肚子里,地球上的生命也将会因此消失殆尽。
或许你会觉得,50亿年的时间太久了,我们现在完全没有必要担心,但真实的情况或许更加严峻。太阳的燃烧本身就有不确定性,大约在10亿年后,太阳的燃烧将会更加剧烈,体积也会更大,这将会导致地球温度的飙升,甚至达到大部分生命无法生存的高度,所以说,太阳留给人类文明的时间还有10亿年,在那之前,我们必须要找到继续延续文明的办法。
许多人认为这是一个杞人忧天的问题,但担忧人类命运是一种天然的情愫。人类文明从诞生到今天不过数千年时间,和地球漫长的地质年代相比根本是沧海一粟,拿几千年跟10亿年相比,实在是没有可比性。虽然人类文明出现的时间很短,但地球已经因为人类发生了天翻地覆的变化。
我们有理由相信,人类文明可以延续更长时间,10亿年也并非没有可能。对于这个问题,科学家也提出了自己的解决方案,那就是尽快 探索 并移居到其他星球,实现人类文明在宇宙中的延续。既然太阳无法永远存在,延续文明的唯一办法,就是将人类生存的空间扩大到宇宙其他地方,“鸡蛋不能放在一个篮子里”,人类终将进入宇宙时代。
目前,美国的SpaceX公司正在酝酿移居火星的计划,该计划计划发射宇宙飞船将一批人送到火星上,建设人类在火星的第一个定居点,目前进展十分顺利。在21世纪内,人类或许就能够实现将自己的文明带到火星的计划,而在漫长的10亿年内,人类还将创造多少奇迹,十分值得期待。
只是目前全球变暖和环境污染带来的生存问题,它们留给人类多少时间,那就是个未知数了。
二、太阳的寿命还有50亿年,但为什么留给人类的时间只剩10亿年?
距今46亿年前,在太阳星云的中心,大量的氢、氦气体云通过引力结合在一起,形成了太阳。在强大引力的挤压下,太阳核心有足够的压力和温度来进行氢核聚变,产生能量,所以太阳自身可以不断发光发热。在太阳形成大约6000万年后,地球从太阳星云的残余物中形成。再过几亿年,地球经过持续冷却之后,出现了由液态水组成的海洋。在海洋中,意外地进化出了生命。
太阳对于地球生命是至关重要的,没有太阳源源不断的热量,地球无法让表面的水保持液态,这样生命也就没有诞生的条件。虽然地球核心的温度高至5500 ,不断向外释放热量,但单靠这种热量,无法温暖地表。
另一方面,24亿年前,地球上出现了蓝藻细菌开始,它们能够吸收太阳能,进行光合作用,并释放出氧气。自那之后,地球上的大部分生命都需要氧气,所以间接依赖于太阳。只有极少数生活在海底热泉附近的嗜极微生物不需要太阳能,它们依赖于化学反应产生的能量。
过去46亿年来,太阳一直滋养着地球万物。但任何事物都会走向终结,太阳也不例外。那么,太阳还能继续“燃烧”多久呢?留给人类的时间还有多少呢?
太阳本身处于一种动态平衡的状态,一方面太阳自身的重力使其不断向中心坍缩,另一方面太阳核心区域的氢核聚变产生巨大的辐射压,对抗自身的重力坍缩。两股力量互相较劲,谁也没有战胜谁。
在太阳的核心中,每秒钟有6.1亿吨的氢原子核发生核聚变反应,其中426万吨会消失掉,它们完全转化为能量。太阳的总质量可达2 10^27吨,太阳在过去46亿年里总共损失的质量仅为太阳总质量的0.031%。那么,这是否意味着太阳可以燃烧十几万亿年的时间呢?
事实并非如此。太阳无法消耗掉自身所有的氢和氦,因为核聚变反应只有在超高温超高压的太阳核心才能进行。根据太阳核心中所剩的核燃料,太阳估计还能再燃烧50亿年。
50亿年之后,耗尽核燃料的太阳将会失去流体静力学平衡,外层大幅度向外扩张。到了那时,太阳大到可以吞掉水星和金星,甚至是地球。即便地球能够幸免,但也会被膨胀为红巨星的太阳烧焦。
不过,太阳留给人类的时间其实只剩10亿年,而非50亿年。随着氢核聚变的持续进行,太阳中心堆积越来越多的氦,这会导致核心质量增加,使得重力坍缩效应变强,从而加快核聚变反应的速率。也就是说,太阳将会变得越来越热。
按照目前的情况来计算,在10亿年后,太阳每秒钟释放出的能量将会是现在的1.1倍。虽然只有10%的增幅,但太阳热到足以让地球上的所有液态水汽化消失,地球将会变成荒凉之地。
如果那时的人类想要生存下去,只有想办法给地球降温,例如,在太空中造一个巨大的“遮阳伞”,减少太阳辐射;或者把地球的公转轨道向外推动,增加日地距离,这也能减少接收到的太阳热量。
此外,人类还可以换掉太阳。宇宙中到处都是恒星,仅银河系中就有2000亿颗以上。四分之三的恒星都是质量不足太阳一半的红矮星,但它们的寿命非常长,可达太阳的成百上千倍。宇宙诞生至今也才过了138亿年的时间,所以宇宙中还没有一颗红矮星燃烧殆尽。
红矮星很好找,距离太阳最近的恒星就是一颗红矮星,这就是位于4.2光年之外的比邻星。相比于太阳,比邻星更老一些,它的年龄估计为49亿年。但对于比邻星而言,它还非常年轻,按照它的质量为太阳12.2%来计算,比邻星的寿命至少还有8万亿年。
根据天文学家此前的观测结果,比邻星周围还有一颗潜在宜居的行星。未来人类可以移居到这颗星球上,也可以直接把整个地球搬到比邻星系统中。
10亿年的时间,对于宇宙而言实属短暂,但对于人类而言足够漫长。人类仅用两百多万年的时间就发展出 科技 ,飞上太空,相信未来人类还会走得更远,我们不会停下星辰大海的征程。
三、成也太阳败也太阳,太阳留给人类的时间不多了,只剩10亿年
在太阳系中,太阳可是太阳系名副其实的老大,光是质量就占据了整个太阳系的99.86%,除此之外,太阳对太阳系的每个天体都有着非常重要的作用。如果没有了太阳,地球上的一切,包括我们人类都很可能遭受到重大的打击,甚至是毁灭,而太阳作为一颗恒星,本身的寿命也是有限的,也就是说太阳在未来就会不存在了。
地球之所以能成为一颗生命星球,最主要的原因是因为地球是处于太阳系的宜居带上,受到太阳光的程度适宜,于是地球才会有生命适宜的温度和环境;
其次地球上有厚厚的大气层,还有磁场等等,这些都是生命存在必不可缺少的条件,相比于同样位于太阳系宜居带内的金星、火星等星球,地球的条件可以说是得天独厚;地球上所有植物的光合作用也离不开太阳。
另外,地球上的资源也离不开太阳的作用,不管是石油、煤炭、天然气还是自然界的风能,海洋能等,其本质上都是太阳能,这是怎么回事呢?
众所周知,风的产生,水的流动力都是由太阳辐射,地球产生水气循环,大气循环所导致的,如果没有太阳辐射的话,那么地球生态的循环可能就将不复存在。
自然风能,海洋能也就不存在了,而煤炭,天然气和石油等资源都是有机物将太阳能固化后保存在体内,然后埋葬在地下经过漫长的地质化学作用所形成的。
由此可见,太阳对于地球整个生态系统的影响,如果没有太阳的话,地球面临的将是无穷无尽的灾难。
地球上的一切都离不开太阳的光和热,太阳已经“燃烧”了将近50亿年,但是任何事物最后都会走向终结,太阳也不例外。
太阳是一个热等离子体与磁场交织的理想球体,总质量的98.2%是由氢和氦元素组成的,其中氢元素的占比达到了70%以上,剩下不足2%是由其它微量元素所构成的。
太阳是通过核聚变的方式来发光发热的,而“燃烧”的燃料就是太阳的主要成分氢和氦元素。太阳的质量巨大,周围物质会在自身的引力塌陷作用下不断聚集挤压,从而在太阳内核处形成一个高温和高压的环境。
再加上,量子隧穿效应,太阳内核的聚变反应将会被点燃,核聚变也就正式开始进行(这是一个动态稳定的过程),具体来说就是四个氢原子核聚变形成一个氦原子核。
其中质量亏损0.0276个单位,即1克氢亏损0.0069克,而这些亏损的质量将全部转化成能量释放出来,大概每秒钟有六亿吨氢转化为氦,大约释放出500万吨的能量,这只是一个开始。
当氢元素消耗完了之后,大量的氦元素将会聚集在内核,这时内核会处于一种简并态,也就是聚变失控的状态,之后将会大量向外快速释放,瞬间对太阳表面造成冲击,让太阳沸腾起来,从而能量失控,这个过程被称之为氦闪。
按照太阳的质量来说,太阳是一颗黄矮星,寿命大约是100亿年,最初是从原始星云开始的,最后会变成一颗致密星白矮星,因为太阳质量不足以使其变成黑洞和中子星。
而且在随着元素层层递进的聚变过程中,太阳会变得越来越大,最终成为一颗红巨星,那个时候体积会大到吞并掉地球的轨道。
如今太阳已经燃烧了将近50亿年,按理说太阳留给人类的时候还应该有50亿年,但是真实的情况其实更加严峻。
太阳的“燃烧”本身就含有不确定性,根据科学研究,太阳每过10亿年,太阳辐射量就会增加10%,虽然数字看上去并不大。
但是在10亿年之后,太阳的燃烧将会更加剧烈,体积也会变得更大,届时就会导致地球的温度飙升,更可怕的是,温度有可能还会达到大部分生命无法生存的高度。
所以说,尽管太阳的寿命还有50亿年,但留给人类的时间却并没有那么多,只有10亿年的时间。
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