【《流浪地球2》没说的都在这里了吗】如果太阳危机近在眼前,人类该如何生存下去?地球作为目前银河系中已知的唯一存在生命的星球,时刻接受着太阳的“烤问” 。
在五六十亿年后,太阳即将迎来其生命的“终点”,这种“烤问”就会变得无比致命 。
最近大火的电影《流浪地球2》,便是在这种末日即将降临的背景下展开的 。影片中,人类试图借助万座巨大的行星发动机、洞悉一切的量子计算机、高耸入云的太空电梯求得一线生机 。
那么,在现实中,太阳最终会对地球造成致命一击吗?地球会随着太阳一起衰亡吗?行星发动机是否真的能推动地球去“流浪”?为此,科技日报采访人员采访了《流浪地球2》的多位科学顾问、专家学者,一起解读有关“流浪地球”的硬核科学 。
若太阳走向终结,地球能否幸免于难?
太阳危机初现,人类携手迎难而上……《流浪地球2》展现的未来图景,残酷却又激荡人心 。
太阳这个距离地球约1.5亿公里的巨大“火球”,是太阳系中最大的天体 。大约在46亿年前,太阳在距离银河系中心约2.6万光年处,由星云在自身引力作用下坍塌凝聚而成 。
目前,太阳正处于壮年期,在天文上被称为主序星阶段,这个阶段大约会持续100亿年 。它为地球带来了光明与能量,是生命起源必不可少的因素 。但太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射等也时常对人类生产生活造成破坏 。
然而,太阳最终会老去,《流浪地球2》的缘起,便是太阳的急速膨胀老化 。
在银河系里,90%以上的恒星最终都会演化成白矮星 。在它们的演化末期,会吞噬其附近轨道的行星 。作为一颗“普普通通”的恒星,太阳的归宿也是白矮星 。这是否意味着,太阳周围包括地球在内的行星注定也将被吞噬?
“如果行星距离恒星的位置比较近,则被恒星吞噬的可能性很大 。”《流浪地球2》科学顾问、中国科学院国家天文台研究员苟利军告诉科技日报采访人员 。
不过,“被吞噬”并非行星唯一的归宿 。太阳最后会经历一次行星状星云的爆发,变为一颗白矮星 。在白矮星的周围,原有的行星也是有可能存在的 。
随着人类观测手段的提高,天文学家也的确在白矮星周围发现了一些围绕白矮星运行的行星 。
2020年9月16日,国际权威学术期刊《自然》刊文称,美国科学家团队首次公布了一颗木星大小的行星围绕白矮星旋转的证据 。此外,2022年2月,英国天文学家发现,距地球117光年的一颗编号为WD1054-226的白矮星附近的“宜居”地带,也可能存在着一颗行星 。
地球是否可以逃离,躲避“太阳危机”?
2078年,地球将遭遇太阳“氦闪”危机,是电影中人类决定“流浪”的关键 。
氦闪是太阳演化的关键环节,也是地球接受太阳“烤问”的生死时刻 。
“太阳之所以会发光,是因为太阳核心正在发生核反应,那里的氢通过聚变合成氦,这个过程会逐渐消耗氢,继而导致太阳核心的坍缩 。同时,太阳核心之外的包层在高压强下发生膨胀 。”南京大学天文与空间科学学院教授陈鹏飞告诉采访人员,“当以氦为主要成分的太阳核心逐渐收缩时,其温度也越来越高 。当温度达到约1亿摄氏度时,氦会被点燃,大量的氦在几分钟内完成聚变反应,释放的能量很巨大,发出的光会猛然增加约50倍,这个过程就是氦闪 。”
再过50多亿年,太阳演变为红巨星后,其表面温度可能会从现在的5700多摄氏度降为约3000摄氏度,届时太阳核心的氢将消耗殆尽 。《流浪地球2》科学顾问、中国科学院物理所研究员梁文杰说:“氦闪通常会发生在红巨星演化末期 。红巨星阶段,太阳已经膨胀到地球轨道,而且表面温度达到约3000摄氏度,而地球岩石的熔化温度在2000摄氏度以下 。因此,无论是红巨星阶段的温度变化,还是突然爆发的氦闪,都会让地球熔化 。”
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