生活里最尋常的背景,早已是每天清晨升起的太陽(yáng)。但很少有人意識(shí)到,46億年,這顆穩(wěn)定發(fā)光的恒星已經(jīng)默默燃燒過(guò),正處在生命周期的中年階段。和所有恒星一樣,永恒不屬于它,未來(lái)幾十億年里,一系列劇烈變化正等待著它,地球的最終命運(yùn)也與之關(guān)聯(lián)。
主序星階段,是現(xiàn)在太陽(yáng)所處的狀態(tài),這個(gè)狀態(tài)會(huì)持續(xù)約100億年。它的核心正在穩(wěn)定進(jìn)行氫聚變反應(yīng),每一秒都有6億噸氫轉(zhuǎn)化為5.968億噸氦,420萬(wàn)噸虧損的質(zhì)量化作能量釋放出來(lái)。70萬(wàn)公里的等離子體,這些能量穿越而過(guò),太陽(yáng)表面,這些能量歷經(jīng)17萬(wàn)年才抵達(dá),最終照亮地球、滋養(yǎng)生命。盡管消耗的質(zhì)量聽(tīng)起來(lái)驚人,但相對(duì)于太陽(yáng)33萬(wàn)倍于地球的總質(zhì)量,萬(wàn)分之七,至今消耗的氫燃料還未達(dá)到,這意味著它的穩(wěn)定期還很長(zhǎng)。
我們熟悉的燃燒,和太陽(yáng)的能量釋放完全不同。氧氣參與不是它的需求,全靠核心1500萬(wàn)攝氏度的高溫和極端壓力,為核聚變提供了必要條件。氫彈原理和這種反應(yīng)相似,卻因?yàn)橘|(zhì)子融合的極低概率而變得異常緩慢,太陽(yáng)核心的核聚變功率密度甚至只有成年人單位消耗功率的十分之一。正是這種慢節(jié)奏,讓太陽(yáng)得以持續(xù)發(fā)光發(fā)熱,而非像氫彈那樣瞬間爆發(fā)殆盡。
50億年后,太陽(yáng)的命運(yùn)將迎來(lái)轉(zhuǎn)折。核心的氫燃料耗盡后,核聚變會(huì)向外層轉(zhuǎn)移,外層大氣會(huì)急劇膨脹數(shù)百倍,表面溫度降至3000℃左右,一顆紅巨星就此形成。地球軌道附近,它的邊緣可能延伸至,即便地球因太陽(yáng)質(zhì)量損失而軌道外移,也難逃大氣被剝離、海洋蒸發(fā)的命運(yùn),最終要么被高溫汽化,要么被外層大氣吞噬。十億年間,紅巨星階段會(huì)持續(xù),之后太陽(yáng)外層物質(zhì)逐漸拋射,一顆地球大小的白矮星,由核心收縮而成,靠余熱發(fā)光數(shù)百億年,最終冷卻成理論中的黑矮星,太陽(yáng)系也將陷入永恒的黑暗與寒冷。
對(duì)這顆近鄰恒星的探索,人類(lèi)從未停止。太陽(yáng)的磁場(chǎng)、耀斑和日冕物質(zhì)拋射,正是我國(guó)2022年發(fā)射的夸父一號(hào)衛(wèi)星專(zhuān)注觀測(cè)的對(duì)象,也就是一磁兩暴。自發(fā)射以來(lái),300多個(gè)太陽(yáng)耀斑,已被它搭載的硬X射線成像儀觀測(cè)到,圖像質(zhì)量遠(yuǎn)超預(yù)期,能呈現(xiàn)更多細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)??茖W(xué)家正借助這些觀測(cè)數(shù)據(jù)解開(kāi)太陽(yáng)爆發(fā)的奧秘,甚至為預(yù)測(cè)空間天氣提供支撐。
早已寫(xiě)定的,是太陽(yáng)的演化,看似遙遠(yuǎn)卻必然的,是地球的終極命運(yùn)。但看著夸父一號(hào)傳回的清晰圖像,又會(huì)覺(jué)得人類(lèi)的探索從未停歇?;蛟S數(shù)十億年后,當(dāng)太陽(yáng)膨脹的光芒逼近地球時(shí),人類(lèi)早已找到跨越星際的生存之道。你覺(jué)得那時(shí)的我們,會(huì)選擇遷徙到哪顆星球定居呢?
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