《流浪地球》中的太阳,怎么就成了人类的噩梦

《流浪地球》中的太阳,怎么就成了人类的噩梦

 

太阳一直以来都是人类文明发展的根基,除了为人类照亮了大地、给予了人类适宜生存的温度外,目前人类文明发展所需的能源绝大部分都是直接或间接的来自于太阳。对于从事光伏行业的我们来说,太阳更是整个行业的根基,因为光伏是直接采集的太阳光中的能量。

 

《流浪地球》中的太阳,怎么就成了人类的噩梦

 

正常来看,太阳怎么看也是人类文明存续发展不可或缺的存在。而在刚刚过去的春节上映的电影《流浪地球》中,太阳却成为了人类的噩梦,一个人人为之色变的存在,这是为何?

 

已经看过《流浪地球》的朋友们可能已经了解到了一个词:红巨星,而读过原著的朋友们可能多了解了一个词:氦闪。而这两个词也是电影中的太阳之所以成为噩梦的原因。新年伊始,让我们开启学霸模式,学习了解下这两和词。

 

红巨星

 

我们的太阳是一颗中等质量的恒星,目前约45亿岁,位于主序星阶段,也就是恒星的青壮年期。而当一颗中等质量的恒星度过其漫长的青壮年期后,它将步入老年期,演变成为一颗红巨星。

 

恒星是依靠其内部的热核聚变而熊熊燃烧着。核聚变通过将氢聚变为氦,释放大量能量形成辐射压。处于主序星阶段的恒星,核聚变主要在它的核心发生,辐射压与它自身收缩的引力平衡。恒星内部氢的燃烧消耗极快,中心形成氦核并且不断增大。随着时间的延长,氦核周围的氢越来越少 ,中心核产生的能量已经不足以维持其辐射,于是平衡被打破,引力占了上风,有着氦核和氢外壳的恒星在引力作用下收缩坍塌,使其密度、压强和温度都急剧升高,氢的燃烧向氦核周围的一个壳层里推进。这以后恒星燃烧壳层内部的氦核向内收缩并变热,而其恒星外壳则向外膨胀并不断变冷,表面温度大大降低。恒星在迅速膨胀中变为红巨星,而这个膨胀过程相对于恒星的寿命来说非常短暂。

 

《流浪地球》中的太阳,怎么就成了人类的噩梦

 

当变成红巨星的时候,太阳的体积会膨胀很多。目前我们看到的太阳直径140万公里。当它变成红巨星的时候,太阳的直径将变成3亿公里,太阳将膨胀到地球轨道上,而水星金星都将被吞没,地球也一样被吞没。即使太阳不吞没地球,地球也会由于距离太阳过近变得表面温度极高,变得不适宜生存。

 

氦闪

 

质量小于2倍太阳质量的恒星,在恒星演化的红巨星阶段,因为核心的氢已经耗尽,留下富含氦的核心。而在壳层的氢继续融合使核心的氦灰烬继续累积,使核心的密度增加,但是温度仍然没有达到在质量更大的恒星进行氦融合所需要的。因此,从核聚变产生的热压力不足以创造在大多数恒星中的流体静力平衡和抵抗引力坍缩。这使得恒星增加单位体积的热含量,造成温度上升,直到压缩足够的氦在核心成为简并物质。这种简并压力最后足以阻止核心进一步的坍缩,但核心的其余部分会继续收缩并使得温度继续上升,直到到达约1亿度的点燃温度,使氦可以点燃并开始融合。

 

《流浪地球》中的太阳,怎么就成了人类的噩梦

 

这样的氦燃烧无法及时通过热膨胀把能量传输出去,就会出现热失控的氦闪,大约在1分钟内,氦核的大部分都聚变为碳核(以及后续的氧核),并向恒星外层传输出巨量的能量,导致恒星突然性变亮,并持续一个短周期。

 

◆ ◆ ◆  ◆ 

 

由于红巨星的膨胀,地球的轨道将不复存在;而由于氦闪的存在,即使人类躲到轨道更远的土星、木星去也没有意义,所以在《流浪地球》中,为了逃离噩梦般的太阳,人类带上地球去宇宙流浪。

 

当然,电影中的设定,是太阳突然极速老化,即将进入红巨星阶段。现实中根据科学家们测算,太阳还有约50亿年的寿命。所以大家还是有的是时间拼搏奋斗,在2019年干出一番成绩。

 

祝大家在2019年事业像氦闪一样闪耀。

 

部分内容引自百度百科及网络

 

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原文始发于微信公众号(坎德拉):《流浪地球》中的太阳,怎么就成了人类的噩梦

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