總有一天太陽會消亡,到那時的太陽系的引力場會發生什麼變化?

後院的夜


總有一天太陽會消亡。在我們的想象中,到那時,水星、金星、地球甚至火星等這些近日的巖質行星都會被太陽在其之前的紅巨星時期所吞沒。那些太陽系外側的行星,比如木星、土星、天王星以及海王星等這些氣態行星也都會因太陽消亡後的引力減小而被甩出太陽系外成為流浪行星,或被其它恆星所捕獲。其實這都是對太陽系後半生不負責任的推測,因為太陽系今後的演變遠比我們想象的要複雜的多。



掐指算來,太陽已經20歲了。這是按照太陽繞銀河系一週為一個太陽年來計算的。如果按照地球年來算的話,太陽已經有50億歲了。此時的太陽正值中年,它正在興致勃勃地進行著氫核聚變,同時也在把聚變所產生的熱能不斷地向外輻射。

與此同時,太陽系內大大小小的行星們也都老老實實地按照牛頓的萬有引力定律在各自的軌道上圍著太陽打轉。這一切看起來都是那麼的美好而又井然有序。按照科學家的推測,太陽一共有100億年的壽命。在50億年之後,太陽會由如今的氫核聚變轉而變為氦核聚變。


太陽在如今的氫核聚變反應時期,還算斯文。即便如此,太陽每秒鐘因這種核聚變反應而失去的質量就達400萬噸。這樣一來,圍繞在太陽周圍運行的大大小小的行星們也會因為太陽的引力減小而慢慢遠離太陽。目前地球正以每年1.6釐米的速度遠離太陽。

這些數據對於如今的太陽系來說似乎是微不足道的,但在太陽50億年的後半生生命歷程中,這些數據會積累到一個可觀的地步。到那時地球會遠離太陽到達如今火星的軌道距離上。

另一方面,當太陽的氫元素被氫核聚變燃燒怡盡時,便會使用由氫核聚變得來的氦元素進行下一個節目:氦核聚變。這時太陽的直徑會猛然增大200倍甚至更多而成為紅巨星。


太陽的引力並不會因為自己的體積增大而增大,恰恰相反,在此期間太陽內部以氦核聚變反應為主,同時會不斷向宇宙空間拋射大量物質,在這樣經過10億年的紅巨星時期之後,太陽的質量會減少至當初的60%左右。這樣一來,由於太陽引力的減小,圍繞它運轉的行星們都會遠離太陽。

像水星、金星這哥倆近日行星,如果它們逃離太陽的速度大於太陽紅巨期擴張的速度,它們就都不會被太陽所吞噬。而地球由於也在逃離太陽,因此它被吞噬的可能性並不大。到時它會不會被烤得“焦黃”就只能看它逃離太陽的程度了,現在誰也說不清。


畢竟這個時間太長,其間還會有很多因素會影響到太陽系,比如40億年之後的銀河系與仙女座相撞。不管怎樣,太陽總有消亡的那一天,那時太陽會把自身將近一半的物質拋射到直徑一光年範圍內的宇宙空間,從而形成五彩斑斕的行星狀星雲。自己卻塌縮成地球般大小的白矮星,來勉強維持一個鬆散的太陽系。


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科學家通過觀測其它恆星的演化過程。分析認為:再過幾十億年,太陽會成為一顆紅巨星,到那時它會吞噬掉太陽系內的類地行星。等太陽內部的核燃料消耗完後,它會收縮為一顆白矮星。

雖然是燃燒完剩下來的殘骸,但白矮星的密度很大,所以引力變化不大。類地行星的殘骸還是圍繞著白矮星運行。外圍的氣體行星完好的保留了下來,只是溫度降低了一些。


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那時候太陽衰變成白矮星,引力會下降,太陽系內的行星會一直向外,相互間都有碰撞的可能,直到到達隕石帶,變成其中的一部分,又或者被其他恆星捕獲。


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