太陽在變成紅巨星之前,人類有什麼辦法迴避,並生存下來?

Ankeگو


額,這個問題其實考慮的有點過早,因為距離太陽變成紅巨星還有幾十億年。如此長的時間如果人類能一直髮展下來,那也應該掌握改造太陽類似的技術了。

為什麼太陽會變成紅巨星

其實太陽的一生中,只能用掉自身燃料的三分之一,而其它燃料都會在紅巨星階段全部拋向太空。


我們都知道太陽的能量來自於核心區的核聚變,這些能量會以伽馬射線的形式向外輻射,然而,在內核外的輻射層中,物質非常稠密,光子只能飛行幾微米就會被輻射層中的原子吸收,然後以較低的能量向其他方向隨機發射出去。

這會產生什麼影響呢?那就是太陽中心單位體積輸出的功率並不高,幾乎和一隻爬行動物能耗差不多。


輻射層正是太陽會變為紅巨星的罪魁禍首,它隔離了對流層和內核,讓外層的氫燃料不能進入內核參加聚變。結果,太陽把內核的氫都變成了氦以後,進入紅巨星階段。在劇烈的熱脈動中,太陽把外層氣體都吹向了太空。最後,只剩下一顆毫無用處的白矮星。

如何改造太陽?

下面的內容就是腦洞了,雖然在太陽變成紅巨星之前可能地球就已經不適合人類居住了,但是我們就假設沒有這回事。

前面我們知道太陽變成紅巨星的原因是輻射層讓太陽加速消耗,那麼我們能不能將太陽減小,把它變成消耗氫燃料更慢的紅矮星?因為小於0.35倍太陽質量的紅矮星沒有輻射層,可以用對流的方式把外層的氫送進內核去燃燒,精打細算地過完自己漫長的一生。通常,紅矮星的壽命高達千億年以上,而0.1倍太陽質量的紅矮星的壽命高達10萬億年。


但是如何完成這一手段呢?那就是收集太陽外層氣體,然後再聚集變成新恆星。聽起來好簡單但是做起來卻不容易,要真的能做到這一步也就證明了人類已經達到了卡爾達肖夫II型文明階段。

總之,太陽毀滅還很早。甚至人類發展的速度完全不用擔心這個事情。


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科學認識論


任何事物都有其存在週期,太陽也不例外。太陽這麼大的恆星,它的主序星階段約有100億年。根據推算,目前太陽已經燃燒了45.7億年了,這和用利用放射性物質半衰期測算的年份大致相同,所以,這個計算是準確的。

圖:太陽

太陽不停的在核心處將氫聚變成氦,在50億年後,由於在核心積蓄了大量的氦,氦的核聚變需要的壓力和溫度要高很多,這時,由於核心處的氫燃燒殆盡,太陽會向內收縮,核心處的溫度也大大提高,緊挨核心處的氫受到高溫的影響,會加快核聚變的速率。這會使溫度升得更高,熱量傳導到太陽的外層,使太陽膨脹,這就是太陽演化過程的紅巨星階段。膨脹的太陽會達到地球運行的軌道,可能會將地球吞噬。

當溫度達到1億k時,這時就點燃了氦的核聚變。由於開始時,氦的聚變條件沒有達到,所以被太陽的引力壓縮成了電子簡併態,當聚變條件達成時,會更加猛烈的燃燒,如同爆炸一般。在極短的時間內,釋放出的熱量相當於平時的上千億倍,這被稱為氦閃。這時的亮度會增加5-10個星等。釋放出的能量會使核心處的氦解除簡併態。然後太陽會向內收縮,溫度會大幅度的下降,但亮度依然會比現在的太陽亮。然後氦穩定的燃燒,並轉化為碳,直到燃燒殆盡形成一個由碳的簡併態構成的白矮星(好大一顆鑽石)。

圖:太陽演化過程

回到題主的問題上,在太陽變成紅巨星前,地球已經開始受到高溫的威脅。太陽的光度每10億年增加約10%,在10億年後,地表將不會再有液態水的存在。人類如果這時候還在地球上,只能生存在地底世界。地表也不可能有複雜的生命形式存在了。

人類文明要繼續延續下去,應該會在1億年後離開地球,前往離太陽較遠的火星定居,然後逐漸向太陽系外側移居,再下一個目標可能是木衛二和木衛六。人類必須在太陽發生氦閃時離開太陽系,因為這時太陽釋放出來的能量相當於整個銀河系在那一刻釋放的能量。或許在此後,人類可以迴歸太陽系,可能那時地球還存在著,我們應該也有了恢復地球生態的能力……

圖:


康斯坦丁·埃杜阿爾多維奇·齊奧爾科夫斯基(1857年9月17日-1935年9月19日),俄羅斯和蘇聯的火箭專家和宇航先驅

最後,我們以俄國航天先驅齊奧爾科夫斯基的一句話作為本文的結束語:“地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠生活在搖籃中。”


個人淺見,敬請指正……


講科學堂


太陽在變成紅巨星之前,人類有什麼辦法迴避,並生存下來?

太陽未來的紅巨星時代地球是無法逃避的,除非有安裝一臺巨大的發動機將地球推離軌道,否則地球將在太陽的紅巨星內部運行!為何有如此之說?其實宇宙中有很多太陽的影子,已經演化到了恆星的各個階段,看到它們就能看到太陽的未來!

這顆恆星的質量是太陽的1.5倍,如果不考慮其他因素僅僅計算比例的話太陽未來的紅巨星時代半徑將超過1.6億千米,而地球的軌道半徑才1.5億千米,如果地球不脫離這個軌道的話,紅巨星的後時代裡地球將會成為太陽最後的晚餐!

土星和木星的衛星將成為新的宜居之地,這是地球文明最好的去處,同在太陽系距離也不遠!

上圖間距是1.5億年,您可以數一數,到最大的紅巨星時代大概需要多少年,但並不能等到那個時代人類再搬家,因為紅巨星的早期即可讓地球溫升至滅絕文明的程度,這個時間大概是多久呢,目測大概20億年-30億年......

所以說呆在地球上是沒有前途的,不過還有20億年,時間還長著呢......!


星辰大海路上的種花家


不請自來

看到此標題,我就想起了不久之前聽的一款電臺節目,裡面就介紹了很多關於宇宙自然科學的知識,那麼我也藉此機會,向大家賣弄一下。


宇宙大爆炸之初,物質散亂地分部在宇宙各處,由於質量分佈的不均勻,一些大質量的物質開始吸引一些小質量的物質。物質逐漸逐漸地積累起來,最後形成了宇宙中的第一代恆星,當然這時候還沒我們太陽什麼事兒呢。但是由於第一代恆星普遍質量和體積都非常的大(大概是今天太陽質量的十倍以上),恆星內部向外的張力與它表面向內坍縮的壓力達不到平衡,所以第一代恆星都是短命的,只存活大概40-50億年。在它們死亡之時,整個恆星會向外噴射出大量的物質和能量,這一過程被稱為“超新星爆炸”。


太陽,是離我們最近的恆星,誕生於大概50億年前,是第一代超新星爆炸的產物聚集而成,屬於宇宙大爆炸以來的第二代恆星。它在我們的日常生活中扮演著不可或缺的重要角色,地球上所有能量幾乎都是來自於太陽。然而作為一顆恆星,它也將不可避免地走向死亡,那麼接下來就讓我來為大家描述———太陽的“死亡之旅”。

目前的太陽,正處於整個恆星生命中的壯年,它還可以為我們穩定地提供長達20多億年的能量,所以目前大家完全沒有必要擔心。但是,

在接下來的10億年間,太陽的亮度將會提高10%,屆時整個地球的溫度也會相應地上升,”溫室效應“會比現在更加嚴重。距現在30億年後,太陽雖說還沒有進入最後的階段,但也已經是”老齡“了。那時太陽的亮度將會提升40%,地球的海水達到了沸點,人類已經不能在地球上生活了。如果人類想要移居外太空的話,最好選在距現在20億年左右,而火星無疑是一個很好的選擇。現在的火星對我們而言還太過寒冷,可在20億年後,火星將變得和現在的地球一樣溫暖舒適。距現在50億年後,太陽正式步入晚年,太陽內部的氫燃燒殆盡,開始燃燒氦。

這種情況導致太陽的能量不斷向外擴散,整個太陽的體積也不斷增大,在幾百萬年的時間裡就能將水星吞沒。再持續幾百萬年之後,太陽已經大到可以將金星吞沒了。而在之後的一千萬年,太陽就徹底將地球吞食了,此時的太陽,已經完全變為一顆紅巨星,而它的恆星之路,也走到了終點。紅巨星的狀態大概持續將近1億年,太陽的內核與外表面也逐漸地分離,最終將它的外表面拋離出去。它的外表面轉化為物質和能量分散在宇宙中,而太陽剩餘的內核也將坍縮成一顆新的星球——白矮星。


整個太陽的”死亡之旅“就到這裡結束啦,對本期回答或者天文知識有任何疑問的小夥伴都可以私信問我,覺得小編回答幫到您的可以點一下右上角的關注哦!!


爐邊老郭


造物者,在138億年前就把這個問題考慮周全了,恆星用於孕育生命,但恆星死亡後會吞噬生命所在的天體,於是造物主就給有生命的天體安置多個遷徙星球,地球人遷徙到遠端火星是必然的過程,為了躲避太陽死亡時吞噬地球。

移居火星是人類在太陽系唯一一次遷徙,之後是直接遷出太陽系,要麼尋找更大的地球,要麼遊離在銀河系各處,居住在容納100億人的超級宇宙飛船裡。


空間沉降力


把地球變軌就OK啦,大不了駕駛“地球號”宇宙飛船去最近的穩定恆星定居啊😊,地球自己的熱核原料夠我們用幾千萬年了


愛誰誰2012


你們一竅不通還喜歡吹牛逼,我雖然懂也沒硬何人能夠實現出來了,我己經決定再也不會發明出來了,我準備看水流舟。


夢夢便利店


人類根本無可能存活,除非人類能變異到非物理形態,但那又是人類嗎?這問題跟現在的年代無法對等,只能是幻想並且是提早白費精力的嚴重錯時差幻想


JackG468


會有的,一是水到渠成,二是車到山前必有路。人類不是正在為此付出艱辛老哭苦嗎!


逍遙144112844


藏到木星或土星後面,建立空間站,可以在木星上收取核聚變資源。水可以在木星的衛星上汲取,但到那時人類應該已經可以飛出太陽系了


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