科学解释电影《流浪地球》中,氦闪到底会不会在近期发生?

这段时间,大刘作品,国产科幻电影《流浪地球》火遍了中国大地,虽然相比好莱坞科幻巨制还有些差距,但作为我国首部硬科幻大制作电影,是具有里程碑式的意义的,震撼的画面、逼真的特效、中国风格剧情得到了大部分观众的认可。

科学解释电影《流浪地球》中,氦闪到底会不会在近期发生?

电影《流浪地球》海报

电影《流浪地球》故事背景建立在我们赖以生存的恒星--太阳,预计在300多年后将发生了氦闪,到时候地球温度将急剧升高,甚至可能被太阳吞并的危险,地球,我们的唯一家园将不合适人类居住,为此,人类计划带上地球离开太阳系,去往最近4.22光年比邻星,寻找新的太阳。那么,从科学的角度,太阳氦闪到底会不会在近期发生呢?下面就来聊聊。

氦闪是指质量介于0.8~2个太阳质量之间的恒星,在其进入晚年,即红巨星阶段所经历的由氦热核反应为碳和氧元素等的过程。这个过程进行的时间极短,仿佛一闪(闪这个词来自于印度)就没,因此称为氦闪,氦闪一般时间为100万年左右。有人要晕了,漫长的100万年时间还短吗?追溯人类的最远历史也就近100万年,怎么能称为“闪”呢?其实,“氦闪”相对于太阳的寿命来讲,的确是及其短暂,要怪就怪我们人类的寿命太短了。

科学解释电影《流浪地球》中,氦闪到底会不会在近期发生?

恒星氦闪

我们的太阳诞生于宇宙早期一颗超新星爆发所留下的残余,地球上存在着大量的金、银、铂等重元素就是证据,这些重元素只能在超新星爆发核聚变中产生。当超新星爆发剩余的物质--主要是氢元素在引力的作用下,滚雪球一样不断长大,内部的压力达到上千亿个大气压,温度上升到约1500万度的时候,核心部分的氢链式热核反应开始,放出极大的能量,和自身的引力达成平衡,一个全新的太阳诞生了。太阳内部氢不断聚变成氦,这个过程将延续100亿年左右,天文学上称为主序星阶段,是恒星最稳定的时期,我们的太阳现在处于主序星阶段中期,也就是说太阳稳定在主序星阶段大概还有30~40亿年左右。

随着太阳内部氦越积越多,氢即越来越少,氢核聚变产生的能量将减少,不足以抵抗自身的引力,体积将慢慢收缩,引发核心温度和压力的剧增,当核心温度达到1亿度以上时,核心大量的氦开始被点燃,氦热核反应开始了,这个过程就是氦闪,过高的温度和密度将爆发失控热核反应,几秒钟内产生正常恒星100万倍的能量,从而战胜自身引力,到时,太阳温度急剧升高、体积急剧膨胀,这就是太阳的红巨星阶段,时间大约维持100万年。在红巨星阶段半径将扩大200倍左右,将吞没水星和金星,达到地球绕日轨道附近,到时,地球将被烤焦,任何生命形式都无法生存。

科学解释电影《流浪地球》中,氦闪到底会不会在近期发生?

太阳红巨星阶段

此后,氦热核反应结束,太阳将死亡,在引力的作用下收缩,最终以电子简并压力抵抗住引力达到平衡,变成一颗主要由碳和氧构成的白矮星,表面温度将达10000度以上,密度达1.4吨/立方厘米。

科学解释电影《流浪地球》中,氦闪到底会不会在近期发生?

白矮星

所以,氦闪太阳整个寿命整个过程中还非常遥远,且非常短暂,对于人类生命而言却是显得非常漫长!在近期是不可能发生的,我们也有足够的时间发在科技,如果人类能延续到太阳氦闪的那天,我想,人类将早已有能力离开地球,足迹遍布银河系了,显然,也不会惧怕太阳氦闪,更不必带着地球去流浪。


分享到:


相關文章: