太陽正逐漸膨脹
當(dāng)前科學(xué)界估計(jì)太陽的年齡已經(jīng)達(dá)到了46億年左右,對于未來太陽還能存活多少年,在2023年之前,學(xué)界普遍認(rèn)為太陽還能存活50億年以上。
太陽的成分是73%~75%的氫、24%~25%的氦,以及少量其它的元素。
因?yàn)楹け葰渲?,所以氦會在今后的幾十億年時(shí)間里逐漸朝著太陽中心聚集,太陽表面的氫在占比上會越來越大。
(太陽)
氫的核聚變反應(yīng)比氦劇烈,所以在未來幾十億年時(shí)間里太陽會越來越亮??茖W(xué)家估計(jì)每過1億年太陽就會比原先亮1%左右,到40億年后太陽的亮度會比現(xiàn)在高出40%左右。
同時(shí)因?yàn)樘柋砻娴木圩兎磻?yīng)越來越劇烈,以及太陽表面的氫占比越來越大,所以太陽的體積也會逐漸膨脹。
到大約50億年后,太陽的體積會膨脹到現(xiàn)在的200倍左右。這個(gè)體積已經(jīng)使得太陽抵達(dá)了地球當(dāng)前的位置。也就是說,在大約50億年后,地球就會被太陽所吞噬。
(太陽將吞噬地球)
不過在2023年之后,有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)原先關(guān)于太陽消耗氫的速度模型有問題。
科學(xué)家原本認(rèn)為太陽在過去46億年時(shí)間里燒掉了50%左右的氫,但根據(jù)最新的模型計(jì)算,太陽在過去46億年已經(jīng)燒掉了53%~55%的氫,太陽膨脹的速度比以前科學(xué)家計(jì)算的更快。
所以地球也并沒有給人類留下50億年的時(shí)間,在未來40多億年左右,太陽的體積就會膨脹到足以吞噬地球了。
(太陽結(jié)構(gòu))
太陽膨脹帶來的氣溫問題
此外說到太陽的膨脹,就算太陽的體積還沒有膨脹到足以吞噬地球,它體積逐漸增大的過程也會對地球的生態(tài)環(huán)境造成毀滅性打擊。
因?yàn)?strong>在太陽逐漸膨脹的這個(gè)過程中,太陽表面距離地球會越來越近,能釋放到地球表面的能量會越來越多,地球表面的溫度也會越來越高。
事實(shí)上當(dāng)前地球上因?yàn)闅鉁靥嵘呀?jīng)出現(xiàn)很多問題了,其中最明顯的問題就是海平面提升。
很多太平洋島國因?yàn)楹F矫嫣嵘?dāng)前已經(jīng)有很多國土被淹沒在了海面之下。如果全球氣溫繼續(xù)提升,很多太平洋島國估計(jì)全國領(lǐng)土都會消失。
因此這些年來國際社會也在積極的討論氣候問題,想辦法延緩全球氣候變暖的速度。
(全球氣溫提升導(dǎo)致海平面提升)
其中比較受重視的研究氣候問題的組織,就是巴黎氣候協(xié)定了。當(dāng)前包含中國在內(nèi),已經(jīng)有大約180個(gè)國家加入了巴黎氣候協(xié)定。
中國這些年里不斷的發(fā)展新能源,關(guān)注碳排放的問題,為的就是減少溫室氣體的排放,延緩地球氣溫升高的過程。
而全球人如此大動干戈,實(shí)際上爭的也就是那1度2度的氣溫。
根據(jù)相關(guān)研究,因?yàn)槿祟惖墓I(yè)活動,從1850年到1900年,人類工業(yè)發(fā)展最迅猛的50年時(shí)間里,地球氣溫也不過是提升了1.55攝氏度。
(人類工業(yè)活動導(dǎo)致了全球氣候變暖)
就這幾度的氣溫提升就已經(jīng)把人類折騰得難受,可以想象的是,如果地球氣溫10攝氏度、20攝氏度的提升,對地球生態(tài)的影響會有多恐怖。
地球的亮度每隔1億年提升1%左右,10億年后提升10%。在太陽亮度提升10%的情況下,地球表面氣溫受云層變化、溫室氣體含量等一系列影響,提升的氣溫會達(dá)到6~19攝氏度。
(地球表面溫度提升)
即使是最樂觀的估計(jì),地球表面氣溫提升6攝氏度,對地球生態(tài)的影響都會非常恐怖,這個(gè)溫度變化足以引發(fā)新一輪的生物大滅絕了。
更要命的是,地球氣溫的提升還可能帶來連鎖反應(yīng)。
因?yàn)?strong>當(dāng)前全球凍土層中封存著大量的甲烷和二氧化碳,隨著全球氣溫提升,這些甲烷和二氧化碳會隨著凍土層的融化快速釋放到大氣中。
大氣中的溫室氣體含量提升,會進(jìn)一步提升地球的“保溫能力”,地球升溫會更快。
(溫室氣體釋放會加快地球溫度提升速度)
因此太陽對地球的影響雖然是穩(wěn)定且持續(xù)增長的,但因?yàn)榈厍虮旧泶髿獬煞值淖兓?,地球升溫的速度會越來越快?/p>
將地球大氣成分變化的變量算進(jìn)去,在10億年后地球升溫19攝氏度都算一個(gè)保守的估計(jì)了。
所以在未來40多億年時(shí)間里,太陽的體積會足以吞噬地球。但在未來10億年以內(nèi),隨著地球溫度提升,那時(shí)地球也會變得不適宜人類居住。
(地球會首先因?yàn)闅鉁靥嵘兊貌贿m宜居住)
最終地球會變成類似于金星的狀態(tài),整個(gè)大氣層內(nèi)充滿了溫室氣體,地表溫度達(dá)到400多攝氏度。
可以對月球、火星殖民
當(dāng)然對人類來說,人類也有很多方法延長太陽系內(nèi)的宜居時(shí)間。
其中最容易實(shí)現(xiàn)的,是對火星、月球進(jìn)行移民。
因?yàn)樵虑蚝突鹦菦]有大氣層或者是大氣層非常稀薄,這就導(dǎo)致這些星體不會因?yàn)闇厥覛怏w的問題,出現(xiàn)表面溫度快速升高的問題。
(火星、月球幾乎沒有大氣層)
也就是說,地球可能會在未來10億年內(nèi)會變得不宜居,但月球和火星會在未來20~30億年的時(shí)間里,溫度才達(dá)到地球未來10億年左右的樣子。
如果人類能完成對月球,尤其是對火星的殖民,人類就能再在太陽系類多待10億多年了。
至于如何對月球、火星進(jìn)行殖民,在這些星球上“挖洞”,然后建造地下城市是一個(gè)不錯(cuò)的方案。
一來月球和火星的地核已經(jīng)停止活動,這些星體不會再因?yàn)榈刭|(zhì)板塊運(yùn)動出現(xiàn)地震。這也意味著在月球和火星上建造地下城市會非常安全,大家不用擔(dān)心地震導(dǎo)致這些地下城市塌陷。
(月球和火星的地質(zhì)活動已停止)
二來人類生活在地下城市中,月球和火星的土層可以形成保護(hù)層,避免隕石撞擊等事故。
三來在月球、火星沒有大氣層的情況下,太陽釋放能量對其的影響,是直接作用在月球、火星“地表”的。
如果人類建造地下城市,就會發(fā)現(xiàn)地下城市會更加的“涼爽”。
因此如果人類能在月球、火星上建造地下城市,人類再在太陽系中多待10~30億年不成問題。
(殖民月球想象圖)
信息來源: 【1】經(jīng)濟(jì)日報(bào)·《實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)難度大》 【2】光明網(wǎng)·《黑洞吞噬恒星!太陽的未來如何?》
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