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當太陽毀滅時,哪個世界會倖存下來?

地球上沒有任何東西是永恆的,這是一個真理,它甚至延伸到我們在天空中看到的所有天體。太陽給我們太陽系的每一個世界提供光和熱,尤其是滋潤著地球萬物。目前,太陽的核心是把氫聚變為氦,通過愛因斯坦的E=mc^2,把少量的質量轉化為純能量。

太陽的核聚變反應不會永遠持續下去,因為核心的燃料是有限的。在過去將近50億年里,太陽已經失去了相當於土星的質量。再過50到70億年,它的核心燃料將完全耗盡。在膨脹成一顆紅巨星之後,太陽最終會把它的外層吹掉,形成一個行星狀星雲,它的核心坍縮成一顆白矮星。對一個局外人來說,這將是一個美麗而壯觀的景象。但在我們的太陽系內部,它將導致遍地的災難。

行星狀星雲

要知道,紅巨星擁有十分巨大的尺寸。對於我們來說,現在的太陽就已經很大:它的直徑大約140萬公里(重達地球質量的33萬倍),但與紅巨星相比,這個尺寸是微不足道的。在同樣的質量下,我們的太陽將會增長到現在的100倍,至少吞沒水星和金星。當太陽膨脹並失去質量時,地球很可能會被推出去,但它也有可能被吞沒,天文學家目前對地球是否能倖存還存在分歧。

如果地球沒有被吞沒,那麼,靠近太陽的地球和火星都將變成燒焦、貧瘠的世界。地球上的海洋和大氣層將會沸騰並被剝離,我們將變得無空氣,就像今天的水星一樣。這些影響將遠遠超出內太陽系的岩質行星。

紅巨星不僅僅尺寸巨大,它仍然擁有成千上萬的溫度,其光度至少是現在太陽的幾千倍。在紅巨星階段,多達太陽質量的三分之一到一半的物質會被噴射出來,它們將會把極端溫度帶向太陽系的外圍區域。小行星和彗星將會熔化,失去所有揮發性的成分,只留下它們的岩石核心。

由於氣態巨行星的質量足夠大,它們可以繼續保留氣體外殼。也許隨著太陽進入紅巨星階段,氣態巨行星的氣體外殼可能會增加。例如,我們今天在太陽系外的紅巨星周圍發現的行星都是氣態巨行星,它們比木星還要大得多。這可能是一種選擇效應,也就是說,我們看到這些星球是因為它們是最容易看到的類型,但這也可能是不可避免地會發生的事情。

當大量的物質離開太陽時,它們將會遇到這些擁有強大引力場的巨行星。這些巨行星的引力將會捕獲太陽噴發物,從而使大小和質量都得到增加。也就是說,那時的木星、土星、天王星和海王星可能都比現在更大。

但由於太陽將會變得十分熾熱和明亮,這會導致大部分的外太陽系天體被完全摧毀。每個氣態巨行星都有環形系統,雖然土星是最著名的,但另外三顆巨行星也都有光環。這些光環大多是由各種冰構成,比如水冰、甲烷冰和乾冰。由於太陽散發出的極端能量,不僅這些冰會融化,而且單個分子會變得充滿能量,以至於它們會被噴射出太陽系。

土星和土衛二

同樣地,在這些巨行星周圍的富水衛星也是如此。木衛二的冰凍表面有水冰,它將完全蒸發掉。土衛二的情況也一樣,除了岩石和金屬的核心之外,整個外層都會消失。實際上,四顆巨行星周圍的所有衛星都將會出現體積顯著縮小,因為它們的大氣層會沸騰,它們的外層會融化並消失,只有這些衛星的岩石和金屬內核依然存在。而如果有些衛星完全由揮發物組成,它們可能會完全消失。

即使是柯伊伯帶中最大、最著名的天體也不能倖免於這種麻煩。雖然柯伊伯帶天體距離太陽很遠,但像鬩神星和冥王星這樣的矮行星所接收到的太陽能將會多達如今地球接收到太陽能的4倍,這意味著它們的大氣層和表面也將完全消失。當太陽變成一顆紅巨星,而內太陽系的岩質行星被太陽吞沒或烤焦之時,像冥王星這樣的遙遠世界也不會變得宜居,它們也同樣會被烤焦。它們最終也只會剩下岩石和金屬核心,就像今天的微型版水星一樣。

在幾千萬年到幾億年的時間裡,柯伊伯帶之外可能有更多的溫和條件:大約80到100天文單位。在這短暫的宇宙時間裡,處於該範圍內的天體將會接收到與如今地球表面相同的陽光。然而,要創造一個宜居的世界,需要的不僅僅是陽光,還需要足夠的質量、合適的尺寸和合適的成分。要知道,儘管月球和地球在每平方米接收到的能量幾乎相同,但它們的宜居性卻截然不同。

然而,即使是目前假想中的第九大行星也可能離得太遠,它最終並不會變得宜居。而在合適距離上的一切天體都太小了,根本無法容納生命。氣態巨行星可能會膨脹和生長,失去它們的光環和許多衛星,但其他的一切都不過是一堆富含金屬的垃圾塊而已。數十億年後,太陽系將成為一場熔化的災難,只剩被剝去外層的行星、衛星和其他天體的核心殘骸。

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