紅巨星是巨星的一種,是恒星演化末期的一種垂死狀態(tài)。根據(jù)恒星質(zhì)量的不同,存在期只有數(shù)百萬年不等,質(zhì)量通常約為0.5至8個(gè)太陽質(zhì)量。我們的太陽在幾十億年后,也將不可避免地演化成一顆紅巨星,不斷膨脹,吞沒內(nèi)行星,甚至連地球也不能幸免。我們的太陽系以及其他類似的恒星系的未來將是怎樣的呢? 膨脹的紅巨星將會(huì)吞沒那些離它太近的行星。 紅巨星的形成 宇宙中大多數(shù)恒星是主序星——在高熱、高密度的核心進(jìn)行核聚變反應(yīng),將氫原子轉(zhuǎn)變成氦,并且創(chuàng)造出能量。在恒星的生命周期大大部分時(shí)間里,其內(nèi)部氫燃料的燃燒產(chǎn)生的向外的力與向內(nèi)的引力可以保持平衡。當(dāng)恒星的氫燃料耗盡,向內(nèi)的引力就占據(jù)主動(dòng),將恒星壓縮得小而緊密。當(dāng)恒星的核心持續(xù)收縮到一定的密度和溫度,氦融合就會(huì)啟動(dòng)。根據(jù)恒星質(zhì)量的不同,氦融合的過程可能是漸進(jìn)的,也可能是爆發(fā)式的。氦融合產(chǎn)生的能量導(dǎo)致恒星膨脹到原來的尺寸的好幾倍。 紅巨星和太陽的比較。 紅巨星的直徑約為1到10億千米,約為我們太陽現(xiàn)在尺寸的100到1000倍。由于能量散布的區(qū)域擴(kuò)大了,其表面的溫度也相應(yīng)的降低了一些,只能達(dá)到2200至3200攝氏度,比太陽現(xiàn)在的表面溫度的一半稍微高一些。表面溫度的下降使得恒星的顏色傾向紅色,因此稱為紅巨星。 紅巨星的存在期為數(shù)百萬年不等,當(dāng)其氦耗盡,氦融合停止時(shí),又會(huì)出現(xiàn)一次收縮。氦燃燒完后,恒星的外層飄散成巨大的由氣體和塵埃組成的行星狀星云,恒星就此魂飛魄散! 貓眼星云,是由與太陽有著相似質(zhì)量的恒星演化成的行星狀星云。 太陽系的未來 大約在50到75億年后,太陽將成為紅巨星。經(jīng)過科學(xué)家們的計(jì)算,屆時(shí)太陽將變得異常巨大,足以吞噬掉目前太陽系里火星以內(nèi)的內(nèi)側(cè)行星,包括地球。然而,太陽的引力也會(huì)因?yàn)橘|(zhì)量的減少而減弱,因此火星和所有的外行星,都會(huì)往外移。地球的命運(yùn)不是很清楚。要是沒有潮汐力的話,那地球的軌道就會(huì)往外逃到差不多1.5天文單位。但近來研究發(fā)現(xiàn)因?yàn)榈厍蚝吞栍谐毕Γ厍蜻€是會(huì)被太陽的外氣層吞噬掉。 比較當(dāng)前作為主序星的太陽和將來成為紅巨星的太陽。 同時(shí),隨著太陽的不斷演化,也許會(huì)給其他行星帶來希望。當(dāng)太陽演化成紅巨星,其宜居帶也發(fā)生了改變,外行星離太陽越來越近,使其可能會(huì)落在宜居帶內(nèi)。 編譯/小三 歡迎關(guān)注同名微信公眾號“三體迷”! |
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