在科幻小说中,常常会做出很多设想,尤其是一些灾难,比如:太阳炸了,或者太阳熄灭了。那如果太阳熄灭了,人类到底能撑多久呢?我们可以来简单地解释一下这个问题。
太阳系
首先,我们要搞清楚太阳在太阳系当中所起到的作用。太阳的质量占据整个太阳系总质量的99.86%以上,是太阳系中绝对的主宰。
而太阳并不是谁一把火给点着的,也就是说,我们不可能依靠浇水就能把太阳给扑灭。太阳能够点着的根本原因在于它自身质量巨大,导致内核的温度和压强急剧上升,温度可以达到1500万度,而压强可以达到200多万个地球大气压。
仅仅如此也就算了,由于量子隧穿效应的存在,太阳内核的氢原子核会发生核聚变反应,生成氦原子核,损失的质量以能量的形式释放出来。据估算,太阳每秒钟要损失420万吨的质量。也就是说,如果我们要把太阳熄灭,其实只有两条路径,一条路径就是克服太阳的引力结合能,强行把太阳掰开;另一条路径就是等着太阳自己凉凉。
把太阳强行掰开
如同上文所描述那样,太阳能被点燃是因为引力。所以,要想扑灭太阳的一个办法就是掰开太阳,这其实需要克服的就是引力结合能。当然,人力的力量是完全做不到的,连载人航天靠近太阳都是做不到的。所以,我们科幻一点,可以认为有个高级文明能做到,又或者就让太阳直接消失。反正,最终的结果就是在现在太阳的位置不再有那么一个太阳了。那结果会咋样呢?
在太阳消失之后,其实地球是来不及反应过来的。因为引力传播的速度是光速,所以,太阳系的天体是一个一个地飞出去,先是水星,然后是金星,8分20秒后,地球也沿着轨道的切线方向飞出去,地球之后就是火星,金星……
也就是说,这个时候就真的是“流浪地球”了,那地球上的人类会如何呢?
当太阳消失在天际是,其实地球已经开始在沿着轨道切线方向飞出去了,这两个事件是同时发生的。从那刻起,地球的能量来源就没有了,地球上的植物都会相继死亡。而如果那个时候人类没有发生暴乱的话,那人类兴许还能多挺一会。如果发生暴乱,可能就会直接凉了。我们就说说如果是前者,人类应该咋做。其实最有效的办法就是集中力量开发地下。原因是太阳消失后,地球其实就是在一个慢慢凉透的过程,唯一的热泉是地球的内核。
地球的表面会变成冰天雪地,如果继续留在地表只会被冻死。所以,需要转战到地下去,并且可以利用地球内部的热量维持一段时间。当然,人类可以利用核能源来维持,但这个情况并不会持续很久,如果核能源用完,地球完全凉透,那人类也只能灭绝了。所以,人类能坚持多久,取决于还能利用的能量能坚持多久。我觉得乐观估计也不会超过1个月。
太阳自己凉凉
太阳是一个黄矮星,按照目前的模型估算,太阳处于主序星的时期大概是100亿年,目前已经度过了46亿年。也就是说,太阳维持氢原子核的核聚变反应还有大概50多亿年的时间。这并不是说,人类可以平安无事地活到那个时候。实际上,太阳由于自身质量的减少,引力对于核聚变反应的束缚在减弱。于是,太阳的辐射强度是在逐渐增加的,按照目前的估算来看,乐观估计,如果人类没有灭绝,地球最多能再待20亿年。20亿年后,地球将热得不再适合居住。
也就是说,如果待在地球上,人类根本等不到太阳凉的那一天。我们这里假设人类有了耐高温的能力,那人类还能坚持多久呢?
大概在太阳100亿岁时,太阳膨胀起来,到那个时候太阳的大气都能达到地球轨道附近。所以,地球有可能会被吞噬掉。即使没有吞噬掉,地球的环境也会变得极端的恶劣。所以到了这个阶段,地球上不太可能会有生物能够存在的。
要等到太阳自己凉,还需要再过10亿年,这似乎,太阳会成为一颗白矮星,然后慢慢等待凉透。而白矮星的脾气特别爆炸,在它附近的行星都会遭殃,对行星上的生命也是毁灭性的打击。
因此,从这个角度来看,地球上的人类基本上是不可能撑得到太阳凉的时候,肯定是在太阳凉之前就灭绝了。(除非,我们有了星际移民的本事,移居到其他的恒星系。)