50亿年后的太阳将会膨胀吞噬地球,是什么原因让它膨胀呢?

要搞清楚50亿年后太阳为什么会发生膨胀,那我们就得先搞清楚太阳燃烧的机制,这和我们普通的燃烧完全就是两码事。那具体是咋回事呢?

今天,我们就来说一说这个话题。

太阳的燃烧机制

你可能知道,太阳的燃烧机制其实是核聚变反应。不过,不知道你想过没有,为什么太阳可以自发的启动核聚变反应?毕竟,我们制造一颗氢弹本身就不是一件容易的事情,要不然世界上拥有核武器的国家也就不会那么少了。

实际上,太阳的核聚变反应和它自身的引力有关。具体来说是这样的,我们都知道太阳是太阳系的主导,实际上它比我们想象中的还要大得多,

太阳占据整个太阳系总质量的99.86%以上

。也就是说,其他的天体总共加起来,连0.14%都不到。因此,太阳自身的引力是十分巨大的,这就导致太阳内核的温度和压强在引力的作用下急剧升高,

大概可以达到1500万度以及200多万个大气压。

不过,这个温度是不足以促发核聚变反应的,核聚变反应最起码需要1亿度,科学家引爆氢弹其实就是先引爆原子弹,使得温度可以达到氢弹引爆的温度。

这个温度和压强使得太阳内核就会达到一种状态,是有别于固态、液态、气态的等离子态。在这种状态下,电子获得了足够多的能量,于是脱离了原子核的束缚。所以,太阳内核更像是一锅

子粥,电子和原子核到处乱跑。

要知道原子核是带正电的,同种电荷相排斥。核聚变说白了就是原子核之间的融合,整个过程会损失一部分质量,这部分质量以能量的形式释放出来。但是这个过程需要克服原子核之间的静电斥力。

从宏观视角来看,这一切本不该发生。但是在微观世界中存在一种叫做隧穿效应的现象。说白了就是宏观世界中原本需要能量才能完成的事情,在微观世界中,即使没有能量也有可能完成。只不过这个概率很低很低。

但由于太阳足够大,粒子数足够多,最终还是可以引发核聚变反应,只不过不会像氢弹那样一下全炸了。而太阳的核聚变实际上是氢原子核的核聚变反应,生成的是氦原子核。

太阳为什么会膨胀?

实际上,太阳是富含氢元素的。因此,氢原子核可以烧很久很久,科学家计算后得出,这个过程大概可以持续100亿年的时间。而如今只过了40多亿年,这意味太阳还有50多亿年才会把氢原子核烧完。

如果到了50多亿年后,氢原子核烧完了。这个时候,由于太阳的内核都是氦原子核,而氦原子核要被点着的条件远比氢原子核聚变要难得多,大概需要2亿度。因此,这个时候太阳的内核会急剧收缩,而外壳由于会膨胀开来,太阳就会变成一颗红巨星。内核在引力作用下最终点着了氦原子核的核聚变反应,生成氧原子核和碳原子核。

由于太阳核心温度的急剧上高,这时候核心周围的物质也会被推开。所以,太阳的外层物质会逐渐开来,最终会膨胀到原来尺度的200多倍。此时的太阳会吞没水星和金星,大气层可达到地球轨道附近。至于太阳会不会吞噬地球,目前来说还无法确定,但能确定的一点就是,那个时候地球不会有生物了。

就在氦燃烧的过程中,外壳会逐渐和太阳的核心彼此脱离,弥漫在整个星际空间当中,最终成为行星状星云。

氦燃烧的过程其实要比氢燃烧的过程猛烈的多,因此氦会很快烧完,这时候内核还会继续收缩。不过太阳内核此时的质量不足以引发碳原子核和氧原子核的核聚变反应。因此,太阳会最终成为一颗白矮星。白矮星的脾气是很暴躁的,会刮很强的辐射风。

所以,太阳的膨胀实际上就是自身演化过程中的一部分,是太阳一生中一定会经历的。只不过,那个时候人类应该早就灭绝了。即使没有灭绝,应该要早就找到了其他的宜居星球,而不会傻傻地待在地球等死。