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天文学家绘制了太阳的生命图,故事的结局就是这样

  • 2022-08-12
  • Scien

有一天,我们的太阳将会死亡。

由于我们碰巧是太阳行星系统的居民,因此我们对何时以及如何发生这种情况非常感兴趣。

当然,我们不太可能看到它……但是,你知道,这是我们的家。我们想知道它最终会变成什么样子。抛开好奇心不谈,恒星演化模型可以帮助我们了解宇宙和我们自己在其中的位置。

“如果我们不了解我们自己的太阳——而且有很多我们不知道的事情——我们怎么能期望了解构成我们美妙星系的所有其他恒星,”天文学家奥拉·克里维说法国蔚蓝海岸天文台。

我们已经知道太阳未来会发生什么的一些细节。在接下来的数十亿年里,它将继续变得更热,最终耗尽其核心的氢。

核心将开始收缩,这一过程会将更多的氢带入核心周围的区域,形成氢壳。然后,氢开始聚变,将氦倒入核心,这一过程称为壳层燃烧。

在此期间,太阳的外层大气将膨胀很多,甚至可能膨胀到太阳的轨道,将其变成红巨星。最终,它会耗尽氢和氦,喷射出所有外部物质,形成行星状星云,核心将塌陷成一颗白矮星,这可能需要数万亿年才能完全冷却。

但主序结束的时间取决于每颗恒星的个体特征。就我们自己的太阳而言,事情何时会向南发展的大致数字总是需要更多的证据。

找到这一点的最好方法是在银河系中寻找生命不同阶段的类太阳恒星,然后将它们编织成一条时间线,模拟我们恒星的过去和未来。

根据欧洲航天局最新发布的数据盖亚银河系测绘项目,我们现在拥有了迄今为止最详细的太阳生命时间表。

盖亚的主要任务是以迄今为止最高精度绘制银河系地图,它配备了一套用于该任务的仪器。它跟踪天空中恒星的位置和运动,同时详细观察每颗恒星的亮度和光谱分类。

这些值可用于确定化学成分和温度等因素。它们也可以绘制在称为赫罗图,它给出了恒星年龄的估计。

你看,恒星的质量并不会随着年龄的增长而真正改变;而是会随着年龄的增长而变化。但它的温度确实非常显着,基于发生在恒星核心,通过亮度的变化来观察。

我们的太阳被分类为G型主序星,或黄矮星(尽管它实际上不是黄色的),并且是此类的一个相当典型的例子。

它的年龄约为 45.7 亿年,即主序星寿命的一半左右。它还能够进行核心热核聚变,产生 5,772 开尔文的表面温度。这意味着,观察其他 G 型恒星应该能让我们很好地了解太阳如何继续燃烧燃料,以及何时最终会熄灭。

克里维和她的团队最初开始梳理盖亚数据,因为他们想要精确观测温度相对“较低”在 3,000 到 10,000 开尔文之间的恒星。这是因为低温恒星往往比高温恒星更小,寿命也更长。因此,观察温度较低的恒星有可能揭示更多有关银河系和更广阔宇宙的历史和恒星演化的信息。

由于这个温度范围包括像太阳这样的恒星,因此这些数据可用于将质量和化学成分与太阳相似的恒星归零。这导致整个赫罗图上有 5,863 颗类太阳恒星,从非常年轻的到非常古老的。

通过仅识别最像太阳的恒星,克里维和她的同事们能够确认其消亡的时间。

与之前对太阳寿命的预测大致一致,其温度将在 80 亿岁左右达到峰值。它将在大约100亿至110亿岁的时候转变为一颗红巨星。

根据记录,地球上的生命只剩下大约十亿年,除非我们做了一些灾难性的愚蠢事情,或者灾难性的事情发生在我们身上。那是因为太阳的亮度增加了大约每十亿年百分之十;这意味着温度也在升高。这种变化听起来很小,但它将使地球不再适合我们所知的生命居住。

所以这很愉快。但仍有工作要做。新的类太阳恒星盖亚目录可以告诉我们更多关于我们如何以及为什么在这里开始的信息。例如,我们可以了解类太阳恒星的行为是否都相同。而且,更重要的是,寻找更多看起来像太阳系的行星系统。

目前,我们还没有发现任何系统似乎能够容纳我们所知的技术先进的生命。但答案就在那里。如果我们能找到他们的话。

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