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如何拯救寿命只剩50亿年的太阳?  

2016-09-28 15:01:55|  分类: 科学研究(揭秘、 |  标签: |举报 |字号 订阅

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如何拯救寿命只剩50亿年的太阳? - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客

 还记得电影《太阳浩劫》吗?影片讲述了天文学家知道了太阳正在衰亡,所以一支勇敢的太阳营救小组带上一颗核弹飞向太阳,并试图启动一场巨型爆炸。

但说真的,用核弹来拯救垂死的太阳现实吗?

别扯了!

不过事实是这样的,太阳正走向死亡。太阳还需50亿年的时间才能耗尽其核心的燃料,当真的这样时,电影中的主角就无法用核弹来重启太阳。

但我们也不会看着太阳就这么死去。太阳与质量小得多的红矮星一样,也是由氢和氦组成。而红矮星被认为能持续燃烧数千亿年,甚至数万亿年。那我们可以做点什么来拯救太阳呢?

如何拯救寿命只剩50亿年的太阳? - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客

 

太阳的内部结构

首先,我们来了解一下太阳。太阳是一颗主序星,直径约140万公里。就像洋葱一样,太阳也是由多层构成的。最内层是核心,这个区域的温度和压力非常之高,能引发氢原子进行核聚变产生氦。这种核聚变反应是种放热过程,这意味着它释放出的能量要高于所吸收的。多余能量就以伽马辐射释放出,然后它穿过恒星,最后进入太空。这种辐射产生向外的压力,与向内的重力相抵消。太阳就是处于这种平衡之中。在核心之外,温度和压力低至无法引发核聚变。

下个区域被称为辐射区。这里很热,在太阳核心产生的伽马辐射光子在这里被原子随机吸收和重新发射,光子平均需要17万年的时间才能最终脱离。但该区域并没有足够热到引发核聚变。

在辐射区的外面是对流区,这个区域温度足够低至使太阳中的物质能够像熔岩一样运动。热等离子体从辐射区获得了巨大的热量,浮到了太阳的表面,释放出它们的热量,然后再沉下去。

太阳能用于核聚变的燃料只在核心,这只占太阳体积的0.8%与质量的34%。当太阳耗尽核心的氢之时,它会把最外层吹入太空,然后坍缩成白矮星。

辐射区就像防火墙一样,阻止对流区混合到太阳核心。如果太阳没有辐射区,对流区会给核心提供燃料,太阳将会耗尽所有的氢而不是就这么一小部分。如果太阳能像红矮星那样,它就能持续燃烧更久。

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红矮星的寿命很长

为了拯救太阳,能帮它能持续燃烧超过50亿年,我们需要一把巨型搅拌勺来搅动太阳。为了把辐射区和对流区的未燃烧氢送到核心,其中一个想法是用另一颗恒星撞入太阳。这将提供新的燃料,并能把太阳的氢混合起来。但这只是一次性的。你需要提供源源不断的恒星来持续混合,一段时间后,太阳的质量将会积累至产生超新星。这不是我们想要的。

另一种选择是剥离太阳的材料来产生红矮星。质量少于太阳35%的恒星是完全对流的,这意味着这些恒星没有辐射区。它们所有的氢燃料可以充分混合至核心,并能持续更久的时间。

想象一下未来的文明把太阳拆解成3颗单独的恒星,每一颗都能持续燃烧数千亿年,释放出仅1.5%的太阳能量。还有更极端的做法是,把太阳拆解成13颗红矮星,每颗只有太阳质量的7.5%。这些恒星仅能释放出0.015%的太阳光,但它们能持续燃烧10万亿年。

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 把太阳拆解成13颗红矮星

那如何把氢从太阳中取出来呢?用激光就行。把强大的太阳能激光直接对准太阳表面的一点照射,这将加热照射点,并产生一股强大的太阳风。太阳就会把自身物质吹向太空。然后可以利用磁场或重力来引导喷流,进而把它们收入其他恒星之中。这对于我们而言,简直脑洞大开。但对于卡尔达肖夫Ⅲ型文明(即星系文明)而言,这只是家常便饭。

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