放眼我們身邊的世界,是如此的豐富多彩。
更迭的四季、繁復(fù)的生物、人文與科學(xué)、科技與文明,誰(shuí)也不會(huì)想到在數(shù)十億年之后,這一切都將歸于虛無(wú),宇宙間沒(méi)有太陽(yáng),也沒(méi)有地球,沒(méi)有誰(shuí)還記得這里曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的一切。這聽(tīng)起來(lái)讓人的心中五味雜陳,但卻又無(wú)可避免。對(duì)于人類而言,地球就是一切,但對(duì)于宇宙而言,星辰的誕生與消亡都只是平常之事,每一秒鐘都有數(shù)之不盡的恒星和行星誕生,同時(shí)也有數(shù)之不盡的恒星和行星消亡。想知道50億年以后的太陽(yáng)和地球是個(gè)什么樣子嗎?讓我們將目光移向413光年之外吧,那里就有一個(gè)曾經(jīng)的“太陽(yáng)”和一個(gè)曾經(jīng)的“地球”。
在距離地球413光年之外,有一顆白矮星,這是一顆已經(jīng)被編號(hào)的白矮星,我們稱之為“SDSS J1288+1040”。
根據(jù)目前的觀測(cè)數(shù)據(jù),SDSS J1288+1040的質(zhì)量大約為太陽(yáng)質(zhì)量的70%。恒星在轉(zhuǎn)變?yōu)榘装堑倪^(guò)程中會(huì)向外拋撒出大量的物質(zhì),根據(jù)現(xiàn)有的計(jì)算,如果太陽(yáng)轉(zhuǎn)化為白矮星,那么剩余質(zhì)量約為現(xiàn)有質(zhì)量的54.05%,所以SDSS J1288+1040曾經(jīng)可能是一顆比太陽(yáng)略大的恒星。作為一顆白矮星,SDSS J1288+1040并不孤單,因?yàn)樵谒闹車€存在著一個(gè)碎屑環(huán),而在碎屑環(huán)之中還存在著一個(gè)直徑在600公里以上的天體,從密度上來(lái)看,它很有可能是一顆巖質(zhì)行星的內(nèi)核。
科學(xué)家也給了這個(gè)直徑600公里的天體一個(gè)編號(hào),即“SDSS J1288+1040b”。
如果說(shuō)SDSS J1288+1040曾經(jīng)是一個(gè)“太陽(yáng)”的話,那么SDSS J1288+1040b曾經(jīng)就是一個(gè)“地球”?,F(xiàn)在讓我們的思緒回到數(shù)十億年之前,回到它們還是恒星和行星的時(shí)候,看看它們是如何演變?yōu)楝F(xiàn)在這幅樣子的。在很久很久以前,SDSS J1288+1040b還是一顆巖質(zhì)行星,也許它的上面也像地球一樣存在著生命,它與其它的行星一起圍繞著一顆名為SDSS J1288+1040的恒星運(yùn)行。恒星為周圍的天體帶來(lái)了光和熱,而它光和熱的來(lái)源就是其內(nèi)部的氫核聚變。恒星表面看起來(lái)一個(gè)熊熊燃燒的大火球,但實(shí)際上它的氫核聚變只發(fā)生在內(nèi)部最核心的區(qū)域。
恒星中心區(qū)域通過(guò)氫核聚變所產(chǎn)生的能量會(huì)向外輻射,于是就在核心區(qū)的外圍形成了一層輻射區(qū),由于輻射區(qū)的存在,核聚變所產(chǎn)生的能量只能向外傳遞,而輻射區(qū)外圍的恒星物質(zhì)卻不能夠進(jìn)入恒星的內(nèi)部。
所以,當(dāng)恒星內(nèi)部的燃料,也就是氫,用盡之后,恒星的外圍其實(shí)還有大量氫元素的存在。在恒星內(nèi)部燃料耗盡之后,所產(chǎn)生的能量迅速衰減,無(wú)力對(duì)抗自身的引力,所以體積就會(huì)開(kāi)始收縮,體積的收縮使得恒星整體溫度和壓力提升,終于,氦核聚變的條件滿足了,在氫核聚變中產(chǎn)生并積聚在恒星內(nèi)部的氦元素一下子被點(diǎn)燃了,瞬間,恒星就如同爆炸一般釋放出了巨大的能量,這就是氦閃。
與此同時(shí),由于恒星整體溫度和壓力的提升,恒星外圍的氫元素也被點(diǎn)燃了,所以在恒星的外層也開(kāi)始了核聚變反應(yīng),這被稱之為“氫殼層聚變”。
由于氫殼層聚變會(huì)釋放出巨大的能量,所以恒星外層物質(zhì)會(huì)被釋放的能量吹起來(lái),從外表來(lái)看就是恒星的體積急劇膨脹,變?yōu)榱艘活w紅巨星。最終,隨著恒星的聚變不斷向更重的元素推進(jìn),終于耗光了全部的燃料,此時(shí)再?zèng)]有什么力量能夠阻止恒星進(jìn)一步坍縮,于是它成為了一顆不再會(huì)發(fā)光發(fā)熱的白矮星,緊靠剩余的溫度而閃爍著微弱的光芒。
隨著恒星的膨脹和氦閃的發(fā)生,恒星周圍的行星因受到巨大的沖擊而碎裂了,有一些在恒星的膨脹過(guò)程中被恒星所吞沒(méi),而剩余的一些則聚集在一起成為了這顆白矮星的碎屑環(huán),其中就包括SDSS J1288+1040b。
相比其它的行星而言,SDSS J1288+1040b無(wú)疑是幸運(yùn)的,它并沒(méi)有變得面目全非,至少還剩下了一個(gè)完整的內(nèi)核??粗鳶DSS J1288+1040和SDSS J1288+1040b,就如同看著50億年以后的太陽(yáng)和地球,只是不知道那個(gè)時(shí)候會(huì)不會(huì)有像我們一樣的智慧文明發(fā)現(xiàn)我們的殘骸,并像我們一樣腦補(bǔ)出這樣一段歷程。其實(shí),我們的地球恐怕并沒(méi)有SDSS J1288+1040b這般幸運(yùn),因?yàn)槲覀兯幍奈恢镁嚯x太陽(yáng)太近了,很可能會(huì)在太陽(yáng)膨脹的過(guò)程中被吞沒(méi)其中。
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