深度科普:太阳熄灭后8分钟人类才能感知到?错,至少需要10000年

360影视 欧美动漫 2025-05-13 16:00 1

摘要:于是,有人突发奇想,提问道:如果太阳“熄火”,我们需要多久才能发觉?大家下意识的反应往往是8分钟多一点,然而这个问题的答案并非如此简单!

太阳,它是地球上一切生命活力的源泉。因此,我们都明白太阳对我们的太阳系而言意义非凡。

于是,有人突发奇想,提问道:如果太阳“熄火”,我们需要多久才能发觉?大家下意识的反应往往是8分钟多一点,然而这个问题的答案并非如此简单!

8分钟并非一个完满的科学解答!我们今天来重新深入剖析这一问题,以期提供一个让你们满意的科学解答。

太阳释放的能量波及整个电磁波谱,从低频的无线电波到可见光,再到高频的X射线(只是纳米波长中的一小段)。太阳的表面在高达5800开尔文的温度下燃烧,这个温度足以融化(或者升华)我们所知的几乎所有物质,包括钨、钻石以及所有化合物。

我们地球恰巧与太阳保持了1.5亿公里的距离,不多不少,一切显得那么巧妙。

但若太阳的核聚变停止,我们多久后能发现这一变化呢?

多数朋友只知其一,不知其二。此问题存在两种解答方式,接下来我将逐一为各位解答。

若将任何物质加热至5800开尔文,它便会如太阳一般发光,如同家用电灯一般。举例来讲,如果我们突然大幅降低太阳的温度,使其不再发光,那在地球上,我们需要多久才能发现这一变化?

在这种情况下,太阳骤然不发光,或者说是被彻底遮挡。我们要认识到的一点是,当你“关闭”太阳时,太阳最后的光线还在以光速向我们飞驰而来!因此,基于地球的运行位置,我们将在不到8.5分钟的时间内迎来夜空。在这一刻,太阳会从原本的耀眼光芒骤然降至零亮度。这是我们最常听到的那个答案,简洁而富有趣味。

然而,上述情况仅是理想状态,实际上没有任何事物能让太阳瞬间降温。

若你寻求一个更加实际的科学解答,那么来看看下面这种情况:

假设太阳内部的核心核聚变突然停止。

这会更加有趣,也更加贴近现实,当然也更加难以解答。让我们探索一下太阳内部会发生什么。

太阳的核心,也就是四分之一深度的地方,温度远超5800开尔文,大概在1500万开尔文左右。在太阳内部,每秒钟约有6.2亿吨的氢被转化为氦,同时释放的能量等同于18亿颗史上最强核弹的威力。

然而,这些核心所产生的能量并非我们所见的普通阳光,而是高能伽马射线。

伽马射线会轻而易举地穿透我们的身体,引起癌症甚至死亡。

但幸运的是,这些伽马射线没有机会抵达太阳表面,而太阳核心的光子在向我们传播之前,必须穿越10万公里的太阳物质。由于光子容易与电离的带电粒子碰撞,这是一段充满挑战的旅程。

每一个伽马射线光子在形成后,在被吸收和再辐射之前,最多只能传播几毫米。这种情况发生时,再辐射的光子会以一个随机方向以较低的能量重新发射出去。

注意,它仍是一个光子,因此它依然以光速行进,但太阳内部充满了密集的等离子体,高能光子必须在太阳内部反复散射,一次次失去能量,直到最终抵达太阳表面。

有些光子需要更长的时间才能降至较低的能量级别,而其他光子则在能量较高时更快地逃离了太阳,由此太阳形成了一个漂亮且平滑的辐射光谱。

从光子形成到抵达太阳表面需要多久?答案在1万到17万年之间。注意,这不是一个不确定性。

那些“幸运”的光子可能只需1万年便完成了这段旅程,它们发出的能量最高,属于高频和短波长,例如X射线和紫外线。

而那些需要更长时间的光子可能是因为运气不佳,经历了更多碰撞,损失了更多能量,在太阳内部反复散射无法脱身,等到它们终于脱身之时,就变成了可见光或者红外波段的辐射。

总结一下

那么,这又意味着什么?如果太阳突然停止将氢聚变为更重的元素,会发生什么变化?(先忽略随之而来的恒星内部坍缩):

在最初的一万年间,一切似乎毫无变化;来自太阳的任何可测量量都不会下降。

一万年后,太阳发出的X射线、紫外线以及较短波长的蓝光将开始从其光谱中消失。对我们来说,这似乎意味着太阳在慢慢“冷却”。

经过17万年的逐渐“冷却”,太阳的颜色会从黄色变为橙色,再从红色转为深红色,然后逐渐黯淡。在这17万年间,太阳的亮度会降至现今的千分之一。换言之,到了那个时候,从地球看太阳就如同现在从冥王星看太阳一般。

超过17万年后,太阳会从可见光光谱中消失,仅发出红外辐射;此时,没有任何力量能阻止太阳在自身重力作用下坍缩。

因此,答案就是,若太阳“熄灭”,在我们察觉到任何变化之前,可能已经过了大约1万年。即便如此,太阳也只会在超过10万年的时间里逐渐变暗和变冷。在此期间,我们还有足够的时间来思考如何挽救太阳或者寻找新的家园!

幸运的是,在物理法则的框架内,这并不是我们需要忧虑的情形,因为这几乎不可能发生,除非太阳耗尽了燃料。或许已经没有燃料了,而我们正处于第一个一万年之中!我不禁望向窗外的太阳,陷入了沉思......

来源:宇宙探索

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