天文学家绘制了太阳的生命,这就是故事的结局


有一天,我们的太阳会死去。

由于我们恰好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,我们不太可能在附近看到它……但是,你知道,它是我们的家。我们想知道它最终会变成什么。抛开好奇心不谈,恒星演化模型可以帮助我们了解宇宙以及我们自己在其中的位置。

天文台的天文学家奥拉·克里维说: “如果我们不了解我们自己的太阳——而且有很多事情我们不知道——我们怎么能期望了解构成我们奇妙星系的所有其他恒星?”法国的 de la Côte d'Azur。

我们已经详细了解了太阳的未来会发生什么。在接下来的数十亿年里,它将继续变得更热,最终耗尽氢来融合到它的核心。

核心将开始收缩,这一过程将更多的氢带入核心周围的区域,形成氢壳。然后这种氢开始融合,将氦倾倒到核心中,这个过程称为壳燃烧。

在此期间,太阳的外层大气会膨胀很多,甚至可能延伸到火星的轨道,将它变成一颗红巨星。最终,它将耗尽氢和氦,喷射出所有外部物质形成行星状星云,核心将坍缩成白矮星,这可能需要数万亿年才能完全冷却。

但主序星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,事情何时会南下的大致数字总是可以使用更多的证据。

找到这一点的最好方法是在银河系中寻找处于生命不同阶段的类太阳恒星,然后将它们编织成一个时间线,模拟我们自己恒星的过去和未来。

随着欧洲航天局盖亚银河系测绘项目的最新数据发布,我们现在拥有了迄今为止最详细的太阳生命时间表。

Gaia 的主要任务是以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 Hertzsprung-Russell 图的图上,该图给出了恒星年龄的估计值。

你看,一颗恒星的质量并没有随着年龄的增长而真正改变。但它的温度确实非常显着,基于恒星核心发生的核聚变,这被观察为亮度的变化。

我们的太阳被归类为 G 型主序星或黄矮星(尽管它实际上不是黄色的),并且是此类中相当典型的例子。

它大约有 45.7 亿年的历史,或大约是其主序星寿命的一半。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 型恒星应该让我们很好地了解我们的太阳如何继续燃烧燃料,以及它何时最终会消失。

Creevey 和她的团队最初开始梳理盖亚数据是因为他们想要精确观测温度在 3,000 到 10,000 开尔文之间相对“冷”的恒星。那是因为低温恒星往往更小,并且比温度更高的恒星寿命更长;因此,观察较冷的恒星可能会揭示更多关于银河系和更广泛宇宙的历史和恒星演化的信息。

因为这个温度范围包括像太阳这样的恒星,所以这些数据可以用来对质量和化学成分与太阳相似的恒星进行归零。这导致整个赫兹普龙-罗素图上有 5,863 颗类太阳恒星,从非常年轻到非常老。

通过只识别最像太阳的恒星,克里维和她的同事们能够确认它消亡的时间。

与之前对太阳寿命的预测大体一致,它的温度将在 80 亿岁左右达到顶峰。它将在大约 100 亿到 110 亿年的年龄变成一颗红巨星。

根据记录,地球上的生命只剩下大约 10 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每十亿年增加约 10% ;这意味着它的温度也在升高。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。

所以这很愉快。但仍有工作要做。新的盖亚类太阳恒星目录可以告诉我们更多关于我们如何以及为什么会在这里开始的信息。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似乎能够容纳我们所知道的技术先进生命的系统。但答案就在那里。如果我们能找到他们。

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页面更新:2024-05-14

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