我是斜杠青年,一个热爱自然科学的“杂食性”学者!
我们的太阳系即将离开。慢慢地。在未来数十亿年里,将发生一系列不幸的事件,从不太伟大的事件到真正悲惨的事件。之后,我们的太阳系将消失:所有的行星都将消失,太阳将成为一个孤独的白矮星。
我将一步一步地指导我们度过太阳系的未来。由于地球是我们的基地,根据科学预测,我将包括一个影响地球上生命的关键事件娓娓道来。以下是即将到来的五个步骤:
1.地球的海洋将沸腾。
2.岩石行星的轨道可能会不稳定,导致行星之间潜在的巨星碰撞。
3.太阳将成为一颗红巨星,吞噬岩石行星。
4.一颗经过的恒星将引发剩余行星之间的动力学不稳定。
5.一颗路过的恒星将剥离最后一颗行星。
除了第2个步骤(概率相对较小)外,每个事件都会发生,几乎可以肯定。但大约需要1000亿年才能走到尽头。
地球上液态水(和生命)的终结
太阳升温得越来越慢。今天,它比它形成后亮了大约30%。当太阳将氢转化为核心氦时,平均分子量增加,从而增加核心的温度,从而提高聚变反应的速度(称为质子-质子链)。这慢慢增加了太阳的能量输出。
太阳进化:每条曲线都显示了与当前太阳相比的太阳特征之一。红色曲线显示了它的亮度。
我们的生活需要液态水。为了保持行星表面的液态水,必须在进入的能量和保持正确温度范围的能量之间保持平衡。
能量平衡总是在调整自己。如果地球大气中的温室气体数量增加(就像今天你所看到的一样),温室气体的“全面”效应会创造出表面更热的新能源平衡。
地球确实有一个内置的恒温器:碳酸盐-硅酸盐循环,它调节大气中的二氧化碳量,从而保持稳定的气候。不幸的是,对我们人类来说,它在大约一百万年的时间范围内运行,因此帮助我们解决当前的全球变暖问题太慢了。
热毯:温室效应通过减缓空间的能量损失,基本上让我们的大气像毯子一样流动。更多的温室气体意味着毯子更厚。
行星加热的另一种方式是,如果传入的能量量增加。当太阳的亮度慢慢增加时,这正是正在发生的事情。而且,尽管地球气候因季节、大气成分(包括人造温室气体变化,有时来自火山尘埃)和米兰科维奇周期而变化较短,但由于太阳亮度的增加,地球表面正在缓慢但不可阻挡地升温。
在某个时候,地球大气层将不再能够保持稳定的能量平衡,温室供暖将进入失控阶段。在失控的温室里,有一个积极的反馈循环。行星表面变得更热,导致更多的水蒸发到大气中。水是一种强大的温室气体,因此这增加了温室效应的强度,从而进一步加热地球表面。
一旦温室效应失控,它将使地球表面升温,以至于海洋将完全蒸发。这只会使地球更热,直到达到新的平衡,表面灼热,所有水都被困在大气中(可能处于“超临界”状态,这意味着液体和气体之间没有区别)。地球表面附近会有更多的水蒸气,但没有液态海洋。
另一种思考方式是“宜居带”——围绕恒星运行的区域,只要它有适当的大气层,行星可以在其中保持液态水。可居住区的内缘是与恒星的距离,行星的大气层将经历失控的温室加热。目前,太阳宜居带的内缘约为地球-太阳距离的95%。
这里很好:太阳宜居区的当前位置。内缘位于地球-太阳距离的95%左右。