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原创 从《流浪地球》谈太阳和地球的演变历史

《流浪地球》谈太阳和地球的演变历史

    《流浪地球》描写了太阳吞噬地球的故事,地球以后会面临这种灾难吗?这要从宇宙中所有星球的演变规律谈起。

“康德—拉普拉斯星云说”认为:恒星与行星是在同一旋涡中同时形成的观点,已经日益暴露出弊病来,各种最新观测结果已经彻底颠覆了“康德—拉普拉斯星云说”。试问,宇宙中大量存在的互相围绕运动的双恒星系统,以及许多系外行星的公转方向与其主恒星的旋转方向相反……现象又该如何解释呢?

其实,太阳系的太阳与地球等行星并不是一母同胞的亲兄弟,所有恒星系统的组合都是随机的,恒星与行星之间的关系就相当于两个年龄、经历各自不同的路人相遇结伴而行。每个星球系统都不是固定不变的,围绕每个主星运转的伴星数量、质量是由这个主星的能量大小决定的。

现在,没有一个学说能满意的说明星球演变的完整全过程而获得科学界认同,现有的星球演化理论中,关于星球演变到白矮星之后的去向仍然模糊不清。像自然界所有事物一样,星球也有从诞生到衰亡的发展过程。它们之所以有不同的形态,归根结底是由于各星球正处在演变过程中不同的阶段,如昆虫在它的生长阶段各是:卵、幼虫、蛹、蛾几种完全不同的形态一样。

通过相继发现的一系列形态的星球,运用各种现代科学原理和方法把它们之间的关系联系起来可以发现,太阳是由恒星级黑洞演变形成的,而地球又是由恒星演变而来,宇宙中每个星球的演变都要经过:恒星级黑洞—弥漫星云—恒星—红巨星—行星状星云—白矮星—行星—彗星—小行星这样几个阶段。

就像人的一生要度过少年、青年、中年、老年几个阶段,假如以人类个体的生命过程作比喻,那么,恒星级黑洞恰似孕育中的胚胎,弥漫星云则是幼稚的儿童,恒星相当于精力充沛的青少年,红巨星与行星状星云正如人到中年了,白矮星和行星像年迈的老人,彗星即进入了弥留之际,小行星就是逝后的遗骸。如同人类的个体寿命极限大约在130年一样,把星球从恒星级黑洞开始到小行星结束的各个演变阶段时间进行累加,按照已知的太阳、地球等星球的历史推算,每个星球的寿命极限大约应该在1000亿年以上,但每个星球的生存过程长短不尽相同。星球既有共同性,也有差异,根据有关天文资料对宇宙星球演变的顺序排列如下:

恒星级黑洞阶段

恒星级黑洞是星球演变的起点,当宇宙的星系内一个区域的温度值低于这个相对孤立系统的均衡点时,热量就会从高温区向低温区传递,周围物质就会从密度较大的区域向这一密度较小区域汇集,出现一个吸引力大于离心力的区域,在物质流的惯性作用下形成一个由气体和尘埃组成的高速旋转运动的“磁场旋涡”(即恒星级黑洞)。恒星级黑洞作为星球生命周期起点的地位已经可以确定,由于它的构成物质是稀薄的气体、尘埃、游离粒子,所以才出现了我们在可见光范围观测不到它的形态而只能在高能射线范围观测到的“奇怪”现象。磁场作用产生的引力吸积周围物质形成高速旋转的圆形吸积盘, 气体以螺旋形轨道向吸积盘中心运动并逐渐被吞噬,恒星级黑洞的质量像滚雪球一样越滚越大形成巨大的云雾状星体,从中诞生出星球的婴儿——弥漫星云。

弥漫星云阶段

弥漫星云初始本身并不发光,它会被附近恒星发出的光激发成一个发光体而被我们观测到。恒星的形成是在弥漫星云中心完成的,弥漫星云中的物质稠密团块比周围物质密度大,因此比周围物质引力要大,物质浓缩区域物质密度会不断增加凝聚成坚固的气团。当弥漫星云具备了发生原子核反应的两个必要条件时(一是星云达到相当大体积;二是星云中的物质达到一定密度),在云团内部密集的气体、尘埃互相碰撞的巨大摩擦作用下,温度升高到几百万摄氏度以上,弥漫星云的中心区域(星核)的热核反应就发生了,并以燎原之势在星云中蔓延,点点星火开始连成一片,就逐步演变为发出耀眼光芒的火球——恒星。

恒星阶段

恒星是星球演变的顶峰,恒星的强大磁场和超高温度均来源于恒星内部强烈的热核反应,星球在弥漫星云阶段是向内吸积物质比向外辐射物质多,能量愈来愈大;到了恒星阶段,向外辐射物质比向内吸积物质多,能量愈来愈小。从恒星表面源源不断流向太空深处的能量加速了它的衰亡,恒星的颜色呈由蓝变黄,再由黄变红的变化,太阳就正处在恒星阶段的中期,最后恒星的能量越来越小而进入它的暮年期——红巨星。

红巨星阶段        

红巨星的较大粒子比例增大,星球内部热核反应减弱,能量变小,星球表面温度下降,内部物质在离心力作用下向外层膨胀,体积变的非常巨大。红巨星在膨胀到极限时,内部高温物质会冲破温度较低的外层,以“超新星”爆发的形式抛掉红巨星的外层物质,这些物质被飞抛出去后,和星核一起形成一颗在空间飘荡的——行星状星云。

行星状星云阶段

行星状星云是星球由盛变衰的转折期的形态,受行星状星云中的星核产生的的辐射激发,星核周围的气体、尘埃会行成发光的云雾。当行星状星云外围弥漫的云雾渐渐散去,星云中星核的外层开始逐渐冷却形成固态的外壳时,就坍缩成一颗近似行星大小的体积很小的阴暗幽灵——白矮星。

白矮星阶段

白矮星就是行星状星云脱去云雾状外壳后裸露出来的内核,仍在进行热核反应被的物质被压缩在最先冷却的固态外壳之中,使它的亮度像篝火的余烬一样非常暗弱,白矮星虽然体积较小但相对质量却很大,其核心产生的能量辐射与空间对流受阻,使内部压力不断增加,在达到一定程度时就会冲破外壳形成“新星”爆发。红矮星、褐矮星、黑矮星就是介于白矮星阶与段行星阶段之间的过渡形态,经过周期性“新星”爆发后,由于星核被逐渐加厚的固态外壳所包裹,而沦为不发光的星球——行星。

行星阶段

从白矮星阶段到行星阶段中期是一个星球固态外壳不断膨胀,表层气态、液态物质不断减少的过程。早期阶段的行星,是像木星那样的形态,有人以为木星是气态物质构成的星球,实际上在它厚达1000公里的浓密大气层下,就是那颗正在冷却的褐矮星,它的外层大气成分与地球40亿年前的大气成分十分相似。

   地球处在行星中期阶段,由于温度等适宜条件,行星上会出现生命现象,因为行星内部仍在进行的热核反应产生的巨大能量会逐渐积聚起很大压力,所以,当外壳承受不住时,内部能量就冲破外壳形成爆发,爆发中大量表层物质散发到宇宙中,熔岩凝结的固态外壳变厚,行星的体积扩大。经过了多次爆发后,就变成像火星、月球那样的形态,数亿年前的火星就曾经酷似今天的地球。生命在地球上的存在与地球本身的存在一样绝非偶然,只要具备合适的环境,生命的形成就是任何行星都可以做到的简单事情。生命之歌的一幕会在许多中期行星表面上演。

晚期阶段的行星,自身能量继续衰减,行星构成物质的离心力超过它的向心力时,星球结构平衡被打破,固态外壳坍塌与表层物质散失使行星的体积逐渐缩小,无法保持圆球形状,如爱神星一类的星球仍然属于晚期行星的范畴,还须经过漫长岁月,行星才进入最后的碎裂状态——彗星。

彗星阶段

彗星就像行星内部熔炉熄灭后残留的炉渣,是行星残骸(彗核)和气体尘埃(彗发)的结合体,固态外壳的结构非常疏松,稍有风吹草动便四分五裂,所以它们只能处在恒星系统的边缘区域,一旦接近恒星系统中心区域,在恒星的强大引力作用下,将分散成一群遨游于天际的太空岩石——小行星。

小行星阶段

确定什么是小行星,首先要明确小行星阶段的定义。只有那些彗星分解后,已经完全冷却的岩石碎块,才是真正意义上的小行星,陨石就是橦入地球的小行星,小行星们的最后结局就是化作尘埃飘浮在苍茫宇宙中。

宇宙中星球的出生和死亡此起彼伏,每时每刻,既有旧的星球逝去,也有新的星球诞生星球演变就是这样循环往复,生生不息。


新浪 建一的博客


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