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恒星終會熄滅,它周圍的行星會怎樣?會有多種不同的結局

科學信仰
原創(chuàng)
泛科學領域創(chuàng)作者??茖W是一種規(guī)律,信仰是一種態(tài)度。
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宇宙中存在著各種各樣的天體,有強大的黑洞、中子星,能夠發(fā)光發(fā)亮的恒星,此外還有大量的行星、矮行星、小行星以及行星的衛(wèi)星等等。

太陽是一顆能夠發(fā)光發(fā)熱的恒星,而地球則是一顆圍繞太陽運行的行星,除了地球以外,太陽系中還有其余的七顆行星。有趣的是,恒星并不是恒存永續(xù)之星,反而倒是地球這樣的行星才沒有理論上的壽命限制。這就有點問題了,我們知道包括地球在內的所有太陽系天體都是在太陽的引力作用下才得以有序運行,而太陽作為一顆恒星,終有一日會熄滅,到時候圍繞它運行的行星們又將面臨怎樣的命運呢?在宇宙之中,恒星的質量存在著很大的差別,而不同質量的恒星將會給周圍的行星帶來不同的結局。

太陽是一顆黃矮星,而在宇宙中還有很多比太陽小得多的恒星,我們稱之為紅矮星。

紅矮星因為本身質量小,所以內部的核聚變相對和緩,發(fā)出的光度相對較低,不過也正是因為如此,紅矮星的壽命要比那些大質量的恒星長得多,它們的理論壽命可以達到數(shù)百億年,乃至上千億年,目前宇宙中最為久遠的紅矮星的壽命與宇宙年齡是相等的。紅矮星憑借自己溫和的體質,不僅延年益壽,也許諾給了它周圍的行星一個美好的未來。在數(shù)百億年之后,當紅矮星的燃料耗盡,它并不會進行什么絢麗奪目的表演,它會慢慢地悄然熄滅。

紅矮星的熄滅并不會給周圍的行星帶來太大的影響,這些行星會繼續(xù)運行在這顆熄滅的恒星周圍,只不過從此不再有些許光亮。

像太陽這樣的黃矮星,并不會甘于悄然落幕,隨著氫元素的耗盡,氫核聚變減弱,向外的輻射擴張壓降低,于是整個恒星的內部壓力和溫度會迅速提升,于是氦元素的聚變被點燃了,從此恒星將從有氫核聚變階段進入到氦核聚變階段。此后恒星內部的核聚變會不斷向更重的元素推進,至于最終能走到哪一步,這取決于恒星的質量大小,像太陽這樣的恒星,內部的聚變大概會進行到碳或氧為止,在這一過程中,太陽的體積會不斷膨脹,成為一顆紅巨星。

太陽的體積會膨脹多少?

大概恰好能夠吞沒地球軌道,也就是說水星、金星以及地球,最終都會融入太陽,而地球軌道外側的五顆行星則能夠幸免于難。最終太陽會在核聚變徹底終止之后坍縮為一顆密度很大的白矮星,然后便開始了漫長的冷卻過程,如果時間允許,在上百億年之后,它會最終冷卻為一顆黑矮星,而沒有被其吞沒的行星,有些會依舊陪伴在它的身旁,而有些則可能因為引力的改變而變?yōu)橐活w流浪行星。如果一顆恒星的質量在太陽的8倍以上、30倍以下,那么它將會有一個極為絢麗的落幕,因為它內部的核聚變將會一直被推進到鐵元素。

鐵元素是恒星聚變能夠達到的最后關卡,因為鐵元素的聚變會由釋放能量轉為吸收能量。

所以在這一時刻,恒星聚變所產生的向外的輻射擴張壓將會徹底消失,整個恒星將會向中心急劇坍縮,在達到一定閾值的時候會出現(xiàn)反彈,于是一瞬之間海量的能量被釋放了出來,極為廣闊的宇宙區(qū)域都將被點亮,這一過程就被稱之為“超新星爆發(fā)”。爆發(fā)過后,它將坍縮為一顆中子星。超新星爆發(fā)是一種極為劇烈的天體活動,不僅圍繞這顆恒星運行的行星會被這股能量所摧毀,就算是位于50光年之外的行星,生態(tài)環(huán)境也會因為這股能量的沖擊而被破壞殆盡。

如果一顆恒星的質量超過了太陽質量的30倍,那么情況又會有些不同。

它的聚變活動同樣會進行到鐵元素,之后也會發(fā)生超新星爆發(fā),不過最后的產物并不是一顆中子星,而是黑洞。黑洞是宇宙中已知的最強大的天體,它會吸引并吞噬掉周圍的一切物質。所以這顆恒星周圍的恒星,先是會在恒星的膨脹過程中被吞噬,沒有被吞噬掉的會在超新星爆發(fā)的過程中被摧毀,而摧毀后的殘渣最終會歸于黑洞。當黑洞的周圍再沒有任何物質可以吞噬,黑洞周圍的吸積盤便會失去光亮,于是黑洞便成為了一種完全隱形的天體,因為在黑洞視界之內逃逸速度超越了光速。

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評論
演繹無限精彩!
大學士級
隨著恒星最終的不同命運,行星的命運卻是,劫后余生、毀滅、和恒星一起慢慢變老,永遠陪伴在恒星的身邊。
2022-05-31
友好的 自己
學士級
太陽是一顆能夠發(fā)光發(fā)熱的恒星,而地球則是一顆圍繞太陽運行的行星,除了地球以外,太陽系中還有其余的七顆行星。
2022-05-31
坦 蕩 蕩
少師級
在宇宙之中,恒星的質量存在著很大的差別,而不同質量的恒星將會給周圍的行星帶來不同的結局。
2022-05-31