小校報

太陽將會吞噬地球!?

作者: 木頭 最後更新: 02/12/2020

據說太陽年老時,會膨脹和變成吞噬其他行星的紅巨星。到時候,地球也會被吞噬嗎?為甚麼年輕的太陽又不會膨脹呢?讓我們一起了解太陽的衰老過程吧!

 

過程1:年輕太陽不膨脹

太陽在45億年前由一團氫氣收縮成球體,當中心溫度升高至1千萬度時,氫就開始燃燒,產生光和熱,太陽便正式成為恆星。現時太陽正值壯年, 體型大小不變,是因其核心燃燒時產生向外膨脹的力, 剛好等如由物質產生、向內收縮的重力,令太陽不脹大也不縮小。

 

過程2:年老太陽膨脹成紅巨星

早在太陽開始膨脹前,太陽輻射就已加強。這時地球的溫度不斷上升,生命受到嚴重威脅。最終地球上的海水全蒸發掉,海洋消失,地面變得像現時的金星一樣灼熱。另外,太陽逐漸變紅,直徑將脹大100至200倍,先把水星吞噬,接着是金星,最後可能連地球也被吞掉。

 

50至70億年後,太陽核心的氫會全部燒光, 變成了氦,中心部分收縮成氦核,使溫度進一步升高。此時氦核的溫度仍未夠高至令氦燃燒,但外圍的氫會繼續燃燒,令太陽表面膨脹,體型變大,而溫度會降低令太陽的外觀變紅,結果成為紅巨星。

 

過程3:氦閃

當氦核外圍的氫繼續燃燒而變成氦,中心的氦會不斷增多。同時,重力令太陽向內壓縮,中心溫度升至1億度, 觸發氦燃燒。剎那間(數分數內)整個氦核爆燃,放出極大能量,這稱為  氦閃。

氦閃只發生於核心,雖然能量很大,但極大部分可能都被紅巨星的內部物質吸收。若只從外 面觀看,可能察覺不到任何異樣。氦閃發生後,氦核就開始燃燒。

 

過程4:晚年的太陽

由於核心的氦燃燒,再加上核心外圍的氫燃燒提供額外的膨脹力,令太陽變成更大的紅巨星。

 

過程5:垂死的太陽

核心的氦因氦閃而開始燃燒,到燒盡後就變成碳和氧,這時太陽便進入垂死狀態。由於太陽本身的質量不夠大,所產生的重力不足以令壓縮溫度提升至能夠點燃碳。沒了後續燃燒,紅巨星的核心就會收縮(下圖的籃箭頭),變成密度很高、體積很小(比地球略大一點)的白矮星。同時,紅巨星的外層物質不斷向外擴散而變得稀薄(黃箭頭),形成體積很大、美麗多姿的行星狀星雲,並露出中心的白矮星。

 

太陽蛻變成白矮星和行星狀星雲的過程

 

本文由《兒童的科學》提供。

作者簡介
木頭
木頭

不多話,性格比較慢熱,但待朋友很好。愛塗鴉,喜歡動漫畫和電子遊戲,還喜歡一切神秘的東西。

關鍵字詞: 太陽 |地球 |水星 |金星 |恆星 |行星 |紅巨星 | | | |物質 |重力 |燃燒 |溫度 |氦閃 | | |白矮星 |行星狀星雲