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太阳之光 第12期

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2012年6月16日,我国神舟九号飞船发射升空。通过电视转播,我们看到了航天员们如何克服失重等不利条件,完成各项科研任务的壮举。但是,激动之余,可能许多人没有意识到,其实,在太空中旅行是一件极其危险的事,除了应对雷电、温度等不利气象条件外,还有一种特别的太空气象也会对航天员的安全造成极大威胁,那就是太阳风暴。(图1)

什么是太阳风暴?它究竟会给宇航员带来哪些危害呢?

太空旅行一直都是非常危险的。当人类首次冲出地球大气层来到太空时,人们对宇宙中的危险还一无所知。

1972年4月,阿波罗16号登月计划启动,8个月后,阿波罗17号航天计划开始。而就在当年8月7日,加利福尼亚州的大熊观测站监测到一个太阳耀斑。当时人们还没意识到它的可怕,实际上,这是一次规模非常巨大的太阳风暴。(图2)

在风暴过程中,太阳耀斑会喷射出大量的高能质子,这些质子可以穿透人体,对细胞的染色体造成破坏,进而会导致癌症。有时大剂量的辐射甚至可以让人当场毙命。

其实,人类都经受过一种形式的太阳辐射,就是紫外线。过多的日晒会导致晒伤和皮肤癌。幸运的是,臭氧层屏蔽了大部分有害的紫外线辐射,保护了我们,但是,太空中的太阳辐射却很难防护。

幸运的是这次风暴刚好发生在两次登月行动之间,这使宇航员躲过了一劫。如果宇航员遭遇这次罕见的大风暴,他们都会丧命。因为高强度的太阳风暴对宇航员身体的侵害程度,相当于让他们接受了核爆炸的辐射。

对于太阳风暴,科学家形象地把它比喻为太阳打“喷嚏”,太阳一打“喷嚏”,地球就会发“高烧”,产生一系列反应。研究显示,太阳的活动对地球至关重要。让我们意想不到的是,多年后,太阳散发的光和热竟然比太阳风暴带来的灾害还要大,它会使地球面临灭顶之灾。那么,太阳如何对地球施加影响,它为什么会变得如此可怕?对于太阳风暴以及未来的灾难,人们又该如何应对呢?

太阳,太阳系中最为强大的能量载体。它的体积非常庞大,甚至可以容纳一百多万个地球这样的行星。

太阳的光和热保证了我们的正常生活,没有它地球将会一片荒芜。

多年来,我们习惯了沐浴在阳光中的日子,以为太阳每天都能照常升起,并永远存在下去。但我们在担心被晒黑的时候忽视了一个事实:太有我们难以想象的破坏力,它可以摧毁最先进的设备,从而对人类的生命构成巨大的威胁。

更为可怕的是,在太阳老去的时候,它灿烂的光芒还将变成人类的噩梦。那时候,地球上的海洋、陆地都将因此面目全非,所有生命的痕迹从此消失。

科学家发现,太阳的生命循环将直接影响人类的生活。太阳是何时出生又将何时陨落?它的力量来自哪里?它如何对地球施加影响,将来又为什么会对地球造成致命的威胁呢?多年来,这些问题困扰着人们,也成为科学家们孜孜以求的课题。研究太阳变化的天文学家唐纳德·布朗李认为,要想揭开谜团,还要从几十亿年前太阳的诞生说起。

华盛顿大学唐纳德·布朗李教授说,太阳的寿命很长,但是也有消亡的一天。所有恒星的生命都是有限的。我们能通过观察天上的恒星,了解恒星生命所处的不同阶段。

恒星的摇篮,位于猎户座腰带附近。现在,很多年龄还不到一百万年的年幼恒星正在那里成形,而几十亿年前,太阳也是这样的形态。(图3)

研究显示,太阳是在分子云中孕育形成的,所谓分子云是指上百颗恒星爆炸后形成的灰尘和气体残骸。它的主要成分是氢气。万有引力把原子吸引到了一起,经历上百万年后,分子云会向内崩塌。随后会有更多物质聚集在分子云中心,就像滚雪球一样,形成越来越大的球体。

整个过程有点像舞动火球的杂耍艺人,火球离他们的手越远,转动的速度就越慢。如果艺人把火球向旋转的圆心拉拢,使得圆圈越来越小,火球旋转的速度就会逐步加快。

同样,在分子云中,越靠近中间的部分,分子旋转得越快。这样,分子云的密度越来越大。最后,处于漩涡中心的原子被紧密地压在一起,温度也逐渐升高。

唐纳德·布朗李教授说,朝太阳模型里充压缩的空气,温度就会升高,这和太阳形成时的状态是一样的。所以太阳逐渐变热,最终变成照耀地球几十亿年的火球。

在这个过程中,分子云的温度会骤然上升到几百万度,如此高的温度会让氢原子相互撞击并产生融合,释放出巨大的爆炸性能量。而这些力量,会朝着与重力相反的方向喷发出去。毫无疑问,这两种力量会进行永无休止的较量。但在某个时刻,双方陷入了僵局,两股力量开始平衡。由此,太阳诞生了。

在太阳向内崩塌的过程中,分子云中99﹪的物质被消耗掉,剩下的一点物质在太阳周围,形成了呈碟状环绕的地球和其他行星。

长久以来,这种有关太阳诞生模式的理论得到科学家们的普遍认同,但是,科学研究不能仅靠猜测和推理,还需要严密的证据来论证。要想获取证据,就需要靠近太阳,采集来自太阳的物质。但是,这种工作困难重重。一方面太阳距离地球十分遥远,足足1亿5千万公里。另外,即使太阳外部的大气层,也就是日冕的温度也有200万度,任何飞船都无法挑战这样的温度。对此,难道人们只能束手无策吗?

2001年8月,美国宇航局展开了一项人类针对太阳的行动——起源计划。美国宇航局的航天飞机升空,前往收集太阳物质。

十多年来,把太阳物质带回地球一直是约翰逊航天中心艾琳·斯坦贝里博士的梦想。

艾琳·斯坦贝里博士说,实际上,太阳的化学构成就像是最初的恒星星云的指纹一样。提取一部分太阳物质并把它带回地球意义重大。

面对超远距离、超高温度的重重阻碍,科学家提出了一个巧妙的方案:偷一点太阳风回来,也就是采集一些太阳以每秒800公里的速度抛射出来的粒子流。

为此,起源号太空船被派往距离地球150万公里的地方。在那里,宇航员们将留下由地球上纯度最高、稳定性最强的材料黄金、蓝宝石、硅和铝构成的多层薄晶片经受太阳风的考验。

艾琳博士解释说,这就像把石球放进一个装满橡胶球的盒子里。当太阳风撞击多层晶片时,粒子会深入到黄金和其他材料的分子间隙之中。石球会镶嵌到橡胶球的间隙里面, 太阳风粒子会把自己镶嵌进这些高纯度材料当中去。

关系到起源计划成败的一个关键所在,是能否在空中顺利接收返回舱。据科学家介绍,太空舱在返回地球途中,将通过降落伞达到减速目的。但科学家仍担心,急剧下降的速度,可能使舱体在与地面接触碰撞的过程中发生损毁。

这个任务落到了好莱坞特技飞行员,刚完成电影《碟中谍3》拍摄的克利夫·弗莱明身上。他将在3000米的高空悬停,等待接收带有降落伞的太空舱。

当太空舱出现后,弗莱明要飞到降落伞上方2.5米处,在空中抓住200公斤的荷载,然后安全降落。经过5年的训练,在11次的演练中,弗莱明的成功率达到 100﹪,但对于未来的实战他仍然忐忑不安。他说,拍电影有很多重来的机会,但这样的事只能一次成功。

2004年9月8日,起源号太空舱在发射升空3年后,收集了超过884天的太阳粒子,终于要返航了。

按照预定计划,这天,太空舱将返回地球大气层,并且飞向尤他州的沙漠,此时,弗莱明已做好了充足的准备。

终于,在宇航局的控制室,太空舱准时进入了屏幕视野。然而,事情的发展似乎十分不妙。

按照设计,降落伞会把太空舱的速度降下来,但降落伞却没能打开。因此,弗莱明只能眼睁睁地看着太空舱不断翻滚着急速坠落,根本无法抓住它。

最终,太空舱以超过每小时310公里的速度撞向地面。太空舱摔裂了,珍贵的多层晶片碎裂成无数片。(图4)

特技直升机飞行员克利夫·弗莱明说,我的全部组员都没有说话,所有人都失望极了。

难道精心筹划多年的实验就毁于一旦了吗?科学家决定不放弃坠毁的返回舱,试图从里面寻找可用的太阳物质以供研究。果然,事实并没有让人完全失望,他们还是提取到了太阳风样本。

艾琳·斯坦贝里博士说,它们都非常小,肉眼看不到,不过我们收集到了几十亿颗可供分析的原子和离子。

通过这些珍贵的原子和离子,科学家可以研究太阳的形成,进一步探索宇宙起源的秘密。

艾琳·斯坦贝里博士说,能够看到太阳系的最初状态,看到它如何诞生,这样的机会实在太难得了,我们通过这样的研究来确认我们世界的起源。

目前,科研小组已经成功提取了第一批原子进行研究。也许不久的将来,宇宙起源的秘密就将揭开。我们知道,地球从太阳获取光和热,所以才会出现生命。但太阳这个球体为什么会发光呢?更让人疑惑的是,太阳距离地球1亿5千万公里。如此长的距离,光线又是如何从太阳来到地球的呢?

今天,我们要依赖太阳生存。它为树木和植物提供了能量,植物是人类所依赖的食物链的基础。通过把海洋中的水蒸发出来形成云层,太阳给我们提供了滋养作物的雨水以及可供饮用的淡水。

这些能量来自哪里呢?有科学家发现,这种能量来自于1亿5千万公里之外的太阳核心的核动力中心。在超过1500万℃的温度之下,每一秒都会有大约6亿吨氢被聚变成为氦,聚变中所产生的能量,足以供应美国9百万年的能量消耗。

但能量怎样才能到达地球呢?研究太阳的科学家大卫·波达尼斯认为,这种能量以光子形式释放出来。每道阳光中都充满了光子。正是光子经过奇妙的旅行把能量传了过来。那些一会儿就能把人晒黑的光子一百万年前就产生了。

然而,光子到达地球的旅程并非一帆风顺。它们从太阳核出发,以光速向外发散,不幸的光子会撞击到电子,从而失去能量。

幸存下来的光子会进入辐射层。在那里,光子会在由炙热的氢气颗粒形成的等离子之间来回碰撞。它们开始随机变化前进方向,就像台球桌里的球,很多年就这样不断地变换方向。

大卫·波达尼斯说,与这些台球一样,太阳里的光子经历了艰难的旅行。几百万年里它们在辐射层不停地碰撞,有时倒退、有时侧向运动,偶尔也会前进。

克服重重险阻,最终,只有那些幸运的光子能够冲出来,到达对流层稍事休息。在接下来的三个月时间里,它们会被吸收进火热的热气体流,被气体流带到太阳表面,即光球层。

此时,炙热的原子进入了加速阶段。原子温度下降,能量又一次以光子的形式被释放出来。光子束进入太空,以光速前进,在8分钟内就跨越1亿5千万公里的距离来到地球。(图5)

自此,太阳开始发光,这些劳苦功高的光子一直为地球提供光和热。它带来了日夜和季节的轮回,左右着地球冷暖的变化,为地球生命提供了各种形式的能源。但是,科学家却发现,太阳的温暖也许有一天将成为地球的噩梦,因为研究显示,太阳散发出的能量大小和年龄密切相关。

现在的太阳有多少岁了?将来和现在的能量究竟有着怎样的差异呢?

其实,科学家已经发现了一个秘密:太阳会“唱歌”。也就是太阳内部的巨大变化会导致太阳的震动,而这种震波会在太阳内部和太阳表面引发共振,就像声波或地球上的地震波一样。这就是太阳的歌声。也正是这些歌声泄露了太阳年龄的秘密。

位于加利福尼亚州的大熊观测站负责根据太阳的歌声计算太阳的年龄,天体物理学家菲尔·古迪和他的小组研究后确认,太阳的温度和压力的变化将会越来越频繁,正是这些变化会改变太阳的歌声。菲尔·古迪说,这很像鼓的鼓筒,鼓越旧,声音就会越柔和。

和鼓一样,太阳老化以后,密度、压力和温度也随之改变,太阳就会产生不同的音调。但是鼓越旧声音越低沉,太阳则刚好相反,越老音调越高。

如今,科学家已计算出太阳在每个阶段所应该有的震动。他们再把太阳现在的震动与计算结果相比较,从而算出了太阳目前的年龄。

菲尔·古迪教授说,通过这样的办法,我们最后精确地判定太阳的年龄是46亿岁。

这个年龄的太阳带给我们的能量让地球充满生机,但对于科学家们来说,让他们倍感忧虑的是,这种情况不会持续太久,在以后的岁月里,太阳的热度将会逐渐升高,最终威胁到人类的生存。目前迫在眉睫的是,太阳已经开始给地球带来很多危险。特别是太阳黑子、太阳耀斑以及抛入太空的太阳风暴,成为科学家们关注的重中之重。(图6)

在美国国家海洋和大气局的太空环境中心,人们一直在观测太阳的状态。

1989年3月10日,美国经历了一次十分猛烈的太阳风暴。

美国国家海洋和大气局太空环境中心拉里·库姆斯说,场面太壮观了,这是难得一见的,让人大开眼界。

菲尔·古迪教授说,太阳没有自我意识,但有时也像有情感似的,看上去好像要发怒了。

这次太阳发怒究竟给地球带来了怎样的破坏?它究竟是怎么形成的?面对太阳风暴,人类又该如何应对呢?

当太阳风暴来袭,几十亿吨的高能粒子从太阳喷射而出,我们不能不高度重视它带来的巨大威力。因为现在我们的生活对技术的依赖正逐步加大。城市的运转要依靠复杂的供电网,通信系统需要精密卫星的支持。而太阳风暴瞬间就能把这一切彻底毁灭掉。

地球上最猛烈的风暴莫过台风、龙卷风,但是,它们的威力与宇宙中的太阳风比起来,那便是小巫见大巫。在地球上,12级台风的风速是每秒32.5米以上,而太阳风的风速,在吹到地球附近时,却经常保持在每秒350~450公里,是地球风速的上万倍,最猛烈时可达每秒800公里以上。可想而知,太阳风的威力有多大。更有研究表明,当太阳老去的时候,太阳的光和热将成为致命的杀手,地球上的生命可能因此而销声匿迹。那么,这一天距离我们有多远?当这一天到来时,地球又会是怎样的情景呢?

非常巧合的是,一次太阳耀斑爆发被新墨西哥州的一台望远镜捕捉到了。当时,太阳喷射出一个带电离子形成的巨大云团,以超过150万公里的时速向地球扑来。(图7)

3天后,这些狂暴的天外来客到达地球,在北半球造成了巨大的电磁暴。凌晨2点44分,加拿大魁北克省感受到了它真正的实力。超过100万安培的电流烧毁了电网。整个省的电站几秒钟内像多米诺骨牌倒塌一样全部瘫痪。魁北克省600万人遭遇了9小时的大停电。当晚,夜空中仅有的光线就是这次风暴带来的令人恐怖的粉红色光芒。这次太阳风暴事件导致了几亿美元的直接经济损失。(图8)

太阳风暴究竟如何形成的?人类能够提前预防吗?

在美国国家海洋和大气局的太空环境中心,借助最新的实时卫星图像,太空气象预报员随时捕捉能够导致大破坏的突然变化。

科学家拉里·库姆斯说,我们观察太阳黑子,就是颜色发暗的粗糙区域,大小差不多相当于14个地球,还要观察一些凸起。实际上,这两种现象都能导致太阳风暴。(图9、10)

凸起就是日珥。它和太阳黑子的产生都和太阳磁场活动密不可分。

科学家认为,太阳表面随时会出现新的磁场,带电的热氢气团形成的等离子流能够以不同的速度绕太阳运动。太阳的自转把这些磁力线融合在一起,迫使一部分磁力线在太阳表面显现出来,这就是颜色发暗的太阳黑子和日珥。

等离子流和磁场继续堆积,磁场扭曲到极限就会像橡皮筋那样断裂,形成巨大的爆炸。

一旦发现日珥和太阳黑子,预报员就会随时警惕太阳表面的爆发。太阳黑子形成后,可能会出现太阳耀斑。这是一种更为剧烈的太阳活动。耀斑的能量非常强,它相当于几百万颗百万吨当量的核炸弹同时爆炸。

日珥会越来越大,有些看起来像太阳耀斑一样,最终也会爆炸。

太阳耀斑和日珥之后还可能会出现更为剧烈的喷发,当出现这种情况时,太阳会放射出几十亿吨的带电气云。(图11)

所有这些现象都会释放出高能粒子,把电磁场带到地球上来。它们威力巨大,能够破坏电网等任何导电的设备。

为了揭示太阳爆发背后的科学原理,在加州技术学院,太阳物理学家罗·贝伦制造出了一个微型日珥。他把太阳物质释放到一个真空室内,里面形成一个磁场,加入氢的等离子云,然后沿磁场的方向施加非常巨大的电流。

鲍尔·贝伦说,我们制造的日珥差不多跟一个小孩子那么大。而最常见的太阳日珥有60000英里高,遍布整个太阳表面。

日珥能够连续几周不断生长,最后突然爆发。在实验室里,整个过程则只需几微秒。人们能够看到,随着磁力的增加,磁场开始扭曲变形。

鲍尔·贝伦说,这些磁力与相互吸引或者是相互排斥的磁铁一样,无论怎么放,就是不能放到一起。如果太阳上的一些力相互吸引,就会导致日珥相互融合,力量相互排斥则会导致日珥爆发。

通常,太阳风每秒会从太阳表面带走大约100万吨的带电气体粒子。一旦出现爆炸,这些携带高能粒子的风暴团就会非常危险。首当其冲受到威胁的是保护我们不受太阳风侵扰的地球磁场的磁力圈。

正常情况下,地球磁场会把这些粒子卷到磁场最弱的点上,也就是两极。它们在这里与大气层中的氧和氮发生反应,形成各种颜色的光芒,这就是我们所熟悉的极光。如果奇异的光线没有出现在两极,而是地球别的地方,比如在魁北克省,就说明强大的太阳风已穿透了地球磁场。

2005年9月6日,科罗拉多州波尔德市的太空气象预报员拉里·库姆斯观察到了一次强大的太阳风暴。他说,很容易就能看到,太阳风正以几百万英里的时速从太阳表面喷射出来。

太阳又一次狂暴起来,太阳表面的爆炸接连不断。极光遍布在整个北美洲的上空。这次受到影响的不是电网,而是同样重要的通信系统。

拉里·库姆斯说,出现了飞机高频无线电通信中断。卫星电话也出了问题。这次太阳活动影响了大西洋和太平洋的广大范围,双向通信完全中断。

这种情况非常危急,因为航空公司与飞机唯一的通信方式就是高频无线电。当太阳风暴袭击地球时,高频通信系统遭到破坏,在没有指挥的情况下,飞行员只能盲飞,这非常危险。能否提前得到警报非常重要。航空公司可借以避免危险情况的发生。

除了航空公司,其它无线电通信系统也遭到了破坏。一旦太空中卫星受到损害,信号会中断。人们会看不到电视,所有移动电话都会出现信号故障。

然而太阳风暴带来的破坏远不止于此,更具杀伤力的是太阳风暴辐射。它不仅会威胁到飞机上乘客的安全,对处在太空中的宇航员还会带来更大的伤害。一旦宇航员在太空舱外遭遇到强烈的太阳风暴,就相当于让他们接受了核爆炸的辐射,会对细胞的染色体造成破坏,进而会导致癌症。

在人类进入太空30年后,美国宇航局已经可以依靠准确的太空气象预报来保护宇航员的安全。

在接受太空训练之前,宇航员麦克·福勒对太阳的情况并不了解。

2003年10月下旬,麦克·福勒经历了一场严峻的考验。太阳连续出现了多次爆发。他甚至没想到自己还能活着回来,一场可怕的太空噩梦开始了。

2003年10月底,太阳表面出现了3个巨大的太阳黑子,其中一个相当于木星大小。之后,一个巨大的耀斑从太阳表面喷发出来,方向刚好对着地球。

10月28日,太空环境中心观测到了这次有记录以来的第二大太阳耀斑,它是从太阳核心开始爆发的。它的位置很特殊,是在一个致命区域里出现的,所有能量都会冲向地球。

在远离地球表面的太空,宇航员麦克·福勒的国际空间站正好位于风暴的行进路径上。

宇航局立刻通知了麦克·福勒,让他躲进空间站最严密的太空舱。这个舱的四壁都有聚乙烯屏蔽层,有一定程度的抗辐射作用,不过这并不意味着绝对安全。

麦克·福勒能做的只有把致命因素减到最低,努力活下去。

两天里,麦克·福勒受到的辐射相当于同时接受几十部X光机的照射,但如果麦克·福勒在风暴期间到舱外去,10分钟内,就会出现辐射病,会感到恶心,细胞也会受到严重损害,后果不堪设想。

然而这一切与太阳衰老带来的不可避免的破坏相比,还不是最可怕的。研究显示,太阳正在逐渐升温。从46亿年前诞生以来,它的亮度已提升了30﹪。科学家预测,它的温度还会升高。那么,最终,太阳将成为什么模样?地球又将遭受怎样的浩劫呢?

据了解,如今,太空气象预报已成为各国普遍研究的课题。比如,为了最大程度地保证我国神舟九号飞船的安全,中科院空间环境研究预报中心每天都预报太阳活动,及时提供给北京飞控中心,后者据此对“天宫”做出及时调整,保证航天活动顺利进行。目前,太阳带来的破坏已是有目共睹,但是研究显示,这些破坏根本无法与太阳衰亡时带来的大毁灭相比。那时太阳会释放出地狱一样的烈火吞噬一切,海水将被烤干,地表会融化,地球生命将彻底终结。那么太阳温度为什么会越来越高?

美国加州的死亡谷,是地球上温度最高的地方之一。根据历史记载,死亡谷夏季的平均气温高达52℃,1913年更是高达57℃,创下了西半球最高温的纪录。在天文学家唐纳德·布朗李看来,死亡谷名副其实,它让我们预见了太阳未来可能给我们带来的噩梦。(图12)

唐纳德·布朗李教授说,死亡谷天气非常热,可是,将来整个地球都会比现在要热得多。太阳会变得越来越亮,每10亿年亮度提高10﹪。

究其原因,是因为在遥远的未来,太阳中的氢原料将逐步消耗殆尽,但太阳核心的核反应却没有减缓下来,反而越来越快。随着燃料的消耗,太阳核心的压力会降低,减小的压力再也不能保持与重力的平衡了。重力挤压太阳核心,进一步提高了核心的温度,让氢燃料燃烧得更快,从而又提高了来自内核的压力。两个力量再次取得平衡。随后燃料进一步消耗,太阳也将越来越热。

随着太阳温度的不断升高,地球的温度也越来越高,噩梦随后开始。地球将不再有丛林、森林和农田,沙漠面积不断扩大,地球表面将变成连绵不绝的沙丘,最终成为一片焦土。(图13)

温度升高,动物是第一个牺牲品,因为它们无法像人那样保护自己。最为糟糕的是,升高的温度加速了大气层中二氧化碳的消耗,而这是植物生存所必需的物质。

唐纳德·布朗李说,植物彻底从这颗星球上消失了,任何吃植物的动物也都消失了。

此时,曾经赋予人类生命的光和热变得残暴起来,完全破坏了地球上的生物多样性。随着植物的消亡,它们所产生的氧气也会减少,人类将呼吸困难。但即使条件如此恶劣,部分人仍然可以顽强地生存下去。

唐纳德·布朗李说,人类的适应性很强,我们很可能会是地球上的最后一种动物。

距离现在10亿年以后,地球的平均气温会达到70℃。如果人类白天外出活动,将会被热死。因此,如果人类还在地球上,也许只能选择生活在地下,夜晚才能出来。

唐纳德·布朗李说,人类有两个选择。我们可以在地球上建造越来越复杂的人工住所,也可以选择离开地球。人们普遍认为,我们注定要到外层空间去生活。

如果要想继续生存下去,人类就必须找到一个新家。因为随着太阳越来越热,地球温度持续攀升,水将会逐渐减少,最后所有的海洋都会消失。届时人类将不可能在地球上生存。正如死亡谷,1万年前那里的湖水就干涸了,只剩下一片盐碱地,荒芜的景象似乎是对未来地球的可怕预言。

唐纳德·布朗李说,这个地区看着一点都不像是地球,就像另一个星球一样,不过这里确实是地球,而且未来地球到处都将是这样的景象。

地球在太空中的形象也发生变化,覆盖着水和植被的蓝白相间的星球不见了,到处一片死寂,取而代之的是一个看似火星的行星。此时的人类应该早已离开地球,迁移到另一颗行星上去,成为太阳毁灭的旁观者。

与此同时,太阳体积会变大,颜色从黄色变成了红色,这颗衰老的恒星进入了生命的最后关头。(图14)

这种景象的出现距今还有大约65亿年。太阳已经步入老年,但它却更为活跃。内核中最后一点氢燃料消失了,它开始消耗氦气,温度也更高了。极热的内核释放出的能量,将太阳的表层向外推移,让太阳变得越来越大。体积增加的同时,它的表面逐渐冷却,但是它更红了。地球就像一步步靠近火堆一样,越来越真切地感受到了它的热度。

唐纳德·布朗李说,太阳变成红巨星,对地球来说,太阳到了危险的阶段。它非常壮观,亮度高了许多,体积增加了,热度足可以把地球烧焦。

此时的地球表面早已经融化。太阳越来越不稳定,随后还会发生更可怕的事情。猛烈的热脉冲意味着太阳进入了超负荷运转,它的直径扩大了1000倍。(图15)

在这个阶段,它的直径会扩展到地球轨道的大小,把内层行星吞噬掉。所有靠近太阳的行星消失不见了。首先是水星,接下来是金星。地球这个我们生存了几百万年的星球,也会消亡吗?

研究显示,当热浪在太阳里撕扯,向太空中抛射出成几十亿吨物质的同时,也削弱了它的引力。这也许能让地球逃离被烧成灰烬的厄运。但即便如此,它也已经被融化得面目全非了。

终于,太阳在燃烧了100多亿年后,即将寿终正寝时,会逐渐收敛它所有的光芒,变得黯淡,变成一颗白矮星,以微弱的光线,继续存在几千亿年。(图16)

从诞生、成长到衰老,最终走向死亡,就像人一样,恒星也有自己的生命史。几十亿年来为地球带来光和热的伟大太阳,最后会变成差不多地球那么大的小恒星。随着太阳的没落,地球上的生命都会消亡。或许,那时人类已经找到了新的家园,又有了新的太阳。