第191章 膨脹的太陽

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    吳敏靜靜地坐在觀測中心的計算機前,她正用星圖軟件模擬宇宙大爆炸、本星係團的形成、銀河係的誕生、太陽係的出現直至太陽的滅亡……

    一、宇宙大爆炸:

    宇宙是廣袤空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質的總稱,而宇宙起源卻是一個極其複雜的問題。宇宙包括了所有的物質世界,它處於不斷的運動和發展中。

    千百年來,和吳敏、李維等科學家一樣,科學家們一直在探尋宇宙是什麽時候、如何形成的。直到今天,大部分科學家認為,宇宙是由大約137億年前發生的一次大爆炸形成的。

    宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起,並濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大,瞬間產生巨大壓力,之後發生了大爆炸,這次大爆炸的反應原理被物理學家們稱為量子物理。

    大爆炸使物質四散出去,宇宙空間不斷膨脹,溫度也相應下降,後來相繼出現了宇宙中的所有星係、恒星、行星乃至生命。

    大爆炸宇宙學與其它宇宙模型相比,它能說明較多的觀測事實,它的主要觀點是認為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化曆程。在這個時期裏,宇宙體係並不是靜止的,而是在不斷地膨脹,使物質密度從密到稀地演化。

    在宇宙的早期,溫度極高,在100億度以上;

    物質密度也相當大,整個宇宙體係達到平衡。

    宇宙間隻有中子、質子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態的物質。但是因為整個體係在不斷膨脹,結果溫度很快下降。

    當溫度降到10億度左右時,中子開始失去自由存在的條件,它要麽發生衰變,要麽與質子結合成重氫、氦等元素,化學元素就是從這一時期開始形成的。

    溫度進一步下降到100萬度後,早期形成化學元素的過程結束。宇宙間的物質主要是質子、電子、光子和一些比較輕的原子核。

    當溫度降到幾千度時,輻射減退,宇宙間主要是氣態物質,氣體逐漸凝聚成氣雲,再進一步形成各種各樣的恒星體係,成為我們今天看到的宇宙。

    二、銀河係誕生:

    宇宙在大爆炸後僅僅38萬年就進入了黑暗時代,迎來了宇宙的“斷代史”。直到大約5.2億年後,宇宙進入長達約5億年的再電離期,才重新被點亮。就是在這個過程中,我們的銀河係誕生了。

    在銀河係中,科學家觀測到了很多古老的恒星。根據光譜,科學家發現它們的年齡超過了130億年。而宇宙的年齡,也不過隻有138.2億年。也就是說,它在宇宙大爆炸後8億年左右的時間就已經出現了,這段時期正是宇宙的再電離期。

    而歐洲天文台在對銀河係的球狀星團中的一些恒星進行鈹的光譜檢測中,甚至發現有一些恒星出現在大爆炸後2億年的時間。也就是說,在宇宙黑暗時代,剛剛有點氫開始電離的時候,這些恒星就形成了。

    由此可以說明,我們所處的銀河係很可能是宇宙出現的第一批星係。

    三、太陽係出現:

    太陽係的形成和演化始於46億年前一片巨大分子雲中一小塊的引力坍縮。大多坍縮的質量集中在中心,形成了太陽,其餘部分攤平並形成了一個原行星盤,繼而形成了行星、衛星、隕星和其他小型的太陽係天體係統。

    太陽係是由大量旋轉的塵埃和氣體雲組成的,稱為太陽星雲。這個巨大氣體雲團的崩潰是由於它附近的超新星爆炸星所引起的,這導致了星雲的減少。當星雲崩潰時,其熱量增加,塵埃顆粒蒸發,結果,導致雲團在其中心受到壓縮。

    太陽形成之處,幾乎消耗了原始太陽星雲中99%的物質,剩下的物質在太陽巨大的引力作用下形成了一個氣體塵埃盤,由於這個塵埃盤中的物質極為不均勻,在圍繞太陽運動的時候會不斷發生碰撞,並漸漸的聚合,慢慢的變大。由於太陽核反應已經點燃,所以在這個塵埃盤的內部溫度比較高,隻有高熔點的金屬和含矽礦物質才幸存下來,最終凝聚形成了太陽係的4顆體型較小的岩質行星——水星、金星、地球和火星。

    在塵埃盤的外圍溫度比較低,甲烷和水都是以固體的形式出現的,這個區域中的行星可以長得更大,並且在太陽的熱量把氣體驅散之前,巨大的行星已經把氣體分子聚攏起來,最終形成了氣態巨行星——木星和土星,同時也形成了更外圍的溫度更低的巨行星——天王星和海王星。

    這些行星在坍縮的太陽塵埃盤中誕生,並且各自形成了各自的運動軌道。每個行星根據自己所在軌道的不同,又各有各的特點,可以這麽說,目前的太陽係結構已經達到了平衡的狀態,無論是多一顆行星還是少一顆行星,都會打亂這個平衡狀態。

    其實在太陽係形成的初期,並不是這樣的平衡狀態,由於行星中的木星和土星質量非常大,它們聯合起來將天王星和海王星推到了太陽係的邊緣,由此造成了太陽係的膨脹和重組。很多小物質被木星強大的引力拋射出太陽係,大約在太陽形成之後的6億年,木星和土星對小天體的擾動使太陽係中出現了大規模轟擊。此次轟擊後,太陽係中的行星似乎都找到了自己的位置,進入了一種非常和諧的平衡狀態,正是因為這個平衡狀態,地球上才能演化出生命。

    四、太陽係的終結:

    我們生活在一個無趣的時代。因為早在最初的1億年裏行星便已經形成,現在行星都在有序地饒陽轉動,而太陽也在穩定地燃燒,生命也在太陽旁的第三顆行星上繁衍生息。一切都很平靜。但這份平靜並不是永遠的,在平靜的背後還隱藏著“危機”。

    我們的太陽終有一天是會死亡的,本來這應該是在大約50億年之後。但是在那之前事情就會變得越來越棘手,目前穩定的太陽係到時候就會陷入混亂。即便是最小的不規則性也會隨著時間累積,最終改變行星的軌道。從現在到太陽死亡,計算發現出現災變的可能性大約是2%。火星有可能太靠近木星,進而被拋射出太陽係。如果我們“背”到極點的話,狂奔的水星會和地球相撞。

    與此同時,太陽也會慢慢地變亮。在20億年裏,太陽就有可能會殺死地球表麵的所有生命。而另一方麵,如果火星仍然處於現在的位置的話,火星就會出現宜人的氣候。即使現在的火星是死氣沉沉的,但到時候就會生機盎然。

    然而這一切也不會永遠存在。當太陽的核心氫耗盡時,太陽的整體結構就會發生重大的變化。它的體積會漸漸地膨脹到目前的100萬倍,成為一顆紅巨星。而按照最新的數值模擬,當太陽成為紅巨星的時候就會吞噬水星、金星,可能還有地球。

    在類太陽恒星生命的晚期,它們會成為紅巨星。它們的半徑會膨脹到地球軌道附近,其表麵的物質也會被拋射出去。

    此時占據整個天空的太陽會把火星變成煉獄,而土星和木星冰冷的衛星則會開始煥發出生機。由於已經具備了豐富的有機分子,因此土星的衛星土衛六特別有希望。

    在紅巨星的加熱下,曾經冰封的土衛六會浸浴在全球性的氨水海洋中,而這一海洋中的機會分子也許會形成生命。

    如果這一切能按部就班地到來,那麽人類還有很長的時間慢慢想辦法應對太陽浩劫。但是,太陽偏偏在這個時候受到了不明物質的幹擾,距離火星被吞噬還剩下6年的時間。

    吳敏戴上墨鏡,神色凝重地看了一眼掛在頭頂上越來越大,越來越紅的太陽,微微地歎了一口氣。(www.101noveL.com)