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原来《流浪地球》是纪录片,连蚯蚓干都吃不上,现实究竟有多惨?
发布时间:2019-05-15
 
原来《流浪地球》是纪录片,连蚯蚓干都吃不上,现实究竟有多惨?

01.

太阳的前世今生

我们都知道,太阳是一颗恒星,它的质量主要由氢和氦组成。大约45亿年前,太阳的前身,一团氢分子云坍缩,使内核压缩至温度高达1000万摄氏度以上时,氢元素开始发生核聚变反应,并释放出巨大的能量。

从那时开始,这颗年轻的恒星进入它的「青壮年时期」,也就是天文学上所说的主序星阶段。

进入主序星阶段后,太阳变得稳定下来。太阳之所以「恒」,是因为它将在此阶段度过大约100亿年。至今,太阳已持续燃烧了45亿年,并将长久地燃烧下去。此刻,太阳正处于它的壮年时期。

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▲这是艺术家描绘的太阳的生命周期图。从左下角的主序星开始,然后经过次巨星、红巨星阶段膨胀,直到它的外层脱落,形成右上角的行星状星云。©ESO(欧洲南方天文台)

然而,和其他恒星一样,太阳也不是完全稳定的。正如视频开头所说,太阳既能恩赐地球以生命,也可以不费吹灰地毁灭这一切。

随着内核氢元素的减少,太阳会逐渐显露出疲态。在未来10亿年中,太阳内核温度和密度会因核心坍缩而上升,这会让其外层缓慢地扩张并增强辐射,变得更加耀眼明亮。

太阳的这种变化将会使地球面临严重的「全球变暖」危机,很有可能蒸发掉地球表面的所有水分并破坏大气层。

人类要想继续生存下去的话,就必须要考虑另寻一个星球家园了。

02.

人类的未来

2018年11月26日,「洞察号」(InSight)火星探测器在火星表面顺利着陆,实现了火星探测任务中风险最高的一步。人类之所以孜孜不倦地开发探测器奔赴火星,是因为当未来地球因为太热而无法生存的时候,火星是一个不错的移民目的地。

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▲「洞察号」火星探测器在火星上执行任务绘图 ©NASA

西澳大学研究助理教授克里斯托弗·斯普林布(Christopher Springob)指出,火星是一颗与地球非常相似的行星。比如,火星日刚刚超过24小时,其旋转轴倾斜的角度也与地球大致相同等等。最吸引人的地方在于,研究表明,火星过去可能存在过液态水,一些科学家因而认为,火星曾经拥有过生命。

所以,当太阳变得越来越热的时候,距太阳较远的火星将会变得适合居住,这足以让人类再生存几亿年。

然而,从太阳的变化趋势来看,火星也不是久留之地。当太阳内核耗尽氢燃料后,它的温度及密度之高,足以让氦元素发生聚变。由此产生的热量传导到外层,会使得太阳向外膨胀,这就是视频中提到的,太阳将在距今50亿年后,变成一颗硕大的红巨星。

这就意味着,在青壮年阶段待了大约100亿年后,太阳将步入老年期。到那时,太阳体积之大,足以吞噬掉内侧轨道的水星和金星,地球很有可能也无法幸免,而作为人类未来第二家园的火星也将成为炼狱。

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▲太阳成为红巨星后,会吞下内侧行星 ©HubbleSite

如果人类还想在太阳系继续逗留,就只能选择放弃火星,寻找离太阳更远的宜居行星。在这段视频的讲述中,人类把目光转向了现在还是一片冻土的木星和土星。

随着太阳的膨胀,它们的众多卫星将位于人类生存宜居带上。到那时,木卫二「欧罗巴」星和土卫六「泰坦」星等类地卫星很可能会是未来人类的移民终点站。

木卫二最早由伽利略发现,它是已知的太阳系卫星中具有大气层的七颗卫星之一(土卫六也在其中)。目前,人类已经发现在它上面存在永久冻结的水资源,其冰层可能厚达几百公里。

2018年5月,美国国家航空航天局(NASA)和《自然》(Nature)杂志证实,伽利略木星探测器在1997年就已发现木卫二存在液态水的证据,这让木卫二上存在生命的假设得到更多人的支持。

相比于木卫二,土卫六的移居条件甚至比木卫二更好。土卫六是土星最大的卫星,也是太阳系中的第二大卫星。它有着比地球还厚的大气层,还含有甲烷、乙烷等有机物。这些有机物可以作为形成生命的基础,或是能量来源。

在美国天文新闻网站(Space.com)一篇介绍土卫六的文章《泰坦:关于土星最大卫星的事实》(Titan: Facts About Saturn's Largest Moon)里,NASA表示:

「在许多方面,土卫六是我们迄今发现最像地球的星体之一。(In many respects, Saturn's largest moon, Titan, is one of the most Earth-like worlds we have found to date.)」

可想而知,当太阳成为红巨星后,随着冰层融化,正如视频中所说,人类可以很容易地把「泰坦」星变成第二个地球。

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▲土卫六的南极地区,附有橙色和蓝色雾霾层 ©NASA

即使如此,这些小型卫星也只是未来人类暂时的「桃花源」。

距今大约80亿年后,作为红巨星的太阳也将耗尽其核心的氦并再次坍缩。膨胀的外层脱落形成「行星状星云」,飘移到星际中,而剩下的核心将坍缩成白矮星。

白矮星是一种体积大致相当于地球,密度极高的星体。它不会再产生能量,所以在冷却过程中,白矮星会逐渐减弱向外的辐射,到了最后阶段便不再闪耀,成为一颗彻底昏暗的黑矮星。

至此,太阳系也要敲响这位星系主人的葬礼钟声了。

03.

太阳启示录

当然,这个过程极其漫长,以至于到那时,如果人类足够先进的话,星际旅行可能已经司空见惯,人类早已逃离出这个散尽生命之光的星系。

甚至有科学家预言,到那时,硅基生命将会是更加强大的生命存在形式,或者,人类的生命可能都不再需要物质,而是以信息和数据的方式维持。

也许你会觉得这是天方夜谭,但是天文学的意义,并不是做出口说无凭的假设,它的目的更多的是让我们了解,人类在宇宙中究竟处于什么样的位置。

太阳如宇宙万物一样,也在经历生老病死的过程。而地球,最终会随着太阳的衰亡而黯然消逝。至于人类的前景如何,还是要看自身的造化。毕竟,在太阳足以危及到人类之前,气候变化、核战争、传染病、甚至人工智能,地球上所能发生的灾难都有可能毁灭人类的命运。

1968年,当美国宇航员威廉·安德斯(William Anders)乘坐「阿波罗」8号飞往月球,首次拍摄到地球全貌时,他感慨道:

「地球是我们在太空中看到的唯一彩色。我们生活在银河系的一个小尘埃上,而相比宇宙,银河系也微不足道。地球基本是为我们人类而存在,而我们为石油、领土争斗不休,真是莫大的遗憾。」

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▲1968年,威廉·安德斯在环月轨道上拍摄的地球

在宇宙的盛衰面前,那些地球上可能发生的争斗和灾难都将毫无意义。只有目光放远,才能由衷地珍惜当下,并热爱自己的家园。这也许就是仰望太阳给人类带来的最大启示。

未来是否会和太阳共命运,这取决于人类的运气,也取决于人类的勇气。

04.

我们都是散落的星骸

所以,人类应该对太阳系那个不太美好的未来感到恐惧吗?

或者说,面对浩瀚的宇宙,我们需要什么理由才会产生终身追寻的勇气?

NASA官网的一篇介绍太阳的教育性文章《 太阳,为何你如此狂暴?》(Why Are You So Violent, My Sun?)指出,太阳内核聚变产生的能量,相当于人类每秒爆炸1000亿吨炸药。而太阳,只是银河系中超过1000亿颗恒星里极为普通之一。

这两个数字如此庞大而相似,实在让人类的大脑难以想象。宇宙之广博,一方面让人类在应对未来变化上面显得毫无招架之力,另一方面,也产生出一种初窥宇宙奥秘的神圣感和畏惧感。

相比于赤裸裸的恐惧,科学家们在这种神圣感和畏惧感中,体会更多的是一种宇宙之美。正如物理学家杨振宁所说,那是「筹建哥德式教堂的建筑师所要歌颂的崇高美、灵魂美、宗教美、终极的美。」

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▲哈勃太空望远镜拍摄的经典宇宙图片 创世之柱

这种对宇宙美感的体会,正是人类选择看清宇宙终极命运的勇气来源。除了想要弄清楚人类自身将何去何从之外,我们更是在向混沌的太空寄托一份虔诚的祈愿。

在《我们都是散落的星骸》这本书中,当英国理论天文学家马丁·里斯(Martin Rees)谈到人类和宇宙的关系时,他动情地说:

「我们与曾生存过的人类一起仰望星空,而最终我们都会变成星尘。」

(With all human beings who have ever lived we share the same view of the stars. And ultimately we ourselves are stardust. )

虽然永恒如太阳也会消逝,我们也终将成为星尘,但那又如何?

至少,我们曾经用宇宙所赐予的智慧,仰望过头顶的这片寥廓星空。

太阳有一天也会灭亡的事实,让你对人类的未来心生恐惧吗? (单选)
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A.当然不会,瞎操心,还早着呢,每天该吃吃,该喝喝
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B.何必担心,人类未来的技术足以自救,即使太阳毁灭,也可星际移民
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C.不会恐惧,我看开了,没什么是永垂不朽的,我们不过是渺小的人类
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D.当然会啊,原来天真的会塌,整个人都感觉不好了。那我们还守啥普世价值
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E.不会恐惧,人类被上帝灭世过,还有末日审判,不知哪个更早。安心做个好人
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F.恐惧,不知节制的人类还在加速毁灭中。希望太阳会灭亡的事实让人有所收敛