红巨星是巨星的一种,是恒星演化末期的一种垂死状态。根据恒星质量的不同,存在期只有数百万年不等,质量通常约为0.5至8个太阳质量。我们的太阳在几十亿年后,也将不可避免地演化成一颗红巨星,不断膨胀,吞没内行星,甚至连地球也不能幸免。我们的太阳系以及其他类似的恒星系的未来将是怎样的呢?
膨胀的红巨星将会吞没那些离它太近的行星。
红巨星的形成
宇宙中大多数恒星是主序星——在高热、高密度的核心进行核聚变反应,将氢原子转变成氦,并且创造出能量。在恒星的生命周期大大部分时间里,其内部氢燃料的燃烧产生的向外的力与向内的引力可以保持平衡。当恒星的氢燃料耗尽,向内的引力就占据主动,将恒星压缩得小而紧密。当恒星的核心持续收缩到一定的密度和温度,氦融合就会启动。根据恒星质量的不同,氦融合的过程可能是渐进的,也可能是爆发式的。氦融合产生的能量导致恒星膨胀到原来的尺寸的好几倍。
红巨星和太阳的比较。
红巨星的直径约为1到10亿千米,约为我们太阳现在尺寸的100到1000倍。由于能量散布的区域扩大了,其表面的温度也相应的降低了一些,只能达到2200至3200摄氏度,比太阳现在的表面温度的一半稍微高一些。表面温度的下降使得恒星的颜色倾向红色,因此称为红巨星。
红巨星的存在期为数百万年不等,当其氦耗尽,氦融合停止时,又会出现一次收缩。氦燃烧完后,恒星的外层飘散成巨大的由气体和尘埃组成的行星状星云,恒星就此魂飞魄散!
猫眼星云,是由与太阳有着相似质量的恒星演化成的行星状星云。
太阳系的未来
大约在50到75亿年后,太阳将成为红巨星。经过科学家们的计算,届时太阳将变得异常巨大,足以吞噬掉目前太阳系里火星以内的内侧行星,包括地球。然而,太阳的引力也会因为质量的减少而减弱,因此火星和所有的外行星,都会往外移。地球的命运不是很清楚。要是没有潮汐力的话,那地球的轨道就会往外逃到差不多1.5天文单位。但近来研究发现因为地球和太阳有潮汐力,地球还是会被太阳的外气层吞噬掉。
比较当前作为主序星的太阳和将来成为红巨星的太阳。
同时,随着太阳的不断演化,也许会给其他行星带来希望。当太阳演化成红巨星,其宜居带也发生了改变,外行星离太阳越来越近,使其可能会落在宜居带内。
编译/小三
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