白矮星的表面温度有多高,它是怎么发光发热的?
氦闪是什么?氦闪是一种强烈的天体活动,主要发生在恒星的主序星阶段末期。
那么恒星为什么会发生氦闪呢?恒星是宇宙中可以发光发热的天体,而恒星的光和热全部来自于恒星之上的聚变反应,在恒星的主序星阶段之中,参与聚变反应的元素是氢,所以又称为氢核聚变。氢作为恒星的主要燃料并不是无穷无尽的,既然不是无穷无尽的,那就必然会有耗尽的那一天,当恒星上的氢元素耗尽之后,恒星会怎样呢?
当恒星上的氢元素燃烧殆尽之后,恒星并不会因此而熄灭,恒星上的聚变反应会进入到一个新的阶段。在恒星高温高压的环境之下,氦元素会在氢元素耗尽之后被点燃,于是氦核聚变取代了原来的氢核聚变,继续维持着恒星的光和热。
在氦元素被点燃的一瞬间,氦闪便会发生了。
氦闪是一种极为强烈的天体活动,所释放的能量是非常巨大的。要想对氦闪释放的能量有一个具体的认知,我们可以通过比较的方式来进行说明。以太阳为例,太阳是我们最熟悉的恒星,也是太阳系中唯一的一颗恒星,太阳每时每刻都在进行氢核聚变。
以人类现在的能源消耗水平来计算,太阳氢核聚变一秒钟所释放的能量可以供全人类使用25万年。而我们在地球上能够收集到的太阳能量可以说是无限趋近于零。太阳氢核聚变一秒钟就能够释放如此之多的能量,但是与氦闪发生时所释放的能量相比就不值一提了。在氦闪发生的一瞬间,恒星所释放的能量相当于这颗恒星在过去数百万年之间氢核聚变所释放的能量总和。
在氦闪发生之后,恒星上的聚变反应会向更深层次迈进。
通过氦核聚变,恒星上的氦元素被聚变成为锂元素以及更高级别的元素,之后,碳、氮、氧会依次发生聚变,直至铁元素终止,这是因为铁元素在聚变的过程中不仅不会释放能量,反而还会吸收能量,所以比铁更重的元素是无法在恒星聚变过程中产生的。
在这个过程中,恒星会不断膨胀,体积会增大数千万倍。不过这个过程的时间相对于恒星的整个生命周期而言是非常短暂的。假设一颗恒星的主序星阶段能够持续100亿年,那么最后的膨胀过程可能只有一亿年左右。那么,太阳会发生氦闪吗?只要是恒星,就有燃料耗尽的日子,所以太阳同样也会发生氦闪。太阳的氦闪会在何时发生呢?
恒星的寿命与恒星的质量成反比。
这是因为质量越大的恒星,其氢核聚变就越剧烈,所以燃料消耗的速度也就越快,寿命也就越短。太阳是一颗中等质量的恒星,在恒星分类中属于黄矮星,其寿命约为100亿年左右,目前太阳已经50亿岁了。
所以太阳氦闪将会在30至50亿年之后发生。当太阳氦闪发生之时,地球会怎么样呢?我们知道,太阳氦闪发生的瞬间所释放的能量相当于太阳在过去百万年之间所释放的能量总和,如此巨大的能量会瞬间摧毁地球的生态系统。当这股能量辐射到地球之上,海水会瞬间蒸发,大地会变成一片火海,熔岩物质将在地表流淌,地球气温急速升高,总之地表一切生命都没有存活的可能。不过这并没有什么好遗憾的,即使地球生态不被氦闪所摧毁,地球也会被之后膨胀的太阳所吞没。
太阳虽然有寿命的限制,但这并不意味着人类文明就会因此而终止。
太阳氦闪的发生是数十亿年以后的事情,也就是说人类文明具有充足的发展空间。科学的诞生只有短短的300年左右,世界就因此而发生了翻天覆地的变化,所有人都可以预见未来会越来越好,科学的进步会带给我们难以想象的变化。
只要人类文明能够一直平稳发展下去,一定能够在氦闪发生之前完成星际迁徙,找到新的居住地,也许还能够像科幻作品中描述的那样带着地球一起走。应对太阳氦闪,迁徙是人类文明唯一的出路,想要延长太阳的寿命或者阻止氦闪的发生都是不太可能的。因为太阳占据了太阳系物质总量的99.86%,所以就算是把太阳系中所有的天体都投进太阳,也只是九牛一毛而已。
如果太阳由黄矮星变为白矮星那么地球温度会升高还是不变
假如太阳变成白矮星的温度地球能升温多少度?是不是连远离地球的冥王星都很热了?是不是水星金星温度会更高楼上写的很多,但是没有什么意义,都是说的是太阳变成红巨星的时候的事情。
太阳是一颗黄矮星,楼主想问的是如果太阳温度升高,变成想天狼星一样的白色的主序星会怎么样(白矮星这个词有歧义)。
有一点是显然的,地球温度一定会变高。
假设太阳在这个变化中体积变化不明显吧(白色主序星不必黄矮星大多少),那时候太阳的温度会从现在的5700K变化到10000K左右,上升1.75倍,那辐射的强度会变大9.47倍(黑体辐射能量的功率和温度的四次方成正比),地球接收到的能量变大9.47倍,表面温度上升1.75倍,计576K,303℃。
冥王星表面温度也会变化这么多倍,也快接近水的冰点了。
以上仅仅是最简单的物理模型的定性分析。
我们的太阳终有一天是会死亡的,当然这是在大约60亿年之后。但是在那之前事情就会变得越来越棘手。目前稳定的太阳系到时候就会陷入混乱。即便是最小的不规则性也会随着时间累积,最终改变行星的轨道。从现在到太阳死亡,计算发现出现灾变的可能性大约是2%。火星有可能太靠近木星,进而被抛射出太阳系。如果我们“背”到极点的话,狂奔的水星会和地球相撞。
与此同时,太阳也会慢慢地变亮。在20亿年里,太阳就有可能会杀死地球表面的所有生命。而另一方面,如果火星仍然处于现在的位置的话,火星就会出现宜人的气候。即使现在的火星是死气沉沉的,但到时候就会生机盎然。
然而这一切也不会永远存在。当太阳的核心氢耗尽时,太阳的整体结构就会发生重大的变化。它的体积会渐渐地膨胀到目前的100万倍,成为一颗红巨星。而按照最新的数值模拟,当太阳成为红巨星的时候就会吞噬水星、金星,可能还有地球。
此时占据整个天空的太阳会把火星变成炼狱,而土星和木星冰冷的卫星则会开始焕发出生机。由于已经具备了丰富的有机分子,因此土星的卫星土卫六特别有希望。在红巨星的加热下,曾经冰封的土卫六会浸浴在全球性的氨水海洋中,而这一海洋中的机会分子也许会形成生命。
任何漂浮在这些卫星表面的生物也会看到和我们截然不同的天空。到那个时候,银河系也许已经和近邻的仙女星系发生了碰撞,正在形成“银河仙女星系”。由此触发的大规模恒星形成过程又孕育了大量新一代的行星系统,并且照亮了天空。
如果在太阳系晚期还会出现的生命的话,这些生命持续的时间都不会很长。在度过了短暂的红巨星阶段以后,太阳内部的核反应会最终停止,它会抛射出它的外部包层并且收缩成一颗白矮星。经历了短暂温暖期的土卫六又会再一次被冰封。木星和土星等外太阳系天体会继续围绕已变成白矮星的太阳转动几百亿年,直到由于来自内部或者外部的某种因素打破这一“平衡”。木星或者土星可能会散射掉那些质量较小的同伴,例如天王星或者海王星。而偶然从太阳系旁经过的恒星也有可能会剥离掉其中的行星,甚至连质量最大的木星也未必能幸免
我们的太阳终有一天是会死亡的,当然这是在大约60亿年之后。但是在那之前事情就会变得越来越棘手。目前稳定的太阳系到时候就会陷入混乱。即便是最小的不规则性也会随着时间累积,最终改变行星的轨道。从现在到太阳死亡,计算发现出现灾变的可能性大约是2%。火星有可能太靠近木星,进而被抛射出太阳系。如果我们“背”到极点的话,狂奔的水星会和地球相撞。
与此同时,太阳也会慢慢地变亮。在20亿年里,太阳就有可能会杀死地球表面的所有生命。而另一方面,如果火星仍然处于现在的位置的话,火星就会出现宜人的气候。即使现在的火星是死气沉沉的,但到时候就会生机盎然。
然而这一切也不会永远存在。当太阳的核心氢耗尽时,太阳的整体结构就会发生重大的变化。
白矮星表面明明8000k,比太阳表面还热,为什么时间简史说它是冷的恒星,中子星高达60亿度,也冷?
为什么
白矮星是由红巨星爆发后的残余物质形成的,对单星系统而言,由于没有热核反应来提供能量,白矮星在发出光热的同时,也以同样的速度冷却着。经过数千亿年的漫长岁月,年老的白矮星将渐渐停止辐射而死去。它的躯体变成一个比钻石还硬的巨大晶体——黑矮星。
文章标题: 白矮星那么热 那么它附近的行星表面温度是高还是低
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