当太阳膨胀成为一颗红巨星时,它将以多快的速度膨胀并“吞噬”内行星?

当太阳膨胀成为一颗红巨星时,它将以多快的速度膨胀并“吞噬”内行星?,第1张

大约在公元71亿年,太阳将开始快速进化,它将不再是主序星。它在H-R图上的位置将开始从现在的位置,靠近中心,向右上方的红巨星所在的位置移动。这是因为太阳的氦核最终将达到一个临界点,在这个临界点上,来自普通气体的压力无法支撑堆积在其上的压倒性重量(即使是被加热到几千万度的气体也不行)。一个微小的电子简并物质的种子将开始在太阳的中心生长。

在它生命的这一点上,太阳将变得不守规矩。在过去的110亿年里,这种机制一直在缓慢地使它变得更亮——更大的核心压力,产生更热的核燃烧,产生更多的氦来扩大核心——现在由于稳步增长的电子简并性而加速到灾难性的水平。在达到临界点5亿年后,太阳的光度将膨胀到34千兆赫,炽热到足以在地球表面形成由熔化的铝和铜组成的发光湖泊。再过4500万年,它将达到1亿5千万年,再过4000万年,它将跃至令人难以置信的2300万年。

到那时,太阳释放出的巨大能量将使其外层膨胀成巨大但非常稀薄的大气层,至少有水星轨道那么大,甚至可能和金星的轨道一样大。这是太阳开始红巨星阶段后的6亿年。

对于一个红巨星来说,像我们的太阳这样质量的恒星,终结的开始是非常突然的。随着氦的“灰烬”继续在其中心堆积,更多的氦变成了电子简并。在它离开主序列大约12亿年后,在它作为红巨星的鼎盛时期,氦将开始聚变成碳,氦核的中心会爆炸。出于显而易见的原因,天文学家称之为氦闪光。

太阳将开始燃烧氦核中的燃料,其燃烧速度是原来氢核燃烧速度的100倍。在氦主序上仅过了一亿年后,太阳将再次开始向红巨星的领域攀升。太阳再次成为红巨星,它的外层被吹得越来越远,超出了木星的轨道。

当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段,步入老年期时,它将首先变为一颗红巨星。红巨星是恒星燃烧到后期所经历的一个较短的不稳定阶段,根据恒星质量的不同,历时只有数百万年不等,这与恒星几十亿年甚至上百亿年的稳定期相比是非常短暂的。红巨星时期的恒星表面温度相对很低,但极为明亮,因为它们的体积非常巨大。

美国航天局凌日系外行星巡天卫星的观测,研究人员探测到了一群前所未有的脉动红巨星。主要是寻找系外行星。但对恒星亮度变化的敏感测量使它成为观察恒星振荡或恒星内部结构物质的理想选择。而且,TESS的广泛覆盖面还能使科学家们对几乎整片天空进行统一测量。

红巨星是巨星的一种,是恒星的一种演化阶段,质量约为0.5至8个太阳质量。质量更大的则被称为红超巨星,再大的则是红特超巨星。大约在50到75亿年后,太阳也会成为红巨星,届时太阳将变得异常巨大,直径变成现在的256倍,足以吞噬掉目前太阳系里包括地球在内的内侧行星。根据对所有TESS数据的处理,科学家目前确定已经有158505颗脉动的巨行星。凭借TESS,科学家们将前所未有地详细研究红巨星。

“未知视频”

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