地球 在银河系与仙女座碰撞之前,我们的太阳会变成红巨星吗?


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仙女座星系,是一个编号为Messier31的螺旋星系,所以又称M31星系,它是我们肉眼可见的最遥远的天体之一,在晴朗无月的夜晚,它看上去就像一块模糊的光斑。仙女座是银河系附近最大的星系,距离地球220万光年,直径为20万光年,是银河系的两倍。

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有人可能会问,如果仙女座和银河系这两个“宇宙王者”之间发生碰撞,那将会是一场怎样的灾难?实际上,天文学家们已经根据计算模拟,仙女座将会在40到50亿年后跟银河系相撞,这场“相撞”并不是一瞬间,它会持续15亿年。
两个星系之间,与其说是“相撞”,不如说是“相融”,所涉及的恒星相距都足够远,因此它们中的绝大部分不会单独相撞。但一些恒星会从两者结合的大星系里被喷射出来,而仙女座和银河系相结合而成的大星系,可能被称为“仙河座”或“银女系”。

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我们的太阳会在仙女座和银河系发生碰撞之前变成红巨星吗?答案是:会的。当一颗恒星度过它漫长的主序星阶段后,会步入老年期,在它最终变成黑洞或白矮星之前,它会先变成一颗红巨星。红巨星是一个较短且不稳定的阶段,根据恒星质量的不同,它绽放余晖的时间只有数百万年不等。红巨星的表面温度很低,但它们的体积非常大,非常明亮。

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大约50亿年后,太阳将耗尽其核心的氢燃料,并开始燃烧氦,迫使其转变为一颗红巨星。在这一转变期间,它的大气层将扩展到大约1个天文单位——太阳与地球的平均距离。随着我们的恒星亮度增加10%,日冕早已将地球包裹,地球将不再处于可居住区内。这将标志着地球将太热,无法维持其表面的水分,我们的海洋会被迅速蒸发,但火星可能会变成可居住的星球。

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地球的海洋被蒸发并不会很快结束,而是一个漫长的过程,天文学家预计其持续时间可能会长达10亿年。大多数模型表明,随着海洋的蒸发,越来越多的水将出现在大气中而不是停留在地球表面——这将成为温室气体。这些温室气体会捕获更多的热量,导致越来越多的海洋蒸发,直到地面基本干燥,大气层中含有丰富的水分,但温度极高。

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随着仙女座和银河系的相互靠近,仙女座星系的巨大质量将开始影响我们银河系中的恒星。我们的星系又宽又平,像个煎饼。我们现在在地球上看到它的星星在八月的一个黑暗的夜晚,像一个巨大的朦胧光带划过天空。但由于仙女座的引力扭曲了这些恒星的分布,恒星将散落在我们的天空中,我们的星空看起来将不会是“河”,而有可能是一大片的星光。
这似乎不可思议,但星系内的恒星相距如此之远,即使两个巨大的螺旋碰撞,也很少有恒星之间碰撞产生的烟火。然而,两个星系中的气体云很可能会发生碰撞,形成巨大的新星团。

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地球的命运会是什么?当我们的太阳变成一颗红巨星时,地球必然会变成一块干燥、焦灼的岩石。但值得一提的是,随着银河系和仙女座星系的碰撞,我们的太阳和地球(以及我们太阳系的其他部分)预计将被抛出,远离星系中心,到碰撞中产生的一个新的大星系的外围。
这个过程可能会产生多种变数,可能地球会被新的恒星捕获,也有可能在抛出的过程中与其他行星碰撞、相融合。究竟最终会怎样,天文学家们还需要做更多的计算和模拟。

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地球|在银河系与仙女座碰撞之前,我们的太阳会变成红巨星吗?】220万光年之外,50亿年后的事,看似与我们无关,但爱因斯坦的相对论告诉我们,不变的只有光速,时间和距离都是人类“一厢情愿”的定义,这两者都是可以改变的。当未来文明的科技发展到可以无视时间和距离的时候,220万光年也许近在咫尺,50亿年也许近在眼前。因此,请不要停止仰望星空。

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