以后太阳膨胀成红巨星,地球怎么办?人类能活下来吗?

太阳变成红巨星,其直径将会大大膨胀,《流浪地球》中人类制造了上万台行星发动机,打算用2500年时间将地球从太阳系推到比邻星三星系,但从从科学角度论证,这并不具有实际可操作性,因为推力不够需要更漫长的加速时间,或者薄薄的地壳根本承受不住行星发动机强大的推力而发生地壳破裂,人类提早终结这种尴尬的状况!因此人类必须考虑另一个方式!

既然推不走地球,那么人类只能在地球上或者其他力所能及的方式考虑解决方法!

一、太阳的红巨星会膨胀到哪里?

天空中就有一颗现实参考的恒星,这是欧洲南方天文台利用VLTI光学干涉方式取得的一颗类日恒星的红巨星图像!它是位于天鹅座的π1 Gruis!下图是它的红外波段成像!

这是一颗光度不稳的年老红巨星,未来的发展就是行星状星云,因为它的质量只有地球的一点五倍,但它已经膨胀到了太阳直径的350倍!假如按π1 Gruis的质量与红巨星直径比例,那么太阳未来的红巨星规模大约能达到太阳直径的233倍!即半径达到1.62亿千米,大约超出地球公转轨道约1000万千米!当然您认为地球会被太阳吞没?其实完全不会,要不然咱就不用讨论后续的话题了!因为太阳直径膨胀,密度降低,因此地球将会迁移到更远的轨道,但地球死罪可免,活罪难逃!

表面温度达到恐怖的1330℃,那么人类该怎么办?

二、人类有几种方式可以逃脱太阳的红巨星魔掌?

1、躲藏在深深的地下?

也许这是大部分朋友想到的第一种方法,那么从理论上看我们需要躲藏到多深的地下,才能避开高达1330℃的高温呢?也许这比较难有一个参考值,但地球早已给我们准备了一个标准模型!

一座数千米后的山脉即可隔绝高达上千度高温的岩浆,因此从理论上来看,人类并不需要隐藏得更深,数千米即可,身子更深一些没问题的!但有一个问题,比如南非3000米深度下的金矿,岩石温度高达40度!人类难以承受如此高温,因此强大的温度调节系统是一个不可或缺的设备!

但有一个坏消息,尽管太阳红巨星时代末期会丢失大约30%的物质,因为其密度降低,体积庞大,表面逃逸速度更低,因此地球远离是必然的,但据英国皇家天文学学会月刊在2008年的一篇论文研究表明,地球可能会因与太阳的潮汐引力互相影响而难以逃脱被吞没的命运!

2、掩体计划能否捱过红巨星时代?

“掩体计划”是《三体》中避免光粒摧毁太阳而设计的一个经典情节,在木星背离太阳方向,用木星巨大的身躯作为保护,避免在太阳被光粒摧毁时炽热的太阳物质影响巨型空间站!那么我们来讨论下这个假设靠谱吗?

从理论上来看非常靠谱,因为在红巨星时代,木星和土星将升级为新的宜居带!人类在掩体计划中继续安居乐业?但事实上我们少考虑一个重要环节!那就是太阳在脱离主序星后约12亿年后的第一次氦闪以及未来多次氦闪!

氦闪:0.8-2.2倍左右的恒星,因为无法燃烧氦元素而逐渐在核心累计,当内核核聚变区域氢元素耗尽、再无法支撑外壳引力坍缩时,氦闪就爆发了,因为外壳坍缩导致内核温度增加,直接引发氦元素燃烧,在极短的时间即完成!因此超强的能量犹如一颗超级氦弹在太阳内核爆炸,大量的太阳物质将会被撒入太阳系内空间,此时就是太阳系的末日!因为这些炽热的恒星物质会将会摧毁行星上的生命!因为此时地球已经被放弃,那么掩体能保留下来吗?

NASA的钱德拉X射线望远镜在第谷超新星的爆发扩散星云中检出一个弓形波特征,这是超新星爆发的物质冲击恒星后形成!因为第谷超新星是一颗典型的Ia型超新星爆发,即:白矮星吞噬了恒星物质达到钱德拉塞卡极限后导致的爆发,这种模式下大都有一颗伴星,有被摧毁,也有幸存!第谷超新星的伴星就幸存了下来!

我们有一点可以肯定,太阳的氦闪能量要比超新星爆发小得多,当然我们也可以理解成一次“微型的超新星”爆发,因此当太阳氦闪发生时,作为掩体计划实施的超级空间站,应该是可以幸存的!

三、还有别的途径躲避太阳的红巨星时代吗?

其实即使躲过了太阳的红巨星时代,那么未来的白矮星时代则与红巨星时代相反,太阳收缩变成了一颗依靠引力坍缩能以及角动量继续过日子恒星!人类已经无法在太阳系继续呆下去,乔迁新居成了必然选择!既然推不走地球,那么就推走飞船,哪里合适呢?

距离太阳12光年外的天仓五,质量大约是太阳的0.75-0.78倍,一颗不会发生氦闪,表面活动非常稳定的恒星,这是人类最为理想的宜居星系!