如果太陽變成其它顏色，地球會發生什麼？

如果太陽有一天突然變成其他顏色 世界會變成什麼樣 不同顏色的太陽又決定着地球怎樣的命運 那麼本期內容 我將再次帶你直面一個滇味十足的地球 其實太陽包含了光譜中的所有光波 它能同時呈現出紅色藍色綠色黃色 凡是你能叫出名字的顏色它都有 你想想彩虹是怎麼形成的 當陽光照射到空氣中的水滴併發生反射時 就會分解成我們能單獨看到的各種彩色光波 而當這些彩色光波混合在一起時 我們看到的就是一束白色的光 我們的眼睛無法感知所有顏色同時存在的狀態 所以這些顏色混合後在我們眼中就成了白色 你可能會問那爲什麼太陽看起來是黃色的呢 沒錯它看起來確實是黃色的 但千萬別爲了確認這一點就盯着太陽看哦 以免傷眼 不過要是從國際空間站上看 太陽呈現出的就是白色 這纔是太陽在我們眼中真正的顏色 當太陽光穿過地球大氣層時會發生散射 所以我們看到的太陽纔會帶有一點黃色調 地球的大氣層不太容易讓光譜中的藍色光穿透 但對紅色光卻十分寬容 沒錯紅色光可以輕鬆穿過大氣層 順便說一句 這也是天空看起來是藍色的原因 因爲大氣層把藍色光散射到了各個角落 在日出和日落時分 波長較短的藍色光會被反射出去 而波長較長的紅色光則能順利到達地面 這就是爲什麼我們看到的日出或日落 會呈現出粉色橙色或紅色 但如果太陽變成了其他顏色會發生什麼呢 要回答這個問題 我們先快速回顧一下之前學到的知識 第一太陽包含了完整的光譜 第二地球大氣層對藍色光的穿透性較差 對紅色光則較好 所以你可能已經猜到了 如果太陽變成紅色 那麼整個世界都會像日落時分那樣 這聽起來還不錯對吧 我們甚至不用等到傍晚 就能欣賞到新紅色的天空 橙色的水面 還有明亮的紅色月亮 不過那時的世界會比我們現在世界要暗一些 但總體來說還不算糟糕 哦對了 其實有一天太陽真的會變成紅色 當它的生命走向盡頭時會不斷膨脹 逐漸變成一顆紅巨星 直至最終燃盡 但到那時 對我們人類來說可就不是什麼好事了 所以希望我們都不會親眼目睹那一刻 那如果太陽變成綠色 地球會怎樣呢 其實從某種角度來說 太陽就是綠色的 這下你是不是又蒙了 準確的說太陽看起來是白色的 但從科學角度來講 它的溫度大約是5500攝氏度 而太陽光譜中峯值波長對應的顏色就是青綠色 不過要想讓太陽顯露出綠色 我們需要過濾掉光譜中其他所有可見的顏色 這樣一來地球大氣層就會讓純淨的綠色光穿透進來 那之後會發生什麼呢 到時所有東西都會呈現出綠色 而且整個世界會比現在暗一些 不得不說 全身綠油油的感覺可不是那麼好啊 那麼接下來我們來想象一下 太陽變成藍色的場景 其實藍色的恆星是真實存在的 它們被稱爲藍巨星 幸運的是我們的太陽並不是藍巨星 爲什麼說幸運呢 因爲如果太陽是一顆藍巨星 那麼對地球和人類來說絕對是災難 我們平時認爲的紅色代表熱 藍色代表冷的邏輯 在恆星身上是完全不適用的 溫度最高的恆星是白色和藍色的 而溫度較低的恆星則是黃色和紅色的 所以和其他一些恆星相比 我們的太陽其實算是低溫恆星了 你可以想象一下 把你所在城市的平均溫度乘以幾十萬倍 那就是藍巨星的溫度級別 我們現在已經在爲全球變暖而煩惱了 要是遇到全球灼燒 那可就徹底完了 所以還是別指望太陽變成藍巨星了 不過咱們還是可以假設一下 如果太陽突然變成藍色 那麼我們眼中的世界會發生什麼變化 出人意料的是可能不會有太大變化 還記得我之前說過的嗎 地球大氣層會散射藍色光 所以即便太陽變成藍色 我們看到的一切也幾乎不會有變化 頂多是天空的藍色會更深一些 但我們很難察覺到這種細微的差別 最後我們來設想一個最黑暗的情況 如果太陽變成黑色會怎麼樣 到那時 我們就得整天依靠電燈和蠟燭照明瞭 世界各地的人們會24小時不間斷地使用電力 而且我們再也看不到月亮了 畢竟現在我們能看到月亮 全是因爲它反射了太陽光 那時唯一能在夜晚爲我們提供一點光亮的 就只有星星了 但它們的光芒實在是太微弱 根本起不了多大作用 但是好在這種情況完全是不現實的 而且宇宙中並不存在黑色恆星 雖然目前宇宙中還沒有黑色恆星 但我們的太陽終有一天 也會變成黑色 完全漆黑 不過我指的不是黑洞 而是黑矮星 你可能聽說過白矮星 但卻很少聽說過黑矮星 當像太陽這樣的恆星即將走到生命盡頭時 它會先膨脹成一顆紅巨星 然後逐漸剝離外層物質 最終變成一顆白矮星 由於白矮星不再產生能量 會慢慢冷卻下來 最後只剩下一個小小的核心 在它燃燒完最後一點能量後逐漸暗淡 當它完全冷卻後就變成了黑矮星 但你可能從來沒有聽說過它們 這是爲什麼呢 其實答案很出人意料 因爲黑矮星目前並不存在 原因是一顆恆星要變成黑矮星 大約需要一萬億年的時間 而我們的宇宙還很年輕 至今只有大約140億年的歷史 所以目前還沒有任何一顆恆星 能演化到黑矮星階段 即便是宇宙中最古老的恆星 現在也還在散發着微弱的光芒 因此黑矮星目前還只是一個理論概念 我們人類可能永遠都看不到真正的黑矮星 不過你可能聽說過一句很有名的說法 我們夜晚看到的星星其實都是幽靈星 因爲它們的光要經過漫長的旅途纔會到達地球 等我們看到時這些星星可能已經不存在了 但其實這是個謠言 我們現在看到的星星都還好好的活着呢 我爲什麼要跟你說這些呢 其實是想讓你想象一下 如果我們的太陽變成了黑矮星會發生什麼 到那時整個太陽系都會立刻陷入一片絕對的黑暗 而且會變得異常寒冷 有人可能會說月亮會脫離軌道撞到地球上 但我們可以先暫時忽略這個可能性 假設我們人類還能存活下來 不過幸運的是 我們不會像你想象的那樣瞬間被凍僵 地球的地核本身就有溫度 而且高達約5000攝氏度 但地球表面的溫度會立刻降到0攝氏度 之後地核會慢慢冷卻 每兩個月溫度就會下降一半 僅僅兩個月後地球表面的溫度就會降到零下約130攝氏度 一年後更是會降到零下約270攝氏度 大多數植物會很快滅絕 但不是因爲寒冷 而是因爲缺乏光合作用 有些植物可能會因爲大氣中殘留的氧氣而存活得久一點 但有意思的是 樹木或許能存活很長時間 因爲它們的新陳代謝速度很慢 而且還可以從土壤中吸收糖分 屆時海洋的表層會很快結冰 但幸運的是 這層厚厚的冰層能起到保溫作用 保護深海的水不會立刻結冰 所以整個海洋不會在短時間內完全凍結 海洋生物的生存狀況會相對好一些 它們在人類出現之前 就已經在地球上生活了很久很久 早就適應了各種極端環境 比如劇烈的溫度變化 缺氧 食物匱乏 巨大的水壓等等 這些對它們來說都不算新鮮事 那我們人類呢 首先沒有陽光 我們就無法合成維生素D 隨之而來的就是各種各樣的健康問題 而且我們的身體需要陽光變化來分泌褪黑素 這種激素能幫助我們判斷什麼時候該睡覺 什麼時候該起牀 如果沒有褪黑素 我們的身體會陷入混亂 不知道是該休息還是該活動 很多人都會因此患上失眠症 但是人類還是有辦法生存下去的 那時候人類有兩個選擇 一是建造巨大的潛水艇潛入深海 靠近地核來獲取熱量 二是留在地球表面 生活在有地熱能的地方 比如冰島 我們也可以定居在火山附近 火山釋放的熱量 足夠讓我們維持很長一段時間的生存 久而久之 我們的視力會逐漸適應黑暗 但這種適應能力是有上限的 不過誰知道呢 也許我們人類最終能完全適應 在這種黑暗的環境中生活 那麼如果真的到了那一天 你會選擇哪種生存方式呢 是住在深海的潛水艇裏 還是住在火山附近的地面上 既然說到這裏 那麼你有沒有想過 一顆行星有沒有可能 擁有不止一顆或兩顆太陽 而是很多顆太陽呢 我們來想象一下 如果我們的太陽 突然分裂成許多小恆星會發生什麼 科學家們在宇宙中 尋找類地行星時發現 擁有兩顆甚至三顆恆星的恆星系統 其實並不罕見 其中很多系統的移居帶中 甚至還有行星 並且有部分行星 可能具備適合生命存在的條件 真想去問問那些星球上的居民 他們看到的日落是什麼樣子的 有些科學家甚至認爲 我們的太陽並非一直孤單 它曾經可能有一顆半星 名爲復仇女神星 科學家們基於化石記錄推斷 地球歷史上的大規模滅絕事件 大約每2700萬年就會發生一次 呈現出週期性 爲了找出這背後的原因 他們將目光投向了宇宙星辰 最終推測 可能是一顆早已脫離太陽系的恆星 仍在影響着地球 這顆恆星就是復仇女神星 據推測 復仇女神星可能位於 距離我們約1.5光年的地方 目前還沒有被觀測到 聽起來好像不遠 但實際上這個距離相當於 約14.5萬億公里的距離 如果開車去那裏 就算以極高的速度行駛 也需要5000萬年才能到達 總之 每當復仇女神運行到 其軌道的特定位置時 就可能會對奧爾特雲產生影響 奧爾特雲 是一個圍繞太陽系外圍的區域 被認爲是彗星的發源地 雖然奧爾特雲的存在 尚未得到確鑿證實 這顆曾經的太陽半星 仍然可能對奧爾特雲 產生巨大的影響 那要是一個恆星系統擁有四顆 甚至更多恆星 這真的可能嗎 事實上是有可能的 但恆星系統中的天體數量越多 系統就越不穩定 行星的軌道也會變得混亂不堪 完全可以用一團糟來形容 在天體力學中 這種情況被稱爲三體問題 該理論指出 要預測這類系統中 天體的軌道極其困難 大多數情況下 這些軌道都是隨機且獨特的 牛頓是最早注意到 三體問題的科學家 他曾試圖將自己發現的萬有引力定律 應用到地球月球和太陽的運動研究中 結果卻遇到了極大的困難 因爲要理解三個天體 是如何穩定的相互繞轉 實在是太複雜了 要知道 這還只是一顆行星和一顆衛星的情況 如果再加入幾顆恆星 其計算的難度可想而知 我們已經知道 三星系統的運行 就已經非常混亂了 那擁有更多恆星的系統會怎樣呢 這類系統非常罕見 2021年 NASA發現了一個擁有六顆恆星的系統 這簡直令人難以置信 但是在這個系統中 目前還沒有發現行星 但誰知道未來會不會有新的發現呢 在這樣的多恆星系統中 天體之間的引力相互作用極其複雜 要維持整個系統的穩定 需要滿足非常苛刻的條件 這就好比在萬丈深淵上方走鋼絲 稍有不慎就會粉身碎骨 所以考慮到這些 那麼我們可以假設一下 如果我們的太陽突然分裂成幾顆小恆星 屆時地球會發生什麼 要模擬這種情況 需要進行非常詳細的模擬計算 甚至可能需要進行幾十次模擬 才能得到可靠的結果 否則我們只能得到幾種極端的可能性 第一種可能性 如果我們把太陽分成5到10顆小恆星 然後將它們放置在彼此距離不遠的位置 那麼整個太陽系 會在幾個小時內被摧毀 要知道 包括太陽系在內的所有恆星系統 都在宇宙中不斷運動 所以這些小恆星會立刻相互碰撞 這種碰撞會引發超新星爆發 我們的太陽系 會變成一片美麗的彩色星雲 對我們人類來說 這一切會在幾分鐘內發生 我們甚至來不及感受到痛苦 太陽系中的所有行星 都會瞬間變成宇宙塵埃 不過 這顯然不是我們希望看到的結果 第二種可能性 既然讓小恆星靠得太近會出問題 那我們不妨讓它們彼此距離遠一些 但這樣一來 這些小恆星就會離家出走 因爲它們的引力太弱 無法維持整個太陽系的穩定 這些小恆星 之後包括地球在內的所有行星 都會脫離原來的軌道 成爲一顆流浪行星 一開始 人類可能還意識不到 地球已經脫離了軌道 但很快 我們就會感受到地球急劇的降溫 到那時 一切都太晚了 這或許是一個悲傷 又帶着點失憶的結局 但總的來說 這兩種結局都不怎麼美好 不過 我們還有第三種可能性 之前的問題在於 我們假設每顆小恆星的質量 都是相同的 但如果你觀察過 我們已經發現的那些多恆星系統 就會發現 它們都不是有一群 質量相同的恆星組成的 而是通常有幾顆質量較大的恆星 其他質量較小的恆星 則圍繞着這些大恆星運行 那麼如果我們的太陽系 變成有兩顆大恆星 和兩顆小恆星組成的系統 地球會變成什麼樣呢 屆時地球的軌道 會變得極其不穩定 我們會在宇宙中搖搖晃晃的運動 這種情況想想都覺得可怕 不過這種情況 其實在地球歷史上 就已經發生過一次 說起來你可能不信 大約七萬年前 有一顆孤獨的恆星闖入了太陽系 它是一顆紅矮星 名爲舒爾茨星 紅矮星是一種體積小 溫度低的恆星 雖然它的表面溫度 高達約7760攝氏度 但在恆星家族中 它已經算是溫度最低 亮度最弱的一類了 所以當時這顆恆星 在天空中看起來 可能並不起眼 也不會特別明亮 那時我們的祖先智人 已經在地球上生活了 你能想象嗎 他們親眼看到了另一顆恆星 不知道當時的他們 會如何看待 這一億年難遇的宇宙奇觀 但是舒爾茨星 最終並沒有撞擊太陽 而是繞過了太陽 繼續在宇宙中流浪 有人可能會問 如果當時舒爾茨星 真的和太陽發生了碰撞 會發生什麼 但如果真是那樣 我們現在就不會 在這裏討論這個話題了 如果地球真的處於一個 擁有四顆太陽的系統中 到時候地球上的各種自然災難 會頻繁發生 而且規模會非常大 火山噴發 地震 海嘯 此外 地球的一天 四季 以及一年的長度 都會發生變化 而且會變得極不穩定 這都是因爲 恆星之間 不斷變化的引力作用 你永遠不知道 什麼時候會突然迎來冬天 什麼時候又會 突然進入炎熱的夏天 當地球恰好位於 兩顆恆星之間時 我們甚至會失去夜晚 兩顆恆星的光芒 會同時照亮地球的 兩個半球 所以我們只能每天 都在明亮的陽光下睡覺了 如果你覺得 這已經夠糟糕了 那還有更可怕的 由於四顆太陽的存在 地球會受更多的 紫外線和太陽風 對地球的輻射會大大增強 而且這些太陽 最終會變成紅矮星 在天空中 呈現出明顯的橙色 或星紅色 同時我們還會看到 更多的日食 只不過這時遮擋太陽的 不是月亮 而是另一顆太陽 到那時 天空只會稍微暗一點 不會像日食時那樣 完全變黑 說實話 在經歷了這一切之後 地球上幾乎不可能 有生命存活下來 當然 不過從理論上講 如果地球處於一個 簡單的雙星系統中 比如有兩顆 彼此距離較近 且每顆恆星的質量 都比太陽小一半的 恆星組成的系統 我們人類 還是有可能存活下來的 這可以說是最理想的 多恆星系統場景了 宇宙的浪漫 從不只藏在腦洞裏 它是此刻 照在你肩頭的陽光 是夜空中 真實閃爍的星辰 更是人類永遠對未知 保持好奇的勇氣 或許在未來的某天 正是今天這些 看似天馬行空的想法 會指引我們解鎖 更多關於宇宙 關於生命的全新可能