如果我们的太阳变成一个黑洞,会发生什么后果?
如果我们的太阳被黑洞取代会发生什么?
根据目前的理论,在30-40亿年后,我们的太阳会变得更热,然后它将在大约50亿年内膨胀成红巨星。然后吞下内部行星,最终缩回到白矮星。变成白矮星后,这种亮度水平足够强烈,寿命足够长,有可能允许新生命的出现,如果不是在地球上,那么可能是金星或水星。当然,这些都是后话。那么如果我们的太阳变成一个黑洞,会发生什么后果?
首先可以肯定的是,我们的太阳没有足够的质量来成为一个黑洞,或者说中子星。要成为这些重量级天体,需要更加庞大的质量。要成为中子星,恒星必须超过钱德拉塞卡极限,也就是太阳质量的1.3到1.4倍。如果要变成超新星然后变成黑洞,大约需要10个太阳质量。
当然,如果没有某种不寻常的质量吸积(也许与另一颗恒星合并),我们的太阳就不能成为黑洞。如果一颗大恒星变成一个黑洞,那么它只能拥有恒星的质量。如果这颗大恒星变成了超新星,它会把自己的大部分吹进真空中,只有剩下的质量变成黑洞。
如果太阳变成黑洞,那么这样的黑洞的史瓦西半径约为3公里。除非离得太近,否则什么也吸不进去。和太阳一样,黑洞的生命周期也是有限的。它们会蒸发,这个蒸发时间决定了它们的寿命。一个与太阳质量相同的黑洞要花相当长的时间才能完全蒸发。如果你计算一下,结果是2×10^67年,而我们的太阳还有40亿年。
但是,当我们的太阳变成黑洞的那一霎那,人类是无法瞬间感知的,因为太阳上的光需要8分钟才能达到地球,准确的说,在需要8.3分钟后,我们失去光明。
没有阳光和月光,宇宙本身将成为太空可见光的唯一来源。太空中会有足够的光线让我们看到周围。电力和化石燃料可以在一段时间内使用,这样城市和城镇就可以像一个典型的夜晚一样继续由人造能源照明。不过,到处都是夜晚。光合作用会立即停止。地球上99.9%的自然生产力是通过光合作用完成的,光合作用需要太阳。我们的植物和树木会在几天到几年的时间内灭绝。
另一个问题是地球会变冷。有了太阳,地球表面的平均温度才可以达到舒适的温度。如果没有太阳来补充能量,地球将以指数级的速度辐射热量。到没有太阳的第一年年底,全球平均地表温度将达到-73摄氏度,而地球上几乎所有的生命都是因为太阳而存在的,也就是地球上的生命将会不复存在。
不过尽管太空在无限长的时间内处于寒冷状态,但在地壳之下,地球还是相当温暖的。在它的核心深处,放射性元素衰变,提供了使得核保持在5000摄氏度所需的能量。
但是在太阳消失一年左右之后,地球上的海洋就会结冰。因此,在太阳被取代后的数十亿年里,液态水仍可能存在于我们的海底,并被其上方数英里的冰所保护和隔绝,并被来自地球内部的海底加热。
因此,尽管没有太阳,地球上的生命仍然可以存在一段时间。