无论是地球上的生物还是人类,我们都有充足的理由感激太阳。太阳不仅为我们提供光明和暖意,还通过推动光合作用制造氧气,并塑造了我们的气候系统。没有太阳,我们所熟知的生命将不复存在。
然而,设想太阳变得更大,那会是怎样的场景呢?如果太阳体积增加一倍,会给我们带来什么影响?答案往往是,过多的良好特质可能反而弊大于利。假如太阳真的膨胀为原先的两倍,那我们所处的世界将变得恶劣到无法居住。
那么,恒星的质量为何会造成如此巨大的差异呢?
我们知道,太阳这类天体,其质量有大有小。通常来说,更重的恒星内部温度更高。最小的恒星体积微小,仅有太阳质量的百分之八,释放的能量也仅有太阳的百万分之一。而最庞大的恒星,其质量可以超过太阳的一百倍,发出的能量也是太阳的数千到数万倍。
太阳在这些恒星中拥有中等规模的质量,这一点对于它与地球的关系来说并无特殊。事实上,很多行星由于离其恒星太近或太远,而无法维持生命。恰到好处的距离提供了适宜的气候,使生命得以繁衍。科学家们预计,当太阳年华老去,达到约百亿岁时,太阳系的宜居区域将迁移至木星和土星附近。
当然,地球并非唯一有此命运的行星。科学家们相信,在银河系中,存在着数十亿颗位于宜居区的类地行星。今年年初,NASA便宣布在距离我们39光年的地方发现了七颗系外行星,其中三个位于宜居区域。尽管它们绕其恒星的轨道比水星绕太阳还要近,但它们并未被烧毁。为何如此?
除了距离,还有其他因素。这些行星围绕一颗比太阳小得多、冷得多的红矮星旋转,其质量仅相当于太阳的8%,温度只有太阳的一半,亮度更是只有太阳的千分之一。贴近这颗冷淡的恒星,是获取足够光照和温暖的唯一方式。如果远离,它们将会因寒冷而无法维持生命。
再审视我们的太阳系,若太阳的质量加倍,地球将不再处于宜居区域。太阳会因为更大的质量而变得更为明亮——散发出更多能量。以大犬座的天狼星为例,它是一颗质量约为太阳两倍的恒星,亮度则是太阳的20倍,并且比太阳更热。
设想太阳变成了天狼星这样的天体,尽管与地球保持当前的距离,对人类而言将是灾难性的。地球可能不会突然变热,但海洋将沸腾蒸发,蒸气环绕地球,将其推入更深的热阱。此外,太阳的万有引力会随着质量的增加而增强,这可能扰乱地球的轨道,导致更为剧烈的潮汐现象。所有这些变化对人类和地球上的生物来说,都是极端不利的。