地球上的生命
只要太阳保持着目前的能量辐射状态,就能使地球上的生命存在下去。太阳的辐射是在氢聚变成氦的过程中产生的。太阳要产生这么强烈的辐射,聚变物质的数量一定是很大的。确实如此,在每一秒钟里,就有6.3亿吨氢聚变成6.254亿吨氦,其余的0.046亿吨则转化为辐射能。这些能量中有一小部分射到地球,就足以维持我们这个星球上的生命了。
从太阳每秒钟消耗的氢的数量来看,它似乎不会维持很久。但是,这是由于没有考虑到太阳的巨大质量的缘故。太阳质量当中大约有53%是氢,其余部分几乎全都是氦,氦比氢更致密些。在相同的条件下,氦原子质量是同量氢原子质量的4倍。如果换算成体积,即所占据的空间,太阳的质量大约有80%是氢。
如果假设太阳最初全部由氢组成,而且它一直以每秒钟6.3亿吨的速率把氢转变成氦,并将保持这种速率的话,那么我们就可以计算出:太阳已经辐射了大约400亿年,并将继续辐射600亿年。
实际上,事情并非如此简单。太阳是一颗“第二代的恒星”,它是由在几十亿年前就已燃烧光、并已爆炸掉的恒星留下的尘埃和气体所组成的。
因此,在一开始,太阳的成分中就含有大量的氢,几乎跟现在一样多。这就是说,用天文学的尺度来衡量,太阳只辐射了一段很短的时间,它的氢储量减少得不多。
此外,太阳也不会一直保持目前的这种辐射速度。氢和氦在太阳里并不是均匀地混合着的,氦集中在太阳的核心部分,而聚变反应则发生在这个核心的表层。
随着太阳的不断辐射,氦所构成的核心会越来越大,在它的中心,温度也会越来越高。最后,这个温度会高到足以使氦原子变成其他复杂原子的地步。
到那个时候,太阳将放出比目前更强的辐射来。不过,随着氦聚变的开始,太阳就会开始膨胀,并逐渐变成一颗红巨星。那时地球上将热得让人无法忍受,海洋就会被煮干。
据天文学家估计,太阳将在从现在算起的80亿年后进入这一新阶段。不过,80亿年是一个相当漫长的时间。