太阳改变颜色 (地球失去太阳该如何生存)

我们用棱镜可以折射出太阳光,色彩斑斓很好看。试想一下,如果我们能在天空中看到蓝色或紫色的太阳,那么地球上的颜色将会发生怎样的变化?绿色的植物会变成蓝色,黄色会变成粉红色,红色会变成灰色。不过,我们可能不会注意到这些变化,因为太阳颜色的改变也会影响我们的视觉。那么,如果太阳改变颜色会发生什么呢?

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

蓝绿的太阳

我们的太阳属于黄矮星类别,质量约为二千万亿千克,大约有333000颗地球的质量,温度不超过6000开尔文。从地球上看,我们系统的主星呈现出黄色,但从太空中看,它是白色的。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

那么,太阳的真实颜色是什么呢?要回答这个问题,我们需要了解颜色的本质。我们看到的所有颜色实际上都是不同长度的电磁波。然而,这些波中只有很小一部分处于可见光谱范围内。大部分波,如无线电波或紫外线辐射,对我们来说是看不见的。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

太阳在电磁波的每个部分都发出辐射,事实上它同时发出所有已知和未知的颜色。然而,如果你观察太阳光谱图,你可以看到500纳米范围内有一个峰值。这意味着太阳实际上是蓝绿色的,但有两件事情阻止了我们看到这一点:一是地球大气层,二是人类视觉。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

由于地球大气层的成分和密度,它能够很好地散射蓝光,使得透过大气层的蓝光被分散开来。因此,在天空中我们看到的是黄色的太阳。如果我们的大气层密度增加10倍,天空中的蓝光就会减少,天空呈现出蓝绿色,而太阳则呈现出明亮的橙色。但是,即使大气层密度减小,我们也不会看到绿色的太阳,这是因为人类视觉的特殊性质。太阳发出了所有颜色的光,但其中绿色的光稍微多一点。然而,我们的眼睛不能感知这种细微的差别,所以我们看到的是所有颜色的混合,也就是白色。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

假设有一天太阳突然只发绿色的光,那我们的世界将完全不同。可见光的波长范围约为380到800纳米,在日光条件下我们对555米的波长最敏感,这是一种黄绿色。我们会认为它比其他颜色更鲜艳和饱和,因此绿色太阳的光可能会扭曲我们对外界世界的视觉感知。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

绿色的太阳

例如,天空会变成淡绿色而不是通常的蓝色,在日落时,我们可以观察到深绿色和棕红色的渐变。绿色光的波长比黄色或红色的波长短,因此它会在大气层中大量散射。这意味着来自绿色太阳的光在地球上的一天将更像黄昏,这将深刻影响植物,因为它们需要大量光进行光合作用。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

大多数落叶树可能无法在新环境中存活,相反,针叶树、地衣、苔藓和蕨类植物会感到舒适。但除了永恒的黄昏,植物还必须适应较低的温度。绿色太阳将极大地影响地球的气候,因为只有少量的绿光会到达行星表面,这里的平均温度将降低几度。人类将不得不生活在一个阴暗而寒冷的世界中,在这个世界中,一切都被绿色的光所包围。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

这个世界中,一切都被绿色的光所包围

尽管看起来像是恐怖电影中的场景,但绿色太阳对人类来说并不是最恐怖的。对人类来说,最危险的颜色之一是红色。如果您早上醒来看到天空中的太阳变成了红色,请注意,我们的地球仅剩下几百万年的生存时间,而人类可能更快地消失。问题在于,红色意味着太阳已经开始转变成一个新的恒星类型,一个红巨星。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

最初,我们会注意到视觉上的变化:天空会从蓝色变成红色,橙色和黄色将不再可见;绿色的叶子也会变得像沼泽棕色;海洋将变得深蓝色,几乎黑色。随着时间的推移,人们将感受到其他的变化:太阳将开始转变成红巨星,当其核心用完氢燃料最终将开始膨胀,表面温度将降至三到五千开尔文,半径将增加2.5亿公里,它将吞并水星、金星和地球,并在达到火星之前停止。然而,根据一些估计,这个过程可能需要一亿年,如果还有人类,也能见证末日的降临。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

其实灾难会在太阳接近我们之前就已经开始了。事实上,每颗恒星都有一个所谓的宜居带,这个区域,可能有合适的温度来支持液态水存在,而这种环境则可能创造出生命。就像我们处于太阳的宜居区内,但当我们的恒星开始转变成红巨星时,这个区域可能会移动。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

尽管太阳由于膨胀而降温了几千度,但它会更接近地球,地球上的温度将不断上升。但对人类来说更大的危险是来自恒星表面爆发出的强烈辐射和恒星颗粒,它们将与地球大气层相互作用,最终驱散大气层,让地球无力抵御太阳辐射。没有海洋和氧气的地球将变成一块无生命的岩石,都等不到太阳吞并,人类就已经消失了。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

幸运的是,太阳要在五亿年后才会开始转变成红巨星,当然真正变成红巨星可能要几十亿年,就是我们在这个红巨星手底下存活了下来,也还是逃不出又一次的毁灭。因为太阳最终会变成一个白矮星,一个小而冷的恒星残骸,它只能发出微弱的光芒。在这种情况下,地球将被冰冻和黑暗所笼罩,没有任何生命迹象。

地球失去太阳该如何生存,太阳改变颜色

宇宙中流浪的地球

想到这里,我们是不是应该像电影里那样带着我们的地球去流浪,找到一颗新的恒星,在新恒星的宜居带定居呢?