当太阳死亡时，生命也将终结

太阳风，非常具有侵蚀性。它们主要由带正电的质子和带负电的电子组成，会以极高的速度从太阳表面冲出。当这些带电粒子在靠近行星时会产生电场，电场会加速带电粒子离开大气，使得行星难以持大气的存在。火星就是因为这样的过程而失去了原有的大气。

我们的地球之所以没有迎来与火星一样的结局，是因为它拥有一个旋转的铁核可以产生磁场。地球的磁层就像一个屏障，它能让太阳风发生偏转，阻止太阳风对大气层的侵蚀，从而保护地球生命免受紫外线辐射的伤害。

但这样的情况会一直维持下去吗？在一项近期发表在《皇家天文学会月刊》的研究中，一组天文学家计算了太阳风的强度在接下来的50亿年里将如何演变。他们发现，到那时，耗尽了氢燃料的太阳将变成一个巨大的红巨星，越来越强大的太阳风会完全侵蚀地球的磁层，并将地球的大部分大气吹向太空，地球上任何能够存活这么长时间的生命都将被毁灭。

在恒星的一生中，所有恒星最终都会耗尽内核中可用于核聚变的氢，我们的太阳也不例外。在数十亿年后，太阳的核心将会在自身引力的作用下收缩，它的外层则开始膨胀，膨胀为一颗巨大的红巨星。

到那时，太阳的直径将达到数千万千米，它能吞噬太阳系的带内行星，水星和金星几乎肯定会被毁灭，地球也可能位列其中。而那些没有被吞噬的行星，也随着太阳质量的减少，引力的减弱，而距离太阳越来越远。

在红巨星阶段，太阳风会比现如今要强得多。新研究的作者想知道，那时的太阳风究竟会有多强？如果那时地球仍然存在的话，它的磁层能够经受住这种冲击吗？

在新的研究中，他们模拟了11种不同类型的恒星的恒星风，这些恒星的质量从1到7倍太阳质量不等。模型展示了随着时间的推移，恒星风的密度、速度，以及不断膨胀的行星轨道会如何影响行星的磁层。他们发现，在膨胀的末期，太阳风的速度和密度会剧烈地波动，使得附近行星的磁场呈现出交替式的膨胀和收缩。但最终，每个行星的磁层会被恒星风的强度“压制”，任何能够在整个恒星演化过程中都维持其磁层的行星，其磁场强度必须比木星当前的磁场强度至少强100倍，或者说比当前的地球磁场强度至少强1000倍。

恒星所经历的这些过程还会导致宜居带的变化。所谓恒星的宜居带，指的是处于这一距离内的行星可能有着能够支持液态水存在的适宜温度。以太阳系为例，宜居带将会从距离太阳约1.5亿千米的地方，移动到距离太阳60亿千米的地方。尽管在那个时候，行星也会在这个过程中距离恒星越来越远。但科学家发现，宜居带向外移动的速度比行星更快，这对任何希望在这个过程中生存下来的生命又将构成额外的挑战。

最终，红巨星会甩掉它的整个外层大气，终坍缩成一颗致密的白矮星。这时，它们将不会再会释放恒星风，所以一旦抵达恒星的这个阶段，威胁着行星上的生命的时期就已经度过了。再经过数十亿年，白矮星的微弱光芒才会尽数熄灭。

这项研究表明，在恒星演化的巨星支阶段，一颗行星是很难保持其磁层的。同时，它也告诉我们——地球上的生命注定会灭亡。除了这些信息，它还为寻找外星生命的天文学家带来了新的启示。

一些天文学家认为，白矮星的行星轨道上可能有适合生命居住的行星，部分原因是这些已经死亡的恒星不会产生太阳风。而新的研究则表明，如果白矮星周围的类地行星上真的存在任何生命，那么几乎可以肯定这些生命一定是在该恒星的红巨星阶段结束后才得以进化出现的，除非这种生命能够承受多次极端和突然的环境变化，或者这颗行星具有保护它免受恒星风影响的超强磁场。

研究人员总结道，几乎可以肯定的是，在白矮星宜居带的行星上，任何生命都是发展于白矮星阶段。换句话说，在太阳系里，任何行星上的生命都不可能在其太阳消亡后幸存。但一旦太阳成为一颗白矮星，在漫长的数十亿年里，生命将有可能从灰烬中重生。

#创作团队：

文：不二北斗

#参考来源：

https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/planetary-shields-will-buckle-under-stellar-winds-their-dying

https://www.space.com/solar-wind-destroy-earth-magnetosphere.

html https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/506/2/1697/6308830?redirectedFrom=fulltext