幾十億年後太陽要熄滅時,最後一代人類可能幹什麼?

可以是有理有據的論述也可以是天馬行空的腦洞(●°u°●) 」!!


我不想來爛大街的扯科幻,還是基於現實探討一下。

隨著太陽的逐漸膨脹,大約10億年後地球就會因為太陽膨脹而升溫逐漸變得不宜居住,當核心的氫耗盡,用氦聚變膨脹成紅巨星後很可能會把地球吞沒。同時不停的吹出各種氣體,從外側的氫到氦聚變產生的碳、氮、氧等元素。形成美麗的行星狀星雲,當太陽把大部分物質吹走後形成一顆白矮星,最後慢慢冷卻變成黑矮星,這才是真的徹底熄滅,不過那需要很長時間大約一千萬億年。

著名的NGC 7293螺旋星雲就是典型的行星狀星雲,可以看到中間的白矮星

那人類怎麼辦?大氣可以帶來保暖的溫室效應,也能產生隔熱降溫的逆溫室效應,未來人類完全可以通過地球工程來遮擋部分太陽的能力為地球延長宜居時間,當然不可能一直續下去。畢竟太陽的膨脹是難以阻擋的。很多人第一想法是恆星際移民跑路,其實就是沒掌握恆星際飛行技術。太陽系內有很多天體可以延續人類文明。木衛四、土衛六、海衛一等都富含水、有機物、氮等生命所需物質,個頭也都不小,特別是前倆的個頭跟水星差不多。

木衛四(左下)和地球、月球的對比

太陽的膨脹會使這些寒冷冰封的天體逐漸變的溫暖起來更適合人類開發居住。有的人可能會說火星、木衛二、木衛三呢?當太陽膨脹成紅巨星時雖然不太可能把火星也吞沒,不過也會讓火星變成熔岩橫流的地獄。木衛二、木衛三在木星磁場俘獲高能粒子產生的強輻射帶內,會給人類健康帶來很大問題,也會損害電子設備。

小行星例如主帶小行星、木星特洛伊小行星群也適合取材建立大量的巨型太空城市,和那些巨行星的大型天然衛星一起安置地球難民。更遙遠的天體例如海王星特洛伊小行星、柯伊伯帶(例如冥王星)、離散盤甚至奧爾特雲天體也都有開發利用價值。只要有冰就不用擔心能源問題——從水中分離氫的同位素氘用作聚變燃料,而那些天體的水、有機物都非常豐富。至於半人馬族小行星和彗星,因為軌道的偏心率太高,可能不是適合居住的環境,但上面的水、有機物等還是有開發利用價值。

斯坦福圓環構型太空棲息地示意圖

奧尼爾圓筒型太空棲息地內部示意圖

當然在太陽系其他天體延續文明還是太苦逼了,能活下去但還是不舒服畢竟太陽紅巨星階段結束會變成暗弱的白矮星,最好的辦法還是另請高明,找一顆比較近而且安全的恆星來更好的生活。如果物理學(曲速或者其他突破光速的方式)、生命科學(人工冬眠延長壽命)還沒重大突破。那唯一可行的可能就是星際方舟——世代船了。未來用核聚變推進達到10%光速沒問題(請搜索代達羅斯計劃),考慮到工程難度和抵達目的地減速入軌也要速度增量,不能向代達羅斯計劃里的探測器直接飛掠而過。所以5%光速可能更穩妥。

代達羅斯計劃的無人星際探測器

世代船可以專門設計,也能像科幻里的那樣用已經內部挖空殖民的小行星改造。我個人覺得專門設計建造更好,因為小行星會帶來很多死重,就會降低有效載荷。那世代船會有多大?我個人覺得出於輻射防護和人口種群穩定、避免近親繁殖、提供足夠大足夠舒適的生活空間的考慮,世代船宜大不宜小。連同推進劑在內的滿載質量很可能突破1億噸大關,因為推進劑跟輻射屏蔽都不輕,至於尺寸,這視具體推進方式和棲息地構型而定,長度很可能500米以上,甚至可能超過3000米,而直徑很可能超過800,這是因為旋轉產生模擬人工重力如果半徑小就得轉速高,而轉速高就會導致不適,要生活多代人而不是短暫的出差必須強調舒適健康,於是飛船直徑就會不小。而長度離引擎越遠越好,畢竟核聚變的高溫會產生X射線等輻射,拉開距離有利於輻射防護。巨型飛船如同建造太空城市一樣用小行星資源建造在軌道組裝。每艘攜帶數萬人經過幾百年的航行抵達另一顆恆星。當然這對社會學是很大的挑戰,避免上百年的漫長航行里因為內亂等人禍而毀於一旦。

下面兩張圖僅供參考感受

那麼選哪顆恆星作為目標呢?大家第一想到的肯定是最近的Alpha Centauri,包括比鄰星。然而不幸的是那是一個複雜的三星系統,會給人類的居住帶來麻煩。看起來距離最近的不等於最好的,那麼應該選哪顆恆星呢?我個人覺得K級光譜主序星最適合人類考慮,K型主序星又被稱為橙矮星(太陽是G型主序星——黃矮星),K型星比G型星質量更小、更暗但是主序星階段壽命還長的多——大約最多可達G型星的3倍(300億年),同時紫外線輻射更小(曬太陽再也不用擔心皮膚癌),K型主序星數量也比G型星多。有人會說M型主序星,也就是紅矮星呢?M型主序星壽命是特別長,然而個頭小、太暗、發光顏色太紅讓地球生物不舒服,容易讓人覺得很壓抑。同時宜居帶(水能保持液態的區域)貼近恆星本身,這導致容易被恆星的引力潮汐鎖定——行星自轉周期和公轉周期同步,正面永遠面朝恆星,這不但沒日夜循環,還會帶來巨大的溫差和極其猛烈的風暴,顯然不適合人類居住。更重要的是不少紅矮星還是耀斑星(Flare star),經常發生強烈的耀斑活動,耀斑爆發(太陽風暴)帶來強烈X射線和帶電粒子流,這對生命自然不是好事還會損害電子設備。因此紅矮星系統生活並不舒服。只有K型主序星壽命長、舒適又安全。

天苑四(左)和太陽(右)大小、顏色對比示意圖

現在確定恆星類型了,那具體選哪些目標呢?我覺得波江座的天苑四(Epsilon Eridani)可能是首選。這是一顆K2V型主序星,距離太陽系10.475光年,質量是太陽的82%。已經發現有2條小行星帶、2顆未徹底確認的行星、一個塵埃盤。就算宜居帶未發現類地行星,那些小行星的資源也能為人類所用,在小行星、太空棲息地活下去。如同大洋洲群島里的波利尼西亞人。用5%光速航行考慮到加減速也不到300年能抵達。至於移居的新恆星壽命到了怎麼辦?如果技術還沒重大突破就故伎重演,一步步遷徙。

自己漢化的太陽附近其他恆星位置圖

要務實,那些層出不窮的所謂「第二地球」看起來很好,但除了距離遠之外還有一個難以解決的問題——地外生化污染問題,由於環境適宜地球生命居住,當地土著微生物可能會危害移民的地球生物特別是人類的健康,那可能比埃博拉病毒還兇猛。地球帶去的微生物同樣也會危害當地生物圈。最終是毀滅性的兩敗俱傷。當然人類未來技術的發展可能會使得把不宜居的行星改造的適宜居住成為可能,那個扯遠了。在此我順便提一下,火星永遠無法地球化、適宜人類直接生活,因為除了磁場問題外緩衝氣體很重要,火星有大量的二氧化碳但是氮比較少。火星通過升華凍結的二氧化碳讓大氣稠密起來,氣壓升高、溫室效應變得溫暖後因為大氣成分絕大多數是二氧化碳,就是大量植物產生足夠的氧氣後依舊無法讓人類直接生活,因為二氧化碳濃度高會導致人類中毒死亡。二氧化碳無法取代氮作為緩衝氣體。火星只能改造的適合植物,方便露天種田,畢竟植物不會二氧化碳中毒。


有很多人吐槽說幾億年後人類會有難以想像的科技,以當下的知識去揣測幾億年後的人類是很可笑的。問題是誰也不知道未來會有什麼新發現、新突破新黑科技。比起奇幻一樣的胡扯亂開腦洞,我覺得還是基於現有的情況去推測更有意義。何況人類文明並非一直進步,常有停滯不前甚至大開倒車的情況,例如伯羅奔尼撒戰爭雅典斯巴達戰勝、羅馬帝國亡於蠻族入侵、蒙元滅宋等等等。


看神秘博士第八季,裡面有講這個事情。


這個問題提的真是……一言難盡……

都幾十億年以後了,人類居然會因為太陽熄滅變成最後一代?

那這幾十億年內的人類得該多廢物啊……作為他們的祖先的我們還是趁早洗洗睡吧。

而且如果幾十億年後人類如果還不能擺脫太陽系的影響,那麼我也很好奇這麼多年來人類用的都是什麼能源啊?怎麼保證的生存空間?


太陽熄滅前會膨脹吞沒行星,水星,金星,地球都在劫難逃。所以你假設的環境就不成立。現在地球屬於0.75級文明。還不能逃離地球。不過到了二級文明可以利用恆星的能量就差不多了。搞定太陽小茶一碟。我們到現在不就五千年文明嗎?工業革命才三四百年。後面隨著科技加速度可能無需那麼多時間。但是活著才有輸出。還得猥瑣發育,別浪啊。科技樹點歪了不可怕。最主要的是別把科技樹種死了。


如果幾十億年後人類還擔心太陽的話有下面幾種可能

一,因為核戰爭或生物武器讓地球人口出現周期性劇烈波動並導致大量科技的流失,不斷輪迴永無休止。

二,人類科技達到瓶頸,人口爆炸,資源有限,派系鬥爭佔據上風,最終全體冬眠享受虛幻世界,直到末日。

三,地球上只剩下抱殘守缺的原住民。

四,人類已被取代,但新統治物種雖然在嚴酷的環境中生存下來,但智力遠不足


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