別擔心,我們還能再浪費幾萬億年

宇宙中的氫會用完?這種聽起來像科幻片情節(jié)的問題,其實是個真實的科學問題,因為宇宙中的氫是有限且不可再生的,所以總有一天氫元素會從這個宇宙徹底消失。
別急著囤氫氣——在你開始擔心之前,我得告訴你,這危機比太陽變成紅巨星吞噬地球還遙遠。但既然話題擺在這兒了,咱們就來聊聊這個宇宙級的"資源危機"。
138億年前,宇宙以一場壯觀的大爆炸拉開序幕。砰!無數(shù)粒子像過年放鞭炮一樣炸了出來。質子和中子最初五五開,但隨著宇宙冷卻(它沒空調,只能靠膨脹降溫),三件事同時發(fā)生:
- 中子開始叛變,紛紛投奔質子陣營
- 自由中子如臨時工,半衰期僅10分鐘就分崩離析
- 部分質子和中子抱團結盟,組成了氦元素
最終,氫元素成了宇宙的霸主,占據(jù)了92%的原子數(shù)量。

這一切都要歸功于宇宙中每個重子對應十億個光子的比例。如果這個數(shù)字稍有偏差,我們可能就生活在一個基本沒有氫的宇宙里了。
經(jīng)過138億年的消耗(主要被恒星們當飯吃),氫氣在宇宙中的占比下降了,但仍然是絕對的"老大":
- 70%的氫:宇宙的實權派,雖然身材比從前瘦了點
- 28%的氦:永遠的二把手,像是那個怎么努力都升不上去的副總
- 1%的氧:負責讓我們呼吸,但在元素界只是個配角
- 0.4%的碳:所有生命的基礎,宇宙卻把它當打雜的
- 0.6%的其他元素:包括那些構成你昂貴手機的稀土元素,在宇宙的眼里不過是路人甲乙丙
從數(shù)量上看,氫氣仍占90%。即使它的霸權有所減弱,這也只是從"宇宙獨裁者"變成了"宇宙強勢領導者"的區(qū)別。
110億年前,宇宙像個剛中大獎的土豪,瘋狂地消耗氫氣形成恒星。那時的恒星誕生率是現(xiàn)在的20-30倍!
現(xiàn)在呢?宇宙已經(jīng)成了精打細算的中年人,恒星形成率僅為巔峰時期的3-5%。
一些星系已經(jīng)進入"紅色和死亡"的狀態(tài)——這不是什么宣傳,而是它們真的沒氣可用了!這些星系就像耗盡電量的老手機,藍色大質量恒星都已壽終正寢,只剩一群紅通通的矮星在那茍延殘喘。

我們銀河系狀態(tài)還不錯,但也在走下坡路。未來它會和仙女座星系來個大合并,短暫繁榮一把,然后更多的氣體會被吹出銀河系。
但有個好消息:恒星形成的效率令人發(fā)指地低——只有5-10%的氣體真正變成了恒星!剩下的90-95%被吹回太空。
這種低效率是宇宙的"延壽大法"!那些華麗的Wolf-Rayet星就像敗家子,瘋狂排出氫氣和氦氣,然后以超新星爆炸結束自己奢侈的一生。但正是這種"浪費",讓宇宙的氫氣能循環(huán)再利用,延長了恒星形成的壽命。
熱門跟貼