如果将太阳浸泡在一个比它体积更大的水球里面,它会熄灭吗?
对于地球观察者来说,太阳还真的会被“浇灭”了。
不过,是暂时的。

即便对于和太阳相同体积的水来说,质量也高达太阳的1/1.408。(太阳密度1.408X10³千克/立方米,水密度10³千克/立方米)
太阳质量1.9891X10^30千克,可知,这些水的质量至少1.4127X10^30千克。
把这些水加热,并最终成为数千度的等离子体,吸收的能量可达:2.5X10^38J
有人一直对这里水取了10³的密度耿耿于怀,我这里解释一下:
水的确在低压和高压下会有密度变化,但变化幅度只有20%,且最高密度略高于10³,最低密度为0.8倍10³,这是水液相分子间距和排序所决定,分子密度更高则会固相化。
对于质量达到10^30的纯水球来说,最内部压强高达1亿个大气压强(1万GPa)。而常温下的水,早在1Gpa就会转化成冰Ⅵ(温度越低转变越快),超过2Gpa,转变成冰Ⅶ,达到1000GPa,转化成冰Ⅺ(低超低温下只需要数Gpa)。高达1万GPa时,分子键破裂等离子体化,此时温度也极高,足以发生核聚变。这还不考虑太阳引力,考虑太阳引力(太阳表面引力加速度是地球的28倍),压强可达到28万GPa。
所以说,常规引力下,太阳那么大的水球是不可能合理存在的。
那么,这个体量的水球,就必须是一个理想水球,它才能整体维持成液相的状态。实际题面的本意,本身就是倾向于理想水球的。只不过理想水球在被“释放”的刹那,则需要考虑所有受力情况。
水等离子体化吸收的能量,计算过程如下,不爱看演算过程的可以跳过:
根据水的温度不同(0℃~100℃),水汽化所需的能量约为3.193X10^36J~3.786X10^36J 已知水蒸气加热到2000℃左右,会分解为氢气和氧气。
升温过程中水蒸气比热容降低,加热到临界点,至少需要能量约为:3X10^36J 1摩尔水蒸气分解成氧气和氢气,吸收241.8kJ热量。
可知,所有水蒸汽解体为氢气和氧气,所需的能量约为:1.3433X10^37J
保守估计,这些氧气和氢气加热到电离临界点(接近太阳表面温度6000℃),所需能量约为:2X10^37J
氧气电离两个电子以及氢气电离,需要的能量约为:2X10^38J
总计:这些水从加热,一直到成为等离子态,大约需要2.5X10^38J的能量。
已知,太阳每秒钟释放的总辐射能量为:4x10^26J
那么,太阳原始辐射强度下,等离子体化这些水的时间为:6.25X10^11s,合19818年。
不过这些水为太阳至少增加了70%的质量,如此多的质量下,太阳核心压力和温度升高、核聚变强度和体积都会相应地增加。

如图所见,太阳聚变发生于核心内,温度高达1500万K,气压高达3000亿个标准大气压(核心区外部的压力和压强不足以发生核聚变,所以此时的太阳外部是不会发生核聚变的)。
新增加的70%重量迫使辐射区位置向内部挤压,大量辐射区转化成核心区,会大大增加核心区体积。
已知天狼星是太阳质量的2倍左右,核辐射能力却是太阳的25倍,可知增加70%的质量,太阳至少可以增加10倍的辐射强度。

那么,水等离子体化的时间将缩短到2000年左右(对于裹住太阳的水来说,超过一定极限时,增加的水质量越多,核心辐射越强,水等离子体化的时间反而会缩短)。
一开始,水全部包裹太阳的时候,几乎所有太阳辐射都被水所吸收。
对于此时的地球人来说,太阳是真的被浇灭了。(可见光在水中会衰减,对于厚度达到数十万公里的水来说,地球人已经完全看不见太阳了。)

这个黑暗期长达20年以上,太阳的消失,对于万千生命来说就是世界末日。
绝大部分的动植物都在这20年黑暗中灭绝,人类凭借核工业苟延残喘。
20年的过程中,内部接触太阳的水层直接等离子体化,更外一点分解成氢氧气,再外一点的水汽化。用敏感度高的天文望远镜,能够看到水球逐渐“沸腾”的过程。
沸腾之前,大量的水足以“浇灭”太阳的对流层,甚至“浇灭”部分辐射区(核心区的辐射却会指数增加的)。虽然太阳主要是气体,但这些水也不至于落入太阳内部太深的地方,因为太阳内部的密度高于水的密度。
在水气化过程中,此时的太阳大致会呈现:核心区、辐射层、水层、大气层四层的状态。
在高温作用下,水层会逐渐汽化。不过由于高达数十个G的重力加速度,即便水蒸气全部汽化,致密性也很高。
20年后,直到包裹太阳的水全面气化,大量的可见光从太阳辐射出来,太阳逐渐明亮了起来。
此时,人类可以通过储存的种子,再次让地球焕发生机。
不过,此时人们看到的不再是原来太阳的黄光,而是蓝光。

这是因为,此时太阳质量是原来质量的1.7倍,超过了1.5倍。(低于0.5倍为红光,0.5~1.5倍之间为黄光,大于1.5倍为蓝光)
由于聚变核心区压力很大,温度急剧上升,碳氮氧循环加剧,核心区因温差过大而形成对流。

高辐射压力把恒星撑得更大,体积至少膨胀到当前太阳体积的4倍以上。由于外部温度比较均匀,外部物质反而不再对流(外部氢元素不再被消耗,氧等离子体下沉)。
由于核聚变更加的强烈,太阳寿命反而会缩短30~40亿年,最终只剩下不到10亿的寿命。(增加的水越多,聚变指数加倍,寿命越短。)
随后,太阳的辐射能力每年不断的增加,数百年间,辐射强度就能达到太阳的大小。
大约2000年左右,在氢气和氧气被全部等离子体化以后,太阳的辐射强度已经翻倍增加,一直到曾经辐射能力的10倍以上。
那么地球辐射增加的是10倍吗?
其实并不是,太阳质量增加之后,引力势能发生改变。(太阳质量增大,地球被吸引,近日点的动能+势能=远日点的动能+势能。)
把地球公转近似看成圆周,可得近日点的距离大约为:6.23X10^7km(地球原半径的41.7%,不足以被太阳吞没。当然,如果增加的水体量达到太阳质量的10倍以上,地球就会撞击在太阳上)。
由于近日点辐射面积的增加,可通过面积是长度平方的关系,得到近日点的位置,地球接收到的太阳辐射,激增了4.76倍。
那么比较于旧太阳,地球上近日点的辐射增大47.6倍。
在近日点时,即便有大气层对辐射的反射、吸收等作用,白昼温度依然可以升高到1000℃以上。
水分蒸发,大气层很快消失,地球温度可继续升到高数千度。
地球表面融化,成为一颗熔岩行星。
不过太阳引力的变化引起的混乱,形成混沌效应,行星轨迹会有不可预知的变化,地球极有可能与其他行星发生碰撞。虽然生命会悉数灭绝,但地球运气足够好,依然可能被撞到新宜居地带,演化成一颗新的类地行星。
发生这一切之前,如果人类有能力离开的话,只有一个较短的时间逃离。太阳升温时,平均每1年便能升高1℃,越往后温度升高越快,适宜人类生活的时间可能只有短短数十年。这么短的时间,人类几乎不可能从之前20年的黑暗期恢复过来。
除非这个“事件”发生在人类,真的能星际穿越的时候。

10多亿年后,无论人类是否灭绝,太阳内核坍缩,辐射大量的能量,外部氢元素全面核聚变,演化为红巨星。
氦闪、地球被吞噬,数百万年后,红巨星燃烧殆尽坍缩为白矮星。
不过,题主提到的体积大于太阳,并没有说上限。
如果新太阳总质量超过旧太阳的8倍,太阳晚年坍缩后,剩余质量将会超过钱德拉塞卡极限(1.44太阳质量),它会在超新星爆发后,坍缩为中子星。
如果剩余质量超过太阳的3倍,则会坍缩为黑洞。
总之,加水仅仅只是给太阳加“燃料”而已,太阳内核聚变会更加的剧烈,辐射出更多的能量。
但因为辐射出的大量能量被水大量吸收,人类会“看到”太阳被暂时浇灭。随后太阳再次明亮起来,不可逆转地走向世界末日。
大家都在看
-
封面解读:外星生命、暗物质、暗能量……宇宙探索之旅,出发! 当我们抬头仰望星空,是否曾想过,那些闪烁的星光背后,隐藏着宇宙怎样的秘密?《知识就是力量》2025年12月新刊封面正是一幅精心编排的宇宙探索地图。让我们跟随封面上的图案,踏上一场穿越时空的宇宙探索之旅。12月 ... 宇宙探索12-18
-
宇宙有多大?——科学视角一探索与认知- 引言宇宙的浩瀚与神秘一直是人类探索的终极命题。从古代天文学家仰望星空的梦想,到现代科学家利用先进的望远镜进行深空探测,关于“宇宙有多大”的问题一直激发着人类的好奇心和探索欲望。本文将结合最新的科学研究 ... 宇宙探索12-14
-
宇宙有多大?探索无垠的空间之谜 “宇宙有多大?”这是一个古老而又深刻的问题,激发了无数天文学家、物理学家乃至普通人对未知世界的无限好奇。从古代的天文学家仰望星空,到现代科学利用先进望远镜观测遥远星系,我们不断在探索宇宙的边界,试图理 ... 宇宙探索12-14
-
宇宙诞生时间大揭秘:一场跨越时空的探索 在人类对未知的无尽探索中,宇宙的诞生时间一直是一个极具吸引力的谜题。它大揭秘:就像一个神秘的宝藏,吸引着无数科学家和爱好者去挖掘真相。那么,宇宙究竟是什么时间诞生的呢?让我们一起踏上这场跨越时空的探索 ... 宇宙探索12-09
-
天文望远镜的演变史:人类探索宇宙的“神器”之路 你知道吗?我们今天能用望远镜看到遥远的星系、黑洞,甚至探索宇宙的起源,这一切都离不开几百年来不断创新的天文“神器”——望远镜。从古代的仰望星空到现代的超级望远镜,它的每一次突破都带领我们更接近宇宙的奥 ... 宇宙探索12-09
-
宇宙的奥秘探索:我们到底走了多远? 朋友们,你有没有想过,浩瀚的宇宙到底藏着什么秘密?从小仰望星空,看到那一颗颗闪烁的星星,心里是不是也会想:它们背后到底隐藏着什么?其实,关于宇宙的故事,就像一场永不停歇的冒险,充满了奇迹和谜题。今天就 ... 宇宙探索12-07
-
精妙绝伦的宇宙探索未解之谜 6个精妙绝伦的宇宙未解之谜,颠覆认知的星际谜题至今无解!宇宙浩瀚如穹顶,藏着无数超越想象的奥秘。从神秘的暗物质到诡异的黑洞奇点,从外星文明的猜想 to 宇宙的终极命运,这些未解之谜既牵动着科学家的探索神经 ... 宇宙探索12-03
-
用我们能读得懂的语言走进宇宙前沿知识——引力的了解和探索之中 在人类探索宇宙的漫长历史中,我们逐渐掌握了更多宇宙的秘密,宇宙的运行规则最终被归结为四种力,它们都非常神秘,难以理解,是宇宙探索的最前沿理论。而它们之中,引力与我们最为接近,也最容易被我们理解。它既是 ... 宇宙探索12-02
-
【标题】天文与宇宙探索带你走进神秘的星空世界,揭开宇宙的秘密 嘿,朋友们!你有没有想过,天上的那些星星到底藏着什么秘密?为什么我们能看到那么多星座?人类又是怎么一步步走进浩瀚宇宙的?今天就带你深入了解一下天文和宇宙探索的那些事,让你对星空有更酷、更震撼的认识!说 ... 宇宙探索12-02
-
70年后人类如何探索宇宙?中国科技馆“筑梦星球”展提供科幻答案 中新网北京12月1日电 (记者 孙自法)70年之后,人类会取得哪些重大科技突破?人们将如何进一步探索和利用宇宙空间?……中国科技馆最新推出的“筑梦星球”科幻主题展览,为这些问题准备了答案。最新推出的“筑梦星球 ... 宇宙探索12-02
相关文章
- 无限与樊笼:论宇宙探索中的人类认知边界
- 地球存在如此多威胁人类的问题,为什么还要投资探索宇宙呢?
- 中国航天再破局!卫星天团探索宇宙,千年谜题即将揭晓
- 中国“太空天团”将出征!四颗卫星开启宇宙终极探索之旅
- 宇宙有多大:探索无垠星海的奥秘
- 太空科技强国:探索宇宙的未来之路
- 空间站:人类探索宇宙的新前沿
- 利多星智投:从大气层内到宇宙深空的探索——航空航天入门指南
- 实践三十号卫星的成功发谢,为人类探索宇宙奠定了基础
- 探索宇宙的奥秘::从地球到星际的奇幻旅程
- 火星变“地球2.0”要多久?为什么比想象中更难一万倍?
- 人类文明仅1秒,凭什么敢探索138亿年的宇宙?
- 浑天仪:凝聚古人探索宇宙的智慧(字载匠心·惊艳时光的中国智慧)
- 从一束激光到量子奇迹:普通人也能看懂的纠缠实验全解读
- 人类是怎么用望远镜探索宇宙的?背后的原理到底是啥?
- 全国仅十几所!这 5 所天文学强校含金量拉满,探索宇宙就选它们
- 国内天文学三强高校深度解析:A + 学科背后的宇宙探索密码
- 宇宙探索:从火箭到火星的太空旅
- “多维宇宙探索”启幕,2025上海城市空间艺术季浦东分展区点亮张江
- 11部史诗级星际电影:探索宇宙的不同视角你看过几部?
热门阅读
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
