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地球不斷遠(yuǎn)離太陽,留給人類離開的時間不多了?

焦毅
原創(chuàng)
航天系統(tǒng)高級工程師,擅長航天、太空等領(lǐng)域科普文章創(chuàng)作。
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根據(jù)科學(xué)家們梳理的近些年來地球與太陽距高的匯總數(shù)據(jù),我們會發(fā)現(xiàn)地球與太陽的距離事實上是在不斷地變大的。原因有很多方面,其中最主要的原因是太陽不斷“變瘦”。

而太陽為什么會“變瘦”呢,其實從能量守恒的角度不難得出這個結(jié)論:太陽不斷通過燃燒釋放光熱,其代價自然就是質(zhì)量的變小。隨之而來的就是對地球引力的下降,根據(jù)研究及測算結(jié)果,地球與太陽的距離每年都會增加約6厘米。那么如果地球一直像這樣不斷遠(yuǎn)離太陽,人類是否應(yīng)該提前建造諾亞方舟、啟動“第三家園〞計劃?

首先,我們要看看地球公轉(zhuǎn)軌道的增加,會對我們的生活造成什么影響。

要知道,從宇宙的尺度看,太陽其實是一個點光源,它向外輻射的光是球面立體的方式向整個三維空間擴(kuò)散的,那么遠(yuǎn)處單位面積的目標(biāo)對應(yīng)的輻射角度其實是與二者距離成反比的,或者說,接受到的輻射能量密度是與二者距離成反比的。并且這一規(guī)律得到了實際數(shù)據(jù)的驗證。

根據(jù)目前的探測結(jié)果,火星與太陽的平均距離約為地球的 1.5倍,相應(yīng)的,火星地表平均溫度約為-63攝氏度,相對宇宙平均溫度-270攝氏度的增量是207攝氏度,而地球表面的平均溫度約為17攝氏度,相對宇畝乎均溫度增量是287攝氏度,地表溫度的增量是火星的1.4倍。專慮到地球表面71%由反射率更高的海洋覆蓋,對太陽能的吸收率略低于火星,若二者吸收率相同,則當(dāng)前地表溫度會更高,屆時這個比例將會超過 1.4,甚至達(dá)到1.5。因此,可以認(rèn)為同一行星表面的溫度增量是與公轉(zhuǎn)半徑成反比的。再考慮到一般讓同一物體升溫1°所需要的能量是基本相同的,所以也就證明了上面提到的,同一行星接收到的恒星輻射能量也是與公轉(zhuǎn)半徑成反比的。

那么,接下來就要看,當(dāng)?shù)厍蚬D(zhuǎn)半徑以每年6厘米的速度增加,多久之后人類就無法在地球上生存了呢?

按照上面的結(jié)論,公轉(zhuǎn)半徑的增加,意味著接收的太陽能的減少,將會導(dǎo)致地表溫度的降低,那么當(dāng)?shù)厍蛏献顭岬牡胤蕉汲D杲Y(jié)冰的時候,地球上以水為生命之源的碳基生物就很難生存了,自然,其他生物都滅絕了,人類也好不到哪兒去。

當(dāng)前全球地表溫度最高數(shù)據(jù)約為80攝氏度,當(dāng)這一溫度降到 40 攝氏度時,地球?qū)τ谏鼇碚f至少還是宜居天體,當(dāng)這一溫度降到0攝氏度時,地球就基本變成一個冰凍死星了。

那么按照溫度增量與距離成反比的規(guī)律,最高溫度降低至 40 攝氏度,對應(yīng)的地球公轉(zhuǎn)半徑為當(dāng)前的1.13倍,即地球與太陽的距離需要增加13%,也就是2000萬公里,按照每年6厘米的變化速度,需要3300億年。相比之下,地球的壽命也剛剛45億年,人類呢,則剛剛出現(xiàn)幾百萬年。

所以說,擔(dān)心地球公轉(zhuǎn)半徑的變化會影響人類生活?這難免有點兒杞人憂天了。

注:封面圖源于網(wǎng)絡(luò),侵刪。