地球能離開太陽系嗎?
它該怎么做?
A collage of Earth and the Milky Way.
(圖源: Guillaume Preat/EyeEm via Getty Images)
在劉慈欣的短篇小說《流浪地球》(首次刊載于《科幻世界》2000年7月號)中,即將到來的太陽耀斑會摧毀所有類地行星,為了保全人類,地球領(lǐng)導(dǎo)人們一致決定推動地球離開太陽系。
盡管小說是虛構(gòu)的,但地球有沒有可能真的離開太陽系?
馬泰奧·切里奧蒂是英國格拉斯哥大學(xué)航空航天工程師和空間系統(tǒng)工程講師,在回復(fù)《生活科學(xué)》的郵件中他認(rèn)為地球離開太陽系一說“可能性極低”。
不過,正如切里奧蒂所言,“可能性極低”但不代表沒有。理論上的確有一條可行方案。
切里奧蒂認(rèn)為:“如果外太空有巨星物體飛入了太陽系,并近距離掠過地球,在巨大的作用力下地球可能脫離運轉(zhuǎn)軌道?!?/p>
“這種近距離相遇被稱為‘飛掠’,地球和物體將交換能量和動量,地球的軌道因此被破壞。如果物體滿足足夠的速度、體積與近距離,它可能將地球投射到指向太陽系外的逃逸軌道?!?/p>
英國卡迪夫大學(xué)物理與天文學(xué)高級講師蒂莫西·戴維斯同意理論上地球可能被驅(qū)逐出太陽系,并對這可能發(fā)生的原因提出了自己的假設(shè)。
戴維斯在郵件中告訴《生活科學(xué)》:“現(xiàn)在的行星在太陽周圍穩(wěn)定地沿著軌道運行。然而,如果太陽與另一顆恒星近距離相遇,這些天體的引力相互作用可能會擾亂這些軌道,并有可能導(dǎo)致地球被逐出太陽系?!?/p>
同時戴維斯也指出,這種情況目前只存在于理論,未來幾乎不太可能發(fā)生。
“這樣的恒星相遇非常罕見。例如,我們知道Gliese 710號星體預(yù)計將在大約一百萬年后近距離接觸太陽,但即使這次飛掠也不太可能撼動行星?!贝骶S斯說。
盡管外部力量很難迫使地球立即離開太陽系,但人類能否建造能夠使地球發(fā)生如此大程度移動的機器呢?
戴維斯說:“將地球從軌道上推開并將其推離太陽系需要極大量的能量——相當(dāng)于同時引爆六百萬兆噸核彈——因此,這基本是不可能的?!?/p>
盡管這種情況發(fā)生概率極低,但如果地球真的脫離了太陽系,會發(fā)生什么呢?要是我們的地球最終真的一去不復(fù)返了會怎么樣?
切里奧蒂預(yù)測:“地球?qū)⒃谟钪嬷胁粩囡w行,直到被另一顆恒星俘獲或是被黑洞所吞噬?!彼a充說,如果地球離開太陽系,幾乎所有地球上的生命都有可能會滅絕。
“到時候大氣層將難以為繼:太陽不斷輻射地球的同時,能量也在不斷地向外部宇宙消散,在二者的微妙平衡下,全球氣候非常脆弱。如果這種平衡發(fā)生變化,地球溫度將立刻產(chǎn)生劇變?!鼻欣飱W蒂表示。
戴維斯同意這種觀點,他也認(rèn)為地球上的大部分生命在離開太陽系后將無法生存。
戴維斯說:“如果地球離開太陽系,我們所熟知的大多數(shù)生命很可能會就此消亡。地球生物所需的幾乎所有能量都來自太陽,比如植物會直接進(jìn)行光合作用,再比如肉食動物吃草食動物,而草食動物吃植物,因此食物鏈也間接受太陽影響。
“在這種情況下,地球離太陽越遠(yuǎn),其溫度就會越低。最終地球會完全凍結(jié)。太陽系形成時在地殼中留下的一定的放射性元素,這些放射元素的衰變將成為那時唯一的自然熱源。”
按照戴維斯的解釋,可能會有一些生命存留下來,但消亡也只是時間問題?!耙恍軌蛏钤跇O端環(huán)境中的動植物,也就是‘嗜極生物’,可能會依靠這種能源中茍延殘喘,但大部分多細(xì)胞生物很可能會完全消失。這種放射性熱量只能使地球保持大約零下230攝氏度(合382華氏度)。在這種溫度下,大部分大氣也會凍結(jié),將地球變成一個在恒星之間疾馳的死寂世界。”
展望未來,切里奧蒂補充說,我們的太陽系最終會受到嚴(yán)重干擾,地球?qū)⒈恢鸪鎏栂?,甚至有可能被徹底摧毀?/p>
切里奧蒂說:“我們預(yù)測,我們的銀河系將在大約45億年后與離我們最近的鄰居仙女座星系相撞。數(shù)百萬顆恒星造成的超大規(guī)模碰撞很可能會造成太陽系的重大混亂!而且,我們還預(yù)計太陽還將在接下來的50億年左右膨脹并吞噬地球?!?/p>
因此,雖然地球最終將以某種方式離開太陽系,但在未來數(shù)十億年內(nèi),這不是我們需要擔(dān)心的事情——大概如此。
本文首發(fā)于《生活科學(xué)》雜志.
BY:Joe Phelan
FY: 洲
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