红大戟

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TUhjnbcbe - 2024/10/26 16:35:00

每年1.5厘米,我们的地球正在远离太阳,那么未来它是会脱离太阳系,还是会被太阳吞噬?今天我们就聊一下,地球未来的结局。

我先说答案,现在我们可以肯定的是地球正在以每年1.5公分的距离远离太阳,而且地球在绕着太阳公转的时候,它的平均速度还会下降3纳米每秒。

但这并不意味着未来地球会脱离太阳系,进入寒冷、黑暗的星际空间,因为地球远离太阳是一个暂时的过程,未来它还会螺旋靠近太阳,最后撞入太阳的怀抱。

那接下来我们先说地球现在远离太阳的原因。

这个原因其实显而易见,因为太阳自身的质量一直在减小,所以施加给地球的引力也在减小,这就导致了地球的轨道一直在螺旋的远离太阳。

太阳的质量在减小是因为太阳每时每刻都在散发着大量的能量,能量本身又不可能凭空出现,它是太阳内部的核聚变,通过消耗质量产生的。

比如说,当太阳核心将四个质子融合成一个氦原子核的时候,生成物的质量就会减小7%,损失的这部分质量就会通过质能方程转化成纯能量。

由于太阳内部每秒钟参与反应的质子数达到了4x10^38个,所以太阳每秒钟就会损失掉万吨的质量。当把这些质量乘以光速的平方,就是太阳每秒钟释放的能量,非常的惊人。

这就是为什么地球距离太阳1.5亿公里,我们在地球上依然能够感受到太阳的巨大的热量。

还有,刚刚我们说了,太阳每秒钟就要损失万吨的能量,那一年下来,这个数字也非常的庞大,这足以影响到太阳提供的引力。

那么根据估计,太阳从诞生到现在因为核聚变损失了95个地球,相当于一个土星的质量。

你现在想一下,一个土星消失了,这么大的质量,足以造成今天的地球轨道和45亿年前的地球轨道不一样。

其实太阳除了核聚变会损失质量以外,还有一个特别重要的效应,就是太阳风。

我们知道太阳的质量很大,核心密度达到了固体铅的十来倍。但是它的外层却很松散,密度比水还要低。

因此在太阳发出辐射的时候,会将外层光球层的氢原子核,电子,甚至是将更重的原子核吹出来。然后,这些向外抛洒的带电粒子就像一阵风一样,因此被称为太阳风。

那么太阳除了日常的向外抛洒粒子以外,有时还会爆发比较大的事件,比如太阳耀斑,日冕物质抛射等现象。就跟刮了一阵龙卷风一样,会将更多的物质带离太阳。

根据估计,太阳风每秒钟平均下来会带走万吨的物质。

在整个太阳的生命周期内,因为太阳风,已经损失了30个地球,这个质量也是相当可观的,而且弥散在整个太阳系中的太阳风,也会对地球产生一些微弱的影响。

我们常听说太阳风具有压力,这是因为太阳风中的带电粒子以非常高的速度飞行,他们具有动能,在撞击到任何物体的时候都会因为传递动能而产生压力。

那么地球在外太空飞行的时候就会与太阳风每时每刻发生碰撞,从而减小地球公转时的角动量,这种效应也会导致地球公转速度减慢,然后轨道外移。

不过由于地球的质量很大,太阳风的影响非常微小,每百万年只会将地球轨道向外推一个质子的宽度。

那么以上三种对地球轨道影响较大的效应加起来,就造成了每年地球轨道外移1.5公分,速度每年减少三纳米每秒。

这就是地球现在向外螺旋远离太阳的原因。

虽然一年挪个1.5公分看起来不多,但是在45亿年间地球已经向外挪了大约5万公里了,速度降低了10米/秒。

但是地球未来并不会脱离太阳,因为太阳它不会一直损失质量的。大约再过70亿年,太阳核心的氢消耗完了以后,就会变成红巨星,到时候太阳的体积会比现在大倍。

可以肯定的是,膨胀后的太阳一定会吞噬水星和金星的,至于会不会吞噬地球,现在还说不准。

因为太阳在变成红巨星的时候,损失质量的速度会大幅增加,此时地球的轨道会极速的向外扩张,也许地球会幸免于被太阳吞噬的厄运。

但是就算是地球活了下啦,它也会被烤成一颗火球的,所以地球上的生命早就灭亡了。

接下来的事情就不是我们操心的了,但是我们依然可以预测幸存下来的地球未来的命运。

太阳在膨胀为红巨星以后,时间不过1亿年,太阳就会在行星状星云的爆发中彻底死亡,将外层的所有物质抛洒出去,中心会留下一颗白矮星。

白矮星不是恒星,它没有核聚变,它自身的温度来自于太阳核心温度的残留以及引力的收缩机制。

一颗白矮星想要通过热辐射彻底的冷却下来,需要数万亿年的时间。

到时候,如果地球还活着的话,唯一能够影响地球轨道的因素就只剩下爱因斯坦的引力辐射了。也就是地球在绕着白矮星公转的时候,所发出的引力辐射会带走地球的轨道能量,造成轨道衰减。

也就是说,这个时候地球的轨道会螺旋向内靠近白矮星,直到有一天撞向太阳的尸体。

不过小质量天体的引力辐射非常的微弱,因此想要地球撞向太阳至少需要10^26年,这比宇宙现存的时间都长了很多,所以这完全和我们人类没有关系。

最后总结一下,地球现在正在远离太阳是事实,但远离的速度并不快,不会影响到人类的生存,未来它也不会脱离太阳系,但是未来地球肯定是会和太阳相撞的。

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