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如果一個黑洞徘徊在我們的太陽系中會發生什麽?

2024-07-16科學
根據其品質和位置,太陽系中的黑洞可能對地球的影響相對較小或完全破壞地球。 (圖片來源:Cavan Images / Luca Pierro via Getty Images)

黑洞是巨大的,大部份是看不見的,而且非常強大,甚至連光都無法逃脫。那麽,如果一個人進入我們的 太陽系 會發生什麽呢?

這取決於很多因素,包括黑洞的大小和距離,專家告訴Live Science。但在許多情況下,不會發生太多事情。它們本身並不具有破壞性,「法國史特拉斯堡天文數據中心的博士後研究員 Karina Voggel 說。「這只是品質。非常壓縮的品質,但品質。它不是宇宙吸塵器。

如果 黑洞 真的徘徊在我們的 太陽系 中,最大的影響將是 重力 。這些影響將取決於黑洞的品質。

「我們相信存在的黑洞都比太陽大得多,」芝加哥洛約拉大學物理學副教授 勞勃麥克尼斯 告訴說。「太陽的重力主導著太陽系中天體的行為,一直延伸到很遠的距離,因此任何比太陽更大的物體在比太陽系大得多的規模上徘徊到我們的附近都會產生明顯的影響。

我們所知道的黑洞要麽是恒星品質的黑洞,即品質在太陽品質幾倍到100倍之間的黑洞,要麽是超大品質黑洞,品質是太陽品質的10萬到數十億倍,通常位於星系的中心。但也有其他可能性。

例如,有可能在粒子加速器中建立 迷你黑洞 。它們的重量從一克到人類的品質不等,而且它們的尺寸很小。「如果它只是過去,即使它就在我面前經過,也不會發生任何事情,因為它們在不到一秒鐘的時間內蒸發了,」沃格爾說。

然後是原始黑洞,它們可能是由於早期宇宙中的品質和密度波動而形成的。

「並不完全排除宇宙中可能存在原始黑洞,其品質與地球 品質 相當,」麥克尼斯說。「而一些地球品質的東西不會像天體物理黑洞進入我們的太陽系那樣產生真正劇烈的重力效應。

一些天文學家甚至考慮過第九行星,一顆遠在太陽系中的假想行星,可能是我們已知行星軌域上出現不規則的原因,它 可能是一個「嬰兒」黑洞 ,可能是原始黑洞的品質範圍。

但考慮到這個物體,如果它確實存在,只會在太陽系的行星上造成微小的不規則性,那麽太陽系中遙遠的原始黑洞不會產生很大的影響。

然而,如果一個恒星品質或更大的黑洞穿過我們的太陽系,它可能會帶來災難,這取決於它的距離和速度。沃格爾說,如果它穿過奧爾特雲 - 太陽系最遙遠的區域 - 它可能會擾亂在那裏執行的彗星和小行星,並導致它們朝著我們自己的星球前進。

黑洞會對我們的太陽系產生不同的影響,這取決於它在行星中的位置。 (圖片來源:Christos Georghiou via Shutterstock)

如果黑洞離得更近一點——比如說,100個天文單位,或者剛好超出冥王星的軌域——它可能會改變天王星、海王星和冥王星的軌域。「但地球可能不會受到太大影響,」沃格爾說。

只有當黑洞在天王星和冥王星的軌域之間交叉時,地球才會開始感受到它的影響。「如果天王星和冥王星非常接近,它們可能會被黑洞動態地吸引,以至於它們現在在黑洞周圍的軌域上,」沃格爾說。現在我們的軌域將被改變。

這可能會改變我們的季節,使我們陷入冰河時代,或者使溫度升高得如此之多,以至於地球上的生命滅絕。

如果黑洞經過土星的軌域,它可能會將我們移出可能存在液態水的宜居帶。如果它經過木星的軌域,當地球開始繞黑洞執行時,我們將開始感受到潮汐效應。

「如果你走得更近......在我們和火星之間,然後你重新浮出水面,「沃格爾說。「潮汐效應會加熱它。你會有巖漿;海洋會蒸發;絕對沒有生命了。

但沃格爾和麥克尼斯都表示,所有這些情況都極不可能發生。「我們擔心小行星偶爾會撞擊地球,但那是因為有很多小行星,」麥克尼斯說。「因此,即使每個人的機會都很小,但太陽系中充滿了它們。

但黑洞在宇宙中要罕見得多,即使只有一次黑洞穿越太陽系,黑洞的機率也很低,更不用說它與什麽東西相撞了。「顯然,你可以拍一部關於它的暑期大片。麥克尼斯說。