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地球正以每年15厘米的速度远离太阳!难道真要变成流浪地球吗?

2024-09-04科学

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2019 年 1 月 3 号,地球在轨道上的移动到了离太阳最近的地方,这就是近日点。不过 2019 年的这个近日点,比 2018 年的近日点大概远了 1.5 厘米。

这不禁让人犯嘀咕,咱们的地球是不是离太阳越来越远啦?

在过去的 45 亿年当中,地球始终围着太阳做椭圆形的公转。

不过地球的轨道可不是一直不变的,时间长了,地球会向外呈螺旋式移动。

所以啊,当下的地球确实在离太阳越来越远,每年会远 1.5 厘米呢。

那这一期咱们来分析分析,地球咋就要远离太阳呢?地球这么一远离,会变得越来越冷不?地球最后真能变成流浪地球不?

【地球远离太阳的原因】

地球之所以会离太阳越来越远,说到底,主要是太阳的问题。

原因之一,太阳正在逐渐变小

你别听错了,太阳的质量一直在降低,尺寸也一直在变小。太阳一直都在释放它的光和热,这些能量可不是凭空冒出来的。

太阳的能量主要来自于其内部的核聚变反应,在这反应的时候,太阳的质量会变成能量,最后这些能量会以太阳光的样子辐射出来。

所以太阳一直不停地释放能量的时候,实际上也是在消耗它自身的质量,这样一来太阳的质量就不断减少了。

每秒,太阳能放出大概 3.846×10^26 焦耳的能量,每一年,太阳都会丢掉约 470 万吨的质量。

在太阳那长达 45 亿年的历程里,因为核聚变反应,太阳大概损失了 0.03%的初始质量,而损失的这些质量,差不多跟一颗土星的质量一样了。

咱再举个挺简单的例子,就说在发生聚变反应的时候,四个氢原子到最后会变成一个氦原子。

不过一个氦原子的质量,比四个氢原子加起来的总质量还要少 0.7%,少的这部分质量其实就是用来变成能量的。

物体引力的强弱跟它的质量成正比,太阳质量要是下降了,那给地球的引力也就跟着变弱了,然后地球就开始以特别慢的速度远离太阳。

不过太阳质量的减少,不光是核聚变反应造成的,太阳风的影响也是原因之一。

美国宇航局总部太阳物理学部门的主任尼古拉福克斯(Nicola J. Fox),曾经在 NASA 的科学文章里讲过:

我觉得呀,太阳要是打个喷嚏,地球就得感冒,毕竟咱们老是会被太阳风给影响到。

那啥是太阳风呢?其实太阳风就是太阳最外面那层大气放出来的一种带电粒子流,也能叫「日冕」。

这种带电粒子流的速度大概在每秒 400 公里到 800 公里,很快地穿过了太阳系。

因为带电粒子流一直被加热,它的温度最后达到了 200 万摄氏度,这时候太阳的引力根本没法对太阳风起作用了,所以它就被抛到太空,变成了太阳风。

在这一过程里,太阳风会把太阳自身的一些物质刮跑。据估算,太阳风每秒钟能从太阳那儿带走大概 160 万吨的物质。

要是地球被太阳风冲撞了,地球的轨道就会跟着变一变,但是别害怕,地球质量大着呢。

所以太阳风对地球的影响特别小,差不多每百万年,地球轨道也就只会变动大概一个质子那么宽。

原因二,因为潮汐力的作用,太阳跟地球在相互排斥

就像地球上的潮汐被月球引力影响那样,这潮汐作用会使地球出现摩擦,一有摩擦就会消耗能量,而被消耗掉的这能量,其实是来自地球自转。

所以潮汐力能让地球自转速度变慢,地球自转速度一慢,其失去的那部分角动量,就会重新给到月球围绕地球运动的公转轨道上。

这样一来,月球的轨道就慢慢变长了,地球跟月球之间的距离也就更远啦。

同样的道理,地球跟太阳之间也这样,地球会给太阳带来引力,使得太阳也有潮汐隆起,在潮汐力的影响下,就会出现摩擦。

这种摩擦会使太阳自转速度变慢,结果地球绕太阳公转的轨道变长,地球跟太阳的距离也就加大了。

不过潮汐力对地球轨道的作用挺小的,使得地球每年也就远离太阳大概 0.0003 厘米。

地球确实在远离太阳,可地球跟太阳的距离越来越远之后,会给地球的气候带来重大影响不?

因为地球离太阳越来越远,所以地球接收到的太阳光和热量,确实会变少。

不过得留神哈,地球离太阳远了,可不代表地球最后能完全离开太阳系,跑到更冷的宇宙空间去。

而且地球远离太阳这个事儿,是暂时的,还挺慢,虽说现在地球正朝着外螺旋的方向远离太阳呢。

不过在往后啊,因为引力辐射、碰撞、摩擦这些因素,地球又会慢慢地、呈螺旋状往太阳里边靠近。

其实在太阳系里,除了地球,其他所有行星都被迫螺旋式地往外远离太阳。

不过呢,不管是向外螺旋着远去,还是向内螺旋着靠近,地球每年也就移动 1.5 厘米,这么一点点的变化,对地球气候没啥大影响,咱们也不用太操心。

所以科幻小说不太容易变成现实,地球也成不了「流浪地球」那样。