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地球正以每年15厘米的速度遠離太陽!難道真要變成流浪地球嗎?

2024-09-04科學

這篇文章有影片版啦,想看影片的朋友快點選這個連結:每年 1.5 厘米,地球正在遠離太陽?難道會越來越冷,最終變成「流浪地球」嗎?

2019 年 1 月 3 號,地球在軌域上的移動到了離太陽最近的地方,這就是近日點。不過 2019 年的這個近日點,比 2018 年的近日點大概遠了 1.5 厘米。

這不禁讓人犯嘀咕,咱們的地球是不是離太陽越來越遠啦?

在過去的 45 億年當中,地球始終圍著太陽做橢圓形的公轉。

不過地球的軌域可不是一直不變的,時間長了,地球會向外呈螺旋式移動。

所以啊,當下的地球確實在離太陽越來越遠,每年會遠 1.5 厘米呢。

那這一期咱們來分析分析,地球咋就要遠離太陽呢?地球這麽一遠離,會變得越來越冷不?地球最後真能變成流浪地球不?

【地球遠離太陽的原因】

地球之所以會離太陽越來越遠,說到底,主要是太陽的問題。

原因之一,太陽正在逐漸變小

你別聽錯了,太陽的質素一直在降低,尺寸也一直在變小。太陽一直都在釋放它的光和熱,這些能量可不是憑空冒出來的。

太陽的能量主要來自於其內部的核聚變反應,在這反應的時候,太陽的質素會變成能量,最後這些能量會以太陽光的樣子輻射出來。

所以太陽一直不停地釋放能量的時候,實際上也是在消耗它自身的質素,這樣一來太陽的質素就不斷減少了。

每秒,太陽能放出大概 3.846×10^26 焦耳的能量,每一年,太陽都會丟掉約 470 萬噸的質素。

在太陽那長達 45 億年的歷程裏,因為核聚變反應,太陽大概損失了 0.03%的初始質素,而損失的這些質素,差不多跟一顆土星的質素一樣了。

咱再舉個挺簡單的例子,就說在發生聚變反應的時候,四個氫原子到最後會變成一個氦原子。

不過一個氦原子的質素,比四個氫原子加起來的總質素還要少 0.7%,少的這部份質素其實就是用來變成能量的。

物體重力的強弱跟它的質素成正比,太陽質素要是下降了,那給地球的重力也就跟著變弱了,然後地球就開始以特別慢的速度遠離太陽。

不過太陽質素的減少,不光是核聚變反應造成的,太陽風的影響也是原因之一。

美國太空總署總部太陽物理學部門的主任尼古拉霍士(Nicola J. Fox),曾經在 NASA 的科學文章裏講過:

我覺得呀,太陽要是打個噴嚏,地球就得感冒,畢竟咱們老是會被太陽風給影響到。

那啥是太陽風呢?其實太陽風就是太陽最外面那層大氣放出來的一種帶電粒子流,也能叫「日冕」。

這種帶電粒子流的速度大概在每秒 400 公裏到 800 公裏,很快地穿過了太陽系。

因為帶電粒子流一直被加熱,它的溫度最後達到了 200 萬攝氏度,這時候太陽的重力根本沒法對太陽風起作用了,所以它就被拋到太空,變成了太陽風。

在這一過程裏,太陽風會把太陽自身的一些物質刮跑。據估算,太陽風每秒鐘能從太陽那兒帶走大概 160 萬噸的物質。

要是地球被太陽風沖撞了,地球的軌域就會跟著變一變,但是別害怕,地球質素大著呢。

所以太陽風對地球的影響特別小,差不多每百萬年,地球軌域也就只會變動大概一個質子那麽寬。

原因二,因為潮汐力的作用,太陽跟地球在相互排斥

就像地球上的潮汐被月球重力影響那樣,這潮汐作用會使地球出現摩擦,一有摩擦就會消耗能量,而被消耗掉的這能量,其實是來自地球自轉。

所以潮汐力能讓地球自轉速度變慢,地球自轉速度一慢,其失去的那部份角動量,就會重新給到月球圍繞地球運動的公轉軌域上。

這樣一來,月球的軌域就慢慢變長了,地球跟月球之間的距離也就更遠啦。

同樣的道理,地球跟太陽之間也這樣,地球會給太陽帶來重力,使得太陽也有潮汐隆起,在潮汐力的影響下,就會出現摩擦。

這種摩擦會使太陽自轉速度變慢,結果地球繞太陽公轉的軌域變長,地球跟太陽的距離也就加大了。

不過潮汐力對地球軌域的作用挺小的,使得地球每年也就遠離太陽大概 0.0003 厘米。

地球確實在遠離太陽,可地球跟太陽的距離越來越遠之後,會給地球的氣候帶來重大影響不?

因為地球離太陽越來越遠,所以地球接收到的太陽光和熱量,確實會變少。

不過得留神哈,地球離太陽遠了,可不代表地球最後能完全離開太陽系,跑到更冷的宇宙空間去。

而且地球遠離太陽這個事兒,是暫時的,還挺慢,雖說現在地球正朝著外螺旋的方向遠離太陽呢。

不過在往後啊,因為重力輻射、碰撞、摩擦這些因素,地球又會慢慢地、呈螺旋狀往太陽裏邊靠近。

其實在太陽系裏,除了地球,其他所有行星都被迫螺旋式地往外遠離太陽。

不過呢,不管是向外螺旋著遠去,還是向內螺旋著靠近,地球每年也就移動 1.5 厘米,這麽一點點的變化,對地球氣候沒啥大影響,咱們也不用太操心。

所以科幻小說不太容易變成現實,地球也成不了「流浪地球」那樣。