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如果一个黑洞徘徊在我们的太阳系中会发生什么?

2024-07-16科学
根据其质量和位置,太阳系中的黑洞可能对地球的影响相对较小或完全破坏地球。 (图片来源:Cavan Images / Luca Pierro via Getty Images)

黑洞是巨大的,大部分是看不见的,而且非常强大,甚至连光都无法逃脱。那么,如果一个人进入我们的 太阳系 会发生什么呢?

这取决于很多因素,包括黑洞的大小和距离,专家告诉Live Science。但在许多情况下,不会发生太多事情。它们本身并不具有破坏性,「法国斯特拉斯堡天文数据中心的博士后研究员 Karina Voggel 说。「这只是质量。非常压缩的质量,但质量。它不是宇宙吸尘器。

如果 黑洞 真的徘徊在我们的 太阳系 中,最大的影响将是 引力 。这些影响将取决于黑洞的质量。

「我们相信存在的黑洞都比太阳大得多,」芝加哥洛约拉大学物理学副教授 罗伯特麦克尼斯 告诉说。「太阳的引力主导着太阳系中天体的行为,一直延伸到很远的距离,因此任何比太阳更大的物体在比太阳系大得多的规模上徘徊到我们的附近都会产生明显的影响。

我们所知道的黑洞要么是恒星质量的黑洞,即质量在太阳质量几倍到100倍之间的黑洞,要么是超大质量黑洞,质量是太阳质量的10万到数十亿倍,通常位于星系的中心。但也有其他可能性。

例如,有可能在粒子加速器中创建 迷你黑洞 。它们的重量从一克到人类的质量不等,而且它们的尺寸很小。「如果它只是过去,即使它就在我面前经过,也不会发生任何事情,因为它们在不到一秒钟的时间内蒸发了,」沃格尔说。

然后是原始黑洞,它们可能是由于早期宇宙中的质量和密度波动而形成的。

「并不完全排除宇宙中可能存在原始黑洞,其质量与地球 质量 相当,」麦克尼斯说。「而一些地球质量的东西不会像天体物理黑洞进入我们的太阳系那样产生真正剧烈的引力效应。

一些天文学家甚至考虑过第九行星,一颗远在太阳系中的假想行星,可能是我们已知行星轨道上出现不规则的原因,它 可能是一个「婴儿」黑洞 ,可能是原始黑洞的质量范围。

但考虑到这个物体,如果它确实存在,只会在太阳系的行星上造成微小的不规则性,那么太阳系中遥远的原始黑洞不会产生很大的影响。

然而,如果一个恒星质量或更大的黑洞穿过我们的太阳系,它可能会带来灾难,这取决于它的距离和速度。沃格尔说,如果它穿过奥尔特云 - 太阳系最遥远的区域 - 它可能会扰乱在那里运行的彗星和小行星,并导致它们朝着我们自己的星球前进。

黑洞会对我们的太阳系产生不同的影响,这取决于它在行星中的位置。 (图片来源:Christos Georghiou via Shutterstock)

如果黑洞离得更近一点——比如说,100个天文单位,或者刚好超出冥王星的轨道——它可能会改变天王星、海王星和冥王星的轨道。「但地球可能不会受到太大影响,」沃格尔说。

只有当黑洞在天王星和冥王星的轨道之间交叉时,地球才会开始感受到它的影响。「如果天王星和冥王星非常接近,它们可能会被黑洞动态地吸引,以至于它们现在在黑洞周围的轨道上,」沃格尔说。现在我们的轨道将被改变。

这可能会改变我们的季节,使我们陷入冰河时代,或者使温度升高得如此之多,以至于地球上的生命灭绝。

如果黑洞经过土星的轨道,它可能会将我们移出可能存在液态水的宜居带。如果它经过木星的轨道,当地球开始绕黑洞运行时,我们将开始感受到潮汐效应。

「如果你走得更近......在我们和火星之间,然后你重新浮出水面,「沃格尔说。「潮汐效应会加热它。你会有岩浆;海洋会蒸发;绝对没有生命了。

但沃格尔和麦克尼斯都表示,所有这些情况都极不可能发生。「我们担心小行星偶尔会撞击地球,但那是因为有很多小行星,」麦克尼斯说。「因此,即使每个人的机会都很小,但太阳系中充满了它们。

但黑洞在宇宙中要罕见得多,即使只有一次黑洞穿越太阳系,黑洞的几率也很低,更不用说它与什么东西相撞了。「显然,你可以拍一部关于它的暑期大片。麦克尼斯说。