地球能離開(kāi)太陽(yáng)系嗎？

它該怎么做？

A collage of Earth and the Milky Way.

(圖源: Guillaume Preat/EyeEm via Getty Images)

在劉慈欣的短篇小說(shuō)《流浪地球》（首次刊載于《科幻世界》2000年7月號(hào)）中，即將到來(lái)的太陽(yáng)耀斑會(huì)摧毀所有類(lèi)地行星，為了保全人類(lèi)，地球領(lǐng)導(dǎo)人們一致決定推動(dòng)地球離開(kāi)太陽(yáng)系。

盡管小說(shuō)是虛構(gòu)的，但地球有沒(méi)有可能真的離開(kāi)太陽(yáng)系？

馬泰奧·切里奧蒂是英國(guó)格拉斯哥大學(xué)航空航天工程師和空間系統(tǒng)工程講師，在回復(fù)《生活科學(xué)》的郵件中他認(rèn)為地球離開(kāi)太陽(yáng)系一說(shuō)“可能性極低”。

不過(guò)，正如切里奧蒂所言，“可能性極低”但不代表沒(méi)有。理論上的確有一條可行方案。

切里奧蒂認(rèn)為：“如果外太空有巨星物體飛入了太陽(yáng)系，并近距離掠過(guò)地球，在巨大的作用力下地球可能脫離運(yùn)轉(zhuǎn)軌道。”

“這種近距離相遇被稱(chēng)為‘飛掠’，地球和物體將交換能量和動(dòng)量，地球的軌道因此被破壞。如果物體滿足足夠的速度、體積與近距離，它可能將地球投射到指向太陽(yáng)系外的逃逸軌道。”

英國(guó)卡迪夫大學(xué)物理與天文學(xué)高級(jí)講師蒂莫西·戴維斯同意理論上地球可能被驅(qū)逐出太陽(yáng)系，并對(duì)這可能發(fā)生的原因提出了自己的假設(shè)。

戴維斯在郵件中告訴《生活科學(xué)》：“現(xiàn)在的行星在太陽(yáng)周?chē)€(wěn)定地沿著軌道運(yùn)行。然而，如果太陽(yáng)與另一顆恒星近距離相遇，這些天體的引力相互作用可能會(huì)擾亂這些軌道，并有可能導(dǎo)致地球被逐出太陽(yáng)系。”

同時(shí)戴維斯也指出，這種情況目前只存在于理論，未來(lái)幾乎不太可能發(fā)生。

“這樣的恒星相遇非常罕見(jiàn)。例如，我們知道Gliese 710號(hào)星體預(yù)計(jì)將在大約一百萬(wàn)年后近距離接觸太陽(yáng)，但即使這次飛掠也不太可能撼動(dòng)行星。”戴維斯說(shuō)。

盡管外部力量很難迫使地球立即離開(kāi)太陽(yáng)系，但人類(lèi)能否建造能夠使地球發(fā)生如此大程度移動(dòng)的機(jī)器呢？

戴維斯說(shuō)：“將地球從軌道上推開(kāi)并將其推離太陽(yáng)系需要極大量的能量——相當(dāng)于同時(shí)引爆六百萬(wàn)兆噸核彈——因此，這基本是不可能的。”

盡管這種情況發(fā)生概率極低，但如果地球真的脫離了太陽(yáng)系，會(huì)發(fā)生什么呢？要是我們的地球最終真的一去不復(fù)返了會(huì)怎么樣？

切里奧蒂預(yù)測(cè)：“地球?qū)⒃谟钪嬷胁粩囡w行，直到被另一顆恒星俘獲或是被黑洞所吞噬。”他補(bǔ)充說(shuō)，如果地球離開(kāi)太陽(yáng)系，幾乎所有地球上的生命都有可能會(huì)滅絕。

“到時(shí)候大氣層將難以為繼：太陽(yáng)不斷輻射地球的同時(shí)，能量也在不斷地向外部宇宙消散，在二者的微妙平衡下，全球氣候非常脆弱。如果這種平衡發(fā)生變化，地球溫度將立刻產(chǎn)生劇變。”切里奧蒂表示。

戴維斯同意這種觀點(diǎn)，他也認(rèn)為地球上的大部分生命在離開(kāi)太陽(yáng)系后將無(wú)法生存。

戴維斯說(shuō)：“如果地球離開(kāi)太陽(yáng)系，我們所熟知的大多數(shù)生命很可能會(huì)就此消亡。地球生物所需的幾乎所有能量都來(lái)自太陽(yáng)，比如植物會(huì)直接進(jìn)行光合作用，再比如肉食動(dòng)物吃草食動(dòng)物，而草食動(dòng)物吃植物，因此食物鏈也間接受太陽(yáng)影響。

“在這種情況下，地球離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，其溫度就會(huì)越低。最終地球會(huì)完全凍結(jié)。太陽(yáng)系形成時(shí)在地殼中留下的一定的放射性元素，這些放射元素的衰變將成為那時(shí)唯一的自然熱源。”

按照戴維斯的解釋?zhuān)赡軙?huì)有一些生命存留下來(lái)，但消亡也只是時(shí)間問(wèn)題。“一些（能夠生活在極端環(huán)境中的動(dòng)植物，也就是‘嗜極生物’，可能會(huì)依靠這種能源中茍延殘喘，但大部分多細(xì)胞生物很可能會(huì)完全消失。這種放射性熱量只能使地球保持大約零下230攝氏度（合382華氏度）。在這種溫度下，大部分大氣也會(huì)凍結(jié)，將地球變成一個(gè)在恒星之間疾馳的死寂世界。”

展望未來(lái)，切里奧蒂補(bǔ)充說(shuō)，我們的太陽(yáng)系最終會(huì)受到嚴(yán)重干擾，地球?qū)⒈恢鸪鎏?yáng)系，甚至有可能被徹底摧毀。

切里奧蒂說(shuō)：“我們預(yù)測(cè)，我們的銀河系將在大約45億年后與離我們最近的鄰居仙女座星系相撞。數(shù)百萬(wàn)顆恒星造成的超大規(guī)模碰撞很可能會(huì)造成太陽(yáng)系的重大混亂！而且，我們還預(yù)計(jì)太陽(yáng)還將在接下來(lái)的50億年左右膨脹并吞噬地球。”

因此，雖然地球最終將以某種方式離開(kāi)太陽(yáng)系，但在未來(lái)數(shù)十億年內(nèi)，這不是我們需要擔(dān)心的事情——大概如此。

本文首發(fā)于《生活科學(xué)》雜志.

BY:Joe Phelan

FY: 洲

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處

來(lái)源: 天文在線