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发表于 2023-2-8 11:07:31
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地球绕太阳公转轨道为椭圆,最近到最远差不多在1.47到1.52亿公里之间变化。
如果拿地球距离太阳的平均距离来说的话,确实地球在逐渐远离太阳,这有两个原因
1 - 太阳质量减小
太阳内核聚变产生能量的同时在损失质量。当前的模型计算是在太阳进入红巨星膨胀之前(距今约50亿年)总共会损失总质量的约0.1%,相当于一个木星或者300多个地球的质量。
这个程度的质量减小会造成地球公转半径每年增加约6厘米,和轨道离心率相比几乎可以忽略不计。
2 - 潮汐现象
正如月球牵引地球上的潮汐一样,地球的引力也会在太阳表面形成鼓起的潮汐波,因为太阳自转一周为27天,比地球公转快,所以这些突起的部分会跑得比地球更快,然后会牵引地球,把地球往外拉。这个效果非常弱,根据计算每年会增加地日距离约0.0003厘米。
<hr/>地日距离增加会否影响气候?
根据以上计算在50亿年的时间里,地球和太阳的平均距离会增加0.2%,造成地球表面接收太阳辐射量减少0.4%,同样的,因为地球公转轨道平时一年内会有3%的距离差异,这点变化微不足道。
更严重的是,随着太阳老化其辐射量每10亿年会上升6%,在到达50亿年之前,太阳辐射增加已经会让地球表面气温上升到液态水无法存在的地步。换句话说在太阳氦闪之前地球就早已不再宜居。
<hr/>其他因素呢?太阳系内其它行星的轨道会不会变得不稳定从而影响地球?
计算太阳系行星轨道是一个典型的多体问题,身为一个混沌系统,很难精确预测最终会发生什么。在物理学中,一般采用同一套初始条件大量模拟得出各种可能性的相对概率,这也是天气预报的方法。
《自然》2009年的一篇论文进行了太阳系演化的2500次模拟,其中有1%的模拟中水星公转轨道失衡,最终撞上太阳或金星。其中有1次模拟中该事件影响了火星的轨道,所以理论上存在影响地球轨道的可能性,只是非常低。
至于其它恒星移动到冥王星距离的概率差不多是1万亿年1次,所以可以忽略。现存彗星对地球轨道影响的程度极为有限,不可能产生显著的效果。
<hr/>太阳会不会吞噬地球?
这目前还没有定论,一旦进入红巨星时期,太阳的质量会急剧下降,多余质量会以太阳风的形式被抛射出去。太阳身为红巨星的6亿年间将会损失28%的质量。
目前科学模型对于太阳在红巨星阶段会膨胀到多大没有确定的看法。根据情况,地球有可能会躲过被太阳表面吞噬的命运。不过即使如此,强烈的辐射和太阳风不但会将地球的大气层一扫而空,还会把整个地球烤得焦透。
届时人类如果还存在,那么土星现在所在的位置将会是新的宜居带,可以做为移民的选择之一。
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