版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

如果太阳消失1分钟,然后又恢复正常,地球会受到什么影响?

魅力科学君
一起走进科学的世界,感受科学的魅力
收藏

一般来说,像“太阳消失1分钟,然后又恢复正常”这种事是不可能发生的,然而这只是个脑洞问题,我们不妨先假设有一种强大的力量能够轻易地摆布太阳,为方便讨论,我们可以将他称为“小强”(为什么取这个名字?因为他力量很强大咯)。

话说有一天小强路过太阳系,在看到闪闪发光的太阳后顿时大感兴趣,遂将其取走,在把玩1分钟后,又因为某种原因将太阳放回原地。于是我们地球人就遇到了一个问题:如果太阳消失1分钟,然后又恢复正常,地球会受到什么影响?太阳系会不会直接散架?

太阳是太阳系的“老大”,它强大的引力就像是绳子一样束缚着自己“小弟”们乖乖地围着自己转圈,我们用大脚趾来想也可以想到,当小强把太阳取走后,这根绳子就没有了,那这帮“小弟”肯定就会撒欢地跑了,具体是怎么跑的呢?如果牛顿没有讲错的话,那么它们应该都是以原有的速度沿着原来公转轨道的切线做直线运动。

地球当然也不例外,所以届时的地球将以大约每秒30公里的速度直线运动1分钟,经过简单的计算我们可以得出,这段距离高达1800公里。在此之后,太阳又恢复了正常,于是地球只有继续乖乖地围着太阳转圈了,很显然,此时的地球与太阳之间的距离变远了,会有多远呢?我们来分析一下。

因为地球是沿着公转轨道的切线运动,所以如果我们把地球原来的位置、地球一分钟后所在的位置以及太阳所在的位置这三个点连接起来,就可以画出一个直角三角形,大概就是下面这个样子(图画得不好,比例也严重不对,大家凑合一下,明白这个意思就可以了)。

知道这些之后,剩下的事情就好办了,好吧,是时候用上我们初中时学到的知识了。

我们设上图中的A点为地球一分钟后所在的位置,B点为太阳所在的位置,C点为地球原来的位置,已知BC为150000000千米(日地平均距离),AC为1800千米,那么AB的长度是?在经过一系列的计算后(主要是按计算器),我们得出了AB的长度大约为150000000.0108千米,也就是说在太阳消失1分钟,然后又恢复正常之后,地球与太阳之间的距离增加了大约10.8米。

天文学家告诉我们,地球围着太阳转的圈是椭圆的,因此地球在转圈的过程中,会有一个近日点和一个远日点,这两者的差距大概有500万千米,但事实上,即使是这么大的距离差,地球受到的影响也是微乎其微的,最典型的例子就是,当我们北半球是夏天的时候,地球却在远日点的那一头。

所以这新增的10.8米会对地球造成什么影响呢?我们再次用大脚趾来想也可以想到,这是可以忽略不计的。而因为地球并不特殊,所以太阳系里的其他“小弟”的情况肯定也与地球大同小异,因此可以说,如果太阳消失1分钟,然后又恢复正常,太阳系是不会直接散架的,地球也不会受到太大的影响。

但别高兴得太早,地球没事并不代表我们地球人就没事,平常的时候,人家太阳随便打个喷嚏我们人类都要紧张半天,要是说太阳直接了消失1分钟,人类却啥事没有,估计谁也不相信。

引力是一种很奇怪的力,虽然它非常弱小,但是它却没有反引力,并且还是长程力,这就意味着引力就可以无限叠加,所以宇宙中的那些质量较大的天体上的物质,都会在自身引力的作用下在宏观层面表现为类似流体的性质,当这些物质达到一个流体静力平衡时,它们就形成一个球体。

我们的地球也是一个球体,所以它也会在宏观层面表现出类似流体的性质,在太阳引力的拉扯下,地球就会出现一定程度的形变。想象一下,本来太阳一直在拉扯着地球,突然太阳“松手”了,一分钟后太阳突然又开始拉扯地球了,这会对地球造成什么影响?

没错,在这种情况下地球就会发生震颤,这种震颤体现在大气圈就是大风,在水圈就是不正常的涨潮和退潮,而在岩石圈就是地震。不过好消息是太阳离地球非常远,它的引力对地球自身结构的影响相对较小,所以这虽然会对地球造成一定的影响,但也不至于会威胁到我们地球人的生存。

更大的影响则来自于太阳系中的那些质量很小的小行星和彗星,它们速度快、数量多,对太阳的引力更加敏感,再加引力是以光速在传播(爱因斯坦说的),它们在不同的位置受到引力变化影响的时间点是不一样的,所以在太阳消失1分钟然后又恢复正常之后,这帮“小家伙”就很可能会变得乱成一团,严重威胁到地球的安全。

另外要说的是,太阳在银河系中并不是静止不动的,它随时都在带领着一帮“小弟”以大约每秒钟230千米的速度围绕着银河系中心狂奔,大概如下所示。

这个速度就非常离谱了,要知道即使是在距离太阳最近的水星的位置上,也只需要每秒钟67.7千米的速度就可以挣脱太阳的引力。所以在小强将太阳放回原处的时候,必须将太阳的运动状态恢复到与以前一模一样,不然的话,太阳系就可能真的要散架了。