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地球不断远离太阳,留给人类离开的时间不多了?

焦毅
原创
航天系统高级工程师,擅长航天、太空等领域科普文章创作。
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根据科学家们梳理的近些年来地球与太阳距高的汇总数据,我们会发现地球与太阳的距离事实上是在不断地变大的。原因有很多方面,其中最主要的原因是太阳不断“变瘦”。

而太阳为什么会“变瘦”呢,其实从能量守恒的角度不难得出这个结论:太阳不断通过燃烧释放光热,其代价自然就是质量的变小。随之而来的就是对地球引力的下降,根据研究及测算结果,地球与太阳的距离每年都会增加约6厘米。那么如果地球一直像这样不断远离太阳,人类是否应该提前建造诺亚方舟、启动“第三家园〞计划?

首先,我们要看看地球公转轨道的增加,会对我们的生活造成什么影响。

要知道,从宇宙的尺度看,太阳其实是一个点光源,它向外輻射的光是球面立体的方式向整个三维空间扩散的,那么远处单位面积的目标对应的辐射角度其实是与二者距离成反比的,或者说,接受到的辐射能量密度是与二者距离成反比的。并且这一规律得到了实际数据的验证。

根据目前的探测结果,火星与太阳的平均距离约为地球的 1.5倍,相应的,火星地表平均温度约为-63摄氏度,相对宇宙平均温度-270摄氏度的增量是207摄氏度,而地球表面的平均温度约为17摄氏度,相对宇亩乎均温度增量是287摄氏度,地表温度的增量是火星的1.4倍。专虑到地球表面71%由反射率更高的海洋覆盖,对太阳能的吸收率略低于火星,若二者吸收率相同,则当前地表温度会更高,届时这个比例将会超过 1.4,甚至达到1.5。因此,可以认为同一行星表面的温度增量是与公转半径成反比的。再考虑到一般让同一物体升温1°所需要的能量是基本相同的,所以也就证明了上面提到的,同一行星接收到的恒星辐射能量也是与公转半径成反比的。

那么,接下来就要看,当地球公转半径以每年6厘米的速度增加,多久之后人类就无法在地球上生存了呢?

按照上面的结论,公转半径的增加,意味着接收的太阳能的减少,将会导致地表温度的降低,那么当地球上最热的地方都常年结冰的时候,地球上以水为生命之源的碳基生物就很难生存了,自然,其他生物都灭绝了,人类也好不到哪儿去。

当前全球地表温度最高数据约为80摄氏度,当这一温度降到 40 摄氏度时,地球对于生命来说至少还是宜居天体,当这一温度降到0摄氏度时,地球就基本变成一个冰冻死星了。

那么按照温度增量与距离成反比的规律,最高温度降低至 40 摄氏度,对应的地球公转半径为当前的1.13倍,即地球与太阳的距离需要增加13%,也就是2000万公里,按照每年6厘米的变化速度,需要3300亿年。相比之下,地球的寿命也刚刚45亿年,人类呢,则刚刚出现几百万年。

所以说,担心地球公转半径的变化会影响人类生活?这难免有点儿杞人忧天了。

注:封面图源于网络,侵删。