《流浪的地球》太陽晚期膨脹地球會被淹沒?有沒有可能自動逃逸?

2020-09-18 深圳市洋寶國際

看過流浪的地球的朋友應該都知道。太陽系末期,太陽因為引力失控,可能會向太陽系擴散。屆時水星,金星,地球,都可能被太陽吞沒。這種情況下,地球就需要搬家了。尋找另外一個恆星來依靠。小編也曾是一名理科學霸,看了這部劇,小編想做一回槓精,決心跟編導槓上一把。太陽系末期,太陽是不是會真的淹沒地球?地球有沒有可能因為太陽的引力減弱而逃逸出太陽系?小編想通過自己學到的物理知識,做一個簡單推演計算。

太空流浪

首先,我們忽略了另外一種情況。那就是,太陽由於核聚變的原因,不斷釋放能量,而釋放能量的過程,就會造成太陽的質量虧損。

核聚變反應示意圖

根據牛頓萬有引力,太陽對地球吸引力的方程,應該是 F=GMm/r^2,其中G是萬有引力常數,M是引力源(太陽)質量,m是被吸引物體質量。r是地球太陽之間的距離,根據公式不難看出,太陽質量在虧損,地球受到太陽的吸引力在不斷減小。再根據圓周運動定律。F=mv^2/r,r=mv^2/F,當F減小,則r增加了,也就是說,地球在遠離太陽。

牛頓萬有引力發現

通過現有的網絡數據,太陽每秒鐘核聚變所釋放的能量,相當於4.5*10^9千克(即4500000000千克)的質量,根據愛因斯坦的質能方程推算(E=mc^2,2是平方的意思)。而太陽本身的質量,大概是2*10^30千克。

太陽的質量虧損,當然不止核聚變的能量損耗。太陽表面跟地球一樣,也有風暴。而且太陽風暴經常一吹就是幾千萬公裡。這個太陽風暴,同樣會帶走大量粒子,使得太陽的重量減輕。伴隨著太陽質量的減少,太陽引力的減弱,太陽風暴會越來越強,吹得越來越遠。到太陽系末年,太陽風暴可以吹到一光年以外。目前為止,因為太陽風作用下,太陽每秒損失大約1.6*10^9千克的重量。太陽風和核聚變造成的質量虧損,大概是每秒6.1*10^9千克。一年的質量損耗大概是1.92*10^17千克

根據以上數據,代入到前面兩個公式,即可算出,地球每年大概遠離太陽15cm,一年不算什麼,但是10億年後,地球將遠離太陽15萬公裡。這個距離貌似相對於地球和太陽之間的距離微不足道。

太陽系八大行星軌道示意圖

所以呢,通過計算,20億年以後,太陽開始擴散,基本上是無可避免被太陽吞沒的,所以呢,小編通過計算得出自己的結論,跟流浪的地球的編導認個輸,小編槓精失敗!

當然,流浪的地球,這個想法非常棒,直接把地球帶到其他星系去。但是未必是最好的選項 。以等離子推進技術,可能是百十年後發射飛船的技術。而且區區幾萬個等離子推進器,基本上不可能將地球推出軌道。

地球的人類文明不過幾千年(出現文字才算文明的開始),特別是工業革命之後,人類文明已經成指數增長。百年,千年之後,人類文明早就發生質的飛躍。十億年後,人類只要沒有啟動自我毀滅機制,應該早就可以控制恆星能量了,穿梭宇宙,可能如家常便飯。其他星系宜居行星,可能就像地球人的別墅一樣。

流浪的地球劇照

根本就不用擔心地球會不會被太陽吞沒,或者能不能逃出太陽系。完全可以在浩瀚的宇宙來去自如,有大氣層的星球,隨時都可以成為人類的家園。

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