本文先討論了地球在宇宙中的位置,並且分析了精確定位地球的方法。
讓我們開個腦洞,假設外星人要向地球送快遞,那包裹上的地址該怎麼寫呢?
這個問題,其實和地球處於宇宙的位置緊密相關。科學昌盛的今天,我們已經不再認可地球中心說。但以目前人類所掌握的知識,宇宙是沒有邊界的。我們在觀測宇宙時,還是只能從地球為原點,捕獲那些跋涉了千萬光年到達地球的光線,以此推測宇宙的當年的情形。
下面我們將從地球出發,看看地球的詳細地址該怎麼去寫。
地球——宇宙中已知唯一存在生命的巖石行星,空氣成分主要是氮氣和氧氣,地表平均溫度15℃,陸地面積為29%,海洋面積為71%,是包括人類在內的所有生物共同的家園。
地月系——地球與它唯一的衛星,月亮,所組成的天體系統。關於月亮的形成,有很多假說。其中被廣泛認可的是,35億年前,火星大小的忒伊亞行星與地球發生碰撞,隨碰撞進入星際空間的殘留物,在引力的作用下,形成了今天的月球。
太陽系內層空間——以太陽為中心,直徑為6個天文單位(1個天文單位是太陽到地球的距離,為149,597,870千米)的星際空間,其中包含有太陽,水星、金星、地球、火星等四顆類似行星和小行星帶。
太陽系外層空間——圍繞太陽系內層空間,包含了四顆氣態巨行星的星際空間,直徑可達60天文單位,包含了木星、土星、天王星和海王星。
柯伊伯帶——這是一片充滿微小星際碎屑和冰塊的圓盤狀區域,在眾多的小型天體中,坐落著冥王星和它的伴星,卡戎。另外,妊神星和鳥神星也位於這個區域中。
奧特爾雲——50億年前,太陽系所在的位置是一片莽荒星雲,超新星爆發後的殘餘物質,在引力的作用下,星際物質不斷聚集,逐漸形成了太陽和包括地球在內的諸多行星。而奧特爾雲,則是當初那片星雲的最外圍,飄蕩著數不清的冰塊和碎屑,它們攜帶著太陽系最原始的信息。
太陽系——奧特爾雲以內,就是我們熟知的太陽系,以外,就是我們所嚮往的星辰大海,真正的星際空間。
本星際雲——範圍在30光年左右的星雲,太陽系大約在4.4萬年到15萬年前之間進入其中。由於太陽系中太陽風和太陽磁場的存在,使得這個星雲對我們的影響微乎其微。
本地泡——由遠古超新星爆發造成的空洞,直徑在210-815光年。
獵戶臂——銀河系內的一條主要旋臂,距離銀河系中心26000光年。地球和冬季星空中的獵戶星座,都位於這個旋臂內。
銀河系——太陽系所在的棒旋星系,直徑在10萬光年以上,含有千億顆量級的恆星。其中央存在著,被稱為人馬座A星的超大質量黑洞。
本星系群——銀河系和其他47個星系組成的星系群,其中最大是仙女座星系、銀河系和三角座星系,直徑約為1000萬光年。
室女超星系團——由大約100個星系群組成的超星系團,直徑大約為1.1億光年。
拉尼亞凱亞超星系團——有三個室女超星系團大小的結構組成,直徑約為5.2億光年。
雙魚-鯨魚座超星系團複合體——容納了室女超星系團的大尺度纖維狀結構,其中每一個亮點就是一個星系,這樣的尺度已經完全超出了我們的想像。
可觀測宇宙——目前人類可以觀測到的最大範圍,以地球為中心,其直徑可達到900億光年。
宇宙——包括了不可觀測的宇宙,這部分空間的信息還未通過光傳到地球,我們對其現狀一無所知。
按照我們上面的敘述,發往地球的快遞上,其最簡潔的地址應該是
宇宙,拉尼亞凱亞超星系團,室女超星系團,本星系群,銀河系,獵戶臂,太陽系,地月系,地球
但由於宇宙實在廣大,僅簡單的地址在這種尺度下是很難定位的。沒事,我們又想了新的方法。NASA在1977年發射旅行者1號時,曾經考慮過,如何在宇宙中精確定位地球。
旅行者1號上所攜帶的金唱片表面,科學家蝕刻了地球比較精準的定位。如果有外星文明,發現了這個信使,那麼將可以比較準確地定位地球所在。
上圖中右側唱片的左下,可以看到位於中央的地球,被14個點所定位。這14個點,其實都是銀河系中的脈衝星。連線的長短,表明脈衝星與地球的相對距離。同時,唱片上還給出了太陽距離銀河中心的距離。
為什麼通過這種方式,可以精確到地球的坐標呢?
脈衝星,是一種特殊的中子星。而中子星,是比太陽質量大的恆星,死亡之後的產物。當大質量的恆星爆炸後,外層物質被爆發的能量拋出,而其核心無法逃離引力的魔爪,繼續向中心塌縮,直至電子被壓縮到原子核內部,與質子結合形成中子。由於中子不帶電,中子間沒有電磁力的阻撓,中子可以緊緊挨在一起,形成中子星。
中子星的密度僅次於黑洞,1湯勺的中子星物質,質量可以大到10億噸。光線在中子星的表面也只能以螺旋狀的方式才能逃逸。
當中子星為脈衝星時,除了具備中子星密度大,自轉快的特點,它的兩極還會發射速度極快的電子。由於其自轉軸和磁軸不重合,它所發出的射電波每隔一段精確的時間會掃過地球,使我們收到脈衝信號,就像收到燈塔發出的光一樣。因此脈衝星可以當作宇宙中定位的燈塔。
在旅行者1號的金盤上,科學家使用二進位編碼標明了每顆脈衝星信號的頻率。這樣,任何拿到金盤的外星派送員,都能很精準地把快遞送到地球了。
也許,在宇宙中,位置就如同女生的年齡一般,是重要敏感的信息,不能輕易暴露。旅行者1號暴露地球位置的做法,已經受到質疑,擔心會給地球帶來危險。
三體中的地球,正是因為暴露了位置,遭受了降維打擊。
對於暴露地球坐標這件事,你是怎麼樣看的呢?歡迎在評論區討論。
註:部分圖片來自網絡,侵刪
參考:Location of Earth. By Wiki