流浪地球计划真的能实现吗?

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原作：Joe Phelan

翻译：杨欣冉

校对：盛衍钧 曹雷

编排：王璞

后台：胡永葳 李子琦 李鸣晨 朱宸宇

https://www.space.com/could-earth-leave-solar-system

一幅关于地球和银河系的拼贴画（图源：Guillaume Preat/EyeEm，Getty Images）

在刘慈欣的短篇小说《流浪地球》中（于2000年7月首次发表在中国杂志《科幻世界》上），描绘了这样一个场景，地球领导人同意将地球推出太阳系，以躲避太阳即将爆发的氦闪，而这场氦闪预计将摧毁太阳系内所有的类地行星。

电影流浪地球海报（图源网络）

这个故事当然是虚构的，但地球真的能离开太阳系吗？流浪地球计划真的靠谱吗？

“这不太可能，”英国格拉斯哥大学的航空工程师和空间系统工程讲师Matteo Ceriotti在给《生活和科学》杂志的邮件中写道。

然而，Ceriotti也解释道，“不太可能”并不意味着“不可能”，并提出了一种理论上可以做到的方法。

他说：“地球可以通过与一个巨大的星际天体相互作用以离开它的轨道，这个天体需要穿过星际空间、进入太阳系并靠近地球。”

“在这次‘飞越’的近距离接触中，地球与星体将交换能量和动量，地球的轨道会被打乱。如果该星体速度快、质量大且距离足够近，它就可以将地球抛射到一个指向太阳系外的逃逸轨道上。”

英国卡迪夫大学物理学和天文学高级讲师Timothy Davis也同意，理论上地球可以被赶出太阳系，并对这将如何发生提出了自己的假设。

Davis在一封电子邮件中告诉《生活与科学》杂志：“太阳系的行星们，现在正处于围绕太阳的稳定轨道上运行。然而，如果太阳与另一颗恒星近距离接触，那么这些天体之间引力的相互作用可能会扰乱太阳系内行星的轨道，并可能导致地球被弹射出太阳系。”

然而Davis也指出，虽然这种情况理论上存在，但极不可能发生——至少在可预见的未来不会。

“这样的恒星相遇事件非常罕见，”Davis说，“例如，我们知道恒星Gliese 710预计将在大约100万年的时间内非常接近太阳——但即使是这样的‘飞越’也不太可能扰乱行星的运行轨道。”

虽然外力不太可能在近期将地球赶出太阳系，但人类能否建造出一种机器，足以使得地球能够移动到逃逸出太阳系的程度呢？

Davis说：“让地球脱离原轨道，并从太阳系发射出去所需的能量非常大，相当于六万亿次（1后面21个0）百万吨级核弹同时爆炸——这似乎不太可能。”

即使这样的事件极不可能发生，但如果地球脱离太阳系会发生什么？如果我们的家园最终被永久地留在宇宙深处，会产生什么影响？

“地球将飞入星际空间，直到被另一颗恒星或黑洞捕获或吞噬，”Ceriotti说，并补充说道，“如果地球离开太阳系，它可能会导致地球上大部分——即使不是全部——生物的灭绝。”

图源网络

“大气层不太可能继续存在：我们地球的气候情况其实非常脆弱，它依赖于来自太阳的照射与消散到深空的能量之间的良好平衡。如果这种平衡被打破，温度将立即发生巨大变化。”Ceriotti说。

Davis认为，地球上的大多数生命都无法在这次逃离太阳系的灾难中存活下来。

“如果地球离开太阳系，我们所知道的绝大多数生命很可能会灭绝。地球上的生物所获取的几乎所有能量都直接（例如进行光合作用的植物）或间接（例如草食动物吃植物，肉食动物吃草食动物）来自太阳。”

“在这种情况下，地球离太阳越远，它的温度就会越低，最终完全冻结。剩下的唯一天然热源是太阳系形成时留下的地壳中放射性元素的衰变。”Davis说。

Davis解释说，有些生命可能会继续存活一段时间，但最终却注定要以灭绝告终。“一些‘极端微生物’（可以生活在极端环境中的动物/植物）可能会通过这种能量勉强生存下来，但复杂的生命很可能会完全消失。这种放射性热量只能使地球的温度保持在零下230摄氏度左右。在这样的温度下，大部分大气层也会冻结，使地球成为一个死亡的、冰冷的世界，在恒星之间游荡。”Davis说。

久远之后，Ceriotti说，我们的太阳系最终将会遭遇劫难，以至于地球要么被抛出，要么被完全摧毁。

“我们预测，我们的银河系将在大约45亿年内与仙女座星系（我们最近的邻近星系）发生碰撞。数百万颗恒星的大规模碰撞很可能会对太阳系造成重大破坏！”Ceriotti说，并补充道，“还可以预见，在接下来的50亿年左右，太阳将膨胀并吞没地球。”

M31仙女座星系（图源网络）

因此，虽然地球最终会以某种方式离开太阳系，但在数十亿年内我们都不必担心。

责任编辑：黄婧

牧夫新媒体编辑部

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流浪地球

图片来自网络

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