你相信,我们每天看到的太阳,其实正在一点点离我们而去吗?倒不是太阳在远去,而是我们的地球在远离太阳。
有人觉得这是一件好事:当地球和太阳“分手”,我们的生存环境也会越来越冷,所以地球的温室效应就不存在了。
那么情况究竟是怎么样的呢?到底是地球远离太阳的速度快,还是地球变暖的速度快?地球最后会彻底脱离太阳的怀抱吗?
地球和太阳几千年前就在闹“分手”
实际上,有关地球远离太阳的说法不是现在才有的。在公元三世纪的时候,当时的人们就观测到太阳正在远离我们。至于当时人们是通过什么方式感觉出来的,那就不得而知了。
不过自从这种说法提出以后,几千年来各地的人们一直在通过多种多样的方式来求证。尤其是近代以来,随着科技的逐渐进步,相关的说法也越来越多了。
目前主流的说法有几种。其中一种观点认为,恒星对行星的引力不是一成不变的,随着恒星能量的减弱,它对行星产生的引力就会减小,并最终控制不住自己的“小弟”。
太阳对于地球,就是这样的一种状态。有科学家认为,太阳的核聚变以及不时爆发的太阳风,都在让太阳自身逐步失去质量。在这个逐步减弱的过程中,地球距离太阳就会越来越远。
另外一种观点,则是日本的科研人员在2009年提出来的。他们认为,太阳和地球的关系,如同地球和月球的关系一样,都是通过潮汐引力的作用而对彼此产生影响的。
简单来说就是,引力引发了潮汐变化,潮汐变化又会进一步影响到地球的转动力,这种转动力又会作用到月球上,并将月球不断向更远的地方推离。
而地球和太阳之间,也是这样的一种关系。根据这一观点,月球每年远离地球4厘米,地球自身每年远离太阳为15厘米。
假如这一观点正确,从公元3世纪就观察到的远离现象,至今算下来,这一距离将是惊人的。
如果脑洞开的更大一点,上古传说天上有九个太阳,后羿射日才让人得以存活。实际上当时可能不是有九个太阳,仅仅是当时的地球距离太阳很近。
虽然有观点认为地球在远离太阳,但是科学界也有人不认可这种说法。甚至有的人持有与之相反的观点。
地球会被太阳“吃掉”
持有相反观点的科学家,并不反对太阳自身的质量在减轻。比如根据南京大学教授周礼勇的说法,太阳一直在进行着核聚变反应,这一过程也一直伴随着大量能量的流失。
根据测算,太阳每秒钟能丢失掉400万吨的质量。在人类看来,这一数字大的惊人。然而和太阳的总质量(1.989 × 10^30 千克)比起来,每秒损失掉的质量连九牛一毛都算不算。
而且,每秒丢失的质量,还没有算上太阳风活动散失的质量。而且太阳自诞生几十亿年来,一直在进行着这样的活动,也没有见它的质量流失多少。
另一位天文学家布赖恩·迪乔治认为,太阳在丢失质量,而且也会减小对行星的引力,不过因为太阳散失质量,导致地球每年远离其的距离只有6厘米。所以从宇宙空间的尺度来说,这点距离至少对人类来说,产生不了任何实际影响。
何况根据另外一种观点,每颗恒星也是有寿命的,当寿命达到极限之后,其氦聚变所产生的高温,能将周围的所有行星都吞噬掉。
目前,天文学界测算的太阳总寿命为100亿年,而跟据推算,太阳目前已经“活了”45.7亿年。在剩下的另一半岁月里,太阳会因为“年老体弱”而逐渐发生改变。
由于氢元素燃烧完了,就都变成了氦元素,在这个剧变的过程中,太阳的内部会跟着坍缩,但是温度却在一直上升。
转变后的氦元素,又会逐步转变成碳元素。虽然这个转变的过程,小于此前的氢聚变,可是整个过程所产生的温度要比之前的要高很多。
如此一来,太阳的外表层就会越来越膨胀,外层大气会覆盖到更远的地方。依照目前地球和太阳之间的距离,太阳在膨胀的过程中能轻易将地球“吃掉”。
所以从这个角度来看,地球远离太阳倒是正确的选择,不然在50亿年后就会被烤死了。只是按照现在观点测算出来的逃离速度,不管是每年15厘米,还是每年6厘米,这距离都太小了。
也因此50亿年后,地球还是免不了被太阳追上的命运。而对于地球上的人类来说,不管是逃脱了,还是被追上了,时间单位都大的惊人,跟我们毫无关系。
就好比一对恋人在马上撕扯打架,不管两个人是厮打在一起了,还是摔倒在地上来回翻滚,附着在他们身上的微生物,又能有什么感觉呢。我们比之于地球,不过也是如此。
这样一来,有观点说地球远离太阳导致温度降低,进而说现在的温室效应不存在,简直就成了笑话。
地球“跑不跑”,和现在的人类没关系
人类不管对比地球,还是对比太阳,都太过于渺小了。而且从宇宙尺度的范围来衡量,不管地球和太阳之间的距离如何变化,基本上都不会对人类造成任何影响。
就比如说地球真的在远离太阳,以每年几厘米最多几十厘米的速度来测算,将其放到宇宙的尺度内去衡量,就是毫无波澜的。
在这种情况下,地球上的人类,根本感觉不到太阳或远或近导致的温度变化。因为太阳不是突然消失的,地球也不是以超光速的形式突然逃走的。不管是远离还是靠近,整个过程是一个渐变的过程。
而且从天文学的角度去看,人类在地球上感到的冷热变化,并不是和太阳的距离远近产生的,而是由于地球自转轴倾斜角度引起的。
比如每年因为地球公转,都会产生一个距离太阳较近或者较远的距离,围绕这一点就曾出现过错误的说法,说什么距离太阳最远的时候气温会下降。
地球围绕太阳公转,它的轨道是椭圆形运行,这样一来也就有了近日点和远日点的概念。在运行到远日点的时候,地球到太阳之间的距离大约为1.521亿公里。运行到近日点的时候,两者间的距离为1.471亿公里。
从人类的角度看,两者间确实有差异,然而和地球与太阳之间的平均距离比一比,这点差距又小到了可以忽略不计了。
地球上接受太阳能量的差异,在天文学概念里被称为太阳常数。而这一数值在每年的近日点和远日点,并没有太大的差异。
除了在宇宙尺度内,地球和太阳之间的距离是相对恒定的,我们人类感受不到变化的原因外,还是因为近日点和远日点只是一个瞬间的过程,而不是地球一直保持在那个距离不变位置。
你要知道,地球绕着太阳是不停转动的,不管是距离远还是距离近了,都是一个瞬间现象。
而地球上的人类之所以能感受到冷热变化,那是因为地球倾斜的角度,和太阳照射到的地区在不断变化而引起的。
比如地球的南北温带地区,由于倾斜角度随着公转而变化,地球表面感受到的太阳光角度,也一直在相对直射和更倾斜之间转变。如此一来,地面吸收到的太阳的热量也就会有变化了。
所以回到原来的问题,有人认为地球在远离太阳,可能会导致温度下降,这种改变以人类自身的时间尺度去衡量,是感受不到的。
而现在人类感受到的温度不断上升却是真实存在的,这是人类自己造成的,跟太阳以及地球有没有远离太阳,都没关系。
温室效应的形成
地球的温度之所以在升高,跟人类的活动有关。举一个最简单的例子,冬天的塑料大棚为什么能温暖而且适合蔬菜生长,就是因为塑料大棚锁住了太阳的热量。而放大到整个地球,我们之所以感受到温度在上升,就是因为人类的活动,锁住了太阳更多的热量。
工业革命之后,人类燃烧了大量的煤炭、石油和天然气,由此产生的二氧化碳,都被源源不断排放到了大气层中。
大量的二氧化碳既吸收了太阳更多的能量,而后又将多余的热量,隔绝在地球大气层的内部。这样一来,人类在地表上就会感到越来越热。
而且多年来人类不光排放了二氧化碳,其他具有相同功效的气体比如甲烷、氯氟烃、氮氧化物等也在持续排放。
数据显示,自从1750年工业革命以来,大气层里二氧化碳的含量增加了30%。这直接导致地球上现在的温度,比工业革命之前高出了1摄氏度。如果按照这个趋势持续演变,到下一个世纪,地球上的温度将比工业化之前的温度高出3到5摄氏度。
听起来是不是不大,可简单来说这是地球整体的变化,将这一变化放到人类身上就是不可承受的。人类肉眼可见的,就是冰川消失海平面在持续上升。
根据最新的测算显示,地球上的冰川,在过去20年的时间里,平均每年有2670亿吨融化成为了水。这直接会导致海平面上升,这会直接导致极端气温和各种自然灾害增多。
而且因为南北极冰川的融化,还会引起地球表面重量发生改变。监测发现,南北极的位置一直在缓慢向南移动,平均每年移动的距离为2.54毫米,这表明地轴的方向正在发生改变。
虽然后一种变化对人类现在的影响微乎其微,但如果改变持续下去,人类是承受不住的。毕竟,这不是以宇宙尺度来衡量,而是以人类的时间换算出的结果。
结语
所以说,哪怕地球真的在逃离太阳,以每年它逃离的那点距离来算的话,估计它还没有逃出太阳的照射范围,人类可能就因为温室效应锁住了太多热量,而把自己活活闷死了。
地球和太阳的活动,有它们的时间尺度,人类在地球上活动,有自己的时间尺度。现在的人类,看不到宇宙时间尺度内,真正的沧海桑田巨变。
而以我们自己的时间尺度来衡量,却有可能感受到自己一手酿成的“巨变”。
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