地球从来会变成一个流氓行星吗？

By Paul Sutter

2023/7/30

Science & Astronomy

我们如何能将地球从太阳的灼热垂死拯救呢？

我们如何能将地球从太阳灼热垂死拯救呢？(Image credit: aryos via Getty Images)

在大约50亿年内，太阳将死亡。

但随它变老，它将变得越来越亮和越来越热，到大约从现在5亿年时我们的恒星将已经加热了地球超越救赎。但有没有来拯救我们的星球免受灾难灭亡的办法呢？

真的，有。我们遥远的后代可以从木星的轨道窃取能量并将它给地球。但如果他们让它错了，他们会把我们的星球倾斜着送出太阳系。

地球在它的轨道中已经把持稳定的40多亿年，但它面临了一个靠不住的诞生。早期的太阳系充满有数十个如果不是数百个叫行星体的固体，所有这些天体都正在竞争来吸积尽可能多的物质并在其它的偷了它之前变成成熟的行星。

在那个混沌中，行星体相撞了，彼此摆动的太近并被气态巨行星的日益增长的引力鞭打。在这几十颗潜在的行星中，只有八颗幸存，剩下的要么被发射进太阳，要么被甩入星际空间。

在未来事情也不会是如此美好的。每天，太阳变得略微的更热、更亮------这是来自它的核中氢的聚变氦的积聚的一个自然副产品。在大约5亿年内，太阳将变得如此炽热以至于地球的海洋将蒸发、板块构造将碾到停止，大气层中将积聚起如此多的二氧化碳以至于我们的行星看起来像金星一样。

为拯救我们自己，我们不得不玩我们的年轻的太阳系所习惯的同种引力游戏。

一个致命的舞蹈

想象你站在铁轨上，一列火车正向你驶来。如果你要用火车的速度匹配你的速度，你可以让它撞上你------虽然你的某些部分可能取得所需的速度，但它可能的不会以你打算的方式。但相反，就说你有一个完美的弹力球------一个可能永远不会破裂的球。（这是使这个类比起作用所必需的，但不要在家里尝试这个）。

如果你要把球扔到火车上，它会撞击火车并比你扔它的速度更快反弹回你，因为它会有它原来的速度加上火车的速度。这会稍微减慢火车的速度，但因为它会有如此多的能量可利用，它甚至不会注意到。如果你要捉住那个球，那个能量传给你，加速你一点点。如果你一遍又一遍地重复这个过程，最终你会安全的赶上火车的速度。

为拯救地球，我们不得不提高它的轨道，保持它安全的远离越发更愤怒的太阳。提高地球的轨道会需要能量，但值得庆幸的是，我们的太阳系有以木星轨道形式的堆积的能量。

做一个我们的火车类比的轨道版本，我们可以拿一块石头（任何岩石都可以但越大越好）并把它送向木星。我们可以让这块岩石绕这颗巨大的行星一圈，榨取一些它的轨道能量并将它交给岩石，岩石会疾驰回向地球。然后，我们会重复这个机动但方向相反，将一些岩石的能量给我们的星球。

我们可以一寸一寸的从木星窃取能量（就像火车一样它甚至不会注意到）并抬高地球的轨道，保持它的温度良好和稳定。

没有回头路

但如果我们让它错了，我们将付出地狱的代价。木星有很多轨道能量。用我们的抛掷岩石场景，我们将建立起一种叫共振效应的现象。岩石的每一次单独通过都不会贡献很多能量，但如果它以相同的模式一次又一次定期的发生，那么那一点点能量会自我强化，放大这种效果。

如果我们不小心，我们可以给地球如此多能量以至于它取得太阳逃逸速度，永久的退出太阳系。一旦走了，它就再也不会回来，注定要像一个流氓星球一样漫游宇宙。地球仍然会有它的内部热，因此火山和温泉仍然工作------但我们会被锁定在永久的夜晚中，这将灾难性的冷却大气层（更不用说杀死所有的植物和藻类了）。

如果地球获得太多能量它可能为好会永远退出太阳系。 (Image credit: Getty )

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天文学家认为这种共振场景自然的导致在太阳系后期释放更多的流氓行星（和矮行星）。例如，海王星和冥王星处于共振中，不可能来预测冥王星的轨道将让它超过1000万年的地方。水星将终结在与木星产生共振中有一个小机会，一个在未来十亿年内它将只退出太阳系的小机会。

天文学家估计对每颗恒星都有0.25到10000颗之间某个地方的流氓行星，都漂流穿过银河系的星际废物。这个数字是可以理解的广的，因为我们的流氓行星的观测有昂贵的少，因此很难构建可靠的统计数据。但让我们希望我们未来的后代不会无意的对列表再添加一个。