你敢信嗎?我們每天看到的那顆太陽,其實每一天都在離我們越來越遠(yuǎn)。
別急著緊張,這不是天馬行空的胡思亂想,也不用擔(dān)心哪天早上一睜眼發(fā)現(xiàn)自己被凍成哈爾濱中央大街上的冰雕——事情遠(yuǎn)沒有那么夸張。
地球在自轉(zhuǎn)的同時,也圍著太陽公轉(zhuǎn)。
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教科書里畫的公轉(zhuǎn)軌道,是一個封閉、穩(wěn)定的橢圓。
但如果你把觀測精度往上再拉幾個量級,會發(fā)現(xiàn)一件挺有意思的事:不光是地球,太陽系里所有的行星,都在慢慢地往外挪。
那么問題來了——科學(xué)家們是怎么知道太陽在離我們遠(yuǎn)去的呢?要說月球,好辦。我們在月球表面放了測距儀,激光一打,來回一算,誤差比頭發(fā)絲還小。
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數(shù)據(jù)擺在那兒:月球每年遠(yuǎn)離地球3.8厘米。
可太陽不行啊,太陽表面溫度六千度,別說測距儀,鐵塊扔上去都得瞬間氣化——更何況,太陽壓根就沒有一個我們熟悉的"表面"。科學(xué)家們繞了個彎子想這個問題。
能讓地球和太陽距離變化的原因,掰著手指頭數(shù)也就兩種:要么有股外力推了一把,要么是兩邊的質(zhì)量發(fā)生了變化。目前沒發(fā)現(xiàn)宇宙里有什么"上帝之手"在撥弄地球,那答案就只能從質(zhì)量上找。
地球這邊,質(zhì)量變化幾乎可以忽略。隕石掉下來會增重,太陽風(fēng)又會把大氣刮走一點,來回一抵,跟地球本身的龐大體量比,這點變化對軌道的影響連零頭都算不上。
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所以真正的"嫌疑犯",是太陽。在太陽中心到半徑四分之一處的區(qū)域,核聚變每一秒都沒停過。
每秒鐘,6億噸氫被燒成5.96億噸氦,中間消失的426萬噸物質(zhì),全部按照愛因斯坦那個著名的公式轉(zhuǎn)化成了能量——大約3.846×1026焦耳,浩浩蕩蕩灑向整個太陽系。地球上一草一木,你早上喝的那杯咖啡里的每一份溫?zé)幔犯菰矗紒碜赃@場持續(xù)了近50億年的燃燒。
順著這個思路算下去,就簡單了。
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太陽一年大約"瘦"掉134萬億噸。
根據(jù)牛頓的萬有引力定律,中心引力源變輕了,地球被"拉"得就沒那么緊,自然就往外漂。用公式一算,地球每年遠(yuǎn)離太陽的距離大約是1.5厘米。
不過,關(guān)于這個"分手速度",學(xué)界其實一直有爭論。早在公元三世紀(jì),就有古人觀測到太陽正在遠(yuǎn)離地球——至于當(dāng)時是怎么測出來的,如今已無從考證。
到了2009年,日本的科研人員提出了另一種解釋:地球和太陽之間也存在潮汐引力作用,就像地球和月球那樣。按他們的算法,地球每年遠(yuǎn)離太陽約15厘米,比核聚變減重的說法快了整整十倍。
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也有天文學(xué)家給出了折中的數(shù)字,比如布賴恩·迪喬治測算的是每年6厘米。數(shù)字雖然對不上,但大家有一個共識:放到宇宙的尺度里,這點距離小到可以忽略。
那到底會不會像電影《后天》里演的那樣,某天早上推開門,漫天冰雪,人類集體凍成冰雕?不會。
太陽從誕生到現(xiàn)在燒了將近50億年,總共只損耗了自身質(zhì)量的萬分之三——差不多就一個土星的重量。換算到地球軌道的漂移上,今天的地球,比45億年前也就遠(yuǎn)了5萬公里而已。
5萬公里聽起來嚇人,可要知道,地球到太陽的平均距離是1.5億公里,兩者一比,跟你從上海走到北京多繞了個廁所的距離,本質(zhì)上沒啥區(qū)別。
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所以那些"我最近覺得越來越冷是因為地球遠(yuǎn)離太陽了"的調(diào)侃,純屬樂子。你要真覺得冷,多半是空調(diào)開低了。值得多聊兩句的,反而是硬幣的另一面。太陽的一生大約有100億年。
目前它已經(jīng)"活"了45.7億歲,正當(dāng)壯年。可等再過幾十億年,氫燒完了、氦開始聚變,太陽會經(jīng)歷一個詭異的過程:內(nèi)核塌縮,外殼卻瘋狂膨脹。
到那時候,它會變成一顆紅巨星,外層大氣一路擴(kuò)張,把水星、金星,甚至可能是地球,統(tǒng)統(tǒng)吞進(jìn)肚里。所以從這個視角看,地球現(xiàn)在慢悠悠地往外挪,倒像是一種本能的"逃跑"。
只可惜按每年幾厘米這個速度,逃是逃不掉的。不過話又說回來,幾十億年后的事,跟我們這代人真沒啥關(guān)系。
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打個不太恰當(dāng)?shù)谋确剑簝蓚€人在馬路上廝打翻滾,附著在他們皮膚上的微生物,能對這場架有什么感覺呢?人類對于地球,大抵也是這個體量。
真正應(yīng)該被我們放在心上的,是另一件事——溫室效應(yīng)。地球現(xiàn)在感受到的溫度上升,跟太陽遠(yuǎn)近沒半毛錢關(guān)系,是人類自己的活兒。
工業(yè)革命之后,煤炭、石油、天然氣燒了兩百多年,大氣中的二氧化碳濃度比1750年高了30%還多,地球平均氣溫比工業(yè)化前上升了約1攝氏度。這1度聽起來微不足道,可放到整個地球系統(tǒng)里,就是冰川的加速融化、海平面的持續(xù)抬升、極端天氣一年比一年頻繁。
有一組數(shù)據(jù)挺讓人心里一沉的:過去二十年,地球上的冰川平均每年融化2670億噸。更微妙的是,冰蓋重量的變化讓地軸的方向都跟著偏了——南北極每年向南漂移約2.54毫米。數(shù)字乍看很小,但它意味著,人類活動已經(jīng)開始改變這顆行星最基本的物理屬性了。
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全球氣候治理依然是繞不開的核心議題,中國這些年在推動"雙碳"目標(biāo)上下了不少功夫,風(fēng)電、光伏的裝機量早已躍居世界前列。可氣候這本賬,從來不是一個國家能單獨結(jié)清的。
繞了這么大一圈,我們回到最初的問題:地球在遠(yuǎn)離太陽嗎?是的,很緩慢。這會影響我們嗎?
不會,至少在能想象到的時間尺度里都不會。那我們該擔(dān)心什么?擔(dān)心那些真正被我們自己按下加速鍵的變化。
太陽有它的時間刻度,地球有它的時間刻度,而人類,只有短短一輩子的時間刻度。看不見宇宙尺度里的滄海桑田,但看得見自己家門口的四季變遷——這已經(jīng)足夠我們認(rèn)真對待了。
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