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2024-10-31 19:53 点击次数:104
◎本报记者 金 凤在线av 啪啪啦
地球自己不是一块坚毅的石头,地壳下40—70公里处是熔岩,有点同样于鸡蛋的结构。若是思驱动1万多座发动机,仅耗时百年来鼓舞地球“行走”,发动机对地球产生的压力,是地球承担不起的,会把“鸡蛋”的壳击碎。而若是发动机舒缓加快迟缓达到最大功率,那地球“流浪”的时分将更长,以致要指不胜屈年的时分。在“流浪”时间,地球会发生什么、碰到什么,东谈主类雅致又将资历什么,王人很难意象。
若是太阳危险眉睫之内,东谈主类该怎样生涯下去?地球算作目前星河系中已知的惟一存在生命的星球,时刻禁受着太阳的“烤问”。
在五六十亿年后,太阳行将迎来其生命的“至极”,这种“烤问”就会变得无比致命。
最近大火的电影《流浪地球2》,等于在这种末日行将来临的配景下伸开的。影片中,东谈主类试图借助万座巨大的行星发动机、瞻念察一切的量子筹备机、耸入云霄的天际电梯求得一线但愿。
那么,在现实中,太阳最终会对地球变成致命一击吗?地球会跟着太阳沿路消释吗?行星发动机是否确实能鼓舞地球去“流浪”?为此,科技日报记者采访了《流浪地球2》的多位科学照顾人、众人学者,沿路解读联系“流浪地球”的硬核科学。
若太阳走向完了,地球能否避免于难?
太阳危险初现,东谈主类联袂逆水行舟……《流浪地球2》展现的改日图景,狂暴却又荡漾东谈主心。
太阳这个距离地球约1.5亿公里的巨大“火球”,是太阳系中最大的天体。糟蹋在46亿年前,太阳在距离星河系中心约2.6万光年处,由星云在自身引力作用下坍弛凝华而成。
目前,太阳正处于丁壮期,在天文上被称为主序星阶段,这个阶段糟蹋聚抓续100亿年。它为地球带来了光明与能量,是生命发祥必不成少的因素。但太阳黑子、耀斑和日冕物资抛射等也接续对东谈主类出产生活变成挫折。
然而,太阳最终会老去,《流浪地球2》的起因,等于太阳的急速扩张老化。
在星河系里,90%以上的恒星最终王人会演化成白矮星。在它们的演化末期,会吞吃其隔壁轨谈的行星。算作一颗“普粗拙通”的恒星,太阳的归宿亦然白矮星。这是否意味着,太阳周围包括地球在内的行星注定也将被吞吃?
“若是行星距离恒星的位置相比近,则被恒星吞吃的可能性很大。”《流浪地球2》科学照顾人、中国科学院国度天文台磋商员苟利军告诉科技日报记者。
不外,“被吞吃”并非行星惟一的归宿。太阳临了会资历一次行星状星云的爆发,变为一颗白矮星。在白矮星的周围,原有的行星亦然有可能存在的。
跟着东谈主类不雅测妙技的升迁,天文体家也简直在白矮星周围发现了一些围绕白矮星运转的行星。
2020年9月16日,外洋巨擘学术期刊《当然》刊文称,好意思国科学家团队初度公布了一颗木星大小的行星围绕白矮星旋转的凭据。此外,2022年2月,英国天文体家发现,距地球117光年的一颗编号为WD1054-226的白矮星隔壁的“宜居”地带,也可能存在着一颗行星。
地球是否不错逃离,规避“太阳危险”?
2078年,地球将碰到太阳“氦闪”危险,是电影中东谈主类决定“流浪”的关节。
氦闪是太阳演化的关节门径,亦然地球禁受太阳“烤问”的存一火时刻。
“太阳之是以会发光,是因为太阳中枢正在发生核反馈,那处的氢通过聚变合成氦,这个流程会迟缓破费氢,继而导致太阳中枢的坍缩。同期,太阳中枢除外的包层在高压强下发生扩张。”南京大学天文与空间科学学院讲授陈鹏飞告诉记者,“当以氦为主要因素的太阳中枢迟缓削弱时,其温度也越来越高。当温度达到约1亿摄氏度时,氦会被点火,多半的氦在几分钟内完成聚变反馈,开释的能量很巨大,发出的光会猛然加多约50倍,这个流程就是氦闪。”
再过50多亿年,太阳演变为红巨星后,其名义温度可能会从当今的5700多摄氏度降为约3000摄氏度,届时太阳中枢的氢将破费殆尽。《流浪地球2》科学照顾人、中国科学院物理所磋商员梁文杰说:“氦闪通常会发生在红巨星演化末期。红巨星阶段,太阳还是扩张到地球轨谈,况兼名义温度达到约3000摄氏度,而地球岩石的熔解温度在2000摄氏度以下。因此,岂论是红巨星阶段的温度变化,照旧一忽儿爆发的氦闪,王人会让地球熔解。”
若是50多亿年后,地球生涯危险在所不免,那么是否不错在太阳的“扩张期”提前避其矛头,更正轨谈另寻行止,待氦闪等危险废除后,再重返原本的地球轨谈?
梁文杰以为,即使太阳危险废除后重返原本的地球轨谈,关于地球来说,可能兴味也不大了,“因为当时的太阳还是插足朽迈期,它提供的热量应该无法守护地球生命的生涯了。太阳系中的木星、土星、天王星、海王星,由于距离太阳较远,均为冰冻星球,星球温度在零下一二百摄氏度。届时地球若是还思回到太阳周围获取能量,就要束缚修正轨谈,贴近太阳,但最终太阳这个‘大火球’照旧会‘灭火’的。”
日本三级电影“就算暂时‘离家出走’再重返家园是可行的。可地球需要先加快离开原有轨谈后再延缓,速率盘曲的流程会很漫长,况兼这会破费地球上巨大的能量,工程雄伟。更何况,重返地球目前的轨谈、贴近太阳的流程,也存在风险。”梁文杰说。
而若是舍弃太阳,寻找其他恒星,也将面对更大挑战。苟利军以为,假如地球另择六合“栖息地”,采选新的恒星环绕运转,就意味着要“顺应”一个新的行星轨谈,那么插足轨谈的速率、标的、能量等王人需要精确测算,东谈主类现存的手艺在短期内难以驱散行星级天体的入轨。
核聚变会是更好的“流浪”决策吗?
影片中,东谈主类试图通过移山策划、方舟策划、逐月策划、数字生命策划在末日来临时寻找盼愿。最终,上万座巨大的行星发动机,成为鼓舞地球开启“流浪之旅”的但愿。
梁文杰为影片中的行星发动机、月球发动机、逐月策划的物理效应以及月亮爆炸面容等内容提供过提倡,他示意:“从艺术上来说,影片中的地球‘流浪’面容是一个伟大的思象,但从目前的科学水平来说还很难驱散。”
梁文杰讲授:“地球自己不是一块坚毅的石头,地壳下40—70公里处是熔岩,有点同样于鸡蛋的结构。若是思驱动1万多座发动机,仅耗时百年来鼓舞地球‘行走’,发动机对地球产生的压力,是地球承担不起的,会把‘鸡蛋’的壳击碎。而若是发动机舒缓加快迟缓达到最大功率,那地球‘流浪’的时分将更长,以致要指不胜屈年的时分。在‘流浪’时间,地球会发生什么、碰到什么,东谈主类雅致又将资历什么,王人很难意象。”
“但若是洽商动力供给面容,受控核聚变很值得期待,诚然当今还面对很大的手艺挑战。”梁文杰先容,核聚变是在高温情况下,让两个原子核相互碰撞,最终妥洽,生成一个新的原子核,其间能开释巨大的能量。这其中的关节是要将核聚变产生的能量始终、抓续地向外踏实输出,要驱散这少许目前还需要攻克许多手艺艰难。
不外,即便氢的核聚变最终大致驱散,不错为东谈主类提供多半动力,但核聚变所需要的遑急原料氘、氚,在地球海水中的丰采较低,核聚变原料氦-3的储量也特地爱戴。因此,以目前东谈主类领有的资源总量来看,核聚变的能量照旧不及以鼓舞地球离开太阳系。
那么,是否不错像《流浪地球2》中那样“烧石头”,通过重核聚变获取能量呢?梁文杰示意,重核聚变指的是接管硅、氧等相比重的元素算作聚变原料赢得核能。相较于以氘、氚、氦-3为原料的轻核聚变,重核聚变赢得聚变能的恶果很低。诚然硅和氧元素在地壳中的比例较大,但为了克服重元素原子核之间巨大的静电斥力,使它们产生核聚变反馈,需要更高的温度和更强的压力,反馈温度以致需达几十亿摄氏度,这极地面挑战着目前东谈主类的科技才调。
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六合中是否有流浪行星?
若是有一天,地球不得不踏上“流浪”之旅,是否能在茫茫六合中遇到“患难与共”的天体?
《流浪地球2》科学照顾人、中国科学院国度天文台磋商员苟利军先容,在六合中,有一类不环绕任何恒星公转的行星,即流浪行星。目前,东谈主类还是探伤到约100颗流浪行星,体积较大的约为木星的十几倍,较小的则接近地球。
“根据当今的了解,流浪行星产生的面容可能有两种:一种是它们施行态成的时候就唯有行星自己。而另外一种可能性,就是该行星是从恒星系统当中被‘抛射’出来的。”苟利军例如,若是一颗较大的恒星在太阳系隔壁,就有可能在引力的作用下,使太阳系最外侧的行星偏离原有轨谈,并最终脱离太阳系。
《流浪地球2》科学照顾人、中国科学院物理所磋商员梁文杰则提供了另一种假定:大的恒星在演化末期会资历一次剧烈爆炸,即超新星爆发,并抛射出多半的星际物资。“恒星隔壁的行星就可能在此时被抛出原有的轨谈,变成一颗颗流浪行星。”
频年来,跟着不雅测手艺的升迁,流浪行星束缚被东谈主类发现。2018年8月,好意思国科学家证据,一颗质料约为木星12倍的行星在距离地球约20光年的场地独自流浪,并不依附于任何恒星,是使用射电千里镜发现的首颗流浪行星。
2020年,好意思国和波兰天文体家在《天体物理学杂志快报》撰文指出,他们借助微引力透镜,可能发现了迄今已知最小的流浪行星,其“体重”约为地球的10%。
“流浪行星不发光,是以很难被探伤到,它们被发现通常缘于一个偶发事件,是以被探伤器顺心的时分绝顶片霎,这也导致了目前东谈主们对流浪行星的磋商十分有限。”苟利军示意,根据目前东谈主类的手艺水平,尚无法判断流浪行星上是否有生命。
梁文杰分析,生命的存在除了需要组成生命体的元素,例如氨基酸、碳、氢等物资,还需要适合的温度。“六合的演化巧合会将一些有机物抛射到星体上,而有机物存活,需要适合的温度。流浪行星不发烧,也莫得恒星为其提供热量,是以会束缚降温,直至裁汰到六合最低温度在线av 啪啪啦,这么的低温是很难助永生命的。”梁文杰说。