不管是太阳自身质量减小导致的引力低沉，还是地球对太阳的潮汐作用所引起的公转轨道变革，由此而产生的日地间隔增长，都不会对地球本身造成明显影响。究竟上，影响地球公转轨道的也远不止太阳这一个因素。地球绕太阳公转轨道的详细巨细和形状不仅与太阳有关，也与太阳系内其他行星对地球的引力有关。
◎练习记者 都 芃
太阳作为驱动地球万物生长的能量之源，其与地球之间恰到利益的间隔，使得地球相比太阳系内的其他天体布满了生机。但究竟上，太阳与地球之间的均匀间隔并非是刻舟求剑的。
克日，据国外媒体报道，根据天文学家测算，太阳与地球之间的均匀间隔正随着时间的推移而迟钝增长，也就是说地球正在渐渐“逃离”太阳。
不绝“减肥”的太阳吸引力渐渐减弱
要弄清楚太阳与地球之间间隔的变革，起首要明白一个究竟，即地球绕太阳运行的公转轨道并非是完善的圆形，而是一个椭圆形，太阳位于这个椭圆形轨道的一个核心之上。也正因为轨道是椭圆，所以太阳与地球之间的间隔并非恒定，而是“忽远忽近”。在克日点时，两者之间的间隔约为1.471亿公里，而到远日点时，这个间隔则会拉长到约1.521亿公里。虽然克日点与远日点间相差了约500万公里，但这也仅相当于太阳与地球之间均匀间隔的3%左右，几乎不会对地球气候等造成明显影响。
除了因公转轨道缘故起因而产生的正常间隔变革外，太阳与地球之间的均匀间隔究竟上一直在不绝增长，这还要从太阳持续不绝地“减肥”开始说起。南京大学天文与空间科学学院传授周礼勇表示，太阳内部每时每刻都在发生着核聚变反应，氢元素转化为氦元素，这一过程会释放大量能量，并通过太阳辐射散发出去。根据著名的爱因斯坦质能方程，只要测得一定时间内太阳辐射出的能量数值，便可很简单地计算出太阳因此而丧失掉的质量。“这个数值大概是每秒钟丧失400万吨质量。”周礼勇表示，这虽然听起来是一个巨大的数字，但相对于太阳2.0×1030千克的总质量来说，只能算是秋毫之末。但他同时也提醒，除了能量辐射会导致太阳质量散失外，太阳风、日冕物质抛射等太阳活动也会带走太阳的一部分质量。因此可以说在太阳诞生后的几十亿年间，其质量一直处于不绝减少的过程中。
根据牛顿的万有引力定律，两物体间引力的巨细与它们质量的乘积成正比，与它们间隔的平方成反比。因此，太阳持续不绝地“减肥”所带来的结果，便是其对于包括地球在内的行星的引力越来越小，进而导致它们与太阳的间隔越来越远。但就像太阳散失的质量相对于其总质量来说小到可以忽略不计一样，由其引力减小所导致的间隔增长同样微不敷道。天文学家布赖恩·迪乔治测算，太阳每年因散失质量所导致的引力减小仅会让太阳与地球之间的间隔每年增长约6厘米。这在宇宙单元尺度上来说，其产生的实际影响是微乎其微的。
地球引起太阳潮汐的“副作用”
除了太阳质量丧失使得其引力减小，从而导致地球渐渐远离太阳外，还有一种气力也会使得地球与太阳之间的间隔不绝增长，这就是地球对于太阳的潮汐作用。要相识地球对太阳所造成的引力影响，着实可以通过月球与地球之间的引力关系来理解，因为月球对地球的引力所导致的潮汐作用也正在使月球一步步远离地球，这与太阳和地球之间的环境几乎雷同。
月球对于地球上的每一个点都有引力，但由于地球是一个近乎球体的形状，这种引力作用在地球上的不同点时，其巨细并不雷同，间隔月球更近的点所受到的引力也更大；同时，地球还受到其绕地月公共质心（地月系统的质量中心）旋转时所产生的离心力的作用，而这种离心力在地球上是均匀分布的，地球上每一个点所受到的离心力巨细均雷同。
因此，月球对地球的引力以及地球自身的离心力之间便会产生差值，这一差值形成的气力便是起潮力，顾名思义这也就是引起地球外貌潮汐变革的重要气力。
潮汐会产生一个“副作用”，“潮汐运动起来以后，会在地球内部造成摩擦。有摩擦就会有能量的耗散，而被耗散掉的正是地球自转的能
量。”周礼勇表示，形象地讲，便是潮汐的出现会“拖拽”地球的自转运动，使得地球自转速率减慢。根据角动量守恒原则，如果不思量其他天体的影响，只将地月系统看作一个孤立系统，那么该系统中地球自转的角动量、月球自转的角动量以及两个天体相互绕转的轨道的角动量，其三者总和是守恒的。
在这一定律下，当地球自转速率减慢时，地球自转所失去的角动量便会被重新分配至月球绕地球运转的公转轨道上，从而导致轨道变长，月球与地球之间的间隔便会相应地增长。
同样的理论也适用于地球与太阳。地球对太阳产生引力，引起太阳上的潮汐，潮汐带来摩擦，低沉太阳自转速率，从而导致地球绕太阳运转的公转轨道变长，地球与太阳之间的间隔增长。
但理论归理论，周礼勇表示，这种作用详细可以或许引起日地公转轨道多大的变革，要取决于地球究竟可以或许在太阳上引起多大的潮汐，以及潮汐可以或许耗散掉太阳多少能量。“实际上这个作用黑白常薄弱的，产生的影响也很有限。”根据布赖恩·迪乔治估算，在这一作用下，地球和太阳之间的间隔每年仅增长约莫0.0003厘米。
终极结局不是“分手”而是被吞噬
毫无疑问，不管是太阳自身质量减小导致的引力低沉，还是地球对太阳的潮汐作用所引起的公转轨道变革，由此而产生的日地间隔增长，都不会对地球本身造成明显影响。究竟上，影响地球公转轨道的也远不止太阳这一个因素。
周礼勇表示，地球绕太阳公转轨道的详细巨细和形状不仅与太阳有关，也与太阳系内其他行星对地球的引力有关，天文学上称其为摄动。可以简单理解为当一个天体绕另一个天体运动时，因受到其他天体吸引或其他因素影响而导致运行轨道产生偏差。周礼勇以为，地球绕太阳公转轨道或多或少都会受到太阳系内其他行星的影响，其中影响较为明显的是间隔地球较近的金星，以及虽然间隔地球较远但质量是地球300多倍的木星。
天文学家广泛以为，在多种因素的共同作用下，地球公转轨道会以40.5万年为周期，在近乎完善的正圆形到偏心率约莫0.05的椭圆形间循环往复。而在2018年，美国的研究职员通过对古老岩石举行分析，找到了地球公转轨道以40.5万年周期循环的首个物理证据，验证了这一假设。
虽然地球绕太阳的公转轨道总是在不绝变革，也确着实渐渐远离太阳，但却不会变成“流浪地球”，因为地球很有大概终极逃脱不了被太阳吞噬的宿命。
根据当前的恒星演化理论，太阳作为一颗黄矮星，其大抵寿命约为100亿年。而目前太阳约莫45.7亿岁，已经是“星到中年”。再过约莫50亿至60亿年后，太阳内部的氢元素几乎会全部燃烧殆尽变为氦元素，太阳的核心将发生坍缩，温度不绝上升。随后，氦元素会进一步聚变为碳元素。虽然在这一过程中，氦聚变所产生的能量要小于氢聚变，但其温度却更高。
因此，太阳外层大气将会不绝膨胀，并释放到更远的地方。而以目前人类已知的地球公转轨道变革来看，纵然将来地球可以或许稍稍远离太阳，也终究难逃被太阳膨胀的大气所吞噬的运气。不外别担心，这至少是50亿年以后的事情了。
泉源：科技日报 |
