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一顆大星球突然闖入太陽(yáng)系,遮擋了地球上的全部陽(yáng)光,生命會(huì)滅絕嗎?

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本文基于回答網(wǎng)友問(wèn)題:“假設(shè)地球被一顆亂入太陽(yáng)系的大星球遮擋住了太陽(yáng)光線(純腦洞),地球上的生命該如何生存?”這真的只是一個(gè)純腦洞問(wèn)題,因?yàn)檫@種事情不可能發(fā)生。但既然純腦洞,我們就不妨按科學(xué)邏輯推理一下。

一個(gè)星球要遮擋住太陽(yáng)到地球的全部光線,前提是要夾在太陽(yáng)與地球公轉(zhuǎn)軌道之間,而且要和地球公轉(zhuǎn)速度與太陽(yáng)形成的關(guān)系契合,一直擋在太陽(yáng)與地球之間。因此,這個(gè)星球要足夠大,且足夠巧合。

如果真有這種奇葩事情發(fā)生,單純從擋住太陽(yáng)光來(lái)看,所導(dǎo)致的影響大致為:

沒(méi)有了太陽(yáng)輻射的能量,所有生命都將枯萎和死亡,最終在地球上消失。但這種消失是漸進(jìn)的。首先是依靠光合作用生長(zhǎng)的植物會(huì)凋謝死亡,這就導(dǎo)致了食物鏈基礎(chǔ)沒(méi)有了。就像做房子一樣,基礎(chǔ)沒(méi)有了,上層建筑都將倒塌。從食物鏈來(lái)看,沒(méi)有了植物,最先受到威脅的是植食動(dòng)物,包括微生物,沒(méi)有了食物來(lái)源,都很快會(huì)滅絕;之后是依靠植食動(dòng)物為食生存的食肉或雜食動(dòng)物,也將被餓死滅絕。

有人可能認(rèn)為,人類科學(xué)技術(shù)文明已經(jīng)發(fā)展到了今天,即便沒(méi)有了陽(yáng)光的能量,也可以在地底下或者人造太陽(yáng)(光照)的條件下,繼續(xù)從事種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè),從而滿足人類和一些動(dòng)物的生存需要。但這只是一種理想,這種理想或許能夠保留住極少數(shù)的人種茍活下去,但在這之前,是數(shù)十億人類的不斷毀滅過(guò)程。

因?yàn)椋藗兂顺院壤?,還需要御寒保暖,需要應(yīng)對(duì)瘟疫和疾病。而在沒(méi)有陽(yáng)光的情況下,社會(huì)資源是無(wú)法保障數(shù)十億人口生存需要的。

而且,沒(méi)有了太陽(yáng)輻射,地球?qū)⒑芸鞎?huì)降溫,全球溫度將降到零下數(shù)十度乃至零下一兩百度,在這種極端的寒冷中,一切都將凍住。只有在地底下,如果能夠形成生態(tài)循環(huán)保障,人們才有生存下去的希望。但這種寒冷和黑暗如果遙遙無(wú)期,希望也將變得越來(lái)越渺茫。

或許隨著生存方式的改變,人類會(huì)創(chuàng)造出一個(gè)地下文明。但即便建設(shè)出很規(guī)模的地下城市,地球要養(yǎng)活現(xiàn)有的80多億人口也不太可能,我覺(jué)得能夠勉強(qiáng)保留一億人就非常不錯(cuò)了。這樣,就有90%的人口在數(shù)年內(nèi)全部犧牲掉。想想這種場(chǎng)景,將是一個(gè)多么可怕災(zāi)難。

但問(wèn)題是,真正的后果要遠(yuǎn)比這種簡(jiǎn)單想象恐怖很多。

因?yàn)橐粋€(gè)能夠擋住地球全部陽(yáng)光的星球,真的能夠來(lái)到地球附近,就不僅僅是帶給地球黑暗和寒冷的問(wèn)題了。這顆星球必須很巨大,才能夠擋住地球全部陽(yáng)光,巨大的星球引力將擾亂了整個(gè)太陽(yáng)系的引力平衡,這種災(zāi)難根本等不到遮擋陽(yáng)光就會(huì)降臨。

至于多大的星球才能遮擋全部地球陽(yáng)光,則要看這顆星球距離地球有多遠(yuǎn)。一般來(lái)說(shuō),要擋住太陽(yáng)射向地球的全部光線,距離地球越遠(yuǎn),所需的圓面積就越大,星球的體積和質(zhì)量就越大,引力也越大。

我們以月球?yàn)槔?dāng)月球擋住太陽(yáng)形成日全食天象時(shí),月亮的本影投影在地球上會(huì)形成一個(gè)約250公里直徑的陰影區(qū)。月球的直徑為3476公里,遮擋陽(yáng)光在地球上形成的陰影區(qū)直徑約為其本體直徑的十四分之一。

因此,這顆遮擋全部地球陽(yáng)光的星球挨著地球的話,所需的體積與地球大小差不多,或者大一點(diǎn)就行了。如果在月球這么遠(yuǎn)的距離,這顆星球就需要月亮直徑約14倍,也就是一個(gè)直徑約4.86萬(wàn)公里的星球,與海王星差不多;再遠(yuǎn)一點(diǎn)呢,就需要一顆像木星這么大的行星了。

如果在金星位置,也就是距離太陽(yáng)約1.08億公里(0.725天文單位),約在地球到太陽(yáng)直線距離三分之一的位置,遮擋住全部地球陽(yáng)光,就需要約太陽(yáng)直徑0.3倍的星球。太陽(yáng)直徑為139.2萬(wàn)公里,木星直徑約太陽(yáng)直徑的十分之一,0.3倍太陽(yáng)直徑就是相當(dāng)3個(gè)木星疊加起來(lái)的直徑。

這樣會(huì)發(fā)生什么樣的情況呢?

整個(gè)太陽(yáng)被遮擋了,地球已是暗無(wú)天日,寒冷將很快降臨。但問(wèn)題是人們等不到由于遮擋太陽(yáng)輻射而導(dǎo)致的各種后果,災(zāi)難會(huì)更早降臨。現(xiàn)在我們只以木星這么大的星球?yàn)槔?,看看?dāng)它來(lái)到地球附近會(huì)發(fā)生什么。

木星的質(zhì)量約為地球的318倍,直徑約為地球的11倍,體積是地球的1321倍。當(dāng)木星距離我們只有月球這么遠(yuǎn)的情況下,其引力潮汐力會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生巨大撕扯力,很快就會(huì)將地球潮汐鎖定,就是地球只有一面永遠(yuǎn)向著木星。

強(qiáng)大的潮汐引力,會(huì)將地球的海水拉扯到一到二千米的高空,堅(jiān)硬的巖石地殼也會(huì)變形,所有的火山都會(huì)被陸續(xù)催醒爆發(fā),超強(qiáng)的地震在全球此起彼伏天崩地裂,整個(gè)地球表面山呼海嘯,巖漿橫流,火山灰扶搖直上,迅速?gòu)浡谏w全球,全球所有建筑將很快被摧毀殆盡,地殼破裂讓內(nèi)部高溫大量外溢,全球氣溫短期內(nèi)會(huì)迅速升高。

此時(shí)的整個(gè)地球?qū)⑼耆萑氲鬲z般的恐怖景象,生命在這種煉獄中會(huì)很快消失。

即便還有極少數(shù)的人類或生命在掙扎,還要面臨一個(gè)可怕的后果,就是地球大氣在木星巨大引力下都會(huì)被吸走逃逸,地球?qū)⒆兂梢粋€(gè)真空或者大氣極其稀薄的世界,依靠氧氣生存的生物都將被憋死。這時(shí),厭氧生物或許會(huì)活躍起來(lái),但高溫又會(huì)要了它們的命。

木星與地球的超近的距離,還會(huì)完全改變地球正常的運(yùn)動(dòng)軌跡,地球?qū)o(wú)法再圍繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),會(huì)被脅迫成為一顆木星的衛(wèi)星,圍繞著木星公轉(zhuǎn)。如果公轉(zhuǎn)速度不提高的話,地球?qū)⒈痪従徖蚰拘菓驯?,?dāng)距離到達(dá)木星的洛希極限,也就是約5.6萬(wàn)公里到10.93萬(wàn)公里之間的時(shí)候,地球就會(huì)被木星強(qiáng)大的潮汐力撕碎,分崩離析,殘骸最終會(huì)掉進(jìn)木星濃密的大氣里,被吞噬得無(wú)影無(wú)蹤。

如果這顆星球距離地球更遠(yuǎn)的話,要完全遮擋太陽(yáng)就需要更大的體積,質(zhì)量也將隨之增大,引力對(duì)地球甚至太陽(yáng)的擾動(dòng)就會(huì)越大,導(dǎo)致的后果就會(huì)更復(fù)雜更嚴(yán)重。但不管何種情況,地球都沒(méi)有好果子吃,絕不是僅僅被遮擋太陽(yáng)光線這么簡(jiǎn)單,也不僅僅是生命能否存續(xù)的問(wèn)題,而是地球本身會(huì)不會(huì)被摧毀的問(wèn)題。

其實(shí),災(zāi)害還會(huì)在更早的時(shí)間就發(fā)生。

因?yàn)槿绻嬗幸活w巨大的行星闖入太陽(yáng)系的話,不會(huì)等到它來(lái)到地球附近才發(fā)生以上后果,而是在它闖入的那一刻開始,整個(gè)太陽(yáng)系現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)秩序就會(huì)被擾亂了。

要知道,太陽(yáng)系的引力半徑有一光年以上,真有一顆巨大的行星進(jìn)入了太陽(yáng)系引力范圍,一直向著地球、太陽(yáng)飛過(guò)來(lái),這個(gè)過(guò)程也是非常漫長(zhǎng)的。即便這顆行星以每秒100公里的速度,從太陽(yáng)系邊緣飛到地球附近,也需要飛三千年。在這三千年時(shí)間里,這顆行星的引力會(huì)越來(lái)越大地影響著太陽(yáng)系其他行星的運(yùn)行軌跡,當(dāng)然也會(huì)逐步影響地球的運(yùn)動(dòng)軌跡。

不過(guò),行星運(yùn)動(dòng)速度如果達(dá)到100公里的秒速,就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了第三宇宙速度(秒速16.7公里),也就是太陽(yáng)系的逃逸速度。這樣,太陽(yáng)引力是無(wú)法留住這顆行星的,它只會(huì)成為太陽(yáng)系的一個(gè)過(guò)客。就像2017年從地球附近掠過(guò)的太陽(yáng)系外小行星奧陌陌,繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)了一圈,就頭也不回的朝著太陽(yáng)系外飛去。

奧陌陌很小,只是一顆長(zhǎng)約四百米,寬約40米的雪茄狀小行星,掠過(guò)地球時(shí)秒速為26.3公里,這已經(jīng)大大超過(guò)第三宇宙速度,太陽(yáng)引力也無(wú)法抓住它。但奧陌陌的微弱引力并不會(huì)給太陽(yáng)系行星造成可觀測(cè)影響,如果能夠遮擋地球陽(yáng)光的星球闖入,就另當(dāng)別論了。

如果真有如此巨大的行星朝著地球高速飛來(lái),其引力對(duì)地球的擾亂就會(huì)越來(lái)越大,其影響過(guò)程很復(fù)雜,人類目前的科技水平根本沒(méi)有能力來(lái)應(yīng)對(duì)這種災(zāi)難。有一點(diǎn)可以肯定地是,如此巨大的行星高速向地球飛來(lái),不會(huì)等到它到達(dá)能夠遮擋地球陽(yáng)光的位置,人類就已經(jīng)滅絕,根本無(wú)緣看到這種奇葩的景象。

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評(píng)論
內(nèi)蒙古趙華
庶吉士級(jí)
此文章我們只能當(dāng)個(gè)小說(shuō)故事情節(jié)一樣看看而已。在實(shí)際情況下,這樣的事情沒(méi)有出現(xiàn)的可能,因?yàn)榈厍蚺c太陽(yáng)之間距離遙遠(yuǎn),許多星體都有自己的固定運(yùn)行軌跡,根本不可能出現(xiàn)大的星體運(yùn)行不規(guī)則的情況,小一些的最多就是個(gè)大點(diǎn)的隕石,對(duì)地球環(huán)境基本沒(méi)影響。
2024-09-20
科普:zhf
少師級(jí)
這種情況雖然是一個(gè)理論上的假設(shè),但在實(shí)際中,地球面臨如此災(zāi)難的概率極低,即使發(fā)生了類似的事件,其對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)的影響將是災(zāi)難性的,不僅限于黑暗和寒冷,還包括由天體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的各種不可預(yù)測(cè)的自然災(zāi)害。
2024-09-20
張美玲L
庶吉士級(jí)
如果這一假設(shè)成立,人類目前的科技水平根本沒(méi)有能力來(lái)應(yīng)對(duì)這種災(zāi)難。有一點(diǎn)可以肯定地是,如此巨大的行星高速向地球飛來(lái),不會(huì)等到它到達(dá)能夠遮擋地球陽(yáng)光的位置,人類就已經(jīng)滅絕,根本無(wú)緣看到這種奇葩的景象。
2024-09-20