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太陽燃燒會損耗質(zhì)量,所以地球會遠離太陽,那地球會越來越冷嗎?

太陽作為太陽系中的唯一一顆恒星,每分每秒都在釋放著巨大的能量,為太陽系內(nèi)的所有天體帶來光和熱。

而受益于太陽光和熱最多的星球莫過于我們的地球了,地球上所有生命的存續(xù)都有賴于太陽的照耀。根據(jù)計算,太陽每秒鐘所釋放的能量足以供全人類使用25萬年以上,而在地球上我們所能夠獲得的太陽能量其實是微乎其微的。

不過,能量并不會憑空產(chǎn)生,太陽既然能夠釋放如此巨大的能量,那么能量來自于何處呢?就來自于太陽本身的“燃燒”,在高溫高壓的作用下,太陽上的氫聚變成為氦元素,在這個過程中巨大的能量被釋放出來,而隨著能量的釋放,太陽上的燃料也隨之消耗掉了。隨著燃料的消耗,太陽質(zhì)量也隨之降低。

太陽的質(zhì)量耗損

太陽的質(zhì)量耗損有多大呢?每當(dāng)談及天體的質(zhì)量變化,總會有人好奇,人類是如何得知相距甚遠的天體的質(zhì)量是多少,而質(zhì)量又是如何變化的呢?那么我們以太陽的質(zhì)量耗損為例簡單的說上一說。太陽作為一個球體,向外輻射能量也是呈現(xiàn)球型狀態(tài)的,那么我們就可以以地球和太陽之間的距離作為半徑畫出一個能量輻射球,利用球體表面積公式,很容易就能夠計算出這個球體的表面積。

以地日距離為半徑繪制的能量輻射球體自然會與地球接觸,我們可以使用精密的測量儀器來測量地球軌道上一點所接收的太陽輻射功率,知道了一點的輻射功率,又知道了輻射球體的表面積,就能夠計算出太陽輻射的總功率了。有了太陽輻射的總功率,只需運用質(zhì)能方程就能夠計算出太陽質(zhì)量的損耗了。根據(jù)計算得出的數(shù)據(jù),太陽每秒鐘所損耗的質(zhì)量就可以達到400萬噸以上。

地球越來越遠

任何有質(zhì)量的物體都具有引力,引力的大小與質(zhì)量成正比。所以太陽質(zhì)量的損耗也就代表著太陽引力的降低。太陽系作為一個穩(wěn)定運行的恒星系,完全仰仗于太陽的引力作用。在太陽的引力束縛之下,行星、矮行星、衛(wèi)星和小行星在各自的軌道上有序運行,而太陽引力下降就代表著太陽對于太陽系中所有天體的束縛能力下降,那么這些天體也就必然會逐漸遠離太陽,其中自然也就包括我們的地球。

地球在逐步遠離并不是一個單純的理論問題,人類通過對水星的探測研究,早已發(fā)現(xiàn)了水星軌道的細微變化,并以此計算得出了太陽的引力常數(shù)的確處于減小的過程中。雖說地球正在逐步遠離太陽,但是速度并不快,所以我們無需擔(dān)憂。

太陽每秒鐘損耗400萬噸的質(zhì)量,聽起來很多,可實際上只是太陽質(zhì)量的九牛一毛,因為太陽的質(zhì)量達到了1.9891*10∧30千克。所以太陽的引力雖然引力質(zhì)量耗損而降低,但幅度很小。

經(jīng)計算,天體與太陽的距離每增加一個天文單位,則每年會遠離1.5厘米左右。地球與太陽的距離為一個天文單位,所以地球會以每年1.5厘米的速度遠離太陽,這樣算下來,10億年之后,地球和太陽之間的距離也不過增加了1.5萬公里,而太陽與地球的距離在1.5億公里,也就是說經(jīng)過10億年,地球和太陽的距離才增加了萬分之一。所以地球的遠離并不會給地球生命帶來致命的影響,但是畢竟和太陽之間的距離增大了,這是否意味著地球會越來越冷呢?

地球會越來越冷?不,會越來越熱

地日之間距離的增加并不足以使地球越來越熱,相反,地球反而會越來越熱。因為太陽的質(zhì)量雖然在減少,可亮度卻在增加。10億年之后,地球距離增加了1.5萬公里,而太陽的亮度卻增加了10%,這是為什么呢?因為太陽所釋放的能量全部來自于太陽內(nèi)部的氫核聚變,而氫核聚變會生成氦元素,在氫元素耗盡之前,無法點燃氦核聚變,所以氦元素會堆積成為太陽的反應(yīng)殼層,反應(yīng)殼層增厚會導(dǎo)致氫核聚變變得更加劇烈,所以太陽單位時間釋放的能量就會增加。

那么太陽10%的亮度提升對于地球而言意味著什么呢?如果太陽亮度增加10%,那么地球的溫度就會顯著提高,平均溫度甚至可以達到50攝氏度,看來一直所說的地球會越來越熱,所言不虛。

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