在許多科幻影視作品當中,我們都可以看到不同的創作者關于人類探索神秘宇宙的猜想,其中有一個便是地球逐漸遠離太陽,人類不得不離開地球去尋找新的栖息地。
月球栖息地構想
雖然後半部分目前還不可能做到,但是地球在一步步遠離太陽這個是目前正在發生的現實情況,科學家們在多年前就已經發現這種現象。為什麼地球會逐漸遠離太陽呢?這對于人類來說是世界末日嗎?
太陽的重要性太陽是太陽系唯一的一顆恒星,恒星指的是可以自己發光發熱的星球,在宇宙中,許多行星會圍着一顆恒星轉動,我們所居住的地球便是宇宙中的行星之一。太陽的質量極大,因此會産生極強的引力,會讓周圍質量小的行星圍繞其轉動。
牛頓曾提出萬有引力定律,如果中心天體的質量不變,那引力就不會改變。宇宙中還有許多其他的星系,不同的星系有各自的恒星,裡面的規律和太陽系是大緻相同的,隻會存在一些引力的區别。
在引力的作用下,地球便會圍繞着太陽不斷轉動,同時太陽也會給予地球足夠的光和熱。太陽每天散出的輻射能量中的22億分之一都會到達地球,這些能量能夠幫助地球上的生物生存和成長,最重要的表現形式便是陽光。
陽光輻射地球
如果太陽的陽光無法射入地球,葉綠素很難進行生産,那麼植物無法進行光合作用,很難産生生物所需要的氧氣。而生物存在最重要的因素是空氣和水,地球上的所有綠色植物每天可以産生約4億噸的能量物質,沒有太陽就沒有這些重要的植物,沒有植物那麼人類也很難生存下去。
其次就是太陽的溫度,我們用“溫暖”來表達一種舒适感覺,地球所帶來的這種溫度讓地球有了四季的變化,不至于讓地球成為一顆嚴寒的行星。溫暖的環境讓各種各樣的生物誕生。
如果沒有了這些能量,地球很難會有生命的産生,而這種适宜的溫度正是在星球之間引力的相互作用下産生的,引力之間保持着穩定的平衡性,讓地球不會在宇宙中脫離軌道,如果沒有這些約束力,一個行星便會一直往外遠離。可是科學家們發現地球正在不斷遠離太陽,這究竟是為什麼呢?
地球逐漸遠離的原因地球逐漸遠離太陽,這個現象難免讓我們覺得很恐慌,因為我們了解到了太陽對于我們的重要性,如果我們沒有了太陽,那麼所有的生命都會終結。根據科學家們研究發現,太陽的引力在不斷減小,這便是地球逐漸遠離太陽的核心原因之一。
我們都知道太陽一直在不斷地釋放熱量,産出的光和熱正是它在燃燒自己的表現。太陽發光發熱的原理是太陽靠氫經過熱核聚變而發熱、發光,太陽不斷地燃燒會讓它本身的質量減少,相當于燒柴火一樣,柴火産生了光和熱,但是最後會變成灰燼。無論是什麼事物都是有限的,都會有能量耗盡的一天,就算太陽如此巨大和耀眼,同樣也是如此。
核聚變原理
太陽至今已經至少誕生了46億年,從現在開始計算,太陽大概還可以存在70億年。随着時間的不斷向前,消耗越來越多,太陽的質量會越來越小,引力便會越來越小。45億年以來,太陽已經消耗了其總共質量的0.03%,雖然感覺這個數據很小,但是大約相當于耗盡了一顆土星的質量,可見它消耗的能量極大。
愛因斯坦曾經就做過關于太陽能量的研究,結合其他原子物理學知識,根據質能轉換關系式E=mc²,我們可以算出太陽每秒放出來的能量是多少。每秒鐘太陽上會有大約質量為6億噸的氫,在經過熱核聚變反應後會轉化為5.96億噸的氦,在這個氫氦轉化過程中會釋放出相當于400萬噸氫的能量。
“噸”這個單位就足夠大了,我們很難想象出萬噸和億噸的概念,這些能量足夠在一個區域中的居民們生活幾十年之久,巨大的能量對于我們來說是很有用的。我們可能會擔心太陽每秒損失這麼多能量,會不會加劇地球遠離速度,可是實際上,這些能量對于太陽來說簡直就是九牛一毛。
雖然太陽每分每秒都在消耗它自身巨大的能量,可是它的整體質量本身就是非常大的,這些能量還可以供太陽消耗至少五十億年的時間。而五十億年對于人類是很漫長的,人類發展至今不過千萬年,過去的地球霸主還是恐龍,我們人類能否再存在五十億年都還是個未知數。
根據研究調查得出,每年由于太陽引力減少而導緻的地球遠離的距離隻有1.5厘米左右,這樣推算,就算過了70年,地球離太陽也僅僅多遠離了一米左右。而太陽與地球的距離本來就十分遙遠,太陽距離地球有1.5億公裡,每70年僅僅隻多了一米,這億分之一的距離我們根本不用擔心。
太陽本身擁有1.9891*10^30千克的質量,每秒鐘損失的質量占比非常小。按照公式可以推斷出,地球将會在50億年後才會不适宜人類居住。那時候地球會離太陽很遙遠,氣候會變得非常惡劣,不過這個時間距離現在還非常漫長,我們現在沒有辦法影響如此遙遠的将來。接着讓我們來了解下地球遠離太陽的這種情況對我們人類造成的影響,是好還是壞?是災難還是希望?
對人類的影響
雖然每年地球遠離太陽的這個距離對于整個星球來說是微不足道的,可是對人類會有格外的影響,最突出的便是溫度的變化。有人可能會想,離太陽這個發光體越遠不就會越來越冷嗎?其實答案是截然相反的,地球離太陽越遠會變得越來越熱。
太陽上面的物質一直在發生核聚變反應,熱量會以電磁波的形式傳遍太陽系。太陽的大氣結構總共分為三層,由内至外分别是光球、色球以及日冕,在不同的部分都一直會發生反應現象,這樣也就會導緻太陽不斷地發射着熱量。
地球離太陽越遠光照會越強,光線并不會因為距離而有所減弱,光線是能量的主要形式之一,正是通過太陽光才能夠将太陽的溫度傳遞到大地上。
這種原理也表現在我們的四季變化當中。當太陽光直射赤道的時候,受熱面積是最大的,南北半球溫度都相對均衡。在夏至時,太陽直射北回歸線,這是北半球一年中白晝最長的一天,但這天并不是我們北半球一年中最熱的一天,根本原因是因為地面輻射。近地面大氣主要直接的熱源是地面輻射,根本來源是太陽輻射和地球内部的内能。
當太陽直接照到地面的時候,溫度還沒有起來,照到人的臉上的時候是暖洋洋的,我們感受到的是溫暖而不是炎熱。直到當地面的輻射反射出來的時候,熱量才會真正地釋放,那時候人們才會覺得很熱。
而這種熱量随着地球與太陽距離越來越遠而不斷增加,到時候地球的溫度甚至可能達到五六十度,再加上幾十年來的全球變暖,人類排放的一些廢氣會再次增加整體的溫度,到時候強烈的高溫和光照就很難讓人類生存了。
那時候的人類可能會面臨許多新的考驗,但目前我們這一代人類還不需要擔心。随着上萬年的不斷演化,生物也會逐漸适應變化的環境,人類也有可能會進化為更加優越的生物。
現在大自然中的許多植被和動物演變都是适應環境的過程,人類也可以憑借自己的聰明才智有更多的發明,讓我們在未來能夠存活下去。對于目前的我們來說,我們需要好好地保護環境,防治空氣污染現象,讓大氣更加清新,減少全球變暖情況的發展。
能夠改變這種情況嗎?
地球逐漸遠離太陽對于人類而言是一件壞事,但這是大自然中的正常現象,我們憑人類的力量是無法去逆轉這種情況的。目前我們沒有任何辦法能夠增加太陽的質量,所以說不可能改變。
現在我們能做的就是通過努力去改變太陽對我們造成的溫度影響,太陽在上萬年之後會增加我們的全球溫度,我們從現在便可以開始治理全球變暖的情況,這是有很多措施的。
首先,我們可以減少煤、石油、天然氣等不可再生資源的使用量,這些資源都會造成對環境的污染。我們應該加強新能源的開發,想辦法利用一些清潔能源,不僅可以循環利用,還對大氣環境有一定的保護,避免全球溫度的不斷升高。
目前我們所運用的清潔能源
在日常生活當中,我們更多地可以乘坐地鐵或者自行車上班,應該減少汽車的出行,現在新能源汽車的推廣也越來越多了,在未來也可以不斷改進和完善,讓新能源走進我們每一戶人家。
還有個非常重要的能源便是核能,現在人類對于核的控制還需要有更多的研究。核的反應活動是很強烈的,少量的核能都能夠産生比煤、石油更多的能量,非常值得我們利用。
核能工作原理及核電站
可是核能也是不可再生的能源,我們在未來利用核能的時候需要注意不能随意開發,不然資源還是會耗竭。在許多可再生能源方面,我們還有許多研究空間,比如風能和水能,雖然它們很不穩定,可是它們是極其環保的。
根據我國的“雙碳目标”,到2060年,非石化能源消費比重要占到80%以上,在未來,我們對于風、光等新能源發電要占到總發電量的50%以上,這都是我們需要不斷努力的目标。
其次是增加植樹造林的面積,植物對于吸收陽光轉化氧氣和維持大氣的環境都有極大影響。我們國家一直以來提倡多種樹,但是在貧窮國家,他們沒有足夠的精力來做這種環境保護。
尤其在熱帶地區,人們應該減少對熱帶雨林的開采,發達國家應該用更多的資金來扶持一些熱帶貧窮地區,去改變他們砍伐樹木維持生計的現象。
我們國内在植樹造林方面已經有很大的進步了,近年來對荒漠化的治理也有很大進展,我們在未來也應該繼續走這條道路,綠水青山才是金山銀山,這才是真正的可持續發展之路,這對于遠離地球所造成的溫度變化也會有一定的改善作用。
不必太過擔憂
我們對地球不斷遠離的現象不需要太恐慌,我們應該保持着一個正常的心态去面對生活,地球不會一下子就毀滅的。
随着科技的不斷發展,我們也會有能力走向星辰大海,或許在上千萬年的未來,我們雖然無法在地球上繼續生活,可是我們能夠駕駛着宇宙飛船前往更加廣闊的星河。而我們現在能做的就是過好每一天的生活,讓世界變得更加美好。
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