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《科学24小时》

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假如我们失去太阳

2014-02-17 20:53:50

假如我们失去太阳

杨先碧

 

假如没有太阳,也就不会有太阳系。如果地球还存在,生命是否存在就很难说了,因为在茫茫宇宙中,出现一个存在生命的星球是极其偶然的。当然,假如起初没有太阳,也就很可能没有我们人类存在,我们也就没有可能在一起谈论这样的一个话题。接下来我们继续猜想,假如我们突然失去太阳,地球将会怎样呢?没有人类的地球又将会怎样呢?

 

游荡的行星

如果太阳突然不见了,地球和其他行星就会像断了线的风筝一样,在没有牵绊之下继续飘动。风筝会因为空气阻力很快失去平衡掉落在地上,而没有了太阳的地球却与之不同,失去了太阳引力的地球会笔直在太空中漂移。

按照牛顿第一定律的论述,任何一个物体在不受外力或平衡力的作用时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。也就是说,如果太阳突然消失,地球围绕太阳公转的动力也会消失,地球会沿着引力突然消失时的运行方向朝宇宙深处直线运动下去,而不再做近似椭圆的绕转运动。

此时,太阳系内的其他行星也同样开始直线运动。由于引力突然消失时各个行星的运动方向不一样,它们也就不可能沿着同一方向远离原来太阳系所在的位置。很快,同为太阳系内“兄弟姐妹”的八大行星以及其他小行星就会各奔东西,渐行渐远。由于它们原本在太阳系内的轨道就没有交叉点,太阳突然消失后,它们也不会相撞。各个行星有自己的卫星,比如地球的卫星是月球。太阳消失后,地球对月球的引力还是存在的,月球自然和地球不离不弃,和地球一起飘向远方。

假如太阳突然消失,地球、火星、土星等就像宇宙中的流浪儿,不知道何时才能找到自己的归宿。当然,这样的流浪并非永远。某一天,它们可能会遭遇黑洞,被黑洞撕裂并吞下;它们可能和其他星体相撞而粉身碎骨;还有一种理想的结局,那就是它找到新的家园——被一颗恒星俘获,成为那个星系中的一员,从而停止漫长的流浪生涯,开始围绕着新的恒星公转。

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冰冻的地球

假如太阳突然消失,地球不会马上陷入黑暗。阳光抵达地球的时间是8.5 分钟,面朝太阳那一面的地球将会多享受8.5 分钟的光明。然后,地球一片黑暗,月亮至此永远也不会升起,因为我们之所以能看到月亮,也是因为月球可以反射阳光。此时,天空中的星星会变得格外明亮。

假如太阳突然消失,我们不会立即产生“世界末日”般的恐惧感,因为太阳的消失不会带来猛烈的自然灾害,不会突然出现地震,也不会突然引发海啸,甚至不会有狂风暴雨。只是全球同时迎来了黑夜,而且是永远的黑夜。当然,人类面临的也并非伸手不见五指的黑夜,因为能源系统还没有被摧毁,人类可以继续依靠灯光照明。但是,照明不是最重要的,接踵而至的寒冷才是最致命的。

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没有了阳光,地球将慢慢冷却,很快全球都会进入寒冷的冬季。在一星期之内,全球都会降到-18℃。此时,无论你是在原来的赤道热带地区,还是在南极的冰原上,你都会感到刺骨的寒冷。在一年之内,全球气温将降至-38℃。此时,所有的淡水早已冻结成冰,海水也在逐渐冻结。几年之后,地球上广袤深邃的海洋就会冻成一个巨大的冰块。

当地球上所有的水都被冻结之后,地球上所有现有的大气现象都会逐渐消失:没有风雨、雪花、云彩、冰雹……甚至连极光也不会出现,因为极光也是太阳风引发的。陆地上绝大部分区域将变成荒漠。降温的步伐并不会因此而停止,地球还会不断地且缓慢地降温,直至几百万年之后,地球表面温度降至-200℃左右为止,因为地球有一个灼热的地核,到了那时,地表散发的热量和从地核吸收的热量相等,降温停止。此时,地球环境极端寒冷,连大气层都会被冻得不断从太空中萎缩,最终集中在距离地表高度几百米的范围内,大气的密度会很大,而这也可以减缓地球向外辐射热量的速度。

或许,地球不会有机会变得那么冷,它可能在此之前就已经找到了新的家园,在新恒星的照耀下暖和起来。如果这颗新恒星作用于地球的因素与太阳相似,而人类又真的能熬过这段漫长的寒冷期,那么人类就可以继续在新的星系中繁衍生息。

 

坚强的人类

假如没有了太阳,我们不会像有人想象的那样被抛向深空,因为我们生存在地球上所依赖的引力是地球引力而非太阳引力。此时,地球依然会自转,我们和其他生物以及地球上所有的一切都会处在原来的位置。

假如突然没有了太阳,尽管地球从表面上来看没有太大的变化,但是事实上生命将面临最悲惨的命运,因为我们失去了阳光。俗话说,万物生长靠太阳。如果突然没有了阳光,整个地球生态系统很快就会崩溃。首先是各种植物相继失去了生命,紧跟着依靠植物为生的素食动物不断死去,最终肉食动物也随之丧生。按照食物链的金字塔,整个生态系统将一层一层地相继消失。

最早死去的动物是海洋生物。随着海洋不断冷却,海洋中的动物会被冻死,最终被冻结在硕大的冰块中,几百万年内都不会腐败。如果人类能挺过几百万年的冷冻期,那时研究海洋冰块中的“古生物”将成为一门新的学科。

陆地上的动物不会像我们想象的那样很快死去,它们可能会继续存活几年甚至几十年。首先死去的是冷血动物,它们很可能在几星期之内就全部死亡,或是陷入冬眠状态慢慢死去,永远不会再苏醒过来。地球失去阳光之后,很快就会变成一个大冰箱,这也是地球动物的最后一根“救命稻草”。由于地球很快进入寒冷期,我们并不会闻到尸体腐败的臭味,植物尤其是木本植物会“冷藏保鲜”很长一段时间,皮毛较厚的食草动物如果能够耐过寒冷,至少在几年内食物是有保障的。

草本植物少则几天,多则几个月就会死去,而大型树木可能存活几十年,因此少量以树叶为生的动物会继续存活下去。几十年后,食草动物和绝大多数肉食动物陆续死去,地球上到处都是动物的尸体。那是食腐动物的“黄金时代”,它们有吃不完的尸体。然而,这样的好日子也并不长久,尸体总有被吃完的那一天,那时食腐动物会互相残杀直至全部灭亡。

最后来说说人类,人类肯定是太阳消失后最后灭绝的地球生物,因为人类是智商最高的杂食动物。可能就像科幻片《微光城市》里描述的那样,只要有足够的能源,人类可以在太阳消失后建立一个自给自足的生态系统。人类将按照地域建立几个硕大的封闭的生态圈,生态圈外的生物自生自灭,而生态圈内人们不仅可以用自己开发的能源来照明和取暖,也可以用“人造太阳”来种植粮食、蔬菜、水果等植物。非常残酷的是,那时有限的生态圈不能容纳地球上所有的人,只有少数人(可能全球只有几千万人)能进入生态圈,大部分人将在生态圈外等待死亡。

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对人类来说,那时的地球就是一个巨大的自动行驶的宇宙飞船。如果人类能充分利用地球上的核能,完全可以挺过数百万年的极度寒冷期,直到地球进入新的星系。届时人们将在新的“太阳”(恒星)照耀下,重建一个欣欣向荣的地球。尽管要建立一个持续支撑地球人类几百万年的能源系统并不容易,但是相信人类能够做到,毕竟我们到目前为止还是宇宙中已知的唯一的智能生物,我们是不会那么轻易就被打败的!




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