多年來,全球氣溫上升和溫室效應(yīng)一直是頻繁討論的話題。連續(xù)升溫的夏季表明了這一現(xiàn)象的存在。然而,根據(jù)天文學(xué)家的測量,地球正悄悄地遠離太陽。
這一結(jié)論的基礎(chǔ)是太陽一直在進行核聚變反應(yīng),釋放能量并隨之伴隨著微小的質(zhì)量減少。根據(jù)愛因斯坦的著名公式E=mc^2,質(zhì)量和能量是等價的,因此即使質(zhì)量的變化微乎其微,我們?nèi)阅芡ㄟ^測量到這種微小的質(zhì)量損失。在太陽這顆恒星漫長的100億年歷史中,它已經(jīng)因為核聚變而失去了大約0.1%的質(zhì)量,這相當于一個巨大的木星或318個地球的質(zhì)量,隨之而來的是太陽自身質(zhì)量的下降。
根據(jù)牛頓的萬有引力定律,恒星的質(zhì)量與其引力強度成正比。因此,隨著太陽質(zhì)量的減少,它的引力也在下降,最終導(dǎo)致太陽系內(nèi)的所有天體,包括地球在內(nèi),都逐漸遠離太陽,即它們的公轉(zhuǎn)軌道半徑逐漸增加。地球從太陽慢慢遠離的速度大約是每年6厘米。
除了能量釋放導(dǎo)致引力減弱讓地球逐漸遠離太陽外,地球和太陽之間的潮汐力也會影響它們之間的距離。這是因為太陽的自轉(zhuǎn)周期短于地球的公轉(zhuǎn)周期,即27天少于365天。在這種情況下,太陽的快速自轉(zhuǎn)產(chǎn)生額外的潮汐力作用在地球上,使地球以每年0.0003厘米的速度遠離太陽。
這兩個力量實際上對地球和太陽之間的距離影響不大。由于地球近日點和遠日點之間的距離差距達到了500萬公里,每年幾厘米的遠離幅度并不會破壞地球和太陽之間的平衡。
真正可能顯著影響地球和太陽距離的因素是來自其他恒星的擾動。很多天文學(xué)家認為,太陽系可能是一個雙星系統(tǒng),太陽有一個伴星,只是這顆伴星的公轉(zhuǎn)周期太長,因此我們至今還沒有觀測到它。如果有一天這顆假想中的伴星回歸,它將對太陽系內(nèi)行星的引力場產(chǎn)生巨大的擾動,即使這顆伴星的質(zhì)量相對較小,也是一顆紅矮星,其質(zhì)量遠遠超過太陽系內(nèi)的所有行星和衛(wèi)星的總和。這種重大擾動將徹底重塑太陽系內(nèi)行星的公轉(zhuǎn)軌道,宛如重新洗牌一般。
地球近年來持續(xù)升溫,人類活動是造成這一現(xiàn)象的主要原因之一。然而,地球氣溫的波動受到多種因素影響,包括太陽輻射、火山爆發(fā)和人類活動。工業(yè)革命和大規(guī)模機械化的出現(xiàn)使人類文明的生產(chǎn)力得到了顯著提升,同時也導(dǎo)致了人為溫室氣體的快速積累。這些溫室氣體在大氣中積聚,加強了溫室效應(yīng),進一步導(dǎo)致地球氣溫上升。與氣象或天氣不同,氣候的變化是一個長期的、難以逆轉(zhuǎn)的過程。因此,即使采取措施減少溫室氣體的排放,也需要很長時間才能減緩全球氣溫上升的趨勢。
很多科學(xué)家認為,地球上氣溫持續(xù)升高可能會導(dǎo)致不適合人類生存的條件,人類文明可能會在此之前轉(zhuǎn)移到其他地方。人類的遷移和活動可能會影響地球的生態(tài)系統(tǒng),但如果沒有人類干預(yù),地球?qū)⒅饾u恢復(fù)到之前的生態(tài)平衡。