新研究：地球逃离太阳“吞噬”命运的可能性增大
IT之家 7 月 8 日消息，数十年来，天文学家一直在探讨地球是否会与太阳紧密相连的命运。大约 50 亿年后，当太阳耗尽维持其运行的氢燃料时，它会膨胀成一颗红巨星，吞没水星和金星，而之前的多项研究认为，地球也难以逃脱。
然而，一项最新研究显示，地球逃过这场“烈焰末日”的希望，或许比我们之前认为的更大。研究团队利用更新的恒星-行星相互作用模型发现，随着太阳不断膨胀，其对地球的引力潮汐作用比以前模型预估的要弱，这意味着在太阳不断向太空抛射外层物质时，地球将有更多机会向外迁移，甚至可能完全避免被太阳吞没。
当然，这项研究并不意味着地球一定能够幸存。研究人员指出，最大的未知因素在于太阳在生命周期最后阶段究竟会损失多少质量。比利时鲁汶大学天文研究所的研究第一作者 Mats Esseldeurs 表示：“如今最大的未知数已经不再是潮汐力的计算，而是未来太阳究竟会损失多少质量。目前对类似太阳的红巨星的观测结果更多地倾向于支持地球能够幸存，但即便如此，得出确定结论之前仍需要更多的数据。”
太阳这样的恒星在耗尽核心氢燃料并膨胀成红巨星后，会引发一场宇宙尺度的“拉锯战”。一方面，潮汐引力会将行星向恒星拉近；另一方面，恒星因持续抛射物质导致质量下降，又会推动行星轨道向外推移。最终，正是这两种力量决定了附近行星是否会被吞没。
这种“推拉效应”主要分为两个阶段：随着太阳的膨胀，引力潮汐如同一个缓慢的制动器，持续消耗地球的轨道能量，使其逐渐靠近太阳。而垂死的太阳会通过强烈的恒星风不断向外喷射气体，最终损失约一半的质量。根据 NASA 的解释，太阳质量减少导致的引力束缚减弱，从而可能使行星轨道向外迁移，甚至扩大至现在的两倍。
Esseldeurs 称：“地球的最终命运取决于这两种效应之间微妙的平衡。如果潮汐作用占主导，地球将被太阳吞没；如果恒星质量损失占主导，地球就能逃至更远的轨道。”
研究团队认为，以往不同研究所得结论各异，主要因对这两种作用处理方式不同。有些研究完全忽视潮汐作用，而另一些则延用数十年前的简化模型，这些模型往往高估了太阳对行星的拉拽作用。
此次研究未使用这些旧模型，而是基于老年恒星的内部结构和动力学变化，建立了更新的潮汐力计算模型。团队表示，新模型能更准确地模拟潮汐摩擦和恒星风变化，并测试太阳红巨星阶段可能出现的不同质量损失情况。
研究结果表明，即使采用新的较弱的潮汐作用模型，水星和金星仍无法逃脱太阳膨胀的速度，最终将被吞没。而地球和火星则能安全度过太阳的两个红巨星阶段，最终围绕太阳演化后留下的白矮星遗骸，继续在更大的轨道上运行。
然而，研究人员强调，目前依然无法得出 definitive 的结论。由于天文学家尚不能精准观测类似太阳的恒星在生命晚期损失质量的速度，地球的最终命运依旧存在不确定性。
研究者们参考了距离地球约 183 光年的红巨星 L2 Pup 的真实质量损失数据，认为其质量与未来的太阳接近，是一个不错的参考对象。发现其更符合实际的质量损失情况下，地球向外迁移的速度恰好足以避免被太阳吞没，使得“幸存”的可能性略高于“毁灭”。
不过，对于人类来说，这项发现的意义更多是学术探讨，而非现实中的“救命稻草”。大多数科学家认为，随着太阳逐渐老化，亮度和温度将不断升高，预计在大约 10 亿年后，地球海洋将被彻底蒸发，整个星球将无法居住，而这一切发生的时间远早于太阳膨胀成红巨星。
尽管届时人类可能早已灭绝，但研究地球是否能够幸存，仍对理解行星系统如何随恒星演化而变化具有重要意义。研究人员表示，未来随着更多类似太阳的濒死恒星观测数据的积累，这一理论框架还将进一步完善。
研究人员在论文中写道：“这将使我们能够开展演化恒星周围行星轨道演化的统计研究，并帮助我们更准确地约束地球-太阳系统的未来演化过程。”
这项研究于今年 6 月发表在《天文学与天体物理学》期刊上。
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原文链接：[点击查看](https://www.ithome.com/0/974/272.htm)
然而，一项最新研究显示，地球逃过这场“烈焰末日”的希望，或许比我们之前认为的更大。研究团队利用更新的恒星-行星相互作用模型发现，随着太阳不断膨胀，其对地球的引力潮汐作用比以前模型预估的要弱，这意味着在太阳不断向太空抛射外层物质时，地球将有更多机会向外迁移，甚至可能完全避免被太阳吞没。
当然，这项研究并不意味着地球一定能够幸存。研究人员指出，最大的未知因素在于太阳在生命周期最后阶段究竟会损失多少质量。比利时鲁汶大学天文研究所的研究第一作者 Mats Esseldeurs 表示：“如今最大的未知数已经不再是潮汐力的计算，而是未来太阳究竟会损失多少质量。目前对类似太阳的红巨星的观测结果更多地倾向于支持地球能够幸存，但即便如此，得出确定结论之前仍需要更多的数据。”
太阳这样的恒星在耗尽核心氢燃料并膨胀成红巨星后，会引发一场宇宙尺度的“拉锯战”。一方面，潮汐引力会将行星向恒星拉近；另一方面，恒星因持续抛射物质导致质量下降，又会推动行星轨道向外推移。最终，正是这两种力量决定了附近行星是否会被吞没。
这种“推拉效应”主要分为两个阶段：随着太阳的膨胀，引力潮汐如同一个缓慢的制动器，持续消耗地球的轨道能量，使其逐渐靠近太阳。而垂死的太阳会通过强烈的恒星风不断向外喷射气体，最终损失约一半的质量。根据 NASA 的解释，太阳质量减少导致的引力束缚减弱，从而可能使行星轨道向外迁移，甚至扩大至现在的两倍。
Esseldeurs 称：“地球的最终命运取决于这两种效应之间微妙的平衡。如果潮汐作用占主导，地球将被太阳吞没；如果恒星质量损失占主导，地球就能逃至更远的轨道。”
研究团队认为，以往不同研究所得结论各异，主要因对这两种作用处理方式不同。有些研究完全忽视潮汐作用，而另一些则延用数十年前的简化模型，这些模型往往高估了太阳对行星的拉拽作用。
此次研究未使用这些旧模型，而是基于老年恒星的内部结构和动力学变化，建立了更新的潮汐力计算模型。团队表示，新模型能更准确地模拟潮汐摩擦和恒星风变化，并测试太阳红巨星阶段可能出现的不同质量损失情况。
研究结果表明，即使采用新的较弱的潮汐作用模型，水星和金星仍无法逃脱太阳膨胀的速度，最终将被吞没。而地球和火星则能安全度过太阳的两个红巨星阶段，最终围绕太阳演化后留下的白矮星遗骸，继续在更大的轨道上运行。
然而，研究人员强调，目前依然无法得出 definitive 的结论。由于天文学家尚不能精准观测类似太阳的恒星在生命晚期损失质量的速度，地球的最终命运依旧存在不确定性。
研究者们参考了距离地球约 183 光年的红巨星 L2 Pup 的真实质量损失数据，认为其质量与未来的太阳接近，是一个不错的参考对象。发现其更符合实际的质量损失情况下，地球向外迁移的速度恰好足以避免被太阳吞没，使得“幸存”的可能性略高于“毁灭”。
不过，对于人类来说，这项发现的意义更多是学术探讨，而非现实中的“救命稻草”。大多数科学家认为，随着太阳逐渐老化，亮度和温度将不断升高，预计在大约 10 亿年后，地球海洋将被彻底蒸发，整个星球将无法居住，而这一切发生的时间远早于太阳膨胀成红巨星。
尽管届时人类可能早已灭绝，但研究地球是否能够幸存，仍对理解行星系统如何随恒星演化而变化具有重要意义。研究人员表示，未来随着更多类似太阳的濒死恒星观测数据的积累，这一理论框架还将进一步完善。
研究人员在论文中写道：“这将使我们能够开展演化恒星周围行星轨道演化的统计研究，并帮助我们更准确地约束地球-太阳系统的未来演化过程。”
这项研究于今年 6 月发表在《天文学与天体物理学》期刊上。
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原文链接：[点击查看](https://www.ithome.com/0/974/272.htm)
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