我们能用巨大的推进器改变地球的轨道吗？|太阳|地球

　　美国国家航空航天局喷气推进实验室的NEXIS离子推进器是一个长期推进器的原型，可以在很长的时间尺度上移动大质量物体
　　当太阳变成一颗真正的红巨星时，地球本身可能都会被吞没，并且肯定会经历前所未有的炙烤。然而，如果我们能在此之前让地球远离太阳，不仅能避免地球被吞没，地球上的生命也能再延续数十亿年

　　新浪科技讯 北京时间10月15日消息，据国外媒体报道，将我们的地球迁移到一个更安全的轨道上，或许是在所有冰川融化之后保护地球生命的唯一方法。

　　在已知的宇宙历史中，地球最稳定的属性之一就是其围绕太阳运行的轨道。在过去的45亿年，即使发生了一系列奇妙的事件——大规模撞击、月球形成、地球自转持续放缓以及生命的出现等——地球围绕太阳的轨道也几乎没有变化。甚至如果我们考虑太阳系和银河系中所有其他物体的引力影响，地球也仍有超过99%的可能性继续保持原有轨道，不会发生任何可察觉的变化。

　　从长远来看，这将给整个地球带来一场无法避免的灾难。即使是全球变暖所造成的最坏情况，包括温室气体浓度不受控制地上升，导致严重的气温上升和地球上所有极地冰川的融化等，与太阳辐射最终造成的后果相比也显得苍白无力。如果地球轨道没有显著的变化，不断增加的太阳能量输出将在未来10到20亿年内蒸发掉地球上所有的海洋，可能会杀死地球上所有的生命。

　　有没有办法让地球摆脱这种命运？答案是肯定的，那就是改变地球的轨道，将我们的星球家园迁移到太阳系的另一个位置。这可能是我们最后，也是最理想的希望。也许我们需要在南极建造一台巨大的推进器，才能最终拯救整个地球。

　　环境问题

　　这是我们现在所见到的太阳，它的温度、能量输出和与地球的距离决定了地球仍处于宜居状态。随着太阳能量输出的增加，我们必须把地球移到距离太阳更远的轨道上，否则太阳辐射的增加将会使所有海洋蒸发

　　如果你认为我们当前正在经历的全球变暖已经非常糟糕，那你或许可以了解一下太阳可能给未来的地球带来什么影响。今天，地球气候变化和气温上升的主要原因与太阳无关，而是由工业革命以来人类活动造成的大气变化所驱动的。人类向大气中排放了大量温室气体（主要是二氧化碳和甲烷），加上水汽浓度长期的反馈驱动，使地球的能量收支在过去近200年间发生了巨大变化。

　　在寒冷的天气里盖上毯子，可以帮助人体更好地保存体内的热量，防止热量被辐射出去；与此类似，大气中温室气体的增加也有助于地球保持热量。正如2021年诺贝尔物理学奖得主真锅淑郎在50年前提出的那样，二氧化碳浓度增加一倍会导致地球温度上升2摄氏度甚至更高；在最坏的情况下，温室气体增加会导致地球上所有极地冰川在几千年内融化。当然，地球历史上并不是没有出现过完全无冰的情况，但这对如今地球上的人类和其他生命而言却是非常糟糕的。

　　不过，随着时间的推移，太阳可能会给地球带来更严重的影响。在太阳内部，核聚变只发生在核心，那里的温度超过400万K；在核的最中心，温度可高达1500万K（相比之下，太阳表面的温度约为5800K），那里的核聚变反应速率会随温度升高而迅速增大。但随着时间的推移，问题来了：

　　不同温室气体排放场景的预测，以及它们到2100年将导致的变暖程度。请注意，任何更乐观的场景都需要二氧化碳排放量显著而迅速地下降，但这一点目前还无法实现
距离光源越远，辐射通量就越小。图中显示了亮度与距离呈平方反比关系

　　1）太阳核心将相当数量的氢转化为氦；

　　2）氦在内核中聚集，但此时还不能进一步聚变；

　　3）浓缩的氦导致引力收缩，进而导致太阳内部升温；

　　4）内核的温度升高，导致"400万K及以上"区域扩大，占据更大的内部空间；

　　5）这导致太阳的核聚变速率逐渐增大，从而增加了太阳的总能量输出。

　　随着越来越多的太阳能量到达地球，地球上的防御和反馈机制便逐渐"力不从心"。一旦全球平均气温上升到100摄氏度以上，所有海洋都将会蒸发。这一情景可能发生在10到20亿年后。无论从何种角度，这都将标志着地球上复杂生命不可避免的终结。

　　能量问题

　　尽管地球轨道在不同的时间尺度上经历着周期性的振荡变化，但也有一些非常小的长期变化会随着时间累积起来。地球轨道形状的变化与这些长期变化相比是很显著的，但后者是累积性的，因此也会对地球产生重要的影响

　　如果不能阻止太阳升温，那么让地球远离太阳也许可以作为最终的解决方案。亮度和距离之间有一个简单而直接的关系：每当你与光源的距离增加一倍，你感受到的亮度就减少四分之一。以此推算，如果太阳的能量输出增加10%，我们只需要将地球与太阳的距离增加4.9%，就能保持接收到的能量不变。

　　由于目前太阳的能量输出每过10亿年就会增加10%，因此这是一个长期的问题，但如果我们想让地球继续保持宜居，总有一天就必须解决这个问题。乍看之下，使地球轨道改变几个百分点似乎并不是一个特别艰难的任务。毕竟，地球绕太阳运行的轨道是椭圆的，离太阳最近的距离为1.471亿公里，最.............

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