如果有一天太陽突然消失 人類將何去何從？

12-09 12:07　中國科普博覽

出品：科普中國

制作：鷹眼

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清晨一睡醒，溫暖陽光就陪伴床邊，對此我們已習以為常。你有沒有想過，有一天，太陽會不告而別？首先澄清一點，太陽突然消失的可能性很小。不過這仍不失為一個有趣的科學設定。太陽質(zhì)量約是地球的33.3萬倍，直徑約是地球的110倍，它每秒產(chǎn)生的能量大致相當于1000億顆氫彈。巨大的質(zhì)量使之成為太陽系的無敵王者，它借助自身的引力把八大行星羈留在各自的橢圓軌道中。

太陽消失的那一瞬間，地球上的人類其實是毫不知情的，在大約8.5分鐘后我們才會意識到這一可怕的情形。為什么呢？因為陽光抵達地球需要8.5分鐘。這幾分鐘內(nèi)，我們?nèi)阅芸吹綉以诳罩械奶?，然而那只不過是如同幽靈一般的幻像。

最后一批光線穿越過茫茫太空抵達地球后，地球?qū)⒂肋h被夜晚所籠罩。人類家園被黑暗和極寒覆蓋。皎潔的月亮失去了光源的依附，將立刻淪落為太空中一顆死寂的冰冷星球。

當?shù)厍蛟僖蚕硎懿坏疥柟獾挠H吻時，植物立刻停止了光合作用，但它們不會立即死去。大多數(shù)植物將在幾周內(nèi)死亡。由于新陳代謝緩慢、儲備了大量養(yǎng)分，一些大樹或許還能存活幾十年。但永久的黑暗意味著食物鏈根基的崩塌，食草動物、食肉動物以及人類的食物將越來越少。

太陽消失后，在出現(xiàn)食物匱乏這個嚴峻問題之前，人類先要擔心如何在極寒天氣中自保。電影 《雪國列車》有一個情節(jié)，在這部暗黑系科幻電影中，一個人因違反列車規(guī)定而遭到懲罰，不得不把手臂伸到列車外，七分鐘后手臂凍成了冰還被殘忍地敲碎。

如果我們把一杯熱騰騰的咖啡放到冰箱中，它不會馬上冷卻下來。同理，如果太陽這個最大熱源不見了，地球表面溫度的變化并不會像黑暗那樣降臨得如此快速和徹底。此外，在幾百萬年內(nèi)，由于放射性元素衰變，地球內(nèi)部仍會保持著至少比周邊太空高的溫度。

但是，地表的人類就慘了。太陽消失一周后，全球平均地表溫度將降至大約零下20攝氏度，一年后則降到零下近100攝氏度。相較之下，《雪國列車》中的冰雪災難簡直不值得一提。

海洋的表層將完全凍結(jié)，由于寒冷空氣被海面的冰層隔絕在外，再加上潮汐作用、火山活動和地熱等因素的影響，海洋深處的海水將在數(shù)百萬年內(nèi)保持液體狀態(tài)——還不至于被凍成實心的大冰塊。而這里恰恰成為地球生命最后的安樂窩。

除了從太陽獲得能量外，地球自身也儲備了大量熱量。深海處的洋底熱液裂口不斷發(fā)散出熱量，維持著周邊復雜生態(tài)系統(tǒng)的繁榮發(fā)展。哪怕太陽不復存在，這里的微生物仍將無憂無慮地生活下去，因為它們靠大洋深處的地熱獲取食物和能量，與太陽沒半點關(guān)系。

再過數(shù)百萬年，地球的溫度將穩(wěn)定保持在大約零下240攝氏度，此時從地球內(nèi)核釋放的熱量將等同于地球輻射到太空中的熱量。

地球大氣層這個隱形保護盾也將崩潰瓦解。大氣層中的不同成分會在不同時間凍結(jié)，如同分層的色彩不同的雪一樣，落到地面上。

人類的“諾亞方舟”

如果技術(shù)允許，人類可以打造堅固的潛水艇或庇護所，在海洋最溫暖的深處繼續(xù)活下去。但更具吸引力的方案是，尋找由核能或地熱供能的棲息地，例如，冰島。這個島國已利用地熱為87%的家庭供能，這里的火山地熱能源可供人們使用數(shù)百年。

但是除非人類能夠及時打造出足夠多的裝備齊全的庇護所，否則少量幸存者也無法維系長久的繁衍生息，人類這個種族也就難以為繼。

失去引力約束，地球開溜了

地球與太陽的另一層親密關(guān)系體現(xiàn)在引力上。根據(jù)廣義相對論，太陽消失后，地球也需過一段時間才能感覺到太陽引力的終止。愛因斯坦關(guān)于引力傳播速度等同于光速的百年預言已得到證實。因此，在8.5分鐘內(nèi)，地球仍將在原先的公轉(zhuǎn)軌道上運轉(zhuǎn)。但接下來，地球?qū)⒚媾R什么樣的命運？

想象一下，在繩子一端綁上一塊石頭，然后抓著繩子另一端甩動，若突然松手，石塊會沿著直線飛出去。地球的公轉(zhuǎn)速度是每秒30公里，太陽引力消失后，地球的運行速度將保持不變，并且會像前面描述的石塊那樣繼續(xù)向前運動，脫離原先的橢圓軌道，開始了艱難的流放之旅。

如果沒有撞到其他行星、小行星或彗星，奔走了43000年后，地球?qū)M跨4.3光年的行程 （最近的恒星半人馬座α星與地球之間的距離是4.3光年）。10億年后，地球?qū)⒃诨男U太空中完成10萬光年的游歷 （整個銀河系的長度是10萬光年）。

讓人憂心的是，一個不小心我們這個小小的星球就可能被黑洞吞噬?；蛟S，它會因另一顆恒星的“傾慕”而被拉進引力軌道中，重新開始一場不離不棄的愛戀。

太陽系大家族分崩離析

太陽消失后一周內(nèi)，承受最大沖擊的不是地球表面，而是太空。首先，日鞘將隨之逝去。日鞘是太陽系外的邊界，是保護整個太陽系免受大量輻射和粒子侵擾的磁場。日鞘潰散后，所有輻射將立即侵入太陽系。

與地球類似，原本被約束在各自公轉(zhuǎn)軌道上的其它行星也將沿著直線各奔前程。太陽系這個大家庭就此分家了。

有趣的是，如果太陽突然消失，短時間內(nèi)我們?nèi)阅苡^測到太陽系中的其它行星。

例如，木星距離地球最近時，兩者相距約33光分，這意味著太陽失蹤后一個多小時內(nèi)，雖然這個巨型燈泡已然熄滅，我們?nèi)匀荒軌蚩吹侥拘?。原因在于，殘余陽光抵達木星并反射回地球需要一個多小時的時間。

人類拯救病危的太陽

上圖顯示的是水星從容地掠過布滿日珥和暗條的太陽盤面，幾個人十分專注地觀看著眼前水星凌日的景象，表情或凝重或沉醉，若有所思。如果太陽死亡，他們將再也看不到這一天文奇觀。這是電影 《太陽浩劫》中的一個片段。雖然某些情節(jié)缺乏科學常識，卻是一部與太陽相關(guān)的精彩的末日電影，值得觀看。電影設定的未來世界中，太陽的壽命已接近尾聲，陽光不再普照，地球越來越冷寂?？茖W家們集結(jié)了地球上所有資源制造了一枚強力核彈，并希望把它射入太陽，讓它重生。八人團隊背負著拯救全人類的使命，乘坐飛船開啟了飛往太陽的悲壯遠征。

看看窗外，還好，太陽沒出事，現(xiàn)世依舊美好。安心吧。

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