參考消息網(wǎng)12月6日?qǐng)?bào)道 西班牙《阿貝賽報(bào)》網(wǎng)站11月30日發(fā)表題為《太陽(yáng)系將比預(yù)想的更早消失》的報(bào)道,全文摘編如下:
我們知道,所有恒星終將熄滅,包括太陽(yáng)。太陽(yáng)“死亡”時(shí),將把大部分物質(zhì)噴射進(jìn)太空,只留下一個(gè)致密的核,形成一顆白矮星。隨著時(shí)間推移,這顆白矮星將逐漸冷卻,最終成為冰冷、漆黑的巖石。
沒(méi)有人能親眼目睹這件事發(fā)生,因?yàn)楸藭r(shí)地球已不存在了。但這件事究竟會(huì)于何時(shí)發(fā)生呢?太陽(yáng)系的其他行星能存活下來(lái)嗎?幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),物理學(xué)家和天文學(xué)家一直在嘗試回答這些問(wèn)題。美國(guó)《天文學(xué)雜志》最新公布的預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,太陽(yáng)系行星消失的時(shí)間將比我們預(yù)想的早得多——大約在1000億年后,彼時(shí)將只留下“垂死的”太陽(yáng)。
美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校天文學(xué)家喬恩·津克、加州理工學(xué)院的康斯坦丁·巴特金和密歇根大學(xué)的弗雷德·亞當(dāng)斯在文章中寫(xiě)道:“了解太陽(yáng)系的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是天體物理學(xué)領(lǐng)域最久遠(yuǎn)的任務(wù)之一,可以追溯至牛頓時(shí)期。據(jù)牛頓推測(cè),行星之間的相互作用最終將導(dǎo)致太陽(yáng)系不穩(wěn)定。”
然而,進(jìn)行必要的計(jì)算比想象的要復(fù)雜得多。事實(shí)上,這個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的天體數(shù)量越多,情況就越復(fù)雜,預(yù)測(cè)其行為的難度也將上升。這就是所謂的“N體問(wèn)題”。
早在1999年,天文學(xué)家就預(yù)測(cè)太陽(yáng)系將在至少100億億(10的18次方)年間慢慢分崩離析。據(jù)天文學(xué)家估計(jì),100億億年正是木星和土星軌道共振“解耦”天王星所需的時(shí)間,那將是末日的開(kāi)端。
津克團(tuán)隊(duì)稱,這一估算結(jié)果并未考慮到某些重要影響因素,而這些因素可能導(dǎo)致太陽(yáng)系更早失衡。
因素1:太陽(yáng)
眾所周知,我們的最終命運(yùn)與太陽(yáng)的最終命運(yùn)息息相關(guān)。太陽(yáng)發(fā)光已接近50億年。一切證據(jù)表明,太陽(yáng)的氫儲(chǔ)備足以使其再發(fā)光50億年。燃料耗盡后,太陽(yáng)將在引力的作用下坍縮。引力將無(wú)阻礙地壓縮太陽(yáng),直至其溫度達(dá)到氦核燃燒的水平。氦是太陽(yáng)在整個(gè)生命過(guò)程中一直在合成的元素。
當(dāng)這個(gè)“核熔爐”再次被點(diǎn)燃時(shí)(此時(shí)燃燒的不再是氫,而是氦),太陽(yáng)“將反彈”并膨脹,如同一個(gè)巨大的橙色氣球,變得比之前更大。到那時(shí),太陽(yáng)將改頭換面,成為吞噬鄰近星球——水星、金星和地球——的“紅色巨人”。此后,太陽(yáng)將失去近乎一半的質(zhì)量,剩余部分形成一顆白矮星。
太陽(yáng)失去質(zhì)量將導(dǎo)致其對(duì)剩下行星的引力減小。
因素2:銀河系
研究人員認(rèn)為,在太陽(yáng)系繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,其他恒星將不可避免地靠近太陽(yáng)系行星并干擾它們的軌道,這種情況大約每2300萬(wàn)年就會(huì)發(fā)生一次。
研究稱:“如果我們考慮太陽(yáng)質(zhì)量的損失和外太陽(yáng)系行星軌道的‘膨脹’,那么太陽(yáng)系行星與其他恒星‘邂逅’將產(chǎn)生更大的影響。”
在考慮這些額外影響因素的情況下,津克團(tuán)隊(duì)對(duì)外太陽(yáng)系行星進(jìn)行了10次N體模擬。模擬過(guò)程分為兩個(gè)階段,即太陽(yáng)質(zhì)量損失之前和之后。
雖然10次模擬稱不上可靠的統(tǒng)計(jì)樣本,但研究人員發(fā)現(xiàn),每次的模擬結(jié)果總是類似的:太陽(yáng)逐漸演變成白矮星后,外太陽(yáng)系行星的軌道半徑將延長(zhǎng)(原因是引力減小),但仍保持相對(duì)穩(wěn)定。木星和土星形成5∶2的軌道共振,換句話說(shuō),木星每繞太陽(yáng)運(yùn)行5圈,土星就會(huì)繞太陽(yáng)運(yùn)行兩圈。這種共振已被人多次提及,其中就包括牛頓本人。
無(wú)論如何,有一件事可以肯定:當(dāng)這一切發(fā)生時(shí),人類已經(jīng)滅亡很久了,不會(huì)有人親眼目睹這一切。