50亿年后,太阳燃尽氢燃料,膨胀成一颗红巨星,把地球一口吞掉。这个结局写在几乎所有天文教科书里,科学家争论的只是吞没的细节,很少有人怀疑这个结局本身。
6月19日发表在《天文学与天体物理学》期刊上的一项新研究说,这个结局可能搞错了。地球有机会逃出去。
太阳靠核心的氢聚变维持燃烧,氢烧完之后,它会猛烈膨胀,变成一颗红巨星。等氦也烧完,它还会再膨胀一次,变成一种叫渐近巨星支(AGB)星的东西。两次膨胀之后,太阳的表面会逼近甚至越过地球现在的轨道。
这个过程中,有两股力量在争夺地球的命运。
第一股力量把地球往太阳里拽。膨胀的太阳内部会产生剧烈的潮汐波,道理和月球引力搅动地球海洋一样,只不过这次被搅动的是太阳自己的气体。潮汐波消散时释放的能量像刹车一样把地球的轨道拉低,让它螺旋坠入太阳。
第二股力量把地球往外推。太阳膨胀的同时会通过恒星风大量丢失质量,质量变小,引力就变弱,地球的轨道就会自动向外漂移。
地球的生死,取决于这两股力量谁赢。论文第一作者、比利时鲁汶大学的天体物理学家 Mats Esseldeurs 说:潮汐拖拽占上风,地球就被吞掉;质量损失占上风,地球就退到一条比太阳半径更大的轨道上,活下来。
过去几十年,科学家普遍认为潮汐拖拽会赢。但他们用的潮汐耗散模型比较粗糙。过去15年里,恒星潮汐物理学取得了不少进展,新的计算显示,巨星内部的潮汐耗散比之前预想的要弱。拖拽力没那么猛。
刹车变弱,逃生的机会就变大。
另一个关键突破来自一颗叫船尾座L2的恒星。这颗星是太阳的“老表亲”,质量和太阳接近,但已经走到了生命末期。研究团队用它来估算太阳晚年到底能丢掉多少质量。实测数据比纯理论靠谱得多。
综合这两方面的新证据,同一研究的合作者、法国CEA巴黎-萨克雷中心的天体物理学家 Stephane Mathis 说:在目前的知识水平下,地球可能会远离太阳,而不是像之前预测的那样坠入太阳。
火星也能逃掉。但水星和金星没这个运气,它们离太阳太近,会被膨胀的火球不可逆转地吞没。
太阳吞完能吞的一切之后,最终会收缩成一颗白矮星,一个极度致密的残骸。没有聚变反应再为它供能,它会慢慢变暗,慢慢变冷,在宇宙里安静地熄灭。
而地球,如果真的逃出来了,会在一条更远的轨道上绕着这颗冷却的残骸继续转下去。阳光已极其微弱,没有海洋,没有生命,但至少,地球还在。
~~~~~~
图为重获新生:我们的星球或许能逃脱被膨胀太阳吞噬的命运,图源:AFP
信源:Rey, Bénédicte Salvetat. "The Sun may not engulf Earth after all, scientists say." phys.org, 19 June 2026
