电影《流浪地球》中的地球为何流浪？

元旦，《流浪地球2》将上映。 简要回顾一下第一集及其科学设置。 太阳出了问题。

在《流浪地球1》，天文学家确认太阳开始膨胀，地球持续变暖，100年后太阳吞噬地球轨道，人类文明的存亡开始倒计时。 世界人民空前团结，制造行星引擎驱动地球前往邻星。

离开电影，站在地上，原地踏步……什么都没发生。

整个地球的总质量接近6000000000000000000000公斤(另一个数，24个0 )，相当于整个人类体重总和的几万亿倍。 用这么大的质量对抗自己强大的重力，当地球受到自己的重力时，不会随意消沉，也不会收缩。

太阳的总质量是地球的几十万倍，即使比地球强大得多的自身引力也无法压迫太阳，这是因为支撑太阳的是另一种力量——光的辐射压力。

太阳的重力指向中心，发出的光辐射指向外部，两种力平衡，我们有一个稳定发光的太阳。 稳定的太阳对我们来说意味着生存的必要环境，意味着今天我们理所当然地看到了。

但是，太阳并不是一直这么稳定。

新的太阳相对暴力，制造核聚变反应的机制尚不成熟，外部笼罩在浓密的分子云中，整个太阳不像青春期的孩子那样晴朗。 衰老的太阳失去了原有的能源，用替代的机制输出放射线也越来越不正常。

只有今天这样壮年的太阳，年富力强。

在太阳中心深处核聚变不断进行。 在高温高压的环境下原子核不得不合二为一，原子和原子之间本能的排斥力也变得难以抵抗挤压它们的力，最终原子核重新排列，质子和中子再结合成为氦原子。 这样的过程伴随着巨大的能量释放。 释放出的能量来到地球，是我们看到的太阳。 这是宇宙中效率最高的“发动机”，能量不断制造，新的原子被合成并储存在太阳中心，但对整个太阳来说体积和质量的损失可以忽略不计。

太阳作为“原子制造机”已经存在了将近45亿年，这种情况今后也会持续45亿年。 但是，如果太阳中心的氢原子被消耗，合成新原子的材料库存不足，一切就会结束。

50亿年后，太阳中心的氢几乎变成氦，无法向外辐射能量，当向内的重力开始支配一切时，太阳中心向内陷落，内部温度上升，对非核剩余的氢产生更强的反应，外层物质被向外挤出

之后，整个太阳继续向外膨胀，产生能量的效率大幅下降，以前的黄白色光消失了，取而代之的只是橘红色的暗光，太阳以巨大而红色的姿态进入生命的最后阶段。 此时的太阳核继续向内收缩，核温度持续上升，点燃过去的反应产物氦，氦开始新的核反应释放能量。 在这个反应过程中出现了短暂的氦爆炸现象，被称为“氦闪”。 随着氦燃烧的巨大变化，太阳的外层持续膨胀，变成了“红色巨星”。 金牛座的阿尔德巴郎和牧夫座的大角星正在走向这样的阶段。

太阳膨胀的过程，使壮年时黄白色的光的太阳变成了红色，使太阳变成了巨大的红色巨星。 红色巨星的颜色意味着表面温度比过去下降了几千度。 但是由于膨胀的尺寸，红色巨星的亮度急剧增加，相当于稳定阶段太阳亮度的10000倍。 同时，地球和太阳的表面急剧接近，感觉到了温度的急剧上升。

在这个过程中，太阳的剧烈辐射吹走了外层大量的质量，失去质量的太阳对地球的引力自然减少。 结果，地球和太阳的距离变远，以更大的轨道绕太阳转，几乎接近今天的火星轨道。 但是最终膨胀的太阳可以吞噬太阳系最内层的水星、金星和地球，红色太阳的边缘逼近火星的轨道。

这不是《流浪地球》的想象，这是真正的命运。 太阳半径扩大250倍，就相当于短时间内西瓜变成了电影院。 怒吼的太阳风席卷了世界，地球变成了焦土，之后死在了巨大的太阳火球中。

燃烧殆尽的太阳将自己的壶抛出，只剩下一个致密的细胞核，就像烧了的炭火一样渐渐冷却，这就是白矮星。 白矮星的质量只有第一个太阳的一半。 被扔出的壶是尘埃和气体，它们被吹到宇宙空间，扩散开来，形成了巨大的云雾状，这就是行星状星云。 就这样，太阳把它制造的新原子通过尘埃和气体送回了宇宙。 富含新原子的尘埃和气体慢慢漂浮、扩散、冷却，使——太阳系的墓地保持沉默。

每天，在整个可观测宇宙范围内，数亿颗恒星诞生，同时数亿颗恒星走向生命的终点。 对地球和地球上的生命的灭顶之灾，只是宇宙的常态。《流浪地球》所说的太阳提前进入老化阶段，将在未来100年内膨胀为红色巨星。 感谢太阳及其引力定律，这一切还没有发生。

作者：高爽科普作家，海德堡大学天文学博士

审核：刘茜北京天文馆研究员返回搜狐，查看更多

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