如果地球突然停止环绕太阳的运动会怎样呢?比如地球撞上了一堵看不见的墙,当然这是完全不可能的,这是不会发生的。
在我们开始想象地球完全失去轨道速度的恐怖后果之前,让我们先来讨论下其中涉及的物理学。
地球以大约每秒30公里的轨道速度围绕太阳运动,这正是地球所需的速度来抵消来自太阳将其向内拉的引力。如果太阳突然间消失,地球将以30km/s的速度沿着一条直线向前运动(切线方向),这就是轨道的原理。
如果地球的轨道速度加快,那它将进入一个更高的轨道进行补偿。而如果地球的轨道速度放慢,那它将落入一个更低的轨道进行补偿。而如果地球的轨道速度直接降为零呢?那我们就要直接被烤熟了。
首先,让我们来想象一下如果地球突然停止下来将会发生什么。正如上面所提到的,地球的轨道速度是30 km/s,这意味着如果地球突然停下来,在其之上的所有东西都仍有30 km/s的惯性。而地球的逃逸速度大约是11 km/s,换言之,地球公转方向前侧的所有东西都会飞入太空,继续沿着地球围绕太阳的轨道前进。而在地球公转方向后侧的所有东西将会与地球撞成粉碎,这将是悲惨狼藉一片。
但即使地球缓慢地停下来,这仍然会造成凌乱不堪。由于失去了向外的向心力来用于抵消向内拉的引力,地球将开始坠向太阳。
这需要多长时间呢?来自康奈尔大学的Ask an Astronomer的Dave Rothstein博士对此进行了计算。根据Rothstein博士,这整个旅程将持续大约65天。穿过金星的轨道需要41天,而在第57天,地球将跨过水星的轨道。
随着时间的推移,地球因越来越接近太阳而变得越来越热。《连线》杂志的Aatish Bhatia做了一些进一步计算来估算温度。在自由下坠一个月之后,地球上的平均气温将上升到50摄氏度。而在第50天,平均温度将达到125摄氏度。而在终结之日,平均温度将高达3000摄氏度……之后就是终结。
当然,这是完全不可能的,没有力量可以使地球停止公转。然而,有一个可能的情况是地球被拉向太阳。在遥远的未来,太阳将会变成一颗红巨星并向外膨胀,吞没水星和金星的轨道。关于是否会吞没地球在天文学家之间还存在争论。
我们就假设可以。在这种情况下,地球将处于太阳的大气层之中,然后在其环绕太阳运动时会与太阳物质不断摩擦,并螺旋向内。当然,在这一点上地球是绕着太阳内部运动,因此坠入太阳已经发生了。
所以就是这样,地球大约需要大约65天坠入太阳,然后消失在一阵等离子体中 。
天文学家首次拍摄到环绕年轻恒星的水之雪线
天文学家刚刚宣布了一项大发现,位于智利的阿塔卡玛大型毫米波天线阵,捕捉到了环绕猎户座V883这颗距离地球1350光年的年轻恒星的“水之雪线”。 这也是我们首次在形成年轻恒星的“圆盘碎片”上看到水之雪线,之后这团物质还有望诞生出新的行星。该区域的温度和压力以足够低,所以能结成冰和其它尘埃粒子。
通常情况下,科学家们并不能在岩石碎片中见到如此分明的冰雪线条。但恒星一次猛烈的推动作用,让它们退到了足够远的地方,而ALMA亦有幸拍下了这张照片。
该场景由坠入猎户座V883的碎片所催生,圆盘内区加热、增加了恒星的亮度、也将雪线推到了比通常更远的地方,下面是圆盘上的岩石碎片和外部的水冰区域的实景图。
圆环中间是较小的岩石行星可能诞生的地方,圆环外侧则有望形成气态巨行星。这点和我们的太阳系很像,只是猎户座V883正处于更早期的阶段。
ALMA的这一最新发现将刊登在7月14号出版的《自然》期刊上,标题为《在原恒星爆发期间的水雪线景象》(Imaging the water snow-line during a protostellar outburst)。
论文一作为智利迭戈波塔利斯大学的天文学家Lucas Cieza,合著者为美国普林斯顿大学的天文学家Zhaohuan Zhu。