新研究：地球逃离太阳“吞噬”命运的可能性增大 - 世界杯直播

一项新研究表明，地球在太阳演变成红巨星阶段有更大的几率避免被吞没。研究人员运用了更新的恒星与行星相互作用模型，发现太阳膨胀过程中对地球的潮汐引力作用比先前模型预测的要弱。这意味着，当太阳抛射其外层物质时，地球有更多时间逐渐向外迁移，甚至可能完全避开被吞没的命运。

然而，这项研究并未完全排除地球被吞噬的可能性。研究者指出，最大的不确定性已从潮汐力的强度转移到太阳在其生命末期会损失多少质量。比利时鲁汶大学天文研究所的 Mats Esseldeurs 表示，当前关于类似太阳的红巨星的观测数据倾向于支持地球能够幸存，但还需要更多数据来确认。

恒星在耗尽核心燃料后会膨胀成红巨星，引发行星轨道的一场“拉锯战”。一方面，增强的潮汐引力将行星拉向恒星；另一方面，恒星质量的减少会使行星轨道向外推移。这两种力量的此消彼长决定了行星的最终命运。

“推拉效应”分为两个阶段。随着太阳膨胀，潮汐力会消耗地球的轨道能量，使其逐渐靠近太阳。与此同时，太阳通过恒星风喷射大量气体，质量会大幅减少。根据 NASA 的说法，质量减轻会削弱太阳的引力束缚，促使行星轨道向外迁移，甚至可能扩大一倍。

Esseldeurs 解释说，地球的最终命运取决于这两种效应的微妙平衡。如果潮汐力占主导，地球将被吞没；如果恒星质量损失占主导，地球则会迁移到更远的轨道。

研究团队认为，过往研究结论不一，主要是因为对这两种竞争机制的处理方式不同。一些研究忽略了潮汐作用，另一些则使用了过时且可能高估了潮汐力的简化模型。

此次研究采用了新的潮汐力计算模型，该模型基于老年恒星内部结构和动力学变化，能够更准确地同时模拟潮汐摩擦和恒星风变化，并考虑了太阳在红巨星阶段可能出现的各种质量损失情况。

研究结果显示，即使采用新的、较弱的潮汐作用模型，水星和金星仍无法逃脱被太阳吞没的命运。而地球和火星则有可能安全穿越太阳的两个红巨星阶段，最终在围绕太阳演化后的白矮星遗骸上，于一条更大的轨道上运行。

尽管如此，研究人员强调，目前尚无法得出确定结论。由于天文学家仍无法精确测量类似太阳的恒星在生命晚期损失质量的速度，地球的最终命运依然存在不确定性。

研究人员参考了红巨星 L2 Pup 的实际质量损失数据，该星的质量与未来太阳接近。研究发现，在这种更符合实际的质量损失情况下，地球向外迁移的速度足以避免被太阳吞没，使得“幸存”的可能性略高于“毁灭”。

然而，对于人类而言，这一发现更多是学术上的慰藉。多数科学家认为，大约 10 亿年后，太阳亮度和温度的升高将导致地球海洋蒸发，星球变得无法居住，这远早于太阳膨胀成红巨星的阶段。

尽管人类届时很可能已不复存在，但研究地球的最终命运，对于理解行星系统如何随恒星演化而变化具有重要意义。研究人员表示，未来随着更多濒死恒星的观测数据积累，这一理论框架将进一步完善。

研究人员在论文中指出，这将有助于开展演化恒星周围行星轨道演化的统计研究，并更精确地约束地球-太阳系统未来的演化过程。

该研究已于今年 6 月发表在《Astronomy & Astrophysics》期刊上。