如果地球距離太陽近一點的話,地球上的海洋是不是都會變成水蒸氣?

時間史


這個問題看起來比較複雜,且沒有真實可對比參照,很難想象。

其實,簡化起來思考,就是一個處於太陽系中“宜居帶”的寬度問題。

宜居帶,其實就是指一顆恆星周圍的一定距離範圍,在這一範圍內水可以以液態形式存在,由於液態水被科學家們認為是生命生存所不可缺少的元素,因此如果一顆行星恰好落在這一範圍內,那麼它就被認為有更大的機會擁有生命或至少擁有生命可以生存的環境。

宜居帶定義的一個很重要參考因素,就是水能以液態形式存在。

1978年,天體物理學家邁克爾·哈特做了一個模擬計算,結果令人驚訝。他在計算中考慮了太陽光度隨時間的變化。40億年前,太陽的光度只有現在的70%。隨著太陽光度的增加,宜居帶向外推移。哈特將地球所處的狹窄條帶隨整個太陽系演變而向外推移的範圍稱為“持續宜居帶”。

他的計算表明,如果地球與太陽的距離再遠1%,在地球演化史上將會出現一個不可逆轉的冰期,而如果距離再進5%,它也可能出於一個不可逆轉的溫室狀態。假若地球的軌道更扁一些,上述的距離限制會更加嚴格。

在討論宜居帶問題之前,需要先引述“天文單位”的概念,並回顧幾個重要數據。

天文單位,是天文學中計量天體之間距離的一種單位。以A.U.表示,其數值取地球和太陽之間的平均距離。

國際天文學聯合會1964年決定採用1A.U.=1.496x10^8千米,自1968年使用至1983年底;又於1978年決定改用1A.U.=149597870千米,從1984年開始使用。

2012年8月30日第28屆國際天文學聯合會大會發表了B2決議,全票通過更改天文單位的定義。規定將天文單位的長度確定為149597870.7千米,不再是一個不斷變化的數值。

地球半徑:6378.137千米(赤道)
遠日點距離:152,097,701.0km(地球距離太陽最遠)
近日點距離:147,098,074.0km(地球距離太陽最近)

以上數據不難得到,地球距離太陽的距離本身也不是固定的,遠日點與近日點相差4,999,627km(約0.033AU)。

事實上,現在很多人認為哈特計算的宜居帶過於狹窄,因為有幾個效應他沒有考慮到,其中很重要的就是“二氧化碳—硅酸鹽循環”其作用就像空調一樣將地球的溫度調節在一個合適的範圍。二氧化碳含量現在只佔地球大氣的0.03%,但它是一種溫室氣體:它的紅外線吸收性質可以阻止輻射到地球表面的熱量重新發散到太空中。

二氧化碳—硅酸鹽循環的調節開始於地表風化作用,當行星比較溫暖時,充分的光照和降水沖刷作用會使得風化速度加快,此時,從硅酸鹽中釋放的金屬離子將大氣中的二氧化碳沉澱成碳酸鹽,從而使大氣溫度下降。

當地表太冷的時,風化作用和二氧化碳的沉澱速率會下降,而火山釋放的二氧化碳使溫室效應增強,進而使大氣溫度重新升高。

這種負反饋效應使“持續宜居帶”加寬,也讓確定宜居帶的條件變的更加複雜。

據此,美國濱州州立大學的天體生物學家詹姆士·卡斯廷和他的同事將“持續宜居帶”定義為:在恆星周圍的一個類地行星,擁有一個含有氮氣、水和二氧化碳的大氣,並且形成的氣候可以維持以水為基礎的生命。

1993年,他們推算出太陽系持續宜居帶的寬度在0.951.15個AU(天文單位)。這個寬度比哈特計算的結果寬的多。不過,相對於AU(天文單位)概念,這個寬度實際上仍然很窄。

以0.95個天文單位的下限,也就是說地球整體軌道向太陽再靠近7,479,893.5km(約0.05AU)也是“安全”的,即地球上仍然有足以維持生命存續的液態水。

當然,如果真的出現這種情況,地球環境會比當前更加惡劣,局部地區的高溫、乾旱、暴雨、颶風等極端天氣的出現頻率會大大增加。如果有充足的時間予以生命的進化,人類也許完全可以適應“整體搬遷”後的新環境。

所以,迴歸題主的問題,可以從兩個方面回答:

地球橢圓軌道自身的遠近(遠/近日點差)

如果地球距離太陽“近一點”的話,當這個“近一點”在4,999,627km(約0.033AU)範圍內,地球運行軌道沒有變化,一如既然的四季循環規律,完全不用擔心海洋是否會被蒸發幹,這或許並非題主問題的本意。

太陽系宜居帶上下限範圍(整體軌道遷近)

如果地球整體軌道(遠日點和近日點)在7,479,893.5km(約0.05AU)範圍內再“近一點”,假設不考慮天體間其他因素的影響(如軌道傾角和偏心率、萬有引力引起的變形和潮汐等現象),短期內,由於極地冰川及凍土層

的融冰,補充了海洋中蒸發的水量,海洋不會出現乾涸現象。

受太陽光照和太陽風的影響,地球大氣層構成比勢必會改變。大氣水分子含量大大提升,循環速度及規模也會加劇。當達到一個新的溼度比後,依然處於規律的變化循環。


番外篇
如果這個“近一點”大大超過0.05AU時,太陽風會慢慢“吹”走地球外圍大氣(包含其中的水蒸氣),海洋會持續蒸發補充大氣中的水含量,最終導致海洋乾涸。而由於臭氧層被極大破壞,溫室效應和強烈紫外線等作用,在海洋乾涸之前,人類早已無法在地球上存在。

一週刊


地球與太陽之間的距離可以說是恰到好處,是一種天然的極佳的搭配,所以才會孕育出十分罕見的地球上的生命。

如果地球離太陽近或太陽遠一點的話,那對地球上的生命來說那就是極大的考驗,那麼我們現在就來說說地球離太陽近會是一種什麼情況,如果地球離太陽近的話,是不是地球的表面溫度會升高,當地球的表面升到一百攝氏度左右的時候,地球上的水無論是河水還是海水是不是就像我們家裡的燒開了的水一樣永不休止沸騰下去,水是有限的,總有一天水會燒乾,就算是隻有個80攝氏度那也不得了,地球上的水遲早也會被曬乾或變成水蒸氣蒸發掉的,也就是說有一天地球上就真的沒有水了,就算那個時候人類再怎麼發達,沒有水了還能生存嗎,所以說,現在的地球離太陽的位置是極佳的位置,偏上偏下都不行,甚至都不可能出現生命。

那麼我們就來看看地球上下週圍的鄰居吧,地球是處在太陽系行星當中的第三位,這個位置是一個最恰當的位置,因而它造就了生命的成長,而在最近的水星和金星,由於離太陽太近其表面溫度都是幾百度那上面肯定沒有水的生命也是無法在上面生存的,再看後面的鄰居,火星,木星,土星等,這些星球由於離太陽太遠,太陽光照射到那裡後跟本沒有任何的溫暖,所那些星球上的溫度特別的低,如果是晚上的話都會降到零下幾百攝氏度,更別說還更遠的海王星和冥王星了,那些地方就算有水的話那也是冰山一片,極度嚴寒。


書畫大世界


是個有趣的問題。

我們認真考慮一下,太陽到赤道與南北極,距離相差多少?在太陽到地球的宇宙尺度來看,這點距離是微不可查的,但是現實中南北極和赤道的溫度差異極大。

問題就來了,是太陽到赤道與南北極的這點距離差異,造成如此巨大的溫度差嗎?假如地球靠近太陽與此同樣多的距離,南北極會像現在的赤道那麼炎熱嗎?

答案是否定的。

太陽加熱地球,不是直接溫度傳遞,而是通過光輻射。

赤道與南北極的溫度差異,在於對太陽光的折射和吸收不同。太陽直射赤道,陽光被折射少,吸收多,所以赤道溫度高。射向南北極的陽光,被大氣折射的多,吸收的少,所以南北極溫度低。

理解上面的內容,再來看地球靠近太陽。此時只有一個數據發生變化,光照強度加大。相同的地球面積,收到的光數量變大了一些。

這會造成溫度升高,但是隨之而來就是水汽增多,類似於陰天,於是地表收不到陽光,陽光在大氣層高處被反射折射和吸收,吸收增加的溫度會流失到寒冷的太空,地球不會明顯增加溫度。熱空氣上升,冷空氣下沉。

只有一種情況會顯著增加溫度,那就是沒有水汽,晴朗的天空,陽光爆射地表,地表溫度升高,二氧化碳之類的溫室氣體,阻止地表溫度流失到太空,地球溫度會持續上升。

但是這是不可能的。

原因在於地球有足夠的質量,足夠的引力控制大氣。水蒸發到一定程度就會妨礙陽光照射地表。而水蒸氣又被地球引力控制住,不會輕易逃逸。

這就是說,地球靠近太陽一些,不會溫度增加很多。

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有一點,我也是最近才明白,地球的引力會在靠近太陽時,被太陽引力抵消更多,面向太陽的區域,大氣受到地球引力會變小,大氣會從這裡漏向太空。地球的自轉對此無能為力,地球的公轉會讓漏向太空的大氣無法回收。地球會像彗星一樣,留下那些逃逸的大氣,逐漸減小自己的質量,進入惡性循環,好在質量的減小,地球與太陽的引力變小,地球會慢慢遠離太陽,被太陽抵消的控制大氣的能力上升。也就是會恢復到相對穩定的一個軌道。行星和恆星的博弈不是短暫的你死我活。

說一下我們所在經緯度的四季問題。相同的地方,為什麼會有炎熱的夏季和寒冷的冬季?不是離太陽的距離造成,而是看這個區域是否處於太陽直射區域。夏季,地球轉動後,這片區域被太陽直射,散射折射的陽光少,吸收的陽光多,所以炎熱。南北極在地球轉動過程裡,從來不被太陽直射,那裡的陽光被折射的多,所以哪裡常年寒冷積雪。

我這篇文字核心內容就是對光照的吸收和折射。有現實意義。現在都在說全球變暖,南北極冰層消融。官方說法是地球的保溫效果上升,因為人類的二氧化碳排放量增加。那麼我們就要問,當前大氣中的二氧化碳等溫室氣體比例佔多少?增加了多少?這一點大氣比例的變化能夠導致全球升溫嗎?

更合理的角度是,是否我們的大氣折射率發生了變化,不能反射更多陽光,吸收了更多的光照,導致溫度的變化?這個和溫室氣體的影響力是不同的,局部的細微的大氣折射率變化,就能很大程度影響對陽光的吸收結果。


nqeebxyooj


關於這個問題,我認為大自然的變化均應存在正反二個方面的因素,我相信愛因斯坦的相對論。

現提出我個人的幾點看法僅供參考: 1. 在宇宙中因地球是圍繞著太陽公轉既有近處也有遠處,這從地球上的春夏秋冬便可體現出。那麼地球中的水究從何來,我的推測:是從地球冰封期的冰雪中,被太陽溫差不斷鎔化,同時又不斷循環作用而來,當冰雪、冰川鎔成水之後並不斷流向低谷,因此地球上就出現山川、陸地、江河湖與海洋,然後再慢慢地誕生植物覆蓋地球大陸和山川,當有了大面積植物出現並不斷髮展廣茂的成綠色地貌,相應植物便會從地下與空間吸收大量的水分和礦物質,然後這種水分和礦物質再與江河湖泊海洋水中的礦物質,在太陽的熱溫的作用下化為水蒸的晶體和氣體,然後再通過地球自轉運動及海洋流所產生的巨大氣流衝向天空,故而形成一種清潔而又有益的化合元素的大氣,當這種大氣在地球上空形成到一定厚度,便有著抗太陽熱與抗紫外線和將進入地球的外來隕石燒化或爆炸的能力,這應該就是我們地球上空大氣層保護神。

現再回到主題,我想如果太陽蒸化海洋越多,而這種蒸化的水晶氣體在巨大氣流的作用下被帶向天空,前去補充大氣層的厚度,也有相當一部分會化為水晶雲層,並通過地冷暖氣流等作用化為雨水和冰雪,故而重回地球,因此而形成地球上水的循環。

2. 假如地球繞到太陽赤道部位,故使地球產生高溫,我想那也會有近面和遠面之分,在近面時地地與海灘會受到烤熱故而膨脹,因此就會吸收大量的海水入地儲存,當地球遠離太陽面,地球受寒冷就會慢慢收縮擠壓儲存的水,並通過相應的溫差轉換,從天地間重回地表和海洋,這也是有可能的。

當然地球如處在太陽赤道部,地球上的水也有可能被太陽高溫蒸化一部分,但在地球離太遠面時,地球上的各類有關礦物化合元素、樹林與各類植物,在地溫的作用下所,故而產生水蒸氣和水晶形轉化為新的水源,並起到新陳代謝的作用。總之我們的太陽系在沒有繞到銀河系的赤道部位,地球上空沒有出現二個以上象太陽一樣的恆星,地球上的水是難以完全被蒸化的。

3. 除非我們人類工業無休止地排放大量的有害烏煙、氣體和不斷的常規戰爭與核大戰等,所造成的無限有害烏煙和有害氣體衝向天空,嚴重地破壞大氣層保護神,故而迫使地球難以起到自身新陳代謝的作用,到那時地球就算處在太陽系不變的部位,我們這個地球上海洋的水也就有可能被慢慢蒸化而無再生,所以保護地球大氣層,就是保護地球萬物和人類。

歲月長流 衡陽少華 於2018年12月9日午夜作


歲月長流衡陽少華


幾個大的耀班,太陽風就把地球大氣吹跑了。地球前移到金星衛置不大。在地球前面有個超巨態行星,磁場強大,地球可往地走到水星金星之間距離4分之三。加上地球內部鐵核,自轉,與太陽之間摩擦產生磁場。水溫90度,不適合人類生存。換成紅婑星,太近,適居帶,也不行,綜合因素,天時地利。


天明蜂業


悟空實為愚公!成天提這些荒唐的問題佔用網絡資源有何意義?


老葉先生


越靠近太陽,地球的溫度也就越高,自然海洋中的水溫度也會升高,越來越多的液態水變成水蒸氣。溫度的升高,也會讓大氣中的分子運動更劇烈。

現在地球的大氣就在不斷的減少,當然這裡面也包括了水蒸氣。溫度升高會加劇這一過程,直到所有的水被蒸發。


她們叫我小魚


這要看近多少距離了,揮發量肯定增加了


外星人4013


錯、主要是高低級動物生存問題、


用戶6112395723365火


地球離太陽近一點只要人類可以生存,海洋水不會變成蒸氣。


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