地球毀滅:被太陽施以“車裂”之刑

弱肉強食——被撕裂的小天體

我們依然還記得,1994年7月17日到24日,在木星附近發生了一場驚心動魄的星球大戰。一顆名為“蘇梅克-列維9號”的彗星——更確切地說是由21塊碎片組成的浩浩蕩蕩的彗星群,魚貫而行,如同一列近200萬千米長的太空列車,以每秒60千米的速度撲向了木星。頓時,木星的表面火光四濺。原本有著木紋一般光滑圖案的木星,留下了數十個清晰可見的大坑,如同剜肉之傷。但使人們內心更為驚悚的是,蘇梅克-列維9號彗星從此在宇宙舞臺上徹底消失了!

地球毁灭:被太阳施以“车裂”之刑

這與我們的地球命運有什麼關係呢?如果你知道了這顆彗星的苦難史,也就不難了解問題的答案了。蘇梅克-列維9號彗星本來是經常繞過木星的一顆彗星,就像經常光顧我們地球軌道的哈雷彗星一樣。但是,這顆彗星的運氣不太好,在1992年7月7日突然與木星太過親近,以致穿過了木星神聖不可跨越的引力禁地——洛希極限,此後雖然得以逃脫,但自身被無情的木星用強大的潮汐力粉碎成為21個碎片。但是這群碎片沒有徹底消失,1994年7月,它們排成長蛇陣再度飛返木星,再次一頭撞進木星的“洛希極限”的領地內。這一次的遭遇更為慘烈,所有的碎片都被一股巨大的星球力量粉碎成塵埃。

當星球遭遇一顆更大的星球時,一旦莽撞地落入到更大星體的洛希極限內,唯一的結果就是被撕裂。地球,作為宇宙中的小個子星體,在一個強手如雲的太空舞臺上,當然也逃脫不了這樣的命運,這只是時間與機遇的問題。

認識洛希極限

看來,洛希極限充當了宇宙中一隻破壞的大手,專門執行對星體的斬殺令。洛希極限究竟是宇宙中的何方神聖呢?

在1848年,法國天文學家洛希首先提出了“洛希極限”的概念。我們知道,任何物體之間都存在萬有引力,萬有引力的大小與物體之間距離的平方成反比。對於一顆具有幾何形狀的實際星球來說,另一顆星球對它的引力是不均勻的:離星球近的一面引力大,離星球遠的一面引力小。以我們的地球為例,地球正對太陽的一面比背對太陽的一面受到的太陽引力要大。這個引力差就是所謂的“潮汐力”,它是使地球產生分離的力,表現為對地球兩端進行拉扯——如果地球是一個柔軟的氣球的話,人們將會從太空中看到地球是一個長條形的圓棒。天文學家洛希據此定義:當一顆星球被另一顆星球作用後所產生的潮汐力,與它凝聚自身的萬有引力大小相等時,就意味著這顆星球處在另一顆星球的洛希極限距離上。洛希極限是一顆星球接近另一顆星球而不被潮汐力撕碎的最短距離。只要大的衛星跑到了洛希極限之內運行,將被行星撕成小的碎片。

地球毁灭:被太阳施以“车裂”之刑

但是,你我都處在地球引力場的洛希極限內,為什麼沒有被地球的潮汐力“車裂”呢?理論計算表明,一個具有平均身高的人站立時,頭和腳受到的潮汐力大約只有4滴水的重量那麼大。我們的確時刻在遭受地球的撕扯,只是我們太小了,遭受到的潮汐力小得讓我們無法感知。只有當一個天體大到一定程度,這種天體一旦進入洛希極限,才必然被撕碎。

但是,當遭遇到一些極端的緻密天體,如中子星或黑洞時,物體再小也可能分離崩析。因為那裡的潮汐力是如此之大,以至於遠遠超出原子分子間的力,有時連組成原子核的基本粒子都未必能倖存而被撕碎。可以說,洛希極限內發生的物體破壞過程,是破壞力和反破壞力的一場拔河賽,破壞力就一種——潮汐力,而反破壞力則是看組成物體的哪一種力的作用在占主導地位。

行星光環背後的慘烈真相

其實,洛希極限撕裂星球的現象,在我們的太陽系中太普遍了。太陽系內一些行星美麗的光環就是洛希極限造成的結果。土星被譽為太陽系中最美麗的天體,它戴著的草帽般的光環曾被認為是不可思議的奇蹟。早在1610年,伽利略用剛剛發明不久的天文望遠鏡觀測土星時,就發現它的側面彷彿有一些什麼東西。遺憾的是,直到他去世,也沒有弄清楚那些東西究竟是什麼玩意兒。後來的天文學家觀察發現,土星的光環主要是由無數的小碎塊組成的。今天,科學家還發現,除了土星以外,在太陽系九大行星中,木星、天王星和海王星也是戴著光環的。冥王星是否也有光環,現在還不清楚,但有些科學家推測它也應該有光環。

這些碎片究竟來自哪裡呢?這些行星的光環究竟是怎樣形成的呢?科學家們對行星環的成因進行了兩種推測;第一,由於衛星進入行星的洛希極限內,從而被行星的潮汐力所瓦解;第二,太陽系演化初期殘留下來的某些原始物質,因為在洛希極限內繞行星公轉,而無法凝集成衛星,最終形成了光環。總之,一個大質量的星體,總是用它那摧毀一切的潮汐力,築起一座洛希極限的堡壘,將不受歡迎的闖入者射殺於它的家門前。當你知道,原本堅硬碩大的天體,現在卻成了以微米計的粉塵後,該體會到洛希極限內的潮汐力是多麼的狂暴慘烈!

地球之死——遭受太陽車裂

當地球遭遇太陽,情況是怎樣的呢?人們常常以為,只有地球落到太陽裡面時,才會被太陽熔化吞噬,遭受滅頂之災。其實不然,太陽並不需要完全使地球碰觸到自己——只要地球的軌道偏移到了離太陽足夠近的洛希極限之內,使太陽對地球產生的潮汐力大於地球自身的引力後,地球就會首先被太陽的引力撕成碎片,灰飛煙滅。

地球毁灭:被太阳施以“车裂”之刑

地球的洛希極限是18470公里,如果月亮冒險地跑到地球的洛希極限內運行,它將被地球的潮汐力撕碎,最後變成環繞地球的行星環。太陽的洛希極限大約是170萬千米,如果地球由於自身某種偶然因素,或者來自宇宙太空的外力將地球朝向太陽推進到了洛希極限以內,也會產生相同的災難性的後果。那時候,地球的命運將猶如蘇梅克-列維9號彗星。我們的地球就像古時的罪犯一樣,被太陽巨大的潮汐拉力“車裂”身碎,而變成太陽的光環——就像木星與土星擁有的光環一樣,最終被強烈吸引落到太陽裡面,化為烏有。

地球毁灭:被太阳施以“车裂”之刑

幸運的是,地球離太陽約1.5億千米,約在洛希極限的90倍以外。以人類現有的技術水平,這種“車裂地球”的構想是不可能實現的。但是隨著科學技術水平的提高,在未來的某一天,這種想法將會輕而易舉地實現,因為這在理論上並沒有不可實現的障礙。另外,即使人為的技術不可能製造這種災難,也不能完全避免來自自然的破壞力量,例如由於地球自身某種偶然因素,或者來自宇宙太空的外力將地球朝向太陽推進了一些,都會產生相同的災難性的後果。


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