四川
長期以來，人們普遍認為，當太陽這顆恒星死亡時，地球將被其不斷膨脹的火球吞噬。根據以往多數模型，地球預計將難逃此劫，成為被吞沒的內行星之一。此前，科學家大多傾向于“吞噬”結局。 然而，這一“宿命論”如今正受到挑戰。問題出在模型背后的數學假設上，早期模型對于太陽內部潮汐耗散的描述較為簡化，可能無法精確推斷結果。改進后的潮汐模型描繪出截然不同的宇宙圖景。
▲地球和太陽 圖據視覺中國
近日，一項發表在《天文學與天體物理學》雜志上的最新研究，進一步挑戰了地球“被吞噬”的傳統觀點。研究表明，地球有可能從太陽的引力束縛中逃脫。研究人員采用更精確的恒星潮汐模型，結合對衰老太陽質量損失的最新估算，發現地球在太陽膨脹過程中可能向外遷移，并最終避開被吞噬的命運。
這一發現并未否定太陽演化的基本時間表。大約50億年后，太陽核心的氫燃料耗盡，將經歷劇烈的兩階段膨脹：先膨脹為紅巨星，隨后在氦耗盡后成為體積更大、更不穩定的漸近巨星支階段（即低或中質量恒星演化末期聚集的區域，其核心由碳氧構成，外部包裹氦燃燒層和氫燃燒殼層）。
在太陽衰老過程中，地球的命運將取決于兩種對立力量的拉鋸：一方面，膨脹的恒星會產生強大潮汐力，將行星向內拉扯；另一方面，太陽大量損失質量，削弱引力，又將使行星軌道向外漂移。
該研究主要作者、比利時魯汶大學的天體物理學家馬茨·埃塞爾德斯表示：“地球的命運取決于這兩種效應的微妙平衡。如果潮汐作用占主導，地球將被吞噬；如果質量損失占主導，地球則會逃逸到更遠的軌道上?！?/p>
研究人員利用更復雜的潮汐模型重新進行了計算，結果顯示，太陽耗散潮汐能的效率顯著低于早期估計。換言之，未來太陽對地球的“拉力”可能不如之前認為的那么強。新模型還顯示，火星同樣有望向外漂移，避開被吞噬的結局。
不過，內行星中水星和金星的處境仍不容樂觀，它們距離太陽太近，極有可能被不斷膨脹的火球吞沒。在經歷這一系列劇變后，太陽最終將演化為密度極高的白矮星，不再進行核聚變，并在漫長的歲月中逐漸冷卻、黯淡。
這項研究表明，恒星物理學的進步能夠顯著重塑人們對行星未來命運的預測。不過，研究人員也提醒，演算結果仍存在一定不確定性，特別是太陽在漸近巨星支階段的質量損失量，目前仍難以精確預估。
紅星新聞記者 周月瀟
編輯 鄧旆光 審核 高升祥
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