伊朗版“流浪地球”?科学家:给小行星装太阳帆,可给地球降温!

原标题:伊朗版“流浪地球”?科学家:给小行星装太阳帆,可给地球降温!

根据天文学家的说法,在50亿年左右的时间里,太阳将完全耗尽其核心中的氢并膨胀,可能会吞没地球。虽然时间很遥远,也不知道人类届时是否还存在。但相比之下,我们可能会面临一个更紧迫、更直接的灾难——气候变化和全球变暖。

温室气体的排放明显改变了我们星球的温度和气候模式,根据世界气象组织数据显示,2021年是有记录以来最热的七个年份之一。而这七年最热的年份都是从2015年开始,2016年、2019年、2020年位列前三。2016年发生的强烈厄尔尼诺事件也有助于记录全球平均变暖。科学家预测,温室气体浓度的增加将继续导致显著的温度升高,甚至可能融化大部分极地冰。还有另一个问题——温室气体会阻挡地面的反射,使到达地球的能量随着时间的推移非常缓慢地增加。这种增加最终会给地球带来严重的问题,导致地球有一天变得如此炎热,以至于地球的海洋都会沸腾。

目前,防止全球变暖的政策围绕着减少化石燃料消耗和投资于更绿色和更清洁的能源。尽管做出了减缓气候变化的各种此类承诺,但很多科学家认为,《巴黎协定》不足以阻止全球平均气温上升到或超过1.5 摄氏度

那有什么办法可以让地球摆脱这种命运?伊朗谢里夫科技大学的天体物理学家苏拉布·拉赫瓦尔(Sohrab Rahvar)在Arxiv预印本论文网站上提出一个给地球降温的方法:使用小行星的引力弹弓,将地球推得更远一点,远离太阳,减少太阳辐射。

引力弹弓——伊朗版“流浪地球”?

引力弹弓加速,指的是探测器通过与天体近距离接近来改变其轨道能量和角动量的技术,使用天体的重力作为弹弓。它可以大大减少燃料的使用和飞行时间。它于 1959 年由苏联探测器 Luna 3 在其拍摄地球月球背面的任务中首次实施。从那时起,许多行星际探测器都为此应用了该技术。

太阳系中的大多数小行星都在与行星相同的平面上移动, 距离黄道 3 度以内。大量离我们最近的小行星位于小行星带,存在于火星和木星的轨道之间。为了使小行星与地球发生引力相互作用,它们与太阳之间的轨道距离必须缩短。

为此,拉赫瓦尔提出的方案是,使用太阳帆降低带中许多小行星的轨道速度以提供制动作用——将小行星移动到较低的轨道。

太阳帆航天器有巨大的反射帆,可以捕捉来自太阳的光子动量,并利用这种动量推动航天器前进。太阳帆将附着在已识别的小行星上,用于减慢和降低小行星的轨道速度,结果将是小行星向较低轨道的螺旋运动。

当这些小行星经过地球时,它们的引力会对地球产生轻微的拖曳作用,将其从现有轨道上拉出并放置到远处的新轨道上。这将使地球位于离太阳较远的位置,从而降低地球的整体表面温度。

改变轨道的计划始于几十年前!

其实这不是科学家第一次提出改变地球轨道的方案。2001年,NASA的一组天文学家团队提出,通过将地球移动到较冷的地方,可以将地球的寿命再增加 60 亿年,从而使其工作寿命增加一倍。其中包括仔细引导一颗彗星或小行星,使其靠近我们的星球并转移一些其对地球的引力能量,地球的轨道速度将因此增加,我们将移动到远离太阳的更高轨道。

在经过地球后,彗星将被引导使其靠近木星或土星,在那里会发生相反的过程,彗星将从这些行星中获取能量。它的轨道将把它带回地球,这个过程将被重复。简单来说,就是将火箭绑在小行星或彗星上,并在正确的时间发射。

不过团队承认该方案有缺陷:将小行星或彗星引向地球需要非常精确的计算,轨道上最轻微的错误计算都可能将它直接发射到地球上——一个直径 100 公里的物体以宇宙速度与地球碰撞,会将地球的生命撞回细菌的水平。

另外有科学家提出:在地球南极安装一个巨型推进器——蛮力版“流浪地球”!

将地球发射到更高的轨道需要大量的能量。这个方案表明,用于将火箭发射到太空的相同物理原理也适用于将地球发射到更高的轨道。人们需要施加一种推力,使地球的动量向正方向改变,最终将我们推离太阳更远的地方。推进器将收集来自太阳的能量,也许使用太阳能收集阵列,然后将能量转换为推力,然后应用该推力来改变地球的动量并推动我们远离太阳。

至于为什么选择南极?一旦地球表面的所有冰融化,南极大陆就会暴露出来。尽管它目前位于一块巨大的冰层之下,但仍有一大块土地高出海洋。如果我们今天要清除南极洲的所有冰层,南极将位于海拔近3000米处。在南极安装巨型推进器,产生的推力不会浪费在对抗地球当前的运动方向上,而且推进器在南极不用担心外力改变地球自转轴轴向倾斜。

如果不考虑通过解决排放来降低地球的反照率,要拯救人类,我们确实只能移动地球了。但问题在于,这将消耗大量能量–将地球温度降低3°C将需要我们将地球从太阳额外移动 300 万公里,这将需要大约 5 x 10^31 焦耳的能量。而地球目前每年的全球发电量约为 10^19——仅是我们需要的 0.0000000000002%。

利用小行星的引力推动地球,可行吗?

拉赫瓦尔的方案显示:“我们需要一系列小行星靠近地球才能有效地降温。为了将地球的温度降低1°C,我们需要将其移开距离太阳大约 150000 英里(约24万公里)。以一颗 1010 公斤的小行星为例,这个过程需要持续70年。”

坦白地说,拉赫瓦尔的方案在很多科学家眼中真的是在“异想天开”。

哈佛-史密森尼天体物理学中心的天体物理学家乔纳森·麦克道尔(Jonathan McDowell)表示:“我没有详细研究过数学,但其中一些看起来很狡猾。即使你认为他的结果是正确的,但你需要在大约一亿颗小行星上的每一颗小行星上放上一百平方公里的风帆,并等待一个世纪,这有多大的风险或这些小行星有大几率与地球相撞?”

赫尔大学的天体物理学家布拉德·吉布森(Brad Gibson)将该计划描述为“完全不可行”。

不过拉赫瓦尔回应:“地球上先进的未来文明肯定有能力执行我在这里提出的方案。”

那好吧。

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