如果地球向太阳靠近三分之一会怎么样?

lierenhuichang


这个问题还是很有意思的。

很明显,如果地球向太阳靠近三分之一,地球的温度会升高。关键在于,升高到几度,这需要严格地物理计算。

接下来我要用物理公式来解决这个问题,大家需要有点黑体辐射的基本知识。

首先,目前的位置上,地球的温度是27度,大约是300K,而太阳的表面温度是5700度,大约是6000K。在这里K是温度的国际标准单位,叫做开尔文。

目前,地球与太阳的距离是1.5亿公里。

我先把这数据写在纸上:

然后,按照你给出的题目,地球与太阳之间的距离缩短三分之一,那就是距离变成了1亿公里。

我们假设从太阳上看地球,地球的横面积是S,那么我们有如下辐射平衡公式——也就是说,地球得到的太阳辐射的能量应该等于地球辐射出去的能量:

在这里,我用到了玻尔兹曼辐射公式。因为太阳的半径与太阳表面温度是常数。所以我的结论是,地球的温度正比与地球到太阳的距离的负二分之一次方。

接下来,把新的地球与太阳之间的距离代入进入,做一个比值,就可以算出来了:

通过上面的计算,当地球与太阳的距离缩短到原来的2/3的时候,地球上的温度是94度。比原来高了67度。这样的温度我们人类肯定是活不了的。94度的时候,水都快烧开了。


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