03.06 如果地球向太阳方向靠近20厘米,地球会出现什么情况?

宝贵24809952


假定其他条件一定下,日地距离变小都会带来或多或少的影响,本问中缩短20cm相比日地原距离1.5亿千米基本可以忽略不计,不过影响肯定有,只是微乎其微,不易察觉和测量,故影响也基本可忽略,不过可做以下量化分析其影响:

一是日地引力变大。由万有引力公式F=GMm/r2知,r变小,F变大,使得太阳对地球的潮汐力变大,目前太阳与月亮对地球潮汐力大概2:3,若缩短日地距离该比值将>2:3。

二是地球公转周期缩短。由地球的动能加势能守恒原理知,当地球靠近太阳,势能减少,动能将变大,从而导致公转速度变大,周期变短,也可由开普勒第三定律知T2/a3为一恒定常数即公转周期的平方与公转轨道半长轴的三次方比值为一恒常量,故a减小,T也减小。

三是太阳辐射能量变大。由于☀直径相较日地距离很小可将☀辐射视为点光源,其辐射到地球能量占比大致可估算为地球投影面积即地球半径r的圆面积/半径为一个天文单位即日地距离R的球体表面积,即数学可表达为πr2/4πR2×太阳总辐射能量,当日地距离变小,辐射到地球能量占比变大。

然而,正如开头所说20cm的影响基本可以忽略不计,因为影响实在太小了。这里只是量化分析其影响趋势。

实际上,目前宇宙在膨胀,日地距离将不断变长,后续一年时间将逐渐拉长,不可忽略。日地距离缩短的情况将出现在50亿年后太阳变成红巨星,那时太阳半径可能淹没日地轨道,甚至淹没地球,按照目前人类宇宙文明等级只有0.75级尚未达到一级文明即行星文明,面对这种灾难还是无能为力,相信50亿年后如果人类还存在应该早已进化到二级文明即恒星文明逃离太阳系或控制太阳系了。谢谢


都市悠然


这个是一个看上去虽然很简单却很烧脑的问题,乍一看地球上的树都可以涨几十米高,楼房都可以盖几十上百层呢。但其实不然,题主所问的是地球向太阳方向靠近20厘米也就是说日地距离缩短了20厘米,下面小地来分析一下地球上会出现什么情形。

首先,是地球公转轨道长度缩短。在未缩短之前,地球的公转轨道长度(文末附解释)L=2πα(1-0.25×e^2) })L=2*3.14*149597870*(1-0.25*0.016710219^2),算出来为939409040.891928米,约为9.4亿千米;日地距离缩短20厘米后,其围绕太阳公转的轨道长度相应也会缩短一些;

其次,由于日地距离的缩短,为了维持住地球自身的公转和自转,地球的轨道偏心率也会随之增大,这就是为什么能解释得通太阳系中水星离太阳最近,有着八大行星中最大的轨道偏心率,也就是说地球绕太阳公转的周期会相应缩短,缩短距离后一年也就不是以往的“一年”了;

最后,相比而言影响地球表面温度变化的根本原因是太阳高度角的变化,所受到的太阳辐射也会相应增加,但是由于地球与太阳的距离缩短了一些,受到太阳的影响也比之前要强一些,毕竟理论上离太阳越近温度越高,离太阳越远温度越低,不然如何解释水星温度高,被逐出行星系列的冥王星温度那么低呢?

附:文中L表示地球围绕太阳的公转轨道长度,π为圆周率,α为日地距离,e为偏心率

以上,就是小地对于题主关于“如果地球向太阳方向靠近20厘米,地球会出现什么情况”的一些认识,欢迎批评指正!


地理那些事


20厘米实在是太微不足道了,要知道地球的远日点距离和近日点距离,这两者之间就足足差了500万公里。所以说,地球再近太阳20厘米,地球上是不会出现什么异常的。

太阳对于地球的作用,最直接的就是“提供热量”。理论上计算,考虑太阳的辐射功率以及日地之间的距离,那么地球表面的温度应该在零下19摄氏度左右,但实际上在大气保温的作用下,平均温度是15摄氏度左右。

因此理论上来讲,只要改变太阳的辐射功率或者日地间的距离,那么地球的表面温度就能发生改变,从而影响地球上的生命活动。

但对于改变日地距离这一途径,题目所言的20厘米实在是太太太短了,毕竟这和日地平均1.5亿公里的长度相差太多了,以至于影响可以直接忽视。

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赛先生科普


如果地球和太阳的距离近了20厘米,地球基本上不会出现什么变化。想想看,当太阳当空照时,向上随便跳一下都可以超过20厘米,这样和太阳的距离就会至少近了20厘米,但能感受到有什么变化吗?显然没有。

事实上,地球与太阳的距离并非是固定不变的,因为地球的公转轨道不是一个完美的圆形,而是一个偏心率为0.017的椭圆。太阳与地球最近的距离为1.47亿公里,最远的距离为1.52亿公里,两者相差可达500万公里,所以20厘米的变化根本就是微不足道的。

不要说20厘米的差距,即便是500万公里的差距,地球上都不会出现明显的变化。北半球现在正值冬季,刚刚过了冬至,但现在却是地球差不多离太阳最近的时候。根据预测,2019年的地球近日点是在北京时间1月3日,届时的日地距离为147,099,760公里。2019年的地球远日点是在北京时间7月5日,届时的日地距离为152,104,285公里,那时北半球正处于夏季,刚过夏至日不久。从这里可以看出,地球环绕太阳运动时,它与太阳的距离变化不会对地球表面温度造成很大的影响,不然冬天就不会这么冷了。

真正会对地球表面温度造成巨大影响的是太阳高度角。由于地球自转轴倾斜了23.4度,在地球环绕太阳的过程中,太阳直射地球的位置就会不断发生变化,导致地球上的太阳高度角随之发生变化,使得地表接收到的太阳辐射出现明显的变化,从而显著影响地表温度。


火星一号


啥都不会发生

20厘米其实也就是0.2米,这个数量级在天文上是微乎其微的,完全是可以忽略不计的存在。我们要知道的是,地球与太阳的平均距离大概就有1.5亿公里,也就是1.5*10^11米,这和20厘米差了12个数量级,所以造成的影响都是微乎其微的。

不仅如此,我们都知道行星绕着太阳运动的轨道是椭圆,所以,就有近日点和远日点之分。其中近日点的距离是1.471*10^11米,远日点的距离是1.521*10^11米。也就是说,地球距离太阳最近与地球距离太阳最远时的距离差都比20厘米大了9个数量级。

如果每年靠近20厘米

那如果我们改变一下条件,比如说,每年靠近20厘米呢?

为了能够产生影响,至少得在10^10米的级别上造成影响,这就要求这个时间大概要持续500亿年,也就是5*10^10年,每年0.2米,结果就是10^10米。但是这是不可能的,原因很简单,我们的太阳处于主序星时期也就100亿年,而如今已经过去了45亿年,也就是说满打满算太阳处于主序星时期也就只有50多亿年,然后再过10~20亿年左右,太阳会变成一颗白矮星。

如果每年靠近10米

所以,20厘米是远远不够的,如果产生影响,还得在太阳的主序星时期内,那至少要让这个变化至少大2个数量级,假设每年靠近10米,这样的话,10亿年时间,就可以靠近10^10年。那这个时候会咋样呢?

那到时候地球上的生物基本上都会灭绝,其实原因有两个,1个当然是地球距离太阳更近了,而另一个关键原因是太阳本身的辐射强度也在增加。

即使地球自身的轨道是不变的,那么在10~20亿年后,地球也会因为实在太热,而导致生物大灭绝。而现在又更靠近太阳了,所以,就会更热。所以,那个时候地球有可能会演化得像金星那样,表面温度达到无法想象,加上生物都灭绝了,因此没有了光和总用,地球大气中的二氧化碳会越来越大,大气压会增大数倍,最终,让地球变成地狱一般。

真实的情况

当然,以上都一些猜想。那实际情况到底是什么样子的呢?

实际情况和猜想的结果是完全相反的,地球非但没有靠近太阳,反倒是在一步步远离。其实这一点也很好理解,我们得先从万有引力说起。我们都知道物质之间是有引力的。

而地球之所以绕着太阳运动的本质就是太阳的引力牵引着地球转,基于这个结果,我们可以知道,地球和太阳之间的距离本身就会和万有引力是有关系的。

(当然,如果从广义相对论的角度来看,是太阳的质量弯曲了周围的时空,地球沿着时空的“测地线(直线)”在运动。从这个角度,也是指向了太阳的质量)

那太阳的质量呢?实际上,太阳的质量是在不断的减少的。具体来说是这样的,我们都知道太阳核心在发生核聚变反应,在这个反应过程中,太阳会向外辐射电磁波和中微子,同时损失一部分的静止质量(大概占到整个反应的0.7%),通过计算,我们可以知道,太阳每秒有7000万吨的物质参与反应,有420吨的静止质量损失。

这个数字虽然非常大,但相比于太阳1.9891*10^30千克的质量,还是很小很小的。但这也经不过时间的消磨,随着时间的流逝,太阳的质量在不断的减少,于是对于地球的引力束缚就在减小,于是,

地球每年远离太阳大概每年1.5厘米;不仅地球,金星也是如此,金星远离太阳的漂移量大概是每年1厘米。

最后,我们来总结一下,

  • 如果地球仅仅是向太阳方向靠近20厘米是没有啥影响的,即使是每年20厘米也不会有很大的影响。当达到每年靠近调养10米时,就会有很大的影响,到那个时候,地球可能会变得像金星一样。
  • 地球实际上并没有在靠近太阳,相反,随着太阳核心核聚变造成的静止质量的损失,太阳的引力减弱,地球是在远离太阳的,漂移量大概是每年1厘米。

钟铭聊科学


什么也不会发生,太阳本身就有一定的活动周期,体积会稍微膨胀或缩小,直径变化会在1公里左右,但这个变化范围相对于太阳直径和日地距离来说微不足道。

地球绕太阳运行轨道是近似圆形的,但也还是有近日点和远日点,不过这不是地球某些地区四季的原因,而是因为地球公转时因为自转倾角造成的日光直射点的变化。从这一点上来说,地球靠近太阳20厘米9的不会有不能忽视的影响。而地球的轨道一直在变化中,尽管很微弱,地球目前在非常非常缓慢地远离太阳,可能几十年也有个几十厘米吧,可地球的环境并没有受到这个因素的影响。

另一方面,太阳内部发生着剧烈的核聚变,是靠核心区域的高温和强大的压力促使的,氢核之间自由碰撞发生,自由碰撞发生核聚变的几率并不定,也就是本身太阳的核聚变就有稍强或稍弱,强度的变化代表释放能量的变化,代表对太阳引力的抵抗更显著一点,因此太阳自身会稍有膨胀或者收缩,记得曾有报道说这个变化范围有一公里左右,反正是远远大于20厘米的,也大于地球每年的轨道变化。

地球靠近太阳20厘米不会有什么影响,甚至靠近20、200、2000公里影响也很有限,日地平均距离1.5亿公里,些微的变化微不足道。


来看世界呀


远日点和近日点差了600万公里,就是小暑和小寒离太阳的距离,你说的那0.2m简直是.......



禁言真语


地球的近日点与远日点相差五百万公里,如果地球向太阳靠近区区20厘米,微不足道。对地球好无影响,该怎么转怎么转,地球上的动植物该咋活杂活。

地球围绕太阳转的圆圈是一个椭圆形,地球离太阳最近时1.471亿公里,北半球的冬天,离太阳最远时1.521亿公里,是北半球的夏天。如果地球再靠近太阳二十厘米,地球围绕太阳的距离缩短了大约1.2米,地球绕太阳公转的速度为每秒三十公里,1.2米大约二点五万分之一秒,也就是地球一年缩短二点五万分之一秒,没有什么感觉。


南极冰火


问题问得不好,以至于大部分回答也有点问题。其实只要搞清楚行星宜居带就可以一揽子回答。

1978年,天体物理学家迈克尔·哈特做了一个模拟计算,如果地球与太阳的距离再远1%,在地球演化史上将会出现一个不可逆转的冰期,而如果距离再进5%,它也可能出于一个不可逆转的温室状态。假若地球的轨道更扁一些,上述的距离限制会更加严格。

地球处在太阳系这个宜居带,按照日地距离平均值,也就是一个天文单位1点5亿公里的6%约等于900万公里。只要在这个范围内,地球可以通过水循环,空气循环,气候,生物影响等方式营造出适合生物存活的环境。

那么这20厘米。可能黑人会多出来几个吧。

大家别以为宜居带900万公里很宽。把整个太阳系缩小到一个足球场,这个宜居带就是美工刀划过的一道痕迹而已。

让一个学美术,研究酒文化的回答天文问题,好为难啊。看在我这么认真的前提下,劳烦大家关注我的视频节目《老田酉文化》,比较接地气,好玩儿的酒文化。今天发了第34集,大家多多关照。




老田酉文化


在宇宙大尺度结构,20厘米完全可以忽略不计,因此地球轨道在20厘米范围内移动什么情况也不会出现。

地球轨道的近日点约1.47亿公里,远日点约1.52亿公里,这期间差了500万公里。而且这个“约”后面还有很多数字,也就是省略了几十万公里的小数点。

现在把远日点近日点的精确数据抄录如下:远日点距离为:152097701公里,近日点为147098074公里,这里面还是没有公里以后的百米、十米、米和厘米的数据,距离厘米还差了几个数量级呢。

现在最为精确的日地平均距离为149597870691米,这个数据已经精确到米了,但没有厘米。科学界有没有精确到厘米的数据时空通讯也不知道。

但科学界研究证明,地球正在逐年远离太阳,这个远离的原因不明。

这里面或许有太阳引力变化、光压变化、地月关系、潮汐力等等综合因素吧。

远离的速度从人类的眼光来看并不快。有几拨科学家查阅了海量的资料,经过计算,俄罗斯两组科学家得出了有些差异的数据。一组认为地球离开太阳的速度为100年约15米,而另一组则认为是7米。但他们统一的认识就是地球轨道渐行渐远,综合的数据为每年平均远离7~15厘米。

这种远离,两年就相当20厘米了,我们并没有什么感觉。同理,靠近20厘米我想也应该没有什么感觉吧。或者说这种感觉是非常微小的,凭人类目前的监测能力无法感测出来,因此可以忽略不计。

但如果这种离开或者接近的尺度加大,影响就会很显著。

现在的太阳越来越热,人类活动导致的温室效应越来越严重,有科学研究认为,如果地球能够远离太阳2.4公里,就能够抵消大气里二氧化碳增加两倍的危害。而依靠地球自然的远离,要达到这个距离至少要16000年,人类能够承受到那个时候吗?

现在是地球正在逐步远离太阳,总体上是有利于地球生态的。地球向太阳靠近20厘米不会有什么明显的影响,但如果地球每年向太阳靠近,地球的宜居日子就会更快的结束。

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