地球毁灭:被太阳施以“车裂”之刑?

弱肉强食——被撕裂的小天体

我们依然还记得,1994年7月17日到24日,在木星附近发生了一场惊心动魄的星球大战。一颗名为“苏梅克-列维9号”的彗星——更确切地说是由21块碎片组成的浩浩荡荡的彗星群,鱼贯而行,如同一列近200万千米长的太空列车,以每秒60千米的速度扑向了木星。顿时,木星的表面火光四溅。原本有着木纹一般光滑图案的木星,留下了数十个清晰可见的大坑,如同剜肉之伤。但使人们内心更为惊悚的是,苏梅克-列维9号彗星从此在宇宙舞台上彻底消失了!

这与我们的地球命运有什么关系呢?如果你知道了这颗彗星的苦难史,也就不难了解问题的答案了。苏梅克-列维9号彗星本来是经常绕过木星的一颗彗星,就像经常光顾我们地球轨道的哈雷彗星一样。但是,这颗彗星的运气不太好,在1992年7月7日突然与木星太过亲近,以致穿过了木星神圣不可跨越的引力禁地——洛希极限,此后虽然得以逃脱,但自身被无情的木星用强大的潮汐力粉碎成为21个碎片。但是这群碎片没有彻底消失,1994年7月,它们排成长蛇阵再度飞返木星,再次一头撞进木星的“洛希极限”的领地内。这一次的遭遇更为惨烈,所有的碎片都被一股巨大的星球力量粉碎成尘埃。

当星球遭遇一颗更大的星球时,一旦莽撞地落入到更大星体的洛希极限内,唯一的结果就是被撕裂。地球,作为宇宙中的小个子星体,在一个强手如云的太空舞台上,当然也逃脱不了这样的命运,这只是时间与机遇的问题。

认识洛希极限

看来,洛希极限充当了宇宙中一只破坏的大手,专门执行对星体的斩杀令。洛希极限究竟是宇宙中的何方神圣呢?

在1848年,法国天文学家洛希首先提出了“洛希极限”的概念。我们知道,任何物体之间都存在万有引力,万有引力的大小与物体之间距离的平方成反比。对于一颗具有几何形状的实际星球来说,另一颗星球对它的引力是不均匀的:离星球近的一面引力大,离星球远的一面引力小。以我们的地球为例,地球正对太阳的一面比背对太阳的一面受到的太阳引力要大。这个引力差就是所谓的“潮汐力”,它是使地球产生分离的力,表现为对地球两端进行拉扯——如果地球是一个柔软的气球的话,人们将会从太空中看到地球是一个长条形的圆棒。天文学家洛希据此定义:当一颗星球被另一颗星球作用后所产生的潮汐力,与它凝聚自身的万有引力大小相等时,就意味着这颗星球处在另一颗星球的洛希极限距离上。洛希极限是一颗星球接近另一颗星球而不被潮汐力撕碎的最短距离。只要大的卫星跑到了洛希极限之内运行,将被行星撕成小的碎片。

但是,你我都处在地球引力场的洛希极限内,为什么没有被地球的潮汐力“车裂”呢?理论计算表明,一个具有平均身高的人站立时,头和脚受到的潮汐力大约只有4滴水的重量那么大。我们的确时刻在遭受地球的撕扯,只是我们太小了,遭受到的潮汐力小得让我们无法感知。只有当一个天体大到一定程度,这种天体一旦进入洛希极限,才必然被撕碎。

但是,当遭遇到一些极端的致密天体,如中子星或黑洞时,物体再小也可能分离崩析。因为那里的潮汐力是如此之大,以至于远远超出原子分子间的力,有时连组成原子核的基本粒子都未必能幸存而被撕碎。可以说,洛希极限内发生的物体破坏过程,是破坏力和反破坏力的一场拔河赛,破坏力就一种——潮汐力,而反破坏力则是看组成物体的哪一种力的作用在占主导地位。

行星光环背后的惨烈真相

其实,洛希极限撕裂星球的现象,在我们的太阳系中太普遍了。太阳系内一些行星美丽的光环就是洛希极限造成的结果。土星被誉为太阳系中最美丽的天体,它戴着的草帽般的光环曾被认为是不可思议的奇迹。早在1610年,伽利略用刚刚发明不久的天文望远镜观测土星时,就发现它的侧面仿佛有一些什么东西。遗憾的是,直到他去世,也没有弄清楚那些东西究竟是什么玩意儿。后来的天文学家观察发现,土星的光环主要是由无数的小碎块组成的。今天,科学家还发现,除了土星以外,在太阳系九大行星中,木星、天王星和海王星也是戴着光环的。冥王星是否也有光环,现在还不清楚,但有些科学家推测它也应该有光环。

这些碎片究竟来自哪里呢?这些行星的光环究竟是怎样形成的呢?科学家们对行星环的成因进行了两种推测;第一,由于卫星进入行星的洛希极限内,从而被行星的潮汐力所瓦解;第二,太阳系演化初期残留下来的某些原始物质,因为在洛希极限内绕行星公转,而无法凝集成卫星,最终形成了光环。总之,一个大质量的星体,总是用它那摧毁一切的潮汐力,筑起一座洛希极限的堡垒,将不受欢迎的闯入者射杀于它的家门前。当你知道,原本坚硬硕大的天体,现在却成了以微米计的粉尘后,该体会到洛希极限内的潮汐力是多么的狂暴惨烈!

地球之死——遭受太阳车裂

当地球遭遇太阳,情况是怎样的呢?人们常常以为,只有地球落到太阳里面时,才会被太阳熔化吞噬,遭受灭顶之灾。其实不然,太阳并不需要完全使地球碰触到自己——只要地球的轨道偏移到了离太阳足够近的洛希极限之内,使太阳对地球产生的潮汐力大于地球自身的引力后,地球就会首先被太阳的引力撕成碎片,灰飞烟灭。

地球的洛希极限是18470公里,如果月亮冒险地跑到地球的洛希极限内运行,它将被地球的潮汐力撕碎,最后变成环绕地球的行星环。太阳的洛希极限大约是170万千米,如果地球由于自身某种偶然因素,或者来自宇宙太空的外力将地球朝向太阳推进到了洛希极限以内,也会产生相同的灾难性的后果。那时候,地球的命运将犹如苏梅克-列维9号彗星。我们的地球就像古时的罪犯一样,被太阳巨大的潮汐拉力“车裂”身碎,而变成太阳的光环——就像木星与土星拥有的光环一样,最终被强烈吸引落到太阳里面,化为乌有。

幸运的是,地球离太阳约1.5亿千米,约在洛希极限的90倍以外。以人类现有的技术水平,这种“车裂地球”的构想是不可能实现的。但是随着科学技术水平的提高,在未来的某一天,这种想法将会轻而易举地实现,因为这在理论上并没有不可实现的障碍。另外,即使人为的技术不可能制造这种灾难,也不能完全避免来自自然的破坏力量,例如由于地球自身某种偶然因素,或者来自宇宙太空的外力将地球朝向太阳推进了一些,都会产生相同的灾难性的后果。