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新研究：地球逃离太阳“吞噬”命运的可能性增大 - 风驰直播

2026-07-08

长期以来，天文学界一直在探讨地球的最终归宿是否会与太阳的演化紧密相连。预计在约 50 亿年后，太阳将耗尽其核心的氢燃料，随后膨胀成为一颗红巨星。这一过程将使其体积扩张到足以吞没水星和金星。此前的多项研究普遍认为，地球最终也无法幸免于此。

然而，一项最新的研究表明，地球或许能够避免被太阳“吞噬”的厄运，其可能性可能比之前预期的要大。

研究团队运用了更新的恒星-行星相互作用模型，发现太阳在膨胀过程中施加给地球的潮汐引力作用，实际上比早期模型所预测的要弱。这意味着，当太阳在其生命晚期向外层空间抛射物质时，地球将有更充裕的时间逐渐向外迁移，甚至有可能完全摆脱被太阳吞没的命运。

当然，这项研究并未给出地球必然能够幸存的结论。研究人员指出，当前最大的不确定性已从“太阳膨胀时的潮汐力强度”转移到了“太阳在其生命最后阶段会损失多少质量”这一尚不明确的问题上。

该研究的第一作者 Mats Esseldeurs，来自比利时鲁汶大学天文研究所，表示：“当前最大的疑问已不再是潮汐力的计算，而是未来太阳究竟会损失多少质量。现有的对类似太阳的红巨星观测数据表明地球有幸存的可能，但要得出确切结论，还需要更多观测数据。”

像太阳这样的恒星在耗尽核心氢燃料并膨胀成红巨星后，会引发一场宇宙尺度的“拉锯战”。一方面，日益增强的潮汐引力会将行星向恒星拉近；另一方面，恒星持续向外抛射物质导致自身质量下降，又会将行星轨道向外推移。这两种力量的博弈最终决定了附近行星的命运。

这种“推拉效应”大致分为两个阶段。

在太阳不断膨胀的过程中，潮汐引力如同一个缓慢的刹车，持续消耗地球的轨道能量，使其轨道半径逐渐缩减，向太阳靠近。与此同时，垂死的太阳会通过强大的恒星风不断向外喷射大量气体，最终可能损失其初始质量的一半。根据美国国家航空航天局（NASA）的解释，随着太阳质量的减少，其引力束缚也会随之减弱，这将推动幸存的行星向更远的轨道迁移，轨道半径甚至可能扩大至现有的两倍。

Esseldeurs 解释道：“地球的最终命运取决于这两种效应之间极其精妙的平衡。如果潮汐作用占主导，地球将被太阳吞没；反之，如果恒星质量损失占主导，地球则会迁移至更远的轨道。”

研究团队认为，以往不同研究之所以得出迥异的结论，主要在于对这两种竞争机制的处理方式存在差异。部分研究完全忽略了潮汐作用的影响，而另一些研究则沿用了数十年前建立的简化模型，这些模型往往会高估太阳对行星的向内拉拽力。

本次研究没有采用这些旧的计算公式，而是基于老年恒星内部结构和动力学演变的最新认识，构建了一个更新的潮汐力计算模型。研究团队表示，新模型能够更精确地同时模拟潮汐摩擦和恒星风的变化，并结合了太阳在红巨星阶段可能出现的各种质量损失情景进行了测试。

研究结果显示，即使采用了新的、更弱的潮汐作用模型，水星和金星仍然无法抵抗太阳膨胀的速度，它们最终仍会被吞没。然而，地球和火星则能够安全地度过太阳的两个红巨星阶段。最终，地球将围绕着太阳演化后留下的白矮星残骸，在一条更大的轨道上继续运行。

尽管如此，研究人员也强调，目前尚不能得出最终定论。由于天文学家们仍无法精确观测类似太阳的恒星在生命晚期质量损失的速度，因此“地球的最终命运仍然存在不确定性”。

研究人员还参考了距离地球约 183 光年的红巨星 L2 Pup 的实际质量损失数据。由于 L2 Pup 的质量与未来的太阳相当，因此被视为研究太阳未来演化的重要参考对象。研究发现，在模拟 L2 Pup 这种更符合实际的质量损失情景下，地球向外迁移的速度恰好足以避开被太阳吞没的命运，使得“幸存”的可能性略大于“毁灭”。

不过，对于人类而言，这项发现更多具有学术层面的意义，而非现实中的“救命稻草”。大多数科学家认为，随着太阳的逐渐老化，其亮度和温度将不断升高。大约在 10 亿年后，地球的海洋将完全蒸发，整个星球将变得不再适宜居住，而这一切的发生时间远早于太阳膨胀成红巨星的阶段。

尽管届时人类很可能已不复存在，但研究地球最终能否幸存，对于理解行星系统如何随恒星演化而变化仍然具有重要意义。研究人员表示，未来随着对更多类似太阳的濒死恒星观测数据的积累，这一理论框架还将得到进一步完善。

研究人员在论文中写道：“这将使我们能够开展关于演化恒星周围行星轨道演化的统计研究，并帮助我们更精确地约束地球-太阳系统未来的演化过程。”

这项研究已于今年 6 月发表在《Astronomy & Astrophysics（天文学与天体物理学）》期刊上。

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