在太陽系的形成和演化理論中,太陽系終有一天會滅亡??茖W(xué)家預(yù)測,大約50億萬年后,現(xiàn)在表面溫度達到5500攝氏度的太陽會冷卻,并且開始向外劇烈膨脹,成為一個紅巨星。
太陽的氣體層會被拋去,形成行星狀星云,并留下恒星殘骸。它周圍環(huán)繞的行星會逐漸被經(jīng)過的恒星引力卷走,脫離原有軌道,其中一部分會被毀滅,另一部分則被拋入浩瀚無垠的宇宙。
直到數(shù)億萬年之后,太陽系的軌道上不會再有其他天體,只剩下太陽獨自轉(zhuǎn)動。
到了那個時候,地球自然也不復(fù)存了。這對于人類來說是一件難以接受的事情。就算在原始動物身上,也具有將自己的種族不斷繁衍壯大的本能,更不用說人類這種自詡世界主宰的智慧生物了。
人們把目光放在了蒼穹之上,開始對宇宙進行持續(xù)不斷地探索,其中一個目的就是為了在太陽系之外找到適合人類生存的第二家園。
現(xiàn)在,人們已經(jīng)知道地球只是位于太陽系中的一顆行星,除了地球之外還有許多其他的天體,有的甚至比地球更大,比如木星和土星。而太陽系又只是存在于銀河系之中的一個小小的恒星系統(tǒng)。
不過,想要穿越這個小小的恒星系統(tǒng),可謂是困難重重。在地球和太陽系邊緣之間,存在著四道“墻”,像是把地球圈在了中間。有人稱,地球其實就是外星人用來圈養(yǎng)人類的“動物園”。
因為地球上的各種條件都十分適合人類生存,陽光、水、各種各樣的資源,讓人類在這片土地上繁衍生息。就連地球在宇宙中的位置都恰到好處,甚至還有各種行星為地球阻擋隕石。
2013年2月15日,一顆小行星正在車里雅賓克斯上空下墜,只需要2分鐘,這顆行星就會落在地面,很有可能會導(dǎo)致傷亡人數(shù)超過十萬,沖擊波也會把周遭的城市被夷為平地。
這時,出現(xiàn)了不可思議的一幕:有一個速度極快的不明飛行物直接穿透了這顆行星,于是,這顆行星在到達地面之前就爆炸了。這件事一直都沒能找到合理的解釋,外星人圈養(yǎng)人類的說法傳播得越來越廣。而那四道阻止人類離開太陽系的“墻”,也被認為是外星人刻意為之。
且不論這個說法究竟是否屬實,讓我們來看看,這四道“墻”究竟是什么?
太陽系的第一道“圍墻”
首先我們需要穿過的第一道墻是位于火星和土星之間的主小行星帶,簡稱主帶。
在木星和太陽的引力作用下,大約有50萬顆小行星被凝聚在這個區(qū)域內(nèi),分布十分密集?,F(xiàn)在我們觀測到并證實存在的小行星共有120437顆,其中有98.5%都是在這里發(fā)現(xiàn)的。神奇的是,太陽的這八大行星,竟然沒有一顆行星的軌道是從主帶中穿過的。
這條行星帶把太陽和包括地球在內(nèi)的四顆行星圍起來,把四顆氣態(tài)外行星隔絕在外,就像一道圍墻。主帶中,最早發(fā)現(xiàn)的三顆小行星是智神星、婚神星和灶神星。而這里最大的三顆小行星是智神星、健神星和灶神星,它們的平均直徑都超過了400千米。
第一顆被發(fā)現(xiàn)的行星是谷神星,不過它的平均直徑超過950千米,屬于矮行星。除了這六顆行星之外,別的行星都很小,有的甚至就跟塵埃一樣大。
1781年,天王星被發(fā)現(xiàn),在這之后,德國天文學(xué)家約翰·波得提出,在火星和木星之間,可能還存在一顆行星。1801年到1807年,天文學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了谷神星和其他三顆小行星。
約翰·波得
拿破侖戰(zhàn)爭的爆發(fā)使得對小行星的觀測發(fā)現(xiàn)陷入停滯, 直到1845年,第五顆小行星被發(fā)現(xiàn),一直到1868年,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了100顆小行星。
此后,科技飛速發(fā)展,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)小行星的速度越來越快,行星帶的概念也隨之被提出。雖然小行星在這里的分布十分密集,但主帶仍舊是一片非??諘绲膮^(qū)域。由于物質(zhì)稀薄,太空船從這里駛過的時候并不會受到阻礙,能夠安全穿過。
這樣看來,第一道圍墻似乎不足為懼。
太陽系的第二道“冰墻”
穿過主小行星帶,第二道墻是和它有些相似的柯伊伯帶。
不過,柯伊伯帶比主帶更寬也更重,要比主帶寬20倍,重20到200倍。在這里,大多數(shù)天體都是冰質(zhì)天體,一般溫度都很低,主要成分是甲烷、氨、水。這些冰質(zhì)天體組成了一道阻礙人類通過的“冰墻”。
處于柯伊伯帶中的冥王星,從地面上看過去就是一望無際的冰天雪地。根據(jù)新視野號拍攝的冥王星照片和收集到的數(shù)據(jù),科學(xué)家們認為冥王星的地表下存在著一個內(nèi)部海洋,并且可能有生命存在。他們還發(fā)現(xiàn),包括著名的哈雷彗星在內(nèi)的短周期彗星,起源都是柯伊伯帶。
彗星攜帶著太陽系最古老和最原始的物質(zhì),科學(xué)家將彗星稱作“時空膠囊”,認為能夠在彗星上找到生命起源的答案。在對各種彗星進行探測的過程中,也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了與生命起源相關(guān)的證據(jù)。
羅塞塔號探測器曾經(jīng)在彗星表面發(fā)現(xiàn)了磷元素,這是構(gòu)成地球生物的重要元素之一。洛夫喬伊彗星上,偵測到了酒精乙醇和簡單的糖類。而作為彗星起源地的柯伊伯帶,應(yīng)該蘊含著更多與生命有關(guān)的物質(zhì)等著我們發(fā)現(xiàn)。
雖然柯伊伯帶中的天體密度比主小行星帶更為稀疏,但是由于它的寬度太廣,想要從中穿越也不是一件容易的事。
而且,由帶電粒子流形成的太陽風到達這里之后會減速,與附近的天體產(chǎn)生反應(yīng),會使周圍的環(huán)境發(fā)生變化,我們還無法預(yù)料人類制造的航天器能否適應(yīng)這種變化。
太陽系的第三道“火墻”
曾經(jīng)有人提出,既然主小行星帶和柯伊伯帶都是以平面形式圍繞在我們周圍的,那么為什么不可以選擇從垂直的方向飛離太陽系呢?
迄今為止,以垂直的方式進入太陽系的物體只有“奧陌陌”這顆未知飛行物。它垂直于這個被兩道墻圍繞的平面降落在太陽系,接著借助引力將自己彈了出去。
然而,奧陌陌的飛行速度快到人類無法企及的程度,對于我們來說并沒有借鑒意義,因為人類目前的科技水平,遠遠無法提供如此巨大的動力。而且就算人類能夠跳過主小行星帶和柯伊伯帶,也要面對第三道“火墻”,那就是太陽圈。
在太陽所能支配的太空區(qū)域邊緣,形成了一個磁性氣狀泡,里面都是從太陽噴射出來的等離子體,這些等離子體形成了粒子流,也就是太陽風。太陽風在這里遭遇終端激波,速度驟然下降,粒子流在這里被壓縮產(chǎn)生湍流,以此維持著氣狀泡的形態(tài),同時與來自星際物質(zhì)的壓力形成對抗。
太陽轉(zhuǎn)動時,這個氣狀泡的形狀并不是一個規(guī)則的球形,而是由外面的星際物質(zhì)所決定。在終端激波之外的區(qū)域被稱為日鞘,這里和太陽的最近距離大概是80到100天文單位。日鞘看起來有點像彗星的彗發(fā),粒子流朝向太陽運動時,留下的尾跡會比相對太陽運動要短很多倍。
在這個區(qū)域,最高溫度能夠達到上千萬度,比太陽核心的溫度還高。日鞘就像一道火墻,想要穿過太陽系,人類還需要考慮如何在如此高的溫度下不被吞噬成為灰燼,還要考慮航天器如何對抗這里混亂的磁場干擾。
目前的人類航空器中,只有旅行者1號進入了日鞘,當時NASA稱,可以說旅行者1號飛出了太陽系。不過這個說法并沒有得到所有人的認可,因為有的科學(xué)家認為,要穿過奧爾特星云,才能夠稱作到達了太陽系外。
太陽系的第四道“超厚墻”
奧爾特星云就是我們需要穿過的最后一道墻。
這是科學(xué)家們假設(shè)存在的一個包圍著太陽系的球體云團,最大半徑約為1光年。對于奧爾特星云的形成,存在著許多種不同的假說。
其中人們接受程度最廣的是,組成奧爾特星云的物質(zhì)其實是在太陽附近形成的,它們比柯伊伯帶還要接近太陽,但是受大行星的引力作用,加上被更年輕的大型氣體行星驅(qū)逐,從太陽系內(nèi)部來到了最外側(cè),同時擁有了橢圓或拋物線狀的軌道。一些散落在遠處的天體又被附近的恒星改變軌道形狀,從原來的形狀變得更圓。
按照旅行者1號的飛行速度來計算,它需要300年的時間才能到達奧爾特星云。而進入這里之后,還需要飛行3萬年才能從奧爾特星云中穿過。在這漫長的3萬年間,周圍只有一望無際的真空宇宙,以及各種各樣的天體。
且不說人類的壽命短暫,就算可以長生不死,這種漫長且恐怖的孤獨感就足以把我們逼瘋。由此來看,人類想要穿越四道墻飛出太陽系,目前看來還是不可能的事情。
雖然我們能夠?qū)⑻綔y器和載人飛船送入宇宙,但是這與能夠承載所有人類重量的巨型航天器還是無法相提并論的,更不用說還要攜帶一些能夠延續(xù)人類文明的物品。
如今用火箭攜帶1千克的物品到太空中就要上萬美元,人類想要移居外太空,要花費的數(shù)額更是想都不敢想的天文數(shù)字。而且,航天器的速度如果不加以提升,搭載的人類根本活不到穿過日鞘的那一天。
在這段漫長的時間里,人類的日常需求都會成為棘手的問題。歸根到底,都是因為目前的航天技術(shù)遠遠達不到讓人類飛出太陽系的要求,與其思考如何以現(xiàn)在的航天水平從太陽系中離開,還不如期待科學(xué)家們早日發(fā)現(xiàn)“蟲洞”的存在。
比起找到一個適合人類移居的星球,我們更應(yīng)該注重的是當下,重視對地球環(huán)境的保護,貫徹可持續(xù)發(fā)展,至少不要讓地球被人為原因毀滅。
不過,人類已經(jīng)在歷史上無數(shù)次使“不可能”變?yōu)榱丝赡?,在地球被太陽拋入宇宙之前,說不定真的能看到人類沖出太陽系,進入更加深遠廣闊的宇宙空間。
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