在太陽系剛誕生的時候,系內(nèi)天體的運動較為混亂,大小天體發(fā)生過無數(shù)的碰撞,有一種科學(xué)假說,月球正是地球與一顆火星質(zhì)量相當?shù)男行桥鲎埠螽a(chǎn)生的。
(產(chǎn)生月球的大碰撞,圖源:smithsonianmag.com)
隨著時間的推移,八大行星漸漸清掃了各自所在的運行軌道,海王星以內(nèi)的軌道天體運動趨向穩(wěn)定,再沒有發(fā)生較大的碰撞。
黑洞靠近,混亂的開始
而目前的穩(wěn)定是基于漫長的演化后,在太陽穩(wěn)定的引力作用下,各大行星都擁有穩(wěn)定的軌道,互相會產(chǎn)生軌道共振,但不會對彼此有太大的影響。但假如一個黑洞闖入太陽系,這一切的平衡將被打破!黑洞的引力將對太陽系內(nèi)各種大小天體的運行軌道產(chǎn)生不同的影響,最嚴重的情況下,整個太陽系將重新洗牌……
(太陽系,圖源:morningpicker.com)
但是黑洞有大有小,在我們接下來討論它對地球及至人類的影響之前,得先確定一些它的質(zhì)量大小。中等質(zhì)量以上的黑洞我們就不予討論了,那將是毀滅性的,整個太陽系將不復(fù)存在,我們來討論兩種較小的黑洞闖入太陽系的情況。一種是質(zhì)量較小的來自宇宙大爆炸的原初黑洞,一種是恒星演化而來的恒星級黑洞。
(黑洞,圖源:vsthemes.org)
原初黑洞——災(zāi)星降臨
根據(jù)霍金等科學(xué)家的理論,在宇宙大爆炸后極短的時間內(nèi),宇宙處在極高的能量密度下,極微小的密度波動即會使局部能量密度超過了臨界值從而形成黑洞,這段時間內(nèi)形成的黑洞被稱為原初黑洞。原初黑洞的質(zhì)量范圍很廣,從比一粒塵埃還小到數(shù)千倍太陽質(zhì)量都有。既然要與恒星級黑洞區(qū)分開,我們就來討論一個較小的原初黑洞——月球質(zhì)量的黑洞。根據(jù)霍金輻射公式計算,一個月球質(zhì)量的黑洞所產(chǎn)生的霍金輻射溫度剛好等于背景輻射溫度。這個質(zhì)量下,它的視界半徑只有0.1mm多點,因此它基本上是隱形的。
當這個原初黑洞進入到太陽系范圍,即奧爾特云附近時,引力擾動將使部分彗星脫離原來軌道,一部分可能會被甩出太陽系,但也會有一部分被扔向內(nèi)太陽系。當原初黑洞到達大量矮行星所在的柯伊伯帶,會導(dǎo)致更多的彗星和小行星脫離軌道,其中一部分飛向內(nèi)太陽系,這其中就有可能出現(xiàn)砸向地球的……
當黑洞飛臨小行星軌道,更多的小行星出軌……在所有的出軌小行星、彗星里,只要出現(xiàn)一顆足夠大,直徑在10km以上的小行星撞擊地球,對人類都是毀滅性的!當然,由于太陽系的廣闊,地球也有可能安然度過危機。
(小行星撞擊導(dǎo)致恐龍滅絕,圖源:in.mashable.com)
恒星級黑洞——人類文明的末日
假如來的是一個恒星級的黑洞,那么人類文明就只能進入倒計時了,在目前的人類科技下,完全沒有幸存的可能……
同樣我們先來定義這個黑洞的質(zhì)量大小,就按照恒星演化所能產(chǎn)生的最小質(zhì)量吧,根據(jù)奧本海默極限,它的質(zhì)量約為3倍太陽質(zhì)量。
一個三倍太陽質(zhì)量的黑洞靠近太陽系,很快就會反客為主,太陽將帶著各大行星開始繞它轉(zhuǎn)。但隨著兩種繼續(xù)靠近,各大行星的軌道將被改變,逐漸形成復(fù)雜的多體運動,部分被黑洞吸引的天體將在黑洞周圍形成吸積盤,在逐漸被吸食過程中發(fā)出強烈的X射線輻射,這些輻射對地球生命相當致命。但更災(zāi)難性的是地球軌道也將被改變,一種的可能是被加速后繞一個偏心率較高的軌道繞太陽運行,另一種可能是被黑洞復(fù)活成為繞黑洞的行星,還有一種可能是被黑洞的引力彈弓甩出太陽系…….
無論是哪一種情況,人類都無法承受,這將是人類文明的末日!
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