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  • 1 # 科學黑洞

    人類飛出太陽系到底有多難?看看太陽系真實大小就清楚了

    人類的生活在最近的二三百年間發生了翻天覆地的變化,主要還是因為科學技術的發展。63年前人類發射了第一顆人造地球衛星,真正意義上的飛出了地球,而過了幾年之後前蘇聯就把尤里·加加林送上了外太空,繞地球執行一圈歷時1小時48分鐘,之後返回地球。6500萬年前恐龍滅絕,哺乳動物有了足夠的空間和資源進行發展演化,大約1500萬年前森林古猿出現,600萬年前和黑猩猩的祖先分道揚鑣,一直到十幾萬年前的智人。可以說我們一直在仰望著靜謐的星空,渴望著那遙遠的世界。

    目前我們已經可以飛出地球,在國家空間站中也可以待到一年的時間,人類最遠的足跡到了38萬公里之外的月球,上個世紀60年代末至70年代初,NASA共把12名宇航員送上月球表面並安全返回。最遠的探測器是旅行者一號,目前已經進入星際空間,距離我們大約是220億公里。

    地球目前是人類文明唯一的家園,但未來總有一天我們必須要離開地球,只是時間長短問題。當然地球的壽命一般都是由太陽來決定,太陽走向生命的終點,例如太陽核心處的氦當含量逐漸的升高到一定程度,最後會發生氦核聚變,短時間內釋放出巨大的能量,這會讓包括地球在內的四顆巖質行星直接汽化。而太陽進入紅巨星時代也會完全的包裹住地球,到了那個時候不用說地球上的生命,即使是地球也難以倖存。

    人類文明如果要一直髮展下去就必須重新尋找新的家園,當然了這可能是十幾億、幾十億年之後的事情了。那麼飛出地球飛出太陽系真的那麼簡單嗎?

    不得不說這是非常難的事情,對於一些比較瞭解天文知識的小夥伴來說,平常動輒就是十幾億光年、幾十億光年,甚至宇宙的可觀測直徑都到了930億光年。這是什麼概念,也就是說即使是光速飛行都需要數百億年。也就是說如果從地球剛誕生開始向外以光速飛行,那麼現在也就飛行了46億光年而已(當然這裡沒有考慮宇宙膨脹的影響)。

    平常聽慣了幾十億光年的概念,回頭來看飛出“小小”的太陽系好像也並不難,因為目前認為太陽系的直徑在2-3光年,這裡考慮的是太陽引力的作用範圍,距離我們最近的恆星是比鄰星,在4.22光年之外。因此這兩顆恆星之間的地界差不多就是對半來分。

    NASA1977年發射的旅行者一號目前已經飛行了43年,進入星際空間距離地球220億公里,差不多是147個天文單位(日地平均距離),按照旅行者一號這個速度飛出太陽系,可能人類文明的消失了。

    我們印象中的太陽系呈現的是盤狀結構,因為大行星們的公轉軌道面跟黃帶面幾乎是重合的,整體看上去是扁平的,只有這樣的結構公轉才能穩定。八大行星繞著太陽公轉,在八大行星之外是柯伊伯帶,那裡有著大量的天體碎片、小行星、矮行星,而在柯伊伯帶的外層,天文學家認為還存在著一種結構那就是奧爾特雲。在奧爾特雲存在著大量的長週期彗星,算是一個冰雪的世界。

    而奧爾特雲科學家預估其尺寸大約是2-3光年,那麼就按照最小的來計算,奧爾特雲直徑2光年,那也就意味著太陽系的直徑是兩光年。那麼從地球向太陽系外飛行,理論上需要飛行1光年的距離,以旅行者一號17公里每秒的速度為例子,飛行一光年的距離大約是17647年,要想穿越虛無的星空去到最近的恆星-比鄰星,大約需要74470年。

    這個時間實際上已經非常的漫長了,如果是載人的話,那就需要考慮有良好的宜居環境。當然了未來人類的科技發展,會有更加有效率的能量利用方式,例如可控核聚變的發展目前是比較靠譜的,至於一些反物質推進器等偏向於科幻一些。再或者尋找到蟲洞,利用愛因斯坦的廣義相對論來進行星際航行,從一點“跳躍”到另外一點,需要的時間可能會非常的少。

    對於現在人類的科技水平來說,太陽系還是太大了,一光年的距離也很可能是分類未來的極限了,也是就是說人類文明可能永遠都飛不出太陽系,雖然很淒涼但事實很可能如此。

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