2019年大年初一，《流浪地球》正式上映。該影片根據著名科幻小說作家劉慈欣的同名小說改編。進述的是公元2075年，因為太陽即將走向生命的終點，人類被迫制定了"流浪地球"計劃。人類在地球上安裝了一萬多個推進器把地球改造成了一艘超級飛船，目標是距地球4.2光年的比鄰星。這是距太陽最近的恆星，人類計劃把地球推進到比鄰星附近軌道讓地球成為比鄰星一顆新行星，從而延續人類文明。這部電影中涉及到一些天文常識，作者想與大家一起分享。

1、 未來太陽會以什麼方式走向生命終點？

寒冷的冬夜，人們可以通過燃燒篝火來獲取能量。從微觀角度來看，篝火燃燒是通過原子核的位置變化而釋放出一些能量，燃燒後原子核的品質沒有絲毫改變。太陽，這個已經熊熊燃燒了五十億年的大火球，它的燃燒原理與篝火是完全不同的。

太陽燃燒是通過核聚變來實現的，核聚變的原料是氫原子。太陽的品質是1.989×10³⁰千克，大約是地球的33萬倍，其中71%是氫原子，這是一個巨大的燃料庫。由於太陽巨大的品質，所產生的巨大引力能控制包括地球在內的行星老老實實地圍繞它旋轉，也能使組成太陽的每個原子向太陽中心緊緊收縮。事實上，原子都是桀驁不馴且互相排斥的，它們無時不刻都在做無規則運動，彼此之間存在一種排斥力使它們老死不相往來。太陽的巨大引力馴服了這些原子，讓它們能乖乖地朝太陽的中心加速靠攏，在靠攏過程中會積累壓力和能量，使太陽的溫度不斷升高，當溫度達到1000萬度時，原子相互之間的引力就會大於排斥力，它們親密接觸並組成一個新的家庭，四個氫原子通過聚變形成一個氦原子，同時釋放出了巨大的能量，核聚變發生了。太陽每秒鐘大約使用五億噸氫原子參與核聚變，其中約有四百萬噸物質轉化成能量。利用愛因斯坦著名的E = mc²（其中E表示能量，m表示品質，c表示光速）公式可以計算出每秒種太陽會產生多少能量，其中大約有五億分之一到達地球，對於地球來說，這就足夠了。

太陽利用核聚變這種方式已經穩定地燃燒了五十億年，核聚變在消耗氫原子的同時在太陽的中心形成了大量的氦原子，再過四十億年，太陽中心的氫原子就會消耗殆盡。氦原子也會由於太陽巨大的引力向太陽中心加速靠攏，這個過程同樣會積累大量的壓力和能量，使靠近太陽中心的氫原子加速燃燒。太陽中心的溫度會進一步升高，當溫度達到1億度時，可怕的事情就發生了，太陽中心的氦原子也發生的核聚變，相當於在太陽中心又產生了一個新的太陽，它會加速外層氫原子的燃燒同時會把氫原子推向宇宙空間，太陽就變成了一顆紅巨星。

此時的太陽會發出駭人的亮光，體積會膨脹一百萬倍以上，距離太陽較近的水星、金星包括地球就會被太陽吞沒。這就是實施"流浪地球"計劃的原因，決不是電影中的公元2075年，人類還的40億年的準備時間，這是人類的幸運。

這種狀況會持續大約10億年，當核聚變消耗完氦原子後，太陽就會變成一個體積和地球相差無幾，品質卻是地球幾十萬倍，發著白光，溫度逐漸降低的白矮星。

2、 "流浪地球"實施計劃中木星扮演的角色

木星是太陽系是最大的行星，它的體積是地球的1321倍，品質是地球的318倍，是名副其實的老大哥。平時，老大哥會給予地球周到的呵護，它會張開寬廣的胸懷為地球遮擋冷不丁出現的小行星。1994年"蘇梅克—列維9號"彗星執行到了木星軌道，被木星強大的引力撕成了21塊碎塊，從1994年7月17日4時15分到22日8時12分的5天多時間內，這些碎塊接二連三地撞向木星，相當於在木星表面爆炸了20億顆原子彈。許多人有幸通過天文望遠鏡親眼看到了這難得一見的天文奇觀。如果這顆慧星撞向地球，地球生命將不復存在。

"流浪地球"計劃實施過程中，木星老大哥同樣可以幫上忙。由於地球品質比木星小許多，所以當"流浪地球"靠近木星時，可以藉助木星強大的引力為自己加速。一輛高速行駛的汽車從鋪滿落葉的道路上駛過，地上的落葉會隨汽車行駛的方向漂揚。"流浪地球"靠近木星時可以被木星引力俘獲，然後再被木星拋投出去，就好像運動員拋投鏈球一樣。

電影《流浪地球》中，當地球靠近木星時，老大哥的引力不知什麼原因突然變大，地球猝不及防，被強大的引力拉的急速地向木星撞去。先是地球表面的大氣被木星吸走，其中包含大約130億升的氧氣。

如果這種情況繼續下去，地球就會變成第二個"蘇梅克—列維9號"彗星，先被木星撕成碎塊，後陸續撞向木星。電影中此時有人就想點燃木星，因為木星75%是由氫氣組成的，它又吸走了地球上130億升的氧氣，此時一根火柴就能夠點燃木星，利用氫氣燃燒產生的推力把地球重新拋投出去。氫氣是可燃物，氧氣是助燃物，再有合適的溫度，這在理論上是行得通的。確實電影中後來，吳京飾演的飛行員劉培強就是捨身駕駛裝滿燃料的空間站撞向木星將其引燃，利用氫氣燃燒產生的推力把地球推離木星，"流浪地球"計劃得以繼續。現實中，木星被成功點燃的可能性微乎其微。因為木星太大了，地球上那點氧氣對木星來說太微不足道，根本不會被點燃。