流浪地球蕴含的科学知识（流浪地球中的一些天文常识）

流浪地球蕴含的科学知识（流浪地球中的一些天文常识）此时的太阳会发出骇人的亮光，体积会膨胀一百万倍以上，距离太阳较近的水星、金星包括地球就会被太阳吞没。这就是实施"流浪地球"计划的原因，决不是电影中的公元2075年，人类还的40亿年的准备时间，这是人类的幸运。 太阳利用核聚变这种方式已经稳定地燃烧了五十亿年，核聚变在消耗氢原子的同时在太阳的中心形成了大量的氦原子，再过四十亿年，太阳中心的氢原子就会消耗殆尽。氦原子也会由于太阳巨大的引力向太阳中心加速靠拢，这个过程同样会积累大量的压力和能量，使靠近太阳中心的氢原子加速燃烧。太阳中心的温度会进一步升高，当温度达到1亿度时，可怕的事情就发生了，太阳中心的氦原子也发生的核聚变，相当于在太阳中心又产生了一个新的太阳，它会加速外层氢原子的燃烧同时会把氢原子推向宇宙空间，太阳就变成了一颗红巨星。 寒冷的冬夜，人们可以通过燃烧篝火来获取能量。从微观角度来看，篝火燃烧是通过原子核的位置变化而释

《流浪地球》海报

2019年大年初一，《流浪地球》正式上映。该影片根据著名科幻小说作家刘慈欣的同名小说改编。进述的是公元2075年，因为太阳即将走向生命的终点，人类被迫制定了"流浪地球"计划。人类在地球上安装了一万多个推进器把地球改造成了一艘超级飞船，目标是距地球4.2光年的比邻星。这是距太阳最近的恒星，人类计划把地球推进到比邻星附近轨道让地球成为比邻星一颗新行星，从而延续人类文明。这部电影中涉及到一些天文常识，作者想与大家一起分享。

1、 未来太阳会以什么方式走向生命终点？

太阳

寒冷的冬夜，人们可以通过燃烧篝火来获取能量。从微观角度来看，篝火燃烧是通过原子核的位置变化而释放出一些能量，燃烧后原子核的质量没有丝毫改变。太阳，这个已经熊熊燃烧了五十亿年的大火球，它的燃烧原理与篝火是完全不同的。

太阳燃烧是通过核聚变来实现的，核聚变的原料是氢原子。太阳的质量是1.989×10³⁰千克，大约是地球的33万倍，其中71%是氢原子，这是一个巨大的燃料库。由于太阳巨大的质量，所产生的巨大引力能控制包括地球在内的行星老老实实地围绕它旋转，也能使组成太阳的每个原子向太阳中心紧紧收缩。事实上，原子都是桀骜不驯且互相排斥的，它们无时不刻都在做无规则运动，彼此之间存在一种排斥力使它们老死不相往来。太阳的巨大引力驯服了这些原子，让它们能乖乖地朝太阳的中心加速靠拢，在靠拢过程中会积累压力和能量，使太阳的温度不断升高，当温度达到1000万度时，原子相互之间的引力就会大于排斥力，它们亲密接触并组成一个新的家庭，四个氢原子通过聚变形成一个氦原子，同时释放出了巨大的能量，核聚变发生了。太阳每秒钟大约使用五亿吨氢原子参与核聚变，其中约有四百万吨物质转化成能量。利用爱因斯坦著名的E = mc²（其中E表示能量，m表示质量，c表示光速）公式可以计算出每秒种太阳会产生多少能量，其中大约有五亿分之一到达地球，对于地球来说，这就足够了。

太阳演变成红巨星

太阳利用核聚变这种方式已经稳定地燃烧了五十亿年，核聚变在消耗氢原子的同时在太阳的中心形成了大量的氦原子，再过四十亿年，太阳中心的氢原子就会消耗殆尽。氦原子也会由于太阳巨大的引力向太阳中心加速靠拢，这个过程同样会积累大量的压力和能量，使靠近太阳中心的氢原子加速燃烧。太阳中心的温度会进一步升高，当温度达到1亿度时，可怕的事情就发生了，太阳中心的氦原子也发生的核聚变，相当于在太阳中心又产生了一个新的太阳，它会加速外层氢原子的燃烧同时会把氢原子推向宇宙空间，太阳就变成了一颗红巨星。

此时的太阳会发出骇人的亮光，体积会膨胀一百万倍以上，距离太阳较近的水星、金星包括地球就会被太阳吞没。这就是实施"流浪地球"计划的原因，决不是电影中的公元2075年，人类还的40亿年的准备时间，这是人类的幸运。

这种状况会持续大约10亿年，当核聚变消耗完氦原子后，太阳就会变成一个体积和地球相差无几，质量却是地球几十万倍，发着白光，温度逐渐降低的白矮星。

2、 "流浪地球"实施计划中木星扮演的角色

木星是太阳系是最大的行星，它的体积是地球的1321倍，质量是地球的318倍，是名副其实的老大哥。平时，老大哥会给予地球周到的呵护，它会张开宽广的胸怀为地球遮挡冷不丁出现的小行星。1994年"苏梅克—列维9号"彗星运行到了木星轨道，被木星强大的引力撕成了21块碎块，从1994年7月17日4时15分到22日8时12分的5天多时间内，这些碎块接二连三地撞向木星，相当于在木星表面爆炸了20亿颗原子弹。许多人有幸通过天文望远镜亲眼看到了这难得一见的天文奇观。如果这颗慧星撞向地球，地球生命将不复存在。

"流浪地球"计划实施过程中，木星老大哥同样可以帮上忙。由于地球质量比木星小许多，所以当"流浪地球"靠近木星时，可以借助木星强大的引力为自己加速。一辆高速行驶的汽车从铺满落叶的道路上驶过，地上的落叶会随汽车行驶的方向漂扬。"流浪地球"靠近木星时可以被木星引力俘获，然后再被木星抛投出去，就好像运动员抛投链球一样。

电影《流浪地球》中，当地球靠近木星时，老大哥的引力不知什么原因突然变大，地球猝不及防，被强大的引力拉的急速地向木星撞去。先是地球表面的大气被木星吸走，其中包含大约130亿升的氧气。

地球上的氧气被木星吸走

如果这种情况继续下去，地球就会变成第二个"苏梅克—列维9号"彗星，先被木星撕成碎块，后陆续撞向木星。电影中此时有人就想点燃木星，因为木星75%是由氢气组成的，它又吸走了地球上130亿升的氧气，此时一根火柴就能够点燃木星，利用氢气燃烧产生的推力把地球重新抛投出去。氢气是可燃物，氧气是助燃物，再有合适的温度，这在理论上是行得通的。确实电影中后来，吴京饰演的飞行员刘培强就是舍身驾驶装满燃料的空间站撞向木星将其引燃，利用氢气燃烧产生的推力把地球推离木星，"流浪地球"计划得以继续。现实中，木星被成功点燃的可能性微乎其微。因为木星太大了，地球上那点氧气对木星来说太微不足道，根本不会被点燃。