为什么水星那么小,离太阳那么近却没被太阳吞噬?

在我们的潜意识里,总觉得水星离太阳非常近,尤其是有些合成的图像看起来水星基本上就和太阳挨在一起!这是一种错误的误导。下面我们就看下水星和太阳的实际距离,水星现在为什么没被太阳吞噬,那么在未来呢?结局会是怎样?

水星轨道4600万公里,是太阳直径的30倍。水星每88天绕一个完整的轨道运行一周,白天的温度达到了令人窒息的400°C,或大约800°F。

由于水星的体积很小,平均半径只有2440 km,甚至比一些天然卫星(土卫六)还要小,这样的质量也没有足够的引力来保住自己的大气层,再加上炙热的高温、离太阳的距离,水星的整个大气层已经完全被太阳风剥离了。

与我们地区相比虽然水星的温度很热,环境恶劣,但是我们要记住水星离太阳仍然有4600万公里的距离。与太阳本身的直径相比,水星轨道的大小是太阳直径的30多倍。因此水星真的离太阳很远。

水星为什么没被太阳吞噬

相信你看了水星的实际距离,也能认识到不存在我们所担心的为何水星这么小,离太阳近为何没有被太阳吞噬,根据牛顿的万有引力定律,距离的变化、质量的变化只会影响到行星的轨道周期,而且行星轨道还十分稳定并不会直线撞向太阳。因此就算水星的轨道半径缩了一半,无非就是公转速度加快而已,不会造成什么直接的后果。

但是我们都知道牛顿引力是广义相对论的近似值。在广义相对论下,不仅是水星,包括地球在内也不会永远在稳定不变的轨道上运行。

首先水星的轨道会发生进动,每个周期的轨道会出现误差,甚至在太阳系中每个行星的轨道都不是一个闭合的椭圆,都存在微小的误差,这是由于广义相对论下的轨道衰减,也就是引力辐射造成的。因此水星的轨道目前在缓慢的缩减,最终会螺旋撞向太阳。但这个过程还是非常非常缓慢。

在水星螺旋靠近太阳的同时,还会发生另外一件事!这对水星来说也是致命的。而且我们可以在宇宙中观察到这种惊人的现象。

离母恒星比较近的行星,会被高温蒸发掉

在宇宙中存在一些拥有行星的恒星系统,它们的行星离母恒星非常近,甚至是几倍的恒星直径。像这样离母恒星比较近的行星非常容易观察到,因为行星离母恒星越近,对母恒星造成的轨道摆动越严重,并且这些行星也非常频繁地从母星前面经过,会挡住一小部分光线。水星现在的情况是,虽然它相对来说离太阳近,大气被太阳风剥离,但是,至少水星表面的岩石还是安全的。

如果一颗行星的轨道离母星不断地靠近,那么它的表面地岩石都可能不保,这听起来有点不可思议。下面就是我们观察到地真实情况!当一颗行星在一颗恒星前面经过时我们应该看到什么?

我们应该看到,当行星穿过母星时,一小部分恒星的光应该被阻挡,而且会不断地增加,当行星穿过恒星中心时达到最大值,然后当行星再次远离恒星时恒星光以对称的方式变化。当这颗行星继续绕恒星运行时,这种模式会不断的重复。但是科学家观测恒星KIC 12557548时,光线曲线是下图这样变化的:

这条曲线有些不对称。下降的速度和上升的速度比预期的都要慢得多。据我们所知,这只能意味着经过恒星的行星发生了一件事:这个星球有尾巴!在我们的常识里,尾巴是彗星的,怎么可能是行星的,而且一颗连大气都没有的行星怎么可能有尾巴呢?

由于观察到的这颗行星公转周期只有15个小时,离母恒星非常近,表面的温度很容易接近2000°C(3600°F),在真空的太空中,这样的高温足以让一颗行星沸腾!换句话说,这颗行星的岩石正在以原子的形式被蒸发!

根据蒸发的速度,整个行星很可能在1亿年后消失。这似乎是一段很长的时间,但这个时间相对于我们太阳系来说只相当于2%!因此许多研究得出的结论是,行星不是永恒的物体也会死亡,这可能是未来水星被完全蒸发的情况!

那么根据上文我们就能很容易得出水星在未来会发生什么?

公转速度加快,但是会稳定的运行,在引力辐射的作用下轨道会发生衰减,螺旋靠近太阳,在太阳的高温下,水星会被蒸发

就像我们观察到恒星KIC 12557548的这颗行星一样,一个原子一个原子慢慢的被母恒星蒸发掉。这就是水星为什么现在不会被太阳吞噬,而在未来有可能被太阳蒸发掉。