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编译 程辉
50亿年后，地球人将面临因太阳膨胀带来的巨大危机，届时我们何去何从?
太阳膨胀，地球“搬家”
就算我们自己不毒害(污染)环境，也不加热地球(加剧全球变暖)，随着时间的推移，这颗生命之星也一样会毫不留情地走向末日。原因很简单——太阳一直在出小小的问题。
随着太阳内核的氢不断燃烧，太阳正在缓慢升温。大约50亿年后，太阳将演变成一颗肿胀的红巨星。再过20亿年，太阳的大小和亮度都将达到最大值，届时太阳的气体外壳将肿胀到足以吞没整个地球。不过，在此之前很久，距今只有11亿年时，太阳的亮度将增加11％，导致地球表面温度升高到大约50摄氏度，届时地球海洋将在无需沸腾的情况下蒸发。
虽然像古菌这样的一些单细胞生物届时仍有可能存活下来，但动植物无疑将很难挺过如此严酷的环境变迁。不仅如此，在此之后没过多久，一旦水蒸气都进入大气层，来自于太阳的紫外线就会撕裂水分子，构筑生命细胞所需的氢从此将逐渐逃离地球，进入太空。显然，假如人类(或者人类之后地球上演化出的其他智能生命形式)那时候若想活下去，就不得不移民他乡。但是，该向哪里移民，又该怎样移民呢?
一种办法是点燃火箭，让它送载人飞船前往其他行星。早在1930年，英国科幻小说家奥拉夫·斯塔普雷顿就描述了一种可能的未来场景：当地球最终变得不可居住时，我们的后代首先逃到金星，然后再逃到海王星。像斯蒂芬·霍金这样的著名科学家也设想，最终需要在月球或其他行星上建立移民定居点，用以接纳需要逃离灭顶之灾的地球人。
然而，要想撤离全部67亿地球人，就需要发射10亿架次航天飞机。就算每天发射1000架次，也需要2700年才能移走全部的地球人口。接下来还有如何照顾抵达新家园的人们的问题。不管把人移到地球之外的哪一颗行星，都必须对这颗行星进行地球化改造，以提供食物、水和氧来支撑人类定居点。
既然有这么多的麻烦，干脆把整个地球(以及地球上的所有人和自然资源)移到一个合适的地方，岂不更好?
茫茫太空，何处安身
物理学基本定律告诉我们，移动行星并非不可能。例如，地球上每发射一枚火箭至太空，就会把地球朝相反方向推出一点点，就像打枪时枪会回退一样。同时身为科幻小说家和物理学家的斯坦利-施密特曾经描绘了这样的情景：外星人在地球南极发射巨型火箭，从而移动地球。
而现实情况是，地球是如此巨大而沉重，发射一枚火箭对地球的影响简直微乎其微。哪怕朝同一方向发射10亿枚10吨级的火箭，也只能让地球的速度发生每秒仅仅20纳米(1纳米等于十亿分之一米)的改变——跟地球现在每秒30千米的速度相比，这简直是九牛一毛。
一些天文学家已经在考虑移动行星的问题，这必然牵涉到行星系统的动力学。在太阳系中，行星动力学看来既简单又有序。但是，从已发现的太阳系以外的行星来看，情况则大不一样。那些“热木星”在很靠近自己母恒星的轨道上运行，那里非常高温。很明显，那些“热木星”原本并不是在自己现行的轨道附近形成的，因为那里的环境条件不可能让足够的气体和尘埃累积形成如此巨大的“热木星”。那么，这些“热木星”一定是在更遥远的地方形成之后“移居”此地的。
正是在弄清行星系统是怎样重置自己的问题时，一些科学家才想到了另一个问题：怎样移动地球，使它最终不至于被升温的太阳烤焦?
为便于计算，科学家将地球的最终目的地选择为一个距离太阳为现行日地距离1.5倍的轨道，也就是火星目前的轨道。63亿年后，当太阳进入红巨星阶段、亮度比现在高2.2倍时，地球在这个轨道中接收到的太阳光和现在差不多一样多。
要想把地球移到如此距离的环形轨道中，就需要将地球的轨道能量增加30％。科学家认为，这在理论上是可行的，只需改变太阳系外围冰质天体的轨道，让它们近距离经过地球，从而将它们的部分轨道能量传输给地球即可。
这些冰质天体呆在两个地方：一个是比海王星还远的柯伊伯带；另一个则是更远的奥尔特云，那里是彗星的发祥地。这些冰质天体因为远离太阳，它们的轨道能量相对较低，只需利用使近地小行星偏离地球的方法就能让冰质天体改变轨道——如果只需作轻微改变，就让飞船靠近冰质天体，用引力将其拖离轨道；如果需要猛烈移动，就要使用质量驱动机，它能挖掘冰质天体，让天体喷出物质，从而反向推动目标天体。
接下来，就要细微调整目标天体的轨道，方法是：发射相关设备到目标天体上，气化天体表面材料，喷射冰气流，从而让目标天体向太阳系中心移动。科学家提醒说，最好不要使用核弹来完成上述任务，因为肯定能找到更安全、也更有效的办法。
在100万颗目标天体如此近距离经过地球之后，目的即可实现。我们可以平衡安排，每1000年～6000年制造这样的一次近距离经过。至于是1000年、2000年还是多久，则取决于我们希望地球在何时进入火星轨道：是在太阳开始蒸发地球海洋之前，还是等到太阳进入红巨星阶段之后?幸运的是，如果能让这些目标天体同时环绕木星和地球运行，它们就能被重复使用——让它们截取木星的能量，然后传输给地球。
这无疑是一项堪称无比巨大的任务，因为这项任务历时太久，需要的耐性太大，同时风险也相当巨大：目标天体必须在距离地球仅10000千米的地方经过。
目标天体远比当初撞击地球、杀灭恐龙等生物的那颗小行星(或彗星)大，所以哪怕一次“闪失”，也会造成极具灾难性的后果。科学家计算出，就算一颗直径100千米的天体以宇宙速度撞击地球，也会重创生物圈。
太阳加力
计算结果显示，为了让地球的外移和太阳的升温保持同步，这面圆盘状太阳帆的直径必须达到地球直径的19.2倍，同时还要跟指向太阳的直线保持35°夹角，太阳帆和地球之间的距离约为地球跟月球之间距离的5倍。为此，有科学家设想：这面太阳帆可以在太空中组装，原材料可以从一颗9千米宽、富含金属的小行星就地取材；采自小行星的镍和铁，将被用来制造仅8微米厚的太阳帆的膜片。
这面太阳帆不仅面积超级巨大，而且超级复杂。由于这面太阳帆必将面临月球的引力扰动，所以必须对太阳帆实施持续的控制，使它始终保持合适的形状。虽然太阳帆方法所花的力气仅为移动目标天体方法的万分之一，理论上也完全可行，但现行的技术还远远无法造出一面20倍于地球直径的太阳帆。
说到底，无论是移动冰质天体还是放置巨型太阳帆，目前都仍停留于科学幻想阶段。不仅如此，就算真有了这样的技术手段，干预行星运行轨道的后果也可能非常可怕。事实上，行星轨道跟相邻天体的引力拉动密切相关，一旦移动地球，太阳系其他内行星的轨道都将受到影响，其潜在的后果既无法预测，又十分危险。计算表明，假如这种移动破坏了水星的稳定性，整个内太阳系部将陷入一片混乱，根本无法控制。难怪有科学家指出，除非别无其他选择，我们决不能干预行星的运动。
至此，移动地球或其他天体说到底只是科幻，但很有趣，不是吗?
50亿年后，地球人将面临因太阳膨胀带来的巨大危机，届时我们何去何从?
太阳膨胀，地球“搬家”
就算我们自己不毒害(污染)环境，也不加热地球(加剧全球变暖)，随着时间的推移，这颗生命之星也一样会毫不留情地走向末日。原因很简单——太阳一直在出小小的问题。
随着太阳内核的氢不断燃烧，太阳正在缓慢升温。大约50亿年后，太阳将演变成一颗肿胀的红巨星。再过20亿年，太阳的大小和亮度都将达到最大值，届时太阳的气体外壳将肿胀到足以吞没整个地球。不过，在此之前很久，距今只有11亿年时，太阳的亮度将增加11％，导致地球表面温度升高到大约50摄氏度，届时地球海洋将在无需沸腾的情况下蒸发。
虽然像古菌这样的一些单细胞生物届时仍有可能存活下来，但动植物无疑将很难挺过如此严酷的环境变迁。不仅如此，在此之后没过多久，一旦水蒸气都进入大气层，来自于太阳的紫外线就会撕裂水分子，构筑生命细胞所需的氢从此将逐渐逃离地球，进入太空。显然，假如人类(或者人类之后地球上演化出的其他智能生命形式)那时候若想活下去，就不得不移民他乡。但是，该向哪里移民，又该怎样移民呢?
一种办法是点燃火箭，让它送载人飞船前往其他行星。早在1930年，英国科幻小说家奥拉夫·斯塔普雷顿就描述了一种可能的未来场景：当地球最终变得不可居住时，我们的后代首先逃到金星，然后再逃到海王星。像斯蒂芬·霍金这样的著名科学家也设想，最终需要在月球或其他行星上建立移民定居点，用以接纳需要逃离灭顶之灾的地球人。
然而，要想撤离全部67亿地球人，就需要发射10亿架次航天飞机。就算每天发射1000架次，也需要2700年才能移走全部的地球人口。接下来还有如何照顾抵达新家园的人们的问题。不管把人移到地球之外的哪一颗行星，都必须对这颗行星进行地球化改造，以提供食物、水和氧来支撑人类定居点。
既然有这么多的麻烦，干脆把整个地球(以及地球上的所有人和自然资源)移到一个合适的地方，岂不更好?
茫茫太空，何处安身
物理学基本定律告诉我们，移动行星并非不可能。例如，地球上每发射一枚火箭至太空，就会把地球朝相反方向推出一点点，就像打枪时枪会回退一样。同时身为科幻小说家和物理学家的斯坦利-施密特曾经描绘了这样的情景：外星人在地球南极发射巨型火箭，从而移动地球。
而现实情况是，地球是如此巨大而沉重，发射一枚火箭对地球的影响简直微乎其微。哪怕朝同一方向发射10亿枚10吨级的火箭，也只能让地球的速度发生每秒仅仅20纳米(1纳米等于十亿分之一米)的改变——跟地球现在每秒30千米的速度相比，这简直是九牛一毛。
一些天文学家已经在考虑移动行星的问题，这必然牵涉到行星系统的动力学。在太阳系中，行星动力学看来既简单又有序。但是，从已发现的太阳系以外的行星来看，情况则大不一样。那些“热木星”在很靠近自己母恒星的轨道上运行，那里非常高温。很明显，那些“热木星”原本并不是在自己现行的轨道附近形成的，因为那里的环境条件不可能让足够的气体和尘埃累积形成如此巨大的“热木星”。那么，这些“热木星”一定是在更遥远的地方形成之后“移居”此地的。
正是在弄清行星系统是怎样重置自己的问题时，一些科学家才想到了另一个问题：怎样移动地球，使它最终不至于被升温的太阳烤焦?
为便于计算，科学家将地球的最终目的地选择为一个距离太阳为现行日地距离1.5倍的轨道，也就是火星目前的轨道。63亿年后，当太阳进入红巨星阶段、亮度比现在高2.2倍时，地球在这个轨道中接收到的太阳光和现在差不多一样多。
要想把地球移到如此距离的环形轨道中，就需要将地球的轨道能量增加30％。科学家认为，这在理论上是可行的，只需改变太阳系外围冰质天体的轨道，让它们近距离经过地球，从而将它们的部分轨道能量传输给地球即可。
这些冰质天体呆在两个地方：一个是比海王星还远的柯伊伯带；另一个则是更远的奥尔特云，那里是彗星的发祥地。这些冰质天体因为远离太阳，它们的轨道能量相对较低，只需利用使近地小行星偏离地球的方法就能让冰质天体改变轨道——如果只需作轻微改变，就让飞船靠近冰质天体，用引力将其拖离轨道；如果需要猛烈移动，就要使用质量驱动机，它能挖掘冰质天体，让天体喷出物质，从而反向推动目标天体。
接下来，就要细微调整目标天体的轨道，方法是：发射相关设备到目标天体上，气化天体表面材料，喷射冰气流，从而让目标天体向太阳系中心移动。科学家提醒说，最好不要使用核弹来完成上述任务，因为肯定能找到更安全、也更有效的办法。
在100万颗目标天体如此近距离经过地球之后，目的即可实现。我们可以平衡安排，每1000年～6000年制造这样的一次近距离经过。至于是1000年、2000年还是多久，则取决于我们希望地球在何时进入火星轨道：是在太阳开始蒸发地球海洋之前，还是等到太阳进入红巨星阶段之后?幸运的是，如果能让这些目标天体同时环绕木星和地球运行，它们就能被重复使用——让它们截取木星的能量，然后传输给地球。
这无疑是一项堪称无比巨大的任务，因为这项任务历时太久，需要的耐性太大，同时风险也相当巨大：目标天体必须在距离地球仅10000千米的地方经过。
目标天体远比当初撞击地球、杀灭恐龙等生物的那颗小行星(或彗星)大，所以哪怕一次“闪失”，也会造成极具灾难性的后果。科学家计算出，就算一颗直径100千米的天体以宇宙速度撞击地球，也会重创生物圈。
太阳加力
计算结果显示，为了让地球的外移和太阳的升温保持同步，这面圆盘状太阳帆的直径必须达到地球直径的19.2倍，同时还要跟指向太阳的直线保持35°夹角，太阳帆和地球之间的距离约为地球跟月球之间距离的5倍。为此，有科学家设想：这面太阳帆可以在太空中组装，原材料可以从一颗9千米宽、富含金属的小行星就地取材；采自小行星的镍和铁，将被用来制造仅8微米厚的太阳帆的膜片。
这面太阳帆不仅面积超级巨大，而且超级复杂。由于这面太阳帆必将面临月球的引力扰动，所以必须对太阳帆实施持续的控制，使它始终保持合适的形状。虽然太阳帆方法所花的力气仅为移动目标天体方法的万分之一，理论上也完全可行，但现行的技术还远远无法造出一面20倍于地球直径的太阳帆。
说到底，无论是移动冰质天体还是放置巨型太阳帆，目前都仍停留于科学幻想阶段。不仅如此，就算真有了这样的技术手段，干预行星运行轨道的后果也可能非常可怕。事实上，行星轨道跟相邻天体的引力拉动密切相关，一旦移动地球，太阳系其他内行星的轨道都将受到影响，其潜在的后果既无法预测，又十分危险。计算表明，假如这种移动破坏了水星的稳定性，整个内太阳系部将陷入一片混乱，根本无法控制。难怪有科学家指出，除非别无其他选择，我们决不能干预行星的运动。
至此，移动地球或其他天体说到底只是科幻，但很有趣，不是吗?