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随着恒星观测的改进,地球的历史和未来变得更加不确定

随着恒星观测的改进,地球的历史和未来变得更加不确定

无论股市分析师、政治民意调查家和占星家怎么说,我们都无法预测未来。 事实上,我们甚至无法预测过去。

这就是法国数学家、哲学家、决定论之王皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)所提出的。 1814 年,拉普拉斯宣称,如果有可能知道在给定时刻宇宙中每个粒子的速度和位置,以及作用在其上的所有力,“那么对于这样的人来说,没有什么是不确定的,未来也会不确定。” “就像过去一样,现在也将是他的。”

拉普拉斯的梦想仍未实现,因为我们无法极其精确地测量事物,因此微小的误差会随着时间的推移而传播和累积,从而产生更多的不确定性。 结果,包括巴黎天文台的雅克·拉斯卡在内的天文学家在 20 世纪 80 年代得出结论,行星运动的计算机模拟 不可信任 当应用在过去或未来超过一亿年时。 相比之下,宇宙已有 140 亿年的历史,太阳系约有 50 亿年的历史。

“你无法准确预测恐龙的星座,”新泽西州普林斯顿高级研究所轨道动力学专家斯科特·特里梅因最近在一封电子邮件中评论道。

旧的占星图现在更加模糊。 一套新的计算机模拟考虑了恒星在太阳系中移动的影响,使科学家们向后或向前看的能力又降低了一千万年。 之前的模拟认为太阳系是一个孤立的系统,一个发条宇宙,行星轨道的主要扰动是由小行星引起的内部扰动。

“恒星很重要,”亚利桑那州图森行星科学研究所的高级科学家内森·凯普 (Nathan Cape) 说,他和法国波尔多天体物理实验室的肖恩·雷蒙德 (Sean Raymond) 发表了他们的发现。 在天体物理学期刊快报中 二月下旬。

研究人员发现,一颗名为 HD 7977 的类太阳恒星目前位于仙后座,距离地球 247 光年,它可能在大约 280 万年前经过太阳附近,将最大的行星推入其轨道。

这种额外的不确定性使得天文学家很难预测过去 5000 万年以上的历史,从而将地质记录中的温度异常与地球轨道可能的变化联系起来。 当我们试图了解当今正在发生的气候变化时,这些知识将很有用。 Cape博士表示,大约5600万年前,地球明显经历了古新世和始新世最热时期,这段时期持续了10万多年,期间全球平均气温上升了8摄氏度之多。

这种暖波是由地球绕太阳轨道的某些变化引起的吗? 我们可能永远不会知道。

“所以我不是专家,但我认为这是过去一亿年来最温暖的时期,”开普博士说。 “几乎可以肯定,这不是地球轨道本身。但我们知道,长期气候波动与地球轨道波动有关。因此,如果你想检测气候异常,对地球轨道的变化有信心会有所帮助。”

“模拟进行得很仔细,我认为结论是正确的,”特里梅因博士指出。 “这是我们对地球轨道历史理解的一个相对较小的变化,但它在概念上很重要,”他补充道。

他说,真正有趣的故事是地球轨道上的混乱如何在古代气候记录中留下印记。

欧洲航天局的盖亚航天器极大地提高了跟踪太阳系外恒星运动的能力,该航天器自2013年发射以来已经绘制了20亿颗恒星的位置、运动和其他属性。

“我们第一次能够真正看到单个恒星,将它们向后或向前投影,并查看哪些恒星靠近太阳,哪些不靠近太阳,这真的很酷,”开普博士说。 ”。

根据他的计算,每百万年大约有 20 颗恒星进入距离太阳 1 秒差距(约 3.26 光年)的范围。 HD 7977 可能距离太阳近 4000 亿英里——与奥尔特云(太阳系边缘巨大的冰冻彗星库)的距离大致相同——或者距离太阳远 1000 倍。 最接近的相遇的引力效应可能会动摇外巨行星的轨道,而这反过来又可能会动摇像地球这样的内行星。

“这可能强大到足以改变模拟对大约 5000 万年前地球轨道状况的预测,”开普博士说。

因此,他说,如果你看得足够远,从统计学上来看,几乎任何事情都是可能的。 “所以你会发现,例如,如果向前推进数十亿年,并非所有行星都一定是稳定的。实际上,在未来 50 亿年里,水星将与太阳或金星相撞的可能性为 1%。”

无论发生什么,我们可能都看不到了。 我们现在陷入困境,不知道自己从哪里来,又要到哪里去; 未来和过去都被神话和希望所取代。 然而我们仍在前进,试图超越我们的时间和空间视野。 正如 F. 所写 F·斯科特·菲茨杰拉德(F. Scott Fitzgerald)在《了不起的盖茨比》中说:“于是我们继续逆水行舟,不断回到过去。”

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