太阳如果压缩成固体,如果把太阳替换成其他的天体,会发生什么事?


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根据圆周运动的规律,地球环绕太阳运动时满足如下关系式:

其中G表示万有引力常数,M表示太阳的质量,m表示地球的质量,r表示地球的轨道半径,v表示地球的轨道速度。

可以看到,地球的轨道半径和轨道速度之间的关系由太阳质量决定,与地球的质量无关。因此,如果把太阳替换成其他质量与太阳相同的天体,比如白矮星或者黑洞,地球依然还会在相同的位置以相同的速度环绕该天体运动。对于一个质量与太阳相同的黑洞,它的事件视界半径约为2.9公里。当天体远离黑洞视界时,黑洞对其他天体的引力作用满足万有引力定律,黑洞的引力并没有什么特别之处,所以地球仍然会环绕黑洞运动,而不会被黑洞吞噬。无论是白矮星、中子星或者黑洞,由于它们的光度太低,这会导致整个地球被冰冻。此外,中子星具有极为强烈的辐射,整个地球将会沐浴在致命的辐射之中。

如果把太阳替换成半径为太阳1700倍的盾牌座UY,那么,地球将会被这颗红特超巨星吞噬掉。而如果把太阳替换成质量为太阳315倍的R136a1,地球将不会处在原来的轨道上,为了保持轨道速度,地球的轨道半径将会变小。此外,由于这颗蓝超巨星的光度高达太阳的870万倍,这会导致整个地球被烤焦掉。如果把太阳换成质量只有太阳12.2%的比邻星,为了保持轨道速度,地球的轨道半径将会变大。此外,由于这颗红矮星的温度很低,这会使地球被冰冻。

基本上,如果太阳被替换成其他天体,不管是温度还是辐射,都足以导致地球上的生命不复存在。因为对于地球生命来说,太阳的温度、距离和辐射刚刚好。