愛你1000000萬年！_風聞

本文首發於2019年3月

今日時值2020年七夕

特修訂後重發此文

致太陽系最偉大的愛情

當人們孤注一擲

用一萬多座行星發動機

將地球推離太陽系

這顆承載着全人類希望的星球

終於在災難中倖存

當然

它也付出了極為慘痛的代價

其中最令人扼腕的

莫過於失去了唯一的天然衞星

月球

畢竟地球和月球

這對太陽系最特殊的伴侶

已彼此相依相伴數幾十億年

從未離開過

（地月同框照，展示了月球背面與地球的合影，該照片由中國嫦娥五號飛行試驗器於2014年拍攝，圖片源自@國家航天局）

▼

01

緣起

行星形成早期

太陽系內風雲激盪

大大小小的碰撞屢屢發生

有的聚集、組合、重生

有的分裂、破碎、湮滅

對於眾多初生的行星來説

隨時都有可能面臨“生死存亡”的考驗

（恆星系形成的藝術想象，圖中氣體與塵埃環繞在恆星圓盤之上，圖片源自@NASA/JPL-Caltech）

▼

覆巢之下，焉有完卵

那段動盪時期

徹底重塑了太陽系的格局

生逢亂世的地球

同樣無法獨善其身

一場改變命運的浩劫即將來臨

那時地球才誕生不久

在它的附近還有一顆原行星

大小與今天的火星相當

在最初的那段時間裏

它與地球相安無事

共同圍繞太陽運轉

（原始地球温度極高，是一個熔融的岩漿球；下圖為距離太陽系33光年之外的行星UCF101，與原始地球相似；圖片來源@NASA/JPL-Caltech）

▼

然而

由於天體之間的引力擾動和地球的吸引

這顆原行星不斷靠近地球

越來越近

越來越近

越來越近

.

.

.

終於

災難降臨

它猛烈地撞上年輕的地球

地崩山摧、火光沖天

霎時間釋放的能量

改變了這兩顆年輕的星球

（大約45億年前，原始地球與另一顆原行星撞擊的藝術想象圖，動圖源自@NASA）

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這次大碰撞中

地球的一部分身體被炸飛

可謂創鉅痛深

而那顆撞擊地球的原行星

也幾乎粉身碎骨

但塞翁失馬焉知非福

當時的地球又怎會料到

如同上帝用亞當的肋骨造就了夏娃

自己也將擁有一位相伴終身的愛人

撞擊產生了大量碎片

有的永遠飛離了地球

有的則圍繞地球運轉

經過不斷地重新組合

最終形成了原始月球

（原始地球和原始月球藝術想象，這兩顆星球最初都是熔融的岩漿球，而後冷卻固結，底圖來源@ESA）

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而那顆因大碰撞而破碎的原行星

也在數幾十億年後被人類命名為

“忒伊亞**(Theia)****”**

意為神話中月神的母親

至此

在紛亂的太陽系中

地球和月球誕生了

而在此後的日子裏

它們將以彼此間獨特的方式

上演一段動人的“愛情傳奇”

（地球與月球合影，由中國天問一號火星探測器於2020年7月拍攝；近處大的是地球，遠處小的為月球，圖片源自@國家航天局）

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02

守護

隨着太陽系逐漸風平浪靜

行星格局也趨於穩定

八大行星圍繞着太陽依次旋轉

除水星、金星外

其餘行星都擁有自己的天然衞星

土星更是多達八十二個

而地球

有且只有月球一個

（太陽系八大行星排列示意，八大行星的距離和大小均非按照實際比例；底圖源自@NASA，標註@鄭伯容/星球研究所）

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時至今日

地球和月球已攜手走過45億年

它們相依相伴、相濡以沫

默默守護在對方身邊

①

“有我在，你會穩穩的”

在月球誕生前

地球正值浮躁的少年時代

地軸搖擺不定

極度缺乏安全感

忒伊亞的驚天撞擊

讓地球自轉軸嚴重傾斜

但因撞擊產生的月球

卻能用引力將地球緊緊抓住

令其一改往日的“心浮氣躁”

變得更加沉着而穩重

（月球引力穩定地軸示意，製圖@鄭伯容/星球研究所）

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在月球的引力下

地球自轉軸傾角基本穩定在22.1°~24.5°

在這樣穩定的傾角下

太陽直射點將隨着地球的公轉

在南北迴歸線間往復運動

一年四季就此形成

（北半球四季變化示意，製圖@鄭伯容/星球研究所）

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而一旦失去月球

地球自轉軸將搖晃不定

地球也將再次變得躁動不安

若地軸傾角變為0°

地球如同在軌道面上“正襟危坐”

太陽直射點將始終保持在赤道

這意味着

赤道地區將終年炎熱

兩極地區則永遠寒冷

（地軸傾角0°示意圖，此時地球上無四季變化，製圖@鄭伯容/星球研究所）

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而當自轉軸傾角接近90°

地球如同在行星軌道上滾動前進

一年內的氣候變化將空前劇烈

整個地球再無春秋、只剩冬夏

（地軸傾角90°示意圖，製圖@鄭伯容/星球研究所）

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失去了穩定的環境

地球上即便已經孕育的生命

也將難以持續生存、繁衍、進化

火星便是“前車之鑑”

它的直徑約為地球的一半

但兩個衞星卻太小

直徑還不到月球的1%

產生的引力實在是微乎其微

遠不足以穩定火星的自轉軸

（月球與火星衞星大小對比示意圖，火衞一名為福波斯，火衞二名為戴摩斯，製圖@鄭伯容/星球研究所）

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在數百萬年的時間裏

“不安分”的自轉軸

傾角變化可達60°

這使得火星的氣候變化劇烈

（火星荒蕪的地表；自轉軸傾角的大幅度變化，是影響火星氣候劇烈變化的原因之一，圖片源自@NASA）

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相較之下

水星和金星就“沉穩”多了

即便沒有天然衞星的陪伴

一生註定踽踽獨行

但太陽巨大的引力

依然能夠穩住它們的自轉軸

只是它們離太陽太近

同樣無法孕育生命

②

“我的愛如潮水”

在今天的地球表面

約71%都是碧藍的海洋

由於地球運動的離心作用

加之月球產生的引力

在朝向和背向月球的兩個方向上

海水將聚集、隆起

（地球的潮汐力由地球運動的離心作用，以及月球和太陽的引力共同形成；由於日地距離較遠，地球上的潮汐主要受月球引力的支配，本圖示意了地球潮汐和月球位置的大致關係，製圖@鄭伯容/星球研究所）

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而隨着地球自轉

這種規律性的海水漲落

在早晚各出現一次

早之為**“潮”、晚來為“汐”**

如此日復一日、循環往復

人們稱之為“潮汐”

（錢塘江大潮，於2019年9月16日攝於杭州，攝影師@陳中秋）

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月球同樣能夠感到類似的“潮汐力”

即使沒有海洋潮汐起伏那麼明顯

但地球引力與月球運動的離心作用

卻令月球上的岩石圈產生輕微變形

成為一個橢球體

橢球體上不均勻的質量分佈

帶來了不平衡的受力

因此地心引力不斷“牽制”月球

令其自轉越來越慢

直到自轉與公轉週期變得完全一致

月球徹底被地球

潮汐鎖定

（潮汐鎖定示意；月球只有一面朝向地球，製圖@鄭伯容/星球研究所）

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在月球形成的數百萬年後

這一狀態即可達到

從此以後

月球總是用同一面

痴情地凝視着地球

人們在地球上只能看到它的“正面”

而背面的景象卻成為了一個謎

直到1959年

蘇聯發射“月球3號”探測器

人類終於看到了

月球諱莫如深的另一面

（第一張月球背面圖片，陰影部分為相對低窪的月海，圖片源自@Wikipedia）

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隨着更多先進的探測器飛抵月球

人們逐漸看清月球背面的真容

相較於地勢平坦的正面

背面的景象截然不同

這裏地勢崎嶇、峽谷遍佈

大大小小的隕石坑觸目驚心

（右側較為平滑的是月球正面的東部邊緣，靠左側坑坑窪窪的是月球背面，圖片源自@NASA）

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月球誕生後不久

地月距離大約只有今天的1/10

彼此間的引力更為強大

月球圍繞地球飛速狂奔

極富青春活力

地球的自轉也比現在更快

形成快速而猛烈的潮汐運動

周而往復的潮汐作用

加速了早期生命的演化

潮起潮落之間

創造了肥沃的潮灘

孕育了富饒的環境

這裏是海洋生物登陸的演習場

（江蘇省鹽城市濱海濕地，位於黃海南部沙洲羣，攝影師@孫華金）

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週期性擱淺

給一些沿海生物

造成巨大的生存壓力

殘酷的自然選擇

讓魚鰭發達的物種

更具生存優勢

原始的肺部有了用武之地

皮膚的呼吸能力不再是累贅

生物逐漸從海洋走向陸地

（提塔利克魚復原示意；約3.7億年前的提塔利克魚，是魚類和兩棲類的過渡物種，製圖@王申雯/星球研究所）

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相對穩定的氣候

以及週而復始的潮汐作用

一定程度上促進了地球生命的演化進程

堪稱太陽系最偉大的守護

然而在這世上

哪有愛情能逃過磨難和考驗

即便日月星辰也不能例外

03

歸宿

相較於月球的公轉

地球的自轉顯然要快多了

因月球引力而隆起的海潮

還來不及迴歸平靜

便運轉到超前於月球的位置

海潮產生的引力

則牽引着月球向前加速奔跑

令其漸漸掙脱當前的軌道

一點點遠離地球

（地月距離增大示意；目前月球以每年約4cm的速度遠離地球，在月球加速遠離地球的同時，地球則因為潮汐摩擦自轉不斷減速，製圖@鄭伯容/星球研究所）

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隨着彼此間距離增加

地球上曾經洶湧澎湃的潮汐

也逐漸失去了往日的氣勢

熱戀的激情似乎在慢慢褪去

預計6億年後

在地球上看到的月亮將明顯縮小

以至於發生日食時

月球再也無法完全遮擋太陽

日全食的景象永遠成為歷史

（隨着月亮逐漸遠離，日食發生時，地球上或許只能看到日環食，下圖於2020年6月21日攝於廈門，攝影師@歪傑）

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大約30億年後

地月距離將達到近50萬千米

彼此間引力作用大大削弱

地球自轉軸逐漸失穩

全球氣候開始劇烈變化

一場感情危機已然爆發

地球會永遠失去月球嗎？

大約55億年後

整個太陽系中

都瀰漫着一種極為不詳的徵兆

太陽變得越來越明亮

這意味着

太陽系最後一場浩劫即將來臨

發光發熱了100多億年

太陽內部用於核聚變的氫燃料

終於消耗殆盡

它的外層開始不可逆轉地膨脹

演化為一顆紅巨星

（太陽演變為紅巨星藝術想象，製圖@林子軒/星球研究所）

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膨脹持續加速

水星和金星被完全吞沒

太陽的外層大氣兵臨城下

巨大的火球、猛烈的風暴近在眼前

（太陽膨脹藝術想象；紅巨星持續膨脹，吞噬水星和金星，製圖@林子軒/星球研究所）

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地球和月球

這對相守百億年的愛人

最終還是來到了毀滅的邊緣

（紅巨星逼近地月藝術想象，製圖@張靖&林子軒/星球研究所）

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受到太陽外層物質的干擾

月球繞太陽的運行速度將持續減小

在地心引力作用下

它將以前所未有的速度向地球靠近

直到被地球的潮汐力撕成碎片

（月球破碎藝術想象，製圖@林子軒/星球研究所）

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這些月球碎片

將化身為美麗的行星環

環繞在地球身邊

並最終落向地球

直至二者合二為一

（月球碎片環繞地球藝術想象；月球化為月環，用另一種方式守護着地球，製圖@林子軒/星球研究所）

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它們相守了100多億年

卻從未如此近距離地注視彼此

這是第一次

卻也是最後一次

本已漸行漸遠的月亮

就這樣在生死關頭

不顧一切地回到地球的懷抱

然而這還不是結局

太陽的膨脹仍在繼續

直到抵達火星軌道附近

垂垂老矣的太陽

將它的外層物質拋向太空

形成壯觀的行星狀星雲

宛如最後一片絢爛的煙火

而懷抱着月球碎片的地球

也早已被膨脹的太陽吞噬

消逝在熾熱的烈焰中

（NGC 7293，也稱為“螺旋星雲”，是離地球最近的行星狀星雲之一，由一顆類太陽恆星死亡後形成，圖片源自@Wikipedia）

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亂世誕生

相擁而終

地球和月球的愛情故事

終於走到了盡頭

或許那時

未來的人類早已離開地球

帶着文明的火種

找到了新的家園

但每當人們遙望星空

遙望那曾經的太陽系

也許還會想起

那段太陽系最偉大的愛情傳奇

（漫天繁星閃閃，攝影師@蘇晨）

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又或許

地球並沒有灰飛煙滅

而是真的逃離太陽系

開始了數千年的流浪

到那時人們也許會發現

沒有帶上月球

是一個多麼令人懊悔的決定

（遙望月球，攝影師@李珩）

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本文創作團隊

撰文：螢火

編輯：羨月姑娘

圖片：潘晨霞

設計：鄭伯容&林子軒&王申雯

審校：林子軒

專家審核

中國科學院國家天文台研究員 鄭永春

【説明】在月球起源的假説中，大碰撞假説是目前的主流理論，相比於其他理論，擁有更多的證據支持；本文中地月的結局，是眾多地月結局可能性的一種，並且在較為理想的情況下，才會發生。但這並不妨礙，地球與月球的愛情故事成為一段傳奇。

【參考文獻】

[1] Kenneth R. Lang, 2011,  The Cambridge Guide to the Solar System. Cambridge Univ. Press, Cambridge

[2]Schroder K. P.,  Connon S. R., 2008,  Distant future of the Sun and Earth revisited, MNRAS, 386, 155

[3] Neron de Surgy O., Laskar J., 1997, On the long term evolution of the spin of the Earth, A&A, 318, 975

[4]Young E. D., Kohl I. E., Warren P. H., Rubie D. C., Jacobson S. A., Morbidelli

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[5] Lathe, R. 2004, Fast tidal cycling and the origin of life, Icar, 168, 18

[6] http://www.sciencemag.org/news/2018/02/strong-tides-may-have-pushed-ancient-fish-evolve-limbs

[7] 汪新文主編. 地球科學概論[M] 第2版. 北京：地質出版社, 2014.01.

[8] 歐陽自遠主編；國防科工委月球探測工程中心組織編寫. 月球科學概論[M]. 北京：中國宇航出版社, 2005.09.