第五章 永恒的夜晚
如果太陽突然消失,那會如何?
你擁抱某個人時感受到的那個人的吸引力,應該不單單是萬有引力。如果人能感受到其他人的引力,那內向的人一生壓力得多大啊。幸運的是,萬有引力這種力非常微弱。
不過每次你靠近某個人時,確實會存在一點兒引力。任何有質量的物體都有引力,而毫無疑問,人人都有質量(尤其是飽餐一頓之後)。即使你和另一個人抱得再緊,你們之間的引力也不會超過太陽對你的引力的1/100 000。不過擁抱時你們心裏想的應該是其他事情吧。
一件物體若要使人感受到它的引力,其自身的質量要非常大。毫無疑問,引力是天文學中最重要的力。引力使恒星聚集在銀河係,使行星圍繞各自的恒星轉動。我們的地球不會在多顆恒星之間瞎溜達,那是因為它時刻都受到太陽的引力作用:正是這個引力使地球45億年來忠誠地圍繞太陽運轉,並將繼續轉下去,直到50億年後太陽消亡的那一天。地球注定隻能“認識”太陽周圍的在軌天體,就像小寶寶隻認識父母身邊的人一樣。
如果太陽突然間消失,那地球就成孤兒了。這一假設顯然不可能成真:質量為2000億億億噸的恒星不可能在一瞬間化為烏有。但我們假設這件事真的發生了,地球會怎樣?我們又會怎樣?
我們不會馬上就意識到太陽的消失。光從太陽傳至地球需要的時間是8分30秒,這意味著我們會在太陽消失8分30秒後見到太陽的最後一道光線,之後才是永恒的夜晚。滿月變暗隻需1秒多一點:這即是光線通過地月距離的時間。短時間內我們還能看見太陽係裏靠外的行星。土星——肉眼可見的最遙遠的行星——在太陽消失後的幾個小時內還能看見,因為光線經過地球與土星間的距離需要幾個小時。
一旦太陽消失,地球就不會被限製在原有軌道上了,而是開始走直線。實際上,引力的傳播速度與光速相等。地球改變軌道方向對我們並不會造成影響。我們的地球會走直線(真的!),飛出的順序處於水星和金星之後,火星和氣態行星之前。由於光線消失的時間並不相同,各行星上感受到太陽消失的時間也會有所差異。地球會和它的忠實夥伴——月亮一起向完全未知的地方奔去,運動速度將超過100 000千米/小時。地球仍會繞其自轉軸旋轉,但這不會再有任何影響了:每個地方都將永遠處於黑暗之中。我們還要和四季、各種天氣現象以及水循環說再見:這一切都來源於太陽的能量。
失去了能量來源,全球所有生物都要遭遇滅頂之災。光合作用會立刻停止,大部分植物會在幾天時間裏,最多幾周內死亡。沒有植物,食物鏈就會崩潰。首先是食草動物滅絕,然後是食肉動物。腐生生物能活久一點,比如禿鷲和鬣狗,因為它們以死去的動物屍體為食。
沒有植物,地球就失去了氧氣的主要來源。這倒不是個問題:現有的空氣夠我們再呼吸幾千年。二氧化碳會逐漸增多,並且再也不會被植物吸收,不過溫室效應並不會加重,因為根本沒有陽光。
除了缺少食物以外,另一個問題是氣溫驟降。太陽消失一周後,地球上的平均氣溫就會降為0℃,一年後將降為-70℃。任何動植物幾乎都不可能生存,除非它們居住的地區附近有豐富的地熱活動,因此冰島將成為全世界最受歡迎的去處之一。幾年內海洋將會結冰;一二十年後大氣也會結成冰:起初在地表冷凝變成露水,之後則變成“雪”降落在地上。是的,空氣會變成雪一樣的固體。
人類很難等到這一景觀出現,除非他們住在地熱活躍區域,並配有生產能源(可能是核能)和食物(也許會應用水耕栽培方式)的係統。到那時,要想辦法將足夠的固態氧氣轉化為氣體狀態,這樣才能呼吸。身處這樣的環境中,幾乎沒人能保持樂觀。
不過並非所有生物都會因太陽消失而滅絕,因為水有一個非同尋常的特點。我們從小就了解水的特性:結冰時水的體積會變大,而不是變小;冰塊能夠浮在水麵上。不僅如此,水還是很好的熱絕緣材料。這意味著海水並不會全部結冰。深海裏的水會與上麵的冰塊隔開,並受到地球內部加熱。實際上地球內部能產生大量的熱,這來源於地球原有的放射性元素,比如鈾和釷的衰變,再加上地球形成之初的能量還有剩餘。這些熱量來源確保地核能夠達到6000℃——比太陽表麵的溫度還高。有了熱能,底層海水就能保持**狀態。
這種情況(液態水上有厚厚的冰層)在天文學中並不罕見。而且,在太陽係裏我們能找到很多案例。木衛二和木衛三是木星的兩個衛星,人們在這兩個衛星上發現了大片海洋,其中一些有數百千米深,表麵有冰塊保護。土星的兩個衛星——泰坦和土衛二上也是這樣的情況。就像在地球上一樣,生命也可以在這些海洋中演變,不過是在沒有一丁點兒太陽光的情況下。
當然,地球的海底並沒有很多生物,除了熱泉區域。根本原因是洋殼裂縫裏會噴出一些高溫水流,比如在太平洋裏,溫哥華島附近水下2200多米的區域就發現名叫“Endeavour”的熱泉。盡管環境不是特別宜居,但熱泉裏的生物多樣性很高,僅該區域就有足足12種生物。在這些熱泉裏,基礎的能量來源是化學合成反應,也就是將泉水釋放的熱量和其中的化學物質轉化為能源。這裏的生態係統是封閉的,不依靠太陽,而依靠地球自身的能量——接下來數十億年裏,地球不用靠近恒星也能持續產生的能量。
對於海底生物來說,太陽的突然消失不會造成任何影響。它們甚至感覺不到太陽消失了。更準確地說,它們幾十億年來都不知道太陽這顆恒星的存在。地球,以及它的跟隨者月球,會繼續穿梭在其他星球之間,且基本不會受到幹擾:太空如此浩瀚,要碰到其他天體真的很難。但也說不定某一天,地球又在某一顆恒星周圍安定下來。幸運的話,也許地球還會繞其公轉,就像一名孤兒找到了新的父母。如果與這顆新恒星的距離不是太遠,那麽地球上的溫度將會升高,可以想見,地球上又能夠居住了。大氣將變回氣體狀態,海水變回液態。從海洋生物開始,自然界又會按照達爾文進化論演變一次,甚至有可能出現一種新的智慧生命形式。也許這種新的生物不知道之前已有生命在地球上居住,還會給地球取另一個名字。或許我們想得太遠了,不過幸好,宇宙變化很慢,我們有的是時間。