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《流浪地球2》中的物理考点

2023-01-30 13:40|编辑: 李老师|阅读: 244

摘要

这种转变会使得太阳失去稳定性调节机制,能量产出不断增加,并且体积开始膨胀,变得更红。天文学上称处于这个阶段的恒星为“红巨星”。

《流浪地球2》则聚焦地球开始“流浪”之前,展现太阳危机初期,人类携起手来迎难而上、攻坚克难的经历。

《流浪地球2》中有哪些可能考到的知识点呢?为此,北京高考在线团队整理了相关物理考点,分享给大家学习。

《流浪地球2》中的物理考点

太阳的变化

在电影《流浪地球》中,太阳亮度的增加是地球不得不背井离乡,远遁太空的原因,但现实世界中的太阳,真的会发生这样的变化吗?

在过去的40亿年里,太阳的整体亮度上升了大约20%。这种变化对于地球的生命演化产生了重要的影响,但是,在一个单一物种存续的时间(百万年到千万年)里,太阳的变化不会产生显著效应。如果太阳按照物理规律演化,那么在未来的10亿年里,太阳的能量输出将上升10%,这可能会引发地球上失控的温室效应。但这是非常长的时间尺度,在这之前人类自己引发的全球变暖就会造成严重的影响。

氦闪

在《流浪地球》的原著中,科学家观察到太阳核心的演化加速了,并且在地球逃离到木星附近时就已转变成为了一颗红巨星,完全吞噬了金星和水星。这是因为太阳核心的氢元素在聚变燃烧后会转化为暂时无法聚变的氦元素,沉积在太阳中心,形成一个致密的核。这种转变会使得太阳失去稳定性调节机制,能量产出不断增加,并且体积开始膨胀,变得更红。天文学上称处于这个阶段的恒星为“红巨星”。在这种演化的末期,红巨星中心积累了足够高的温度,最终会使得氦构成的核心开始聚变,失控的氦核心燃烧会在数秒的短暂时间内释放出巨大的能量,这被称作“氦闪”。

推进地球的动力:重聚变发动机

在小说和电影中均未交待所谓“重聚变发动机”的准确定义到底是什么,不过在原文中倒是对这种发动机有句简单的解释:“利用岩石中的氧、硅元素进行核聚变反应,获得高能高压的等离子流。”所以可以将这种发动机理解为一套巨型的核聚变离子脉冲推进系统。

引力弹弓

地球为了逃离太阳系,设定了一个飞往木星的冒险轨道,差点毁掉地球。这种冒险的原因是为了利用木星给地球加速。这种加速的方式俗称引力弹弓(gravitational slingshot)或者叫引力助推(gravity assist)。引力弹弓一般发生在一对重量相差悬殊的天体之间。

“洛希极限”

在天体力学中,洛希极限又称洛希半径,最早由法国天文学家洛希提出,因此称为洛希极限。我们就拿地球接近木星作为特例简单说一下:地球的物质结合在一起的主要作用力是自身的重力,当地球靠近木星的时候,木星会对地球产生强烈的潮汐撕扯作用,当潮汐力超过地球自身物质的重力结合作用时,地球就会被撕裂。地球刚开始被撕裂时,离木星的距离就是洛希极限。

声明:本文由北京高考在线团队(微信公众号:bjgkzx)排版编辑,内容来源于网络整理,如有侵权,请及时联系管理员删除。

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