《流浪地球》發動機要燒多少物質才能逃出太陽系?還會有大氣層?

太陽系 地球 流浪地球 木星 核聚變 星辰大海路上的種花家 2019-04-09

在《流浪地球》的設定中是地球使用了12000臺發動機,持續不斷的加速,並且最終還需要以木星的引力作為脫離太陽系和改變方向的最後一把推力!那麼我們來簡單做個計算,看看需要消耗多少物質才能將地球推離太陽系!

《流浪地球》發動機要燒多少物質才能逃出太陽系?還會有大氣層?

高達10KM的行星發動機矗立在地面上,在上百千米外就可以看到!日夜不停的將物質拋向地球運行的軌道後方,不斷使地球加速,一直到超過第三宇宙速度16.7M/S以上!

地球質量:5.965×10^24千克

逃逸速度:16.7KM/S

發動機噴流速度:10萬千米/S

那麼這12000臺發動機需要噴射多少物質才能讓地球達到逃逸速度呢?

大約需要:9.96155×10^20KG物質才能勉強達到逃逸速度!

當然這個是核聚變發動機的噴流速度在10萬千米/S的情況下所需要的物質總量,但事實上這個速度是值得商榷的,當然我們就假定能達到這個速度!

但這僅僅是加速,到達對方恆星系統後還需要減速,假設和地球軌道一致同樣的入軌速度的話,那麼將需要同樣的質量來入軌,這個物質總來那個得乘以2,這總共將消耗掉地球約0.0334%地球的質量!

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好像也不多哈,只有0.0334%嘛,但其實這已經超過了所有水的總量,幸虧發動機不是燒氫元素的,要不然海水都得燒光!

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那麼為什麼要將整個地球推走呢?就不能造個飛船嗎?按設定當時的技術也就能造個上海市那麼大的飛船,最多隻能加速到0.5%的光速,到達最近865光年外的行星需要17萬年,生態系統無法支撐那麼久,因此只能將整個生態的地球帶著一起走!

《流浪地球》發動機要燒多少物質才能逃出太陽系?還會有大氣層?

那為何地球要逃離太陽系呢?因為根據天文學家測算,太陽將在400年後會發生一次氦閃,這是0.8-2倍太陽質量恆星在早期氫元素燃燒的氦元素在核心處累計後,卻未達到氦元素燃燒,但在氫元素燃燒的輻射壓消失後在外層殼體引力坍縮下升溫而突然出現的氦元素劇烈燃燒!與超新星爆發有些相似,但又不足以炸散恆星,因此只能算是一次超級劇烈的恆星活動,對太陽系內行星會有毀滅性的影響!

《流浪地球》發動機要燒多少物質才能逃出太陽系?還會有大氣層?

另外有一個要提醒一下的是,行星發動機噴口高度是10KM,當然這個高度下還是稠密大氣層,12000臺發動機權力開動時大氣損失是很可觀的,但隨著地球逐漸脫離內行星軌道,天氣會越來越冷,最終大氣將凍成雪花落到地面,而據設定這個大氣損失是可以接受的!

《流浪地球》發動機要燒多少物質才能逃出太陽系?還會有大氣層?

好吧,太陽的氦閃大概會在30-40億年後才發生,《流浪地球》提前到400年後,劇組將其提前到了大年初一......各位有興趣?

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