译言网 | 地球为什么会逐渐远离太阳？

本文简要地介绍了地球环绕太阳运行轨道逐年向外扩展的几个可能的原因，其中最引人注意的是地球和太阳之间的潮汐涨落。
几千年来，天空观察者一直在试图估算地日之间的距离。公元前3世纪，萨摩斯岛上(Samos,希腊岛屿，位于爱琴海东部)的阿里斯塔克斯(Aristarchus)【1】，他之所以闻名于世，是因为他是世界上第一位主张太阳系以太阳中心的人。可是他所估计地日之间的距只有地月之间距离的20倍，离开正确的数据相差得太远了。实际上地日之间的距离约为地月之间距离的400倍。

地球正以每年约为15厘米的速率离开太阳，——其“罪魁祸首”可能是由于地球在太阳上所引起的潮汐涨落。（图片来源：美国航天局）
 
到20世纪末，天文学家已比较准确地掌握了长度的基本宇宙度量单位——天文单位【2】。事实上，科学家利用太阳系各个天体上反弹回来的雷达波束，并通过跟踪在行星之间飞行的航天器，太阳与地球之间的距离已经被准确地测定了，目前的数值是149,597,870.696公里。
由俄罗斯动力学家 A.格蕾戈丽亚(A. Krasinsky)和维克托 A.布伦伯格(Victor A. Brumberg)以这个精确的数值作为基础，他们在2004年就推算出地球正在逐渐离开太阳，尽管其速度不是很快，一年只有15厘米。但由于这个数据已经达到了测量误差的100倍，因此其中必然隐藏着某种因素正在把地球推向外边，这究竟是什么原因呢？
一种设想是是由于是太阳内部的核分裂和太阳风，使它失去了充分多的质量而逐渐减小了它对地球的引力控制（参阅 《天文单位可能需要重新定义》一文,Astronomical unit may need to be redefined ）。其他可能的解释还有引力常数G的变化、宇宙膨胀甚至还有暗物质的影响等。可是没有那一种说法能使人满意。
微小的“潮汐”涨落
然而日本弘前大学的三浦小岛和他的三名同事们却认为他们已经找到了问题的答案。在一篇他们提交给欧洲杂志《天文与天体物理学》的论文中，他们认为，太阳和地球确确实实地是在相互推动而把距离逐渐拉开，他们认为，这是由于地日之间潮汐的相互作用。
月球的运行轨道逐步远离地球也是这个道理： 月球引起了地球海洋的潮汐，逐渐把地球的旋转能量转移给月亮的运动。因此，月球绕地球的轨道每年向外扩展了约为4厘米，而地球的自转（译注：可能指自转的周期）却减慢了0.000017秒。
三浦的研究小组同样地认为，地球的质量也正在引起和维持了太阳上的微小“潮汐”涨落。他们计算出，由于地球对太阳的作用，太阳的自转周期每世纪放慢了3毫秒（即相当于每年0.00003秒）。根据他们的解释，地球与太阳之间的距离之所以逐年增加是因为太阳正在不断地失去它的角动量。

 译注：
【1】Aristarchus of Samos ，公元前310～230, 希腊天文学家
【2】天文单位astronomical unit (AU)一维基百科，自由的百科全书
天文单位（英文：Astronomical Unit，简写AU）是一个长度的单位，约等于地球跟太阳的平均距离。但实际上地球绕日的轨道不是一个圆形，而是一个椭圆形：最初天文单位的定义就是上述椭圆的半长轴的长度。1976年，国际天文学联会把一天文单位定义为一颗质量可忽略、公转轨道不受干扰而且公转周期为365.2568983日（即一高斯年）的粒子与一个质量相等约一个太阳的物体的距离。