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40亿年前，地球上的夜空和今天有什么区别？

量子科学论 2020-04-09 浏览130次

40亿年前的地球和今天有着截然不同的环境，那么那个时候地球的天空是什么样子的？

夜幕下的星空是多么的美丽啊！那些闪烁的星星是那么的平静、安详，既像一只只明亮的眼睛，又像一盏盏亮晶晶的银灯，看着我，照着我，使我产生许许多多的幻想。

在人类短短的一生中，天空中的一切似乎是一成不变的，并不是它们不变，而是我们观察的时间太短。但是我们的地球却存在了数十亿年，在这个漫长的时间段内，足以让一颗恒星经历诞生、燃料耗尽和死亡，而星系这这段时间内也会发生合并，宇宙也会膨胀的更加广阔，等等。

这些变化足以让我们想到这样的问题：在地球诞生初期的夜空和现在有什么不同？那时的天空跟现在一样？还是更加明亮？

首先我们看下，今天的夜空是什么样子的？

当我们凝视遥远的宇宙时，可能会觉得我们实在眺望无限远的深处。但事实上，我们所看到的恒星都是以下两种类型：要么这些恒星离我们非常近，要么这些恒星本质上非常明亮。

在夜空中最亮的10颗恒星中，有一些是离我们较近的恒星，如：天狼星和半人马座阿尔法星，它们相距地球不到10光年。但也有一些本质上非常亮的恒星，如：参宿四和参宿七，它们相距地球有数百万光年，但它们的亮度都是太阳的10万倍以上。

天狼星(左)，参宿四(中)和参宿七(右)

我们人类在裸眼的情况下想要看到一颗恒星，那么它的视星等必须是+6或更亮，否则这颗恒星将超出人类视觉所能探测的极限。这样的恒星在银河系中很多恒星都达不到，那么想要用肉眼看到这些恒星，那么它们的密度必须非常大，亮度才会提升，才有可能被我们看到。

其实在地球上，我们在整个天空中，只能看到大约6000颗恒星，其他的恒星都是无法看到的。这个数字还是假设我们在一个完全没有光污染情况下的数据。如果天空、或者地面上的光源照亮了大气层，我们根本看不到星星。

单个恒星会受到距离和亮度的限制，但是那么扩散和延伸的物体会显得更加明亮，例如：某些星团、球状星团、甚至是整个星系，在地球的夜空中，光污染程度较低的情况下，这些由发光恒星组成的结构也是可见的。但是光污染严重时，这类物体首先会从我们的视野中消失。

在遥远的过去，地球、太阳系、银河系和宇宙和今天不同，也就是说，在很久以前，我们在地球上看到的夜空也会非常不同。假如在45亿年前地球上有一个人类，在太阳系最初形成并处在最初的进化阶段时，他会看到什么？

在我们的夜空中会有更多明亮的行星。

如果一直在夜晚黎明前观察东方的天空，你就会发现一连串明亮的亮点。除了明亮的蓝色恒星轩辕十四（狮子座 α 星）之外、金星、火星、木星甚至水星都聚集在那里，其中金星的光芒最为明亮。

而且在早期的太阳系模型中，可能会存在更多的行星，并且木星、土星、甚至天王星和海王星可能在数十亿年前离太阳的距离更近。

今天的天王星处于肉眼无法观测的极限，但在早期的太阳系中木星和土星比现在更加明亮，天王星和海王星也是肉眼就能看到的。还有在太阳系中，还存在着已经被毁灭的行星。

成千上万颗明亮耀眼的星星。

今天我们看到离太阳最近的恒星有4光年远，而且如果我们从地球上的任何方向往外看30光年，我们会发现在这个范围内大约只有300颗恒星。

但是我们的太阳和其他恒星一样，并不是孤立形成的。也就是说，大约在45亿年前，太阳系只不过是一个巨大的恒星形成区域的的一部分，在这个更大的区域内可能产生了数千颗恒星，共同组成了一个星团，其中有许多恒星比太阳暗的多，也有些恒星要比太阳亮的多。

也就是说，太阳最初是处在一个星团中的恒星，在太阳形成的初期，整个太阳系充满岩石和尘埃碎片，等一些尘埃落定以后，各个行星形成，我们会发现天空中布满了成千上万颗恒星，它们比我们今天看到的星星离我们更近、更亮。

在数千万年或更长的时间里，天空在晚上绝对是闪闪发光的。

月球的形成会打破地球布满繁星的天空

在地球形成后大约5千到1亿年，一颗名为忒依亚的原行星与地球相撞，碎片在相对较短的时间内聚合成了月球。

然而在很长一段时间里，月球和地球表面温度都非常高，这种情况可能持续了几百万年，这意味着此时的月球和地球都会发出可见光，这样就会照亮地球的夜空形成光污染。所以这是的地球上应该什么也看不到。

几亿年后，形成太阳的星团开始分裂。

开放星团也是有寿命的，在引力相互作用将大多数恒星驱逐出星团之前，它的寿命很少超过5亿年。太阳被踢出星团以后，我们在地球上看到的夜空与今天看到的也会大致一样，只有细微的差别。

这些细微的差别包括星系尺度内的变化，因为太阳在银河系中运行一圈需要2.26亿年，数十亿年的地球在银河系中的未知肯定和今天有差别，这样就会造成有些恒星离我们越来越近或者越来越远，光度上发生变化，甚至是有些恒星出现有些消失，但是恒星数量和整体亮度上是保持不变的。当然还有可能会发现我们离有些星团更近或者更远，在数十亿年的尺度上天空中的很多o和b星会经历诞生和死亡。