一项新研究表明，地球在太阳晚年膨胀并可能将其吞没的灾难中幸存的可能性，可能比先前估计的要高。

研究人员采用了一个更新的恒星-行星相互作用模型，发现随着太阳逐渐增大，它对地球产生的引力潮汐作用将比早期模型预测的更弱。这意味着，当太阳在其生命晚期向外层空间抛射物质时，地球将有更充裕的时间缓慢地向外移动轨道，甚至可能完全避免被太阳吞噬。

然而，这项研究并不保证地球一定能幸免于难。研究人员指出，该研究将先前最大的不确定因素——“太阳膨胀时的潮汐力强度”——转移到了另一个仍需深入了解的问题上，即“太阳在其生命最后阶段会损失多少质量”。

该研究的第一作者、来自比利时鲁汶大学天文研究所（KU Leuven Institute of Astronomy）的 Mats Esseldeurs 表示：“当前最大的未知数已不再是潮汐力的计算，而是太阳未来会损失多少质量。目前对类似太阳的红巨星的观测倾向于支持地球能够幸存，但要得出确切结论，还需要更多观测数据。”

像太阳这样的恒星在耗尽核心的氢燃料并膨胀成巨大的红巨星时，会引发一场宇宙尺度的“拉锯战”。一方面，不断增强的潮汐引力会将行星拉向恒星；另一方面，恒星持续抛射物质导致自身质量下降，又会将行星轨道向外推移。这两种力量的最终较量将决定附近行星的命运，是被吞没还是得以幸存。

这种“推拉效应”主要经历两个阶段。

随着太阳的膨胀，引力潮汐如同一个缓慢的制动器，持续消耗地球的轨道能量，使其逐渐靠近太阳。与此同时，垂死的太阳会通过强大的恒星风不断喷射大量气体，最终可能损失一半的质量。美国国家航空航天局（NASA）解释称，随着太阳质量的减轻，其引力束缚也会随之减弱，从而推动幸存的行星迁移到更远的轨道，轨道半径甚至可能扩大到现在的两倍。

Esseldeurs 解释说：“地球的最终命运将取决于这两种效应之间极其微妙的平衡。如果潮汐作用占主导，地球将被太阳吞没；如果恒星质量损失占主导，地球则会逃离到更远的轨道。”

研究团队认为，以往研究结论不一的原因主要在于对这两种竞争机制的处理方式不同。一些研究完全忽略了潮汐作用，而另一些则沿用了数十年前建立的简化模型，这些模型往往高估了太阳对行星的向内拉拽力。

本次研究摒弃了这些旧的计算方法，而是基于老年恒星内部结构和动力学变化，构建了一个更新的潮汐力计算模型。研究团队表示，新模型能够更精确地同时模拟潮汐摩擦和恒星风的变化，并结合了太阳在红巨星阶段可能出现的各种质量损失情况进行了测试。

研究结果显示，即使采用了新的、更弱的潮汐作用模型，水星和金星仍然无法跟上太阳膨胀的速度，最终将被吞没。然而，地球和火星则能够安全地度过太阳的两个红巨星阶段。最终，地球将围绕太阳演化后留下的白矮星残骸，在一个更大的轨道上继续运行。

研究人员同时强调，目前下定论还为时过早。由于天文学家尚无法精确观测类似太阳的恒星在生命晚期损失质量的速度，因此“地球的最终命运仍然存在不确定性”。

研究人员还参考了距离地球约 183 光年的红巨星 L2 Pup 的实际质量损失数据。由于其质量与未来的太阳较为接近，因此被视为太阳未来演化的一个参考对象。研究发现，在这种更符合实际的质量损失情况下，地球向外迁移的速度恰好足以避免被太阳吞没，使得“幸存”的可能性略高于“毁灭”。

不过，对于人类而言，这项发现更多是学术上的慰藉，而非现实中的“救命稻草”。大多数科学家认为，随着太阳逐渐老化，其亮度和温度将不断升高，大约 10 亿年后，地球的海洋将被完全蒸发，整个星球将变得不再宜居，而这一切的发生时间远早于太阳膨胀成红巨星。

尽管届时人类很可能早已不复存在，但研究地球最终是否能够幸存，对于理解行星系统如何随着恒星演化而变化仍然具有重要意义。研究人员表示，未来随着更多类似太阳的濒死恒星观测数据积累，这一理论框架还将得到进一步完善。

研究人员在论文中写道：“这将使我们能够开展关于演化恒星周围行星轨道演化的统计研究，并帮助我们更精确地约束地球-太阳系统未来的演化过程。”

该研究已于今年 6 月发表在《Astronomy & Astrophysics（天文学与天体物理学）》期刊上。