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如果我們的月球被冥王星取代，那會對地球產生什麼影響？

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2022年5月27日 -
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它確實可以產生一些非常有趣的效果！ 讓我們假設我們將月球移開，並將冥王星放在完全相同的位置，令其擁有與月球完全相同的軌道和完全相同的自轉。 （讓我們暫且忽略冥王星的衛星們）。 此外，我們以光速允許的速度進行交換。 
（圖解：冥王星。 圖源：百度）
筆者於2019 年 9 月 23 日將以下答案進行了編輯，以闡明冥王星將如何在其新位置上失去質量。 
1.冥王星將像月球一樣繞地球運行——相同的位置，相同的軌道周期等。 
2.但冥王星看起來會比月亮更明亮。 冥王星的反照率約為50%，其直徑僅為2370公裏，而月球的反照率僅為12%，但其直徑為3474公裏。 這些因素這使得冥王星的亮度是月球亮度的兩倍。 
3.冥王星比月球輕，為 1.31x10+E22 kg，而月球為 7.34×10+E22 kg，其質量僅為月球質量的 18%，因此引力作用下地球上的潮汐會更小。 
4.現在冥王星接收到的太陽光是它在舊軌道上接收到的太陽光的1000倍。 但它仍然被冰凍的氮氣、甲烷、水等覆蓋。 此時這些東西將開始沸騰。 因此，冥王星就像一顆巨大的彗星，彗發在瞬間便將自己包圍。 慧發由氣體（主要是氮氣）、塵埃和巨大的岩石組成。 
5.冥王星的慧發會反射更多的陽光，這使得我們的地球夜晚更亮，而白天會更暗。 
6.由於彗發主要生成於冥王星被陽光照射的一側，因此冥王星會被推離太陽，導致它繞地球的軌道變得越來越趨於橢圓。 
（圖解：冥王星表面。 圖源：NASA）
7.氮在293K（=地球平均溫度）時的平均熱速度為470米/秒，即使沒有太陽風的幫助，也允許相當一部分分子的運動速度比冥王星的逃逸速度1200米/秒還要快。 所以慧發將逃離冥王星並形成一條尾巴，每月掃過地球一次。 這不會給我們的大氣增加那麼多氣體，但它肯定會生成一些非常壯觀的流星雨。 
8.稍後，從冥王星噴出的岩石物質將開始撞擊地球，導致隕石大量墜落到地球各處。 
9.如果冥王星繞地球的軌道受到逸出氣體的足夠擾動，那麼它最終會偏離我們的洛希極限並因潮汐力而破裂。 
（圖解：冥王星上甲烷水合物分布圖（2015年7月12日）圖源：NASA）
10.破碎的冥王星將經歷快速脫氣，因為更多結冰的內部部分現在暴露在陽光下。 由此產生的雲將完全吞沒地球，直到被太陽風吹走或被地球捕獲。 這可能會使大氣增加大量的甲烷和二氧化碳，地球將經歷強烈的溫室變暖。 但這樣是否足以抵消雲影帶來的冷卻效果就不好說了。 
11.剩餘的岩石物質將在地球周圍形成一個環系統，並在被拖入地球大氣層時慢慢消失。 
當然最有可能的情況是，在這樣的環境中人類是不能幸存下來的，所以這個實驗還是不要做了。 
筆者於2019 年 9 月 23 日編輯：
一些評論表明冥王星不可能以足夠快的速度失去質量以引起我所假設的現象。 因此，我做了一些計算來支持我的結論——它們最終可能導致冥王星表面每年損失15米。 
首先是一些假設和背景事實：
關於冥王星
·表面是 98% 的氮冰——觀察事實
·冥王星向太陽展示了一個 440 萬平方公裏的可見圓盤。 這個可見圓盤是我們看到的三維行星的二維圖像，根據定義，它是我們看到的表面面積的一半——觀察事實
·表面溫度為 44K——觀測平均值
·反照率平均為 50% ——觀測近似值
·它有一半的表面面對太陽——天文近似值
（地球、月球、冥王星（左下）的比較。 冥王星的體積是地球的0.6％。 圖源：維基百科）
關於氮
·在 44K 時熔化，消耗 12.9 kJ/kg ——實測事實
·在 77K 時蒸發，消耗 99.6 kJ/kg ——實測事實
·將 1 kg 氮氣加熱 1K 需要 1.04 kJ ——實測事實，我對固體和液體形式也假設相同的數字
·氮的密度約為 1kg/l（冷凍）、0.8kg/l（液體）和 0.00125kg/l（氣體在 293k）。 
關於能量
·在地球與太陽的距離處，太陽常數為 1.36 kW = 略小於 5000 kJ/m2/小時——觀測事實
（冥王星諾蓋山脈（左側前景）、希拉裏山脈（左側天際線）以及史波尼克高原（右側）的景象。 鄰近日落時分可見大氣中彌漫著層層疊疊的煙霧。 圖源：NASA）
基於以上信息：
·將1 kg 的氮從冥王星的表面溫度 (44K) 加熱到地球的表面溫度 (293K) 需要 372 kJ/kg。 其中，225 kJ/kg 用於將氣體從 77K 的氮氣沸點加熱到 293K
·冥王星有1250 kJ/m2/h 的可見表面可用於加熱表面物質（太陽照射一半的時間，一半的能量反射回太空，將太陽提供的5000kJ/m2/h減少四分之三 ）。 
·這使得大約3.4公斤的氮冰（= 3.4 毫米）每小時、每天和每年從冥王星每平米的可見表面上蒸發掉。 這是平均1.7毫米/小時 = 15米/年的表面損失。 在1個大氣壓的壓力下，相當於12公裏的空氣。 
BY: Carl Ejnar Nielsen
FY: Gigi Wei
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轉載還請取得授權，並注意保持完整性和注明出處

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它確實可以產生一些非常有趣的效果！讓我們假設我們將月球移開，並將冥王星放在完全相同的位置，令其擁有與月球完全相同的軌道和完全相同的自轉。（讓我們暫且忽略冥王星的衛星們）。
此外，我們以光速允許的速度進行交換。

（圖解：冥王星。圖源：百度）

筆者於2019 年 9 月 23 日將以下答案進行了編輯，以闡明冥王星將如何在其新位置上失去質量。

1.冥王星將像月球一樣繞地球運行——相同的位置，相同的軌道周期等。

2.但冥王星看起來會比月亮更明亮。
冥王星的反照率約為50%，其直徑僅為2370公裏，而月球的反照率僅為12%，但其直徑為3474公裏。這些因素這使得冥王星的亮度是月球亮度的兩倍。

3.冥王星比月球輕，為 1.31x10+E22 kg，而月球為 7.34×10+E22 kg，其質量僅為月球質量的 18%，因此引力作用下地球上的潮汐會更小。

4.現在冥王星接收到的太陽光是它在舊軌道上接收到的太陽光的1000倍。但它仍然被冰凍的氮氣、甲烷、水等覆蓋。此時這些東西將開始沸騰。
因此，冥王星就像一顆巨大的彗星，彗發在瞬間便將自己包圍。慧發由氣體（主要是氮氣）、塵埃和巨大的岩石組成。

5.冥王星的慧發會反射更多的陽光，這使得我們的地球夜晚更亮，而白天會更暗。

6.由於彗發主要生成於冥王星被陽光照射的一側，因此冥王星會被推離太陽，導致它繞地球的軌道變得越來越趨於橢圓。

（圖解：冥王星表面。圖源：NASA）

7.氮在293K（=地球平均溫度）時的平均熱速度為470米/秒，即使沒有太陽風的幫助，也允許相當一部分分子的運動速度比冥王星的逃逸速度1200米/秒還要快。
所以慧發將逃離冥王星並形成一條尾巴，每月掃過地球一次。這不會給我們的大氣增加那麼多氣體，但它肯定會生成一些非常壯觀的流星雨。

8.稍後，從冥王星噴出的岩石物質將開始撞擊地球，導致隕石大量墜落到地球各處。

9.如果冥王星繞地球的軌道受到逸出氣體的足夠擾動，那麼它最終會偏離我們的洛希極限並因潮汐力而破裂。

（圖解：冥王星上甲烷水合物分布圖（2015年7月12日）圖源：NASA）

10.破碎的冥王星將經歷快速脫氣，因為更多結冰的內部部分現在暴露在陽光下。由此產生的雲將完全吞沒地球，直到被太陽風吹走或被地球捕獲。
這可能會使大氣增加大量的甲烷和二氧化碳，地球將經歷強烈的溫室變暖。但這樣是否足以抵消雲影帶來的冷卻效果就不好說了。

11.剩餘的岩石物質將在地球周圍形成一個環系統，並在被拖入地球大氣層時慢慢消失。

當然最有可能的情況是，在這樣的環境中人類是不能幸存下來的，所以這個實驗還是不要做了。

筆者於2019 年 9 月 23 日編輯：

一些評論表明冥王星不可能以足夠快的速度失去質量以引起我所假設的現象。
因此，我做了一些計算來支持我的結論——它們最終可能導致冥王星表面每年損失15米。

首先是一些假設和背景事實：

關於冥王星

·表面是 98% 的氮冰——觀察事實

·冥王星向太陽展示了一個 440 萬平方公裏的可見圓盤。這個可見圓盤是我們看到的三維行星的二維圖像，根據定義，它是我們看到的表面面積的一半——觀察事實

·表面溫度為 44K——觀測平均值

·反照率平均為 50% ——觀測近似值

·它有一半的表面面對太陽——天文近似值

（地球、月球、冥王星（左下）的比較。冥王星的體積是地球的0.6％。圖源：維基百科）

關於氮

·在 44K 時熔化，消耗 12.9 kJ/kg ——實測事實

·在 77K 時蒸發，消耗 99.6 kJ/kg ——實測事實

·將 1 kg 氮氣加熱 1K 需要 1.04 kJ ——實測事實，我對固體和液體形式也假設相同的數字

·氮的密度約為 1kg/l（冷凍）、0.8kg/l（液體）和 0.00125kg/l（氣體在 293k）。

關於能量

·在地球與太陽的距離處，太陽常數為 1.36 kW = 略小於 5000 kJ/m2/小時——觀測事實

（冥王星諾蓋山脈（左側前景）、希拉裏山脈（左側天際線）以及史波尼克高原（右側）的景象。
鄰近日落時分可見大氣中彌漫著層層疊疊的煙霧。圖源：NASA）

基於以上信息：

·將1 kg 的氮從冥王星的表面溫度 (44K) 加熱到地球的表面溫度 (293K) 需要 372 kJ/kg。
其中，225 kJ/kg 用於將氣體從 77K 的氮氣沸點加熱到 293K

·冥王星有1250 kJ/m2/h 的可見表面可用於加熱表面物質（太陽照射一半的時間，一半的能量反射回太空，將太陽提供的5000kJ/m2/h減少四分之三）。

·這使得大約3.4公斤的氮冰（= 3.4 毫米）每小時、每天和每年從冥王星每平米的可見表面上蒸發掉。
這是平均1.7毫米/小時 = 15米/年的表面損失。
在1個大氣壓的壓力下，相當於12公裏的空氣。

BY: Carl Ejnar Nielsen

FY: Gigi Wei

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