地点:2022成都车展魏牌专访间
受访人:魏牌副总经理 乔心昱、魏牌品牌总监 吴昊
吴昊:魏品牌今年变化挺大的,先给各位老师分享一下:
魏品牌在2022年有一个大的转型,开创了一个长续航PHEV的技术路线,打造了“0焦虑智能电动”全新品类。从摩卡/拿铁DHT-PHEV版车型开始,我们后续所有的产品,都将是新能源的车型。
第二,今天我们发布的摩卡DHT-PHEV激光雷达版,代表着我们城市行业首家实现城市NOH量产的车型,高阶智能驾驶也代表着我们的核心竞争力。
问题:市场节奏方面,我们新能源转型步伐好像并不快,然后摩卡激光雷达版车型亮相的时间相对晚一些?
乔心昱:关于早晚的问题,新势力在智能新能源领域上,的确用了一套新的模式,用了一套新的技术,创造了一个智能+新能源的优越感。然后,一些正在转型的车企被贴上了 “传统车企”的标签。
但在在我看来没有所谓绝对的新势力、旧势力,只有先行者和变革者之分,因为大家的产品都一样,都是智能新能源汽车。在当前新能源+智能化的大趋势下,我们的技术储备是绝对有实力完成这个转型的。
长城有非常强的纵向供应链能力,有三十年的造车经验,当这条大船开始转型的时候,我不认为现在 “晚”,反而后劲更足。从技术角度讲,我们有全球最好的新能源技术智能DHT,我们的三电系统都是自研,我们的摩卡DHT-PHEV激光雷达版是行业首款实现城市NOH量产的车型,我们的用户辅助驾驶突破1500万公里、17万小时,没有出现过一次过激的交通事故。这是魏牌的底蕴,在这些技术方面我们非常有信心。
当然,整个转型过程是非常痛苦的,我们要耐得住寂寞,坚定整个品牌转型的方向,同时要有大量的投入。在我看来,转型也是一场认知之战,改变认知其实是最难的,需要一个长时间的过程,转变越彻底,未来成功的机会就越大。
吴昊:我们新能源转型其实也不晚,魏牌从去年11月发布了新能源战略,并不是这次成都车展才开启的。今年陆续推出的两款咖啡系列都完成了长续航PHEV技术路线的转型和进阶,并创造了一些新的市场需求。
从产品体验说,很多纯电车型上下班通勤还可以,但很难去完成一个长续航的旅途,一旦进入假期,还是开回到燃油车或者开回到一些续航里程更长的车型去进行旅途。基于这样一个用户的需求和痛点,我们以WLTC纯电续航204km、综合续航超1000km、百公里油耗低至5.55L的摩卡DHT-PHEV等产品解决了纯电车长途续航、补能问题,以及燃油车油耗偏高的问题。尤其遇到成都限电这种情况,是非常实用的。
问题:全新摩卡DHT-PHEV激光雷达版的市场节奏是怎样的?从市场舆论上来看,城市辅助驾驶被贴上了一种“期货”标签,对此你是怎么看的?
乔心昱:摩卡DHT-PHEV激光雷达版是国内首款实现城市NOH量产的车型,真正实现了城市点对点智能导航辅助。9月底就会量产,年内就可以上市交付。
到今年底年覆盖超过10个城市,明年超过100个城市。
关于行业舆论,的确现在行业有很多概念满天飞,过去行业有两条路线视觉方案、激光雷达方案。
第一个是以特斯拉为代表的的纯视觉方案,但视觉方案在进出隧道等场景会受光照影响,产生视觉盲区,影响驾驶安全。还有一种是小鹏、蔚来等新势力使用的激光雷达方案,但他们的方案中使用了高精地图。和普通的米级精度地图不同,高精地图精度达到了厘米级,这种方案受政策审批等很多因素制约,这也是新势力城市NOH功能迟迟无法上车的原因。
魏牌联合毫末、高通打造的城市NOH方案是“重感知、大算力、轻地图”技术路线,得益于双激光雷达等31个感知器以及高通Ride平台的强大算力,我们不需要依赖高精地图就可以实现城市NOH功能。
当然,“重感知、轻地图”并不意味着我们完全不依靠地图,还是需要标精地图,只不过对于地图的依赖性比较弱一点,更多靠激光雷达和视觉这两者的结合,然后通过我们毫末这一套数据处理系统,实现融合感知。
问题:之前一直期待魏有一款轿车,这方面有没有相关的规划?
乔心昱:轿车肯定是有,未来魏品牌要做城市SUV、轿车、MPV、复古潮驾四大品类。轿车明年二季度会正式亮相,动力方面是长续航智能DHT PHEV架构,再加持高阶智能辅助驾驶技术。
问题:除了技术、设计,魏牌怎样让中国人觉得它是一个豪华品牌,是服务上吗?
乔心昱:这里面有三个层面。第一,首先得走进用户,魏牌将通过打造商超店进入用户的工作、生活圈,弥补现阶段经销模式下的短板,未来我们将采用双渠道模式。
第二,综合魏牌目标用户的购车需求调研结果,我们发现用户需要的是高效、透明的服务。APP下一个订单,用户能知道每一个节点我的车到什么状态,我们有18个节点,从工产接单开始到物流运输,就跟淘宝一样,现在这个车运到哪儿了。同样做维修保养的时候,也可以通过APP端实现,这是效率问题。
第三,智能新能源汽车有一个非常大的特点,叫可成长性,即通过OTA不断迭代实现常用常新。
举个例子,原来有一个用户,对于我们车机提了好多好多建议,大概有100页PPT。他希望我们依照他的建议调整车机?我认为所谓的这种用户运营,或者这种用户关系的建立的根本,是解决用户问题。当用户提了问题之后,能不能发动后面研产供的部门,一起去解决用户问题呢?我觉得这是关键。
魏牌怎么做的?由我们总裁、副总带着研发、生产、制造的人,一起根据用户的这个PPT,最后一共总结出了27个点进行了OTA升级。我觉得这是在服务层面。相比之下一些豪华品牌企业也面临车机反人类的负面舆论,经销商与主机厂互相推诿,无法真诚且快速满足用户需求。
我们魏品牌在服务上,更愿意拿出真诚的态度来,去做那些外资品牌不敢做的也不愿意做的事,我觉得这是一个品牌向高端新能源冲击应有的诚意。
问题:今天推出全新摩卡激光雷达版,是转型之后的首款车型吗?代表你们的智能化方向,有哪些与众不同的变革技术?
乔心昱:城市NOH是衡量高阶智能辅助技术水平的一个重要指标,加上智能DHT,魏牌在技术领域已经有了两块非常重要的拼图。
首先硬件来讲,摩卡DHT-PHEV激光雷达版用的是2颗125线激光雷达、5个毫米波雷达,解决视觉问题。用12颗超声波雷达,解决近距离的感知。还有4个800万像素级别的摄像头、8个侧悬的摄像头,如同就给这个车装上了耳朵和眼睛,现在是视觉+激光雷达双感知,这是硬件。
第二,我们用的一个高通骁龙Ride平台8540芯片,以及AI加速的9000芯片,这是全球首搭,只有魏牌有,单板算力360Tops。未来能拓展至1440Tops,但是自动驾驶现在不需要这么大的算力。做太多成本就上去了。
第三,不是有了激光雷达就能实现城市NOH,我们现在的视觉和感知的双轮合作,跟特斯拉的路线是一样的,但我们比特斯拉多了一个激光雷达的感知。所以魏牌携手毫末、高通,依托三十年的造车底蕴优势,三者结合在一起,称之为智能驾驶领域的超强朋友圈。
受访人:魏牌副总经理 乔心昱、魏牌品牌总监 吴昊
吴昊:魏品牌今年变化挺大的,先给各位老师分享一下:
魏品牌在2022年有一个大的转型,开创了一个长续航PHEV的技术路线,打造了“0焦虑智能电动”全新品类。从摩卡/拿铁DHT-PHEV版车型开始,我们后续所有的产品,都将是新能源的车型。
第二,今天我们发布的摩卡DHT-PHEV激光雷达版,代表着我们城市行业首家实现城市NOH量产的车型,高阶智能驾驶也代表着我们的核心竞争力。
问题:市场节奏方面,我们新能源转型步伐好像并不快,然后摩卡激光雷达版车型亮相的时间相对晚一些?
乔心昱:关于早晚的问题,新势力在智能新能源领域上,的确用了一套新的模式,用了一套新的技术,创造了一个智能+新能源的优越感。然后,一些正在转型的车企被贴上了 “传统车企”的标签。
但在在我看来没有所谓绝对的新势力、旧势力,只有先行者和变革者之分,因为大家的产品都一样,都是智能新能源汽车。在当前新能源+智能化的大趋势下,我们的技术储备是绝对有实力完成这个转型的。
长城有非常强的纵向供应链能力,有三十年的造车经验,当这条大船开始转型的时候,我不认为现在 “晚”,反而后劲更足。从技术角度讲,我们有全球最好的新能源技术智能DHT,我们的三电系统都是自研,我们的摩卡DHT-PHEV激光雷达版是行业首款实现城市NOH量产的车型,我们的用户辅助驾驶突破1500万公里、17万小时,没有出现过一次过激的交通事故。这是魏牌的底蕴,在这些技术方面我们非常有信心。
当然,整个转型过程是非常痛苦的,我们要耐得住寂寞,坚定整个品牌转型的方向,同时要有大量的投入。在我看来,转型也是一场认知之战,改变认知其实是最难的,需要一个长时间的过程,转变越彻底,未来成功的机会就越大。
吴昊:我们新能源转型其实也不晚,魏牌从去年11月发布了新能源战略,并不是这次成都车展才开启的。今年陆续推出的两款咖啡系列都完成了长续航PHEV技术路线的转型和进阶,并创造了一些新的市场需求。
从产品体验说,很多纯电车型上下班通勤还可以,但很难去完成一个长续航的旅途,一旦进入假期,还是开回到燃油车或者开回到一些续航里程更长的车型去进行旅途。基于这样一个用户的需求和痛点,我们以WLTC纯电续航204km、综合续航超1000km、百公里油耗低至5.55L的摩卡DHT-PHEV等产品解决了纯电车长途续航、补能问题,以及燃油车油耗偏高的问题。尤其遇到成都限电这种情况,是非常实用的。
问题:全新摩卡DHT-PHEV激光雷达版的市场节奏是怎样的?从市场舆论上来看,城市辅助驾驶被贴上了一种“期货”标签,对此你是怎么看的?
乔心昱:摩卡DHT-PHEV激光雷达版是国内首款实现城市NOH量产的车型,真正实现了城市点对点智能导航辅助。9月底就会量产,年内就可以上市交付。
到今年底年覆盖超过10个城市,明年超过100个城市。
关于行业舆论,的确现在行业有很多概念满天飞,过去行业有两条路线视觉方案、激光雷达方案。
第一个是以特斯拉为代表的的纯视觉方案,但视觉方案在进出隧道等场景会受光照影响,产生视觉盲区,影响驾驶安全。还有一种是小鹏、蔚来等新势力使用的激光雷达方案,但他们的方案中使用了高精地图。和普通的米级精度地图不同,高精地图精度达到了厘米级,这种方案受政策审批等很多因素制约,这也是新势力城市NOH功能迟迟无法上车的原因。
魏牌联合毫末、高通打造的城市NOH方案是“重感知、大算力、轻地图”技术路线,得益于双激光雷达等31个感知器以及高通Ride平台的强大算力,我们不需要依赖高精地图就可以实现城市NOH功能。
当然,“重感知、轻地图”并不意味着我们完全不依靠地图,还是需要标精地图,只不过对于地图的依赖性比较弱一点,更多靠激光雷达和视觉这两者的结合,然后通过我们毫末这一套数据处理系统,实现融合感知。
问题:之前一直期待魏有一款轿车,这方面有没有相关的规划?
乔心昱:轿车肯定是有,未来魏品牌要做城市SUV、轿车、MPV、复古潮驾四大品类。轿车明年二季度会正式亮相,动力方面是长续航智能DHT PHEV架构,再加持高阶智能辅助驾驶技术。
问题:除了技术、设计,魏牌怎样让中国人觉得它是一个豪华品牌,是服务上吗?
乔心昱:这里面有三个层面。第一,首先得走进用户,魏牌将通过打造商超店进入用户的工作、生活圈,弥补现阶段经销模式下的短板,未来我们将采用双渠道模式。
第二,综合魏牌目标用户的购车需求调研结果,我们发现用户需要的是高效、透明的服务。APP下一个订单,用户能知道每一个节点我的车到什么状态,我们有18个节点,从工产接单开始到物流运输,就跟淘宝一样,现在这个车运到哪儿了。同样做维修保养的时候,也可以通过APP端实现,这是效率问题。
第三,智能新能源汽车有一个非常大的特点,叫可成长性,即通过OTA不断迭代实现常用常新。
举个例子,原来有一个用户,对于我们车机提了好多好多建议,大概有100页PPT。他希望我们依照他的建议调整车机?我认为所谓的这种用户运营,或者这种用户关系的建立的根本,是解决用户问题。当用户提了问题之后,能不能发动后面研产供的部门,一起去解决用户问题呢?我觉得这是关键。
魏牌怎么做的?由我们总裁、副总带着研发、生产、制造的人,一起根据用户的这个PPT,最后一共总结出了27个点进行了OTA升级。我觉得这是在服务层面。相比之下一些豪华品牌企业也面临车机反人类的负面舆论,经销商与主机厂互相推诿,无法真诚且快速满足用户需求。
我们魏品牌在服务上,更愿意拿出真诚的态度来,去做那些外资品牌不敢做的也不愿意做的事,我觉得这是一个品牌向高端新能源冲击应有的诚意。
问题:今天推出全新摩卡激光雷达版,是转型之后的首款车型吗?代表你们的智能化方向,有哪些与众不同的变革技术?
乔心昱:城市NOH是衡量高阶智能辅助技术水平的一个重要指标,加上智能DHT,魏牌在技术领域已经有了两块非常重要的拼图。
首先硬件来讲,摩卡DHT-PHEV激光雷达版用的是2颗125线激光雷达、5个毫米波雷达,解决视觉问题。用12颗超声波雷达,解决近距离的感知。还有4个800万像素级别的摄像头、8个侧悬的摄像头,如同就给这个车装上了耳朵和眼睛,现在是视觉+激光雷达双感知,这是硬件。
第二,我们用的一个高通骁龙Ride平台8540芯片,以及AI加速的9000芯片,这是全球首搭,只有魏牌有,单板算力360Tops。未来能拓展至1440Tops,但是自动驾驶现在不需要这么大的算力。做太多成本就上去了。
第三,不是有了激光雷达就能实现城市NOH,我们现在的视觉和感知的双轮合作,跟特斯拉的路线是一样的,但我们比特斯拉多了一个激光雷达的感知。所以魏牌携手毫末、高通,依托三十年的造车底蕴优势,三者结合在一起,称之为智能驾驶领域的超强朋友圈。
孔蒂:“我的建议只是许多建议中的一种而已。得催着俱乐部,告诉他们‘和凯恩续约啊’,因为我们正在讨论的是一名世界级射手,并且是在当前阶段队伍的头牌选手,难道不是吗?
我当然希望他能续约了。但现在对我来说,能看到他开心、全身心投入这个赛季之中就是很重要的一件事,因为我们正在为这个赛季而努力。对我来说,踢好这个赛季是最重要的。接下来就是要看球员和俱乐部要做出怎样的决定了。
这个赛季,大家都知道的,是我们大展宏图的完美契机。如果球员也知道这些,知道我们走在正确的道路上,每个人都劲儿往一处使,我觉得这也是每个球员都想看到的。我想,凯恩也会很开心,因为他能看得到我们目前的良好势头,我们的前景、我们前进的方向、我们的团结,我们希望队伍越来越好,最终达到他期待的水准。”
我当然希望他能续约了。但现在对我来说,能看到他开心、全身心投入这个赛季之中就是很重要的一件事,因为我们正在为这个赛季而努力。对我来说,踢好这个赛季是最重要的。接下来就是要看球员和俱乐部要做出怎样的决定了。
这个赛季,大家都知道的,是我们大展宏图的完美契机。如果球员也知道这些,知道我们走在正确的道路上,每个人都劲儿往一处使,我觉得这也是每个球员都想看到的。我想,凯恩也会很开心,因为他能看得到我们目前的良好势头,我们的前景、我们前进的方向、我们的团结,我们希望队伍越来越好,最终达到他期待的水准。”
距离越来越远地球最终会和太阳“分手”吗
不管是太阳自身质量减小导致的引力降低,还是地球对太阳的潮汐作用所引起的公转轨道变化,由此而产生的日地距离增加,都不会对地球本身造成显著影响。事实上,影响地球公转轨道的也远不止太阳这一个因素。地球绕太阳公转轨道的具体大小和形状不仅与太阳有关,也与太阳系内其他行星对地球的引力有关。
太阳作为驱动地球万物生长的能量之源,其与地球之间恰到好处的距离,使得地球相比太阳系内的其他天体充满了生机。但事实上,太阳与地球之间的平均距离并非是一成不变的。
近日,据国外媒体报道,根据天文学家测算,太阳与地球之间的平均距离正随着时间的推移而缓慢增加,也就是说地球正在逐渐“逃离”太阳。
不断“减肥”的太阳吸引力逐渐减弱
要弄清楚太阳与地球之间距离的变化,首先要明确一个事实,即地球绕太阳运行的公转轨道并非是完美的圆形,而是一个椭圆形,太阳位于这个椭圆形轨道的一个焦点之上。也正因为轨道是椭圆,所以太阳与地球之间的距离并非恒定,而是“忽远忽近”。在近日点时,两者之间的距离约为1.471亿公里,而到远日点时,这个距离则会拉长到约1.521亿公里。虽然近日点与远日点间相差了约500万公里,但这也仅相当于太阳与地球之间平均距离的3%左右,几乎不会对地球气候等造成显著影响。
除了因公转轨道原因而产生的正常距离变化外,太阳与地球之间的平均距离事实上一直在不断增加,这还要从太阳持续不断地“减肥”开始说起。南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇表示,太阳内部每时每刻都在发生着核聚变反应,氢元素转化为氦元素,这一过程会释放大量能量,并通过太阳辐射散发出去。根据著名的爱因斯坦质能方程,只要测得一定时间内太阳辐射出的能量数值,便可很简单地计算出太阳因此而损失掉的质量。“这个数值大概是每秒钟损失400万吨质量。”周礼勇表示,这虽然听起来是一个庞大的数字,但相对于太阳2.0×1030千克的总质量来说,只能算是秋毫之末。但他同时也提醒,除了能量辐射会导致太阳质量散失外,太阳风、日冕物质抛射等太阳活动也会带走太阳的一部分质量。因此可以说在太阳诞生后的几十亿年间,其质量一直处于不断减少的过程中。
根据牛顿的万有引力定律,两物体间引力的大小与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。因此,太阳持续不断地“减肥”所带来的后果,便是其对于包括地球在内的行星的引力越来越小,进而导致它们与太阳的距离越来越远。但就像太阳散失的质量相对于其总质量来说小到可以忽略不计一样,由其引力减小所导致的距离增加同样微不足道。天文学家布赖恩·迪乔治测算,太阳每年因散失质量所导致的引力减小仅会让太阳与地球之间的距离每年增加约6厘米。这在宇宙单位尺度上来说,其产生的实际影响是微乎其微的。
地球引起太阳潮汐的“副作用”
除了太阳质量损失使得其引力减小,从而导致地球逐渐远离太阳外,还有一种力量也会使得地球与太阳之间的距离不断增加,这就是地球对于太阳的潮汐作用。要了解地球对太阳所造成的引力影响,其实可以通过月球与地球之间的引力关系来理解,因为月球对地球的引力所导致的潮汐作用也正在使月球一步步远离地球,这与太阳和地球之间的情况几乎相同。
月球对于地球上的每一个点都有引力,但由于地球是一个近乎球体的形状,这种引力作用在地球上的不同点时,其大小并不相同,距离月球更近的点所受到的引力也更大;同时,地球还受到其绕地月公共质心(地月系统的质量中心)旋转时所产生的离心力的作用,而这种离心力在地球上是平均分布的,地球上每一个点所受到的离心力大小均相同。
因此,月球对地球的引力以及地球自身的离心力之间便会产生差值,这一差值形成的力量便是起潮力,顾名思义这也就是引起地球表面潮汐变化的主要力量。
潮汐会产生一个“副作用”,“潮汐运动起来以后,会在地球内部造成摩擦。有摩擦就会有能量的耗散,而被耗散掉的正是地球自转的能
量。”周礼勇表示,形象地讲,便是潮汐的出现会“拖拽”地球的自转运动,使得地球自转速度减慢。根据角动量守恒原则,如果不考虑其他天体的影响,只将地月系统看作一个孤立系统,那么该系统中地球自转的角动量、月球自转的角动量以及两个天体相互绕转的轨道的角动量,其三者总和是守恒的。
在这一定律下,当地球自转速度减慢时,地球自转所失去的角动量便会被重新分配至月球绕地球运转的公转轨道上,从而导致轨道变长,月球与地球之间的距离便会相应地增加。
同样的理论也适用于地球与太阳。地球对太阳产生引力,引起太阳上的潮汐,潮汐带来摩擦,降低太阳自转速度,从而导致地球绕太阳运转的公转轨道变长,地球与太阳之间的距离增加。
但理论归理论,周礼勇表示,这种作用具体能够引起日地公转轨道多大的变化,要取决于地球究竟能够在太阳上引起多大的潮汐,以及潮汐能够耗散掉太阳多少能量。“实际上这个作用是非常微弱的,产生的影响也很有限。”根据布赖恩·迪乔治估算,在这一作用下,地球和太阳之间的距离每年仅增加大约0.0003厘米。
最终结局不是“分手”而是被吞噬
毫无疑问,不管是太阳自身质量减小导致的引力降低,还是地球对太阳的潮汐作用所引起的公转轨道变化,由此而产生的日地距离增加,都不会对地球本身造成显著影响。事实上,影响地球公转轨道的也远不止太阳这一个因素。
周礼勇表示,地球绕太阳公转轨道的具体大小和形状不仅与太阳有关,也与太阳系内其他行星对地球的引力有关,天文学上称其为摄动。可以简单理解为当一个天体绕另一个天体运动时,因受到其他天体吸引或其他因素影响而导致运行轨道产生偏差。周礼勇认为,地球绕太阳公转轨道或多或少都会受到太阳系内其他行星的影响,其中影响较为显著的是距离地球较近的金星,以及虽然距离地球较远但质量是地球300多倍的木星。
天文学家普遍认为,在多种因素的共同作用下,地球公转轨道会以40.5万年为周期,在近乎完美的正圆形到偏心率大约0.05的椭圆形间循环往复。而在2018年,美国的研究人员通过对古老岩石进行分析,找到了地球公转轨道以40.5万年周期循环的首个物理证据,验证了这一假设。
虽然地球绕太阳的公转轨道总是在不停变化,也确实在逐渐远离太阳,但却不会变成“流浪地球”,因为地球很有可能最终逃脱不了被太阳吞噬的宿命。
根据当前的恒星演化理论,太阳作为一颗黄矮星,其大致寿命约为100亿年。而目前太阳大约45.7亿岁,已经是“星到中年”。再过大约50亿至60亿年后,太阳内部的氢元素几乎会全部燃烧殆尽变为氦元素,太阳的核心将发生坍缩,温度不断上升。随后,氦元素会进一步聚变为碳元素。虽然在这一过程中,氦聚变所产生的能量要小于氢聚变,但其温度却更高。
因此,太阳外层大气将会不断膨胀,并释放到更远的地方。而以目前人类已知的地球公转轨道变化来看,即使未来地球能够稍稍远离太阳,也终究难逃被太阳膨胀的大气所吞噬的命运。不过别担心,这至少是50亿年以后的事情了。
来源:科技日报
不管是太阳自身质量减小导致的引力降低,还是地球对太阳的潮汐作用所引起的公转轨道变化,由此而产生的日地距离增加,都不会对地球本身造成显著影响。事实上,影响地球公转轨道的也远不止太阳这一个因素。地球绕太阳公转轨道的具体大小和形状不仅与太阳有关,也与太阳系内其他行星对地球的引力有关。
太阳作为驱动地球万物生长的能量之源,其与地球之间恰到好处的距离,使得地球相比太阳系内的其他天体充满了生机。但事实上,太阳与地球之间的平均距离并非是一成不变的。
近日,据国外媒体报道,根据天文学家测算,太阳与地球之间的平均距离正随着时间的推移而缓慢增加,也就是说地球正在逐渐“逃离”太阳。
不断“减肥”的太阳吸引力逐渐减弱
要弄清楚太阳与地球之间距离的变化,首先要明确一个事实,即地球绕太阳运行的公转轨道并非是完美的圆形,而是一个椭圆形,太阳位于这个椭圆形轨道的一个焦点之上。也正因为轨道是椭圆,所以太阳与地球之间的距离并非恒定,而是“忽远忽近”。在近日点时,两者之间的距离约为1.471亿公里,而到远日点时,这个距离则会拉长到约1.521亿公里。虽然近日点与远日点间相差了约500万公里,但这也仅相当于太阳与地球之间平均距离的3%左右,几乎不会对地球气候等造成显著影响。
除了因公转轨道原因而产生的正常距离变化外,太阳与地球之间的平均距离事实上一直在不断增加,这还要从太阳持续不断地“减肥”开始说起。南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇表示,太阳内部每时每刻都在发生着核聚变反应,氢元素转化为氦元素,这一过程会释放大量能量,并通过太阳辐射散发出去。根据著名的爱因斯坦质能方程,只要测得一定时间内太阳辐射出的能量数值,便可很简单地计算出太阳因此而损失掉的质量。“这个数值大概是每秒钟损失400万吨质量。”周礼勇表示,这虽然听起来是一个庞大的数字,但相对于太阳2.0×1030千克的总质量来说,只能算是秋毫之末。但他同时也提醒,除了能量辐射会导致太阳质量散失外,太阳风、日冕物质抛射等太阳活动也会带走太阳的一部分质量。因此可以说在太阳诞生后的几十亿年间,其质量一直处于不断减少的过程中。
根据牛顿的万有引力定律,两物体间引力的大小与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。因此,太阳持续不断地“减肥”所带来的后果,便是其对于包括地球在内的行星的引力越来越小,进而导致它们与太阳的距离越来越远。但就像太阳散失的质量相对于其总质量来说小到可以忽略不计一样,由其引力减小所导致的距离增加同样微不足道。天文学家布赖恩·迪乔治测算,太阳每年因散失质量所导致的引力减小仅会让太阳与地球之间的距离每年增加约6厘米。这在宇宙单位尺度上来说,其产生的实际影响是微乎其微的。
地球引起太阳潮汐的“副作用”
除了太阳质量损失使得其引力减小,从而导致地球逐渐远离太阳外,还有一种力量也会使得地球与太阳之间的距离不断增加,这就是地球对于太阳的潮汐作用。要了解地球对太阳所造成的引力影响,其实可以通过月球与地球之间的引力关系来理解,因为月球对地球的引力所导致的潮汐作用也正在使月球一步步远离地球,这与太阳和地球之间的情况几乎相同。
月球对于地球上的每一个点都有引力,但由于地球是一个近乎球体的形状,这种引力作用在地球上的不同点时,其大小并不相同,距离月球更近的点所受到的引力也更大;同时,地球还受到其绕地月公共质心(地月系统的质量中心)旋转时所产生的离心力的作用,而这种离心力在地球上是平均分布的,地球上每一个点所受到的离心力大小均相同。
因此,月球对地球的引力以及地球自身的离心力之间便会产生差值,这一差值形成的力量便是起潮力,顾名思义这也就是引起地球表面潮汐变化的主要力量。
潮汐会产生一个“副作用”,“潮汐运动起来以后,会在地球内部造成摩擦。有摩擦就会有能量的耗散,而被耗散掉的正是地球自转的能
量。”周礼勇表示,形象地讲,便是潮汐的出现会“拖拽”地球的自转运动,使得地球自转速度减慢。根据角动量守恒原则,如果不考虑其他天体的影响,只将地月系统看作一个孤立系统,那么该系统中地球自转的角动量、月球自转的角动量以及两个天体相互绕转的轨道的角动量,其三者总和是守恒的。
在这一定律下,当地球自转速度减慢时,地球自转所失去的角动量便会被重新分配至月球绕地球运转的公转轨道上,从而导致轨道变长,月球与地球之间的距离便会相应地增加。
同样的理论也适用于地球与太阳。地球对太阳产生引力,引起太阳上的潮汐,潮汐带来摩擦,降低太阳自转速度,从而导致地球绕太阳运转的公转轨道变长,地球与太阳之间的距离增加。
但理论归理论,周礼勇表示,这种作用具体能够引起日地公转轨道多大的变化,要取决于地球究竟能够在太阳上引起多大的潮汐,以及潮汐能够耗散掉太阳多少能量。“实际上这个作用是非常微弱的,产生的影响也很有限。”根据布赖恩·迪乔治估算,在这一作用下,地球和太阳之间的距离每年仅增加大约0.0003厘米。
最终结局不是“分手”而是被吞噬
毫无疑问,不管是太阳自身质量减小导致的引力降低,还是地球对太阳的潮汐作用所引起的公转轨道变化,由此而产生的日地距离增加,都不会对地球本身造成显著影响。事实上,影响地球公转轨道的也远不止太阳这一个因素。
周礼勇表示,地球绕太阳公转轨道的具体大小和形状不仅与太阳有关,也与太阳系内其他行星对地球的引力有关,天文学上称其为摄动。可以简单理解为当一个天体绕另一个天体运动时,因受到其他天体吸引或其他因素影响而导致运行轨道产生偏差。周礼勇认为,地球绕太阳公转轨道或多或少都会受到太阳系内其他行星的影响,其中影响较为显著的是距离地球较近的金星,以及虽然距离地球较远但质量是地球300多倍的木星。
天文学家普遍认为,在多种因素的共同作用下,地球公转轨道会以40.5万年为周期,在近乎完美的正圆形到偏心率大约0.05的椭圆形间循环往复。而在2018年,美国的研究人员通过对古老岩石进行分析,找到了地球公转轨道以40.5万年周期循环的首个物理证据,验证了这一假设。
虽然地球绕太阳的公转轨道总是在不停变化,也确实在逐渐远离太阳,但却不会变成“流浪地球”,因为地球很有可能最终逃脱不了被太阳吞噬的宿命。
根据当前的恒星演化理论,太阳作为一颗黄矮星,其大致寿命约为100亿年。而目前太阳大约45.7亿岁,已经是“星到中年”。再过大约50亿至60亿年后,太阳内部的氢元素几乎会全部燃烧殆尽变为氦元素,太阳的核心将发生坍缩,温度不断上升。随后,氦元素会进一步聚变为碳元素。虽然在这一过程中,氦聚变所产生的能量要小于氢聚变,但其温度却更高。
因此,太阳外层大气将会不断膨胀,并释放到更远的地方。而以目前人类已知的地球公转轨道变化来看,即使未来地球能够稍稍远离太阳,也终究难逃被太阳膨胀的大气所吞噬的命运。不过别担心,这至少是50亿年以后的事情了。
来源:科技日报
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