↑
当人们孤注一掷
用一万多座行星发动机
将地球推离太阳系
这颗承载着全人类希望的星球
终于在灾难中幸存
当然
它也付出了极为惨痛的代价
其中最令人扼腕的
莫过于失去了唯一的天然卫星
月球
毕竟地球和月球
这对太阳系最特殊的伴侣
已彼此相依相伴数十亿年
从未离开过
（地月同框照，由水手10号探测器摄得，图片源自@NASA/JPL）
▼
I
缘起
行星形成时期
太阳系内风云激荡
大大小小的碰撞屡屡发生
有的聚集、组合、重生
有的分裂、破碎、湮灭
对于众多初生的行星来说
随时都有可能面临“生死存亡”的考验
（太阳系形成时期的艺术想象图，图片源自@NASA）
▼
覆巢之下，焉有完卵
那段动荡时期
彻底重塑了太阳系的格局
生逢乱世的地球
同样无法独善其身
一场改变命运的浩劫即将来临
那时地球才诞生不久
在它的附近还有一颗原行星
大小与今天的火星相当
长期以来
它与地球相安无事
共同围绕太阳运转
然而
由于环境扰动和地球引力作用
这颗原行星不断靠近地球
越来越近
越来越近
终于灾难降临
它猛烈地撞上年轻的地球
地崩山摧、火光冲天
霎时间释放的能量
彻底改变这两颗年轻的星球
（45亿年前地球与原行星撞击的艺术想象图，图片源自@NASA）
▼
这次大碰撞中
地球的一部分身体被炸飞
余下的部分则严重歪斜
可谓创巨痛深
而那颗撞击地球的原行星
也几乎粉身碎骨
但塞翁失马焉知非福
当时的地球又怎会料到
如同上帝用亚当的肋骨造就了夏娃
自己也将拥有一位相伴终身的爱人
撞击产生了大量行星碎片
有的永远飞离了地球
有的则围绕地球运转
经过不断地重新组合
最终形成了原始月球
（月球形成示意图，制图@张靖/星球研究所）
▼
而那颗因撞击而破碎的原行星
也在数十亿年后被人类命名为
“忒伊亚(Theia)”
意为神话中月神的母亲
至此
在纷乱的太阳系中
地球和月球诞生了
而在此后的日子里
它们将以彼此间独特的方式
上演一段动人的“爱情传奇”
（地球与月球，龙江二号拍摄，图片源自@CNSA）
▼
II
守护
随着太阳系逐渐风平浪静
行星格局也趋于稳定
（太阳系主要天体排列，下图距离非实际比例；图片源自@NASA，请横屏观看）
▼
时至今日
地球和月球已携手走过45亿年
它们相依相伴、相濡以沫
默默守护在对方身边
①
“有我在，你会稳稳的”
在月球诞生前
地球正值浮躁的少年时代
地轴朝向摇摆不定
极度缺乏安全感
忒伊亚的惊天撞击
让地球自转轴严重倾斜
但因撞击产生的月球
却能用引力将地球紧紧抓住
令其一改往日的心浮气躁
变得更加沉着而稳重
（月球引力稳定地轴示意图，制图@赵榜/星球研究所）
▼
在月球的引力下
地轴倾角基本稳定在22°~24.6°
在这样稳定的倾角下
太阳光直射点将随着地球的公转
在南北回归线间往复运动
一年四季就此形成
（四季变化示意图，图片源自@Planetary Science Institute）
▼
而一旦失去月球
地轴将摇晃不定
地球也将再次变得躁动不安
若地轴倾角变为0°
地球如同在轨道面上“正襟危坐”
太阳直射点将始终保持在赤道附近
世上再也没有冬春交替、夏秋变换
赤道地区将终年炎热
两极地区则永远寒冷
（地轴倾角0°示意图，此时无四季变化，赤道附近比现在更热，而两极地区则更冷，制图@张靖/星球研究所）
▼
若自转轴倾角接近90°
地球则如同在轨道上滚动前进
一年内的气候变化将空前剧烈
（地轴倾角90°示意图，制图@张靖/星球研究所）
▼
而失去了稳定的环境
地球上孕育出的生命
也将难以持续生存、进化、繁衍
火星便是“前车之鉴”
它的半径约为地球的一半
但两个卫星却太小
半径还不到月球的1%
产生的引力实在是微乎其微
远不足以稳定火星的自转轴
（火卫一和火卫二，半径分别为11km和6km，而月球的半径约为1737km，图片源自@NASA）
▼
在数百万年的时间里
“不安分”的自转轴
倾角变化可达60°
对火星的气候变化有着深远的影响
（火星荒芜的地表，由“机遇号”火星车拍摄，图中最右侧是它移动时留下的痕迹；自转轴倾角的变化仅仅是影响火星气候变化的原因之一，图片源自@NASA）
▼
相较之下
水星和金星就“沉稳”多了
即便没有天然卫星的陪伴
一生注定踽踽独行
但太阳巨大的引力
同样能够稳住它们的自转轴
只是它们离太阳太近
同样无法孕育生命
②
“我的爱如潮水”
今天的地球表面
约71%都是碧蓝的海洋
由于地球运动的离心作用
加之月球产生的引力
在朝向和背向月球的两个方向上
海水将聚集、隆起
（产生潮汐的引潮力由地球绕地月质心运行产生的离心力、月球引力和太阳引力共同作用，但由于日地距离较远，太阳引力作用较为微弱，制图@张靖/星球研究所）
▼
而随着地球自转
这种规律性的海水涨落
将在早晚各出现一次
如此日复一日、循环往复
人们称之为“潮汐”
（钱塘江大潮，摄影师@潘劲草）
▼
月球同样能够感到类似的“潮汐力”
地球引力与月球运动的离心作用
将令月球产生轻微变形
朝向和背向地球的两个方向隆起
成为一个椭球体
不均匀的质量分布
带来了不平衡的受力
地心引力不断“扭转”月球
令其自转越来越慢
直到自转与公转周期变得完全一致
月球彻底被地球“潮汐锁定”
这一状态
在月球形成后的数百万年内
即可达到
于是自此以后
痴情的月球便总是用同一面凝视地球
人们只能看到它的“正面”
（月球只有一面朝向地球，制图@张靖/星球研究所）
▼
而背面的景象却成为了一个谜
直到1959年
苏联发射“月球3号”绕月探测器
人类终于有史以来第一次
看到了月球讳莫如深的另一面
（第一张月球背面图片，阴影部分为相对低洼的月海，图片源自@Wikipedia）
▼
随着更多先进的探测器飞抵月球
人们逐渐看清月球背面的真容
相较于地势平坦的正面
背面的景象截然不同
这里地势崎岖、峡谷遍布
缺少低洼的月海
遍布大大小小的陨石坑
（月球背面，图片源自@NASA）
▼
月球诞生后不久
地月距离大约只有今天的一半
彼此间的引力更为强大
使月球围绕地球飞速狂奔
极富青春活力
地球的自转也比现在更快
形成快速而猛烈的潮汐周期变化
周而往复的潮汐作用
加速了早期生命的演化
潮起潮落间
平坦肥沃的潮滩
孕育富饶的生境
成为海洋生物适应陆地环境的演习场
（海潮退却后的潮滩，图片源自@VCG）
▼
周期性搁浅
给一些沿海生物造成巨大的生存压力
残酷的自然选择
让更适应环境的基因变异脱颖而出
鱼鳍发达的物种更具生存优势
原始的肺部有了用武之地
皮肤的呼吸能力
不再是累赘
生物逐渐从海洋
走向陆地
（约3.7亿年前的提塔利克鱼，是鱼类和两栖类的过渡物种，图片源自@Wikipedia）
▼
相对稳定的气候
以及周而复始的潮汐作用
一定程度上促进了地球生命的演化进程
堪称太阳系最伟大的守护
然而在这世上
哪有爱情能逃过磨难和考验
即便日月星辰也不能例外
III
归宿
相较于月球的公转
地球的自转显然要快多了
因月球引力而隆起的海潮
还来不及回归平静
便运转到超前于月球的位置
（由于地球自转超前于月球公转，令月球公转速度增加，地月距离逐渐增大，制图@张靖/星球研究所）
▼
月球引力拖曳着隆起的海潮
如同在给地球不断“刹车”
而海潮产生的引力
则牵引着月球向前奔跑
月球越跑越快
渐渐挣脱当前的轨道
一点点远离地球
（阿波罗11号放置的激光反射器，可以将地球上射来的激光反射回去，通过测量往返时间，科学家发现月球正在以每年3.8cm的速度远离地球，图片源自@NASA）
▼
随着彼此间距离增加
曾经汹涌澎湃的潮汐
也逐渐失去了往日的气势
往日的激情似乎在慢慢褪去
预计6亿年后
在地球上看到的月亮将明显缩小
以至于发生日食时
月球再也无法完全遮挡太阳
日全食的景象永远成为历史
（随着月亮逐渐远离，日食发生时只能看到日环食，图片源自@pixabay）
▼
距今大约30亿年后
地月距离将达到近50万千米
彼此间引力作用大大削弱
令地球自转轴逐渐失稳
全球气候开始剧烈变化
一场感情危机已然爆发
地球会永远失去月球吗？
距今约55亿年后
整个太阳系中
都弥漫着一种极为不详的征兆
太阳变得越来越明亮
太阳风也愈发猛烈
这意味着
太阳系最后一场浩劫即将来临
（太阳风爆发，此时太阳系内行星结构及外形已发生变化，以下图片仅做示意，制图@张靖/星球研究所）
▼
发光发热了100多亿年
太阳内部用于核聚变的氢燃料
终于消耗殆尽
它的外层开始不可逆转地膨胀
演化为一颗红巨星
（正在膨胀的红巨星，制图@张靖/星球研究所）
▼
膨胀持续加速
水星和金星被完全吞没
太阳的外层大气兵临城下
巨大的火球、猛烈的风暴近在眼前
地球和月球
这对相守百亿年的爱人
最终还是来到了毁灭的边缘
（红巨星持续膨胀至地月系统边缘，制图@张靖/星球研究所）
▼
受到太阳外层物质的阻碍
月球的运行速度将持续减小
在地心引力作用下
它将以前所未有的速度向地球靠近
直到被地球的潮汐力撕成碎片
化身为美丽的行星环
环绕在地球身边
（制图@张靖/星球研究所）
▼
它们相守了100多亿年
却从未如此近距离地注视彼此
这是第一次
却也是最后一次
而月球碎片将继续落向地球
直至二者合二为一
本已渐行渐远的月球
就这样在生死关头
不顾一切地回到地球的怀抱
然而这还不是结局
太阳的膨胀仍在继续
直到抵达火星轨道附近
垂垂老矣的太阳
将它的外层物质抛向太空
形成壮观的行星状星云
宛如最后一片绚烂的烟火
而怀抱着月球碎片的地球
也早已被膨胀的太阳吞噬
消逝在炽热的烈焰中
（NGC 7293，也称为“螺旋星云”，是离地球最近的行星状星云之一，由一颗类太阳恒星死亡后形成，图片源自@Wikipedia）
▼
乱世诞生
相拥而终
地球和月球的爱情故事
终于走到了尽头
或许此时
未来的人类已带着文明的火种
找到了新的家园
但每当人们遥望星空
遥望那片美丽的星云
也许还会想起
那段长达100亿年的爱情传奇
又或许
地球并没有灰飞烟灭
而是真的逃离太阳系
开始了数千年的流浪
到那时人们也许会发现
没有带上月球
是一个多么令人懊悔的决定
（月球，图片源自@unsplash）
▼
P.S. 编辑团队：萤火、桢公子；设计：张靖；审校：云舞空城、风沉郁
P.P.S. 本文主要参考文献包括（上下滑动查看）：
[1] Kenneth R. Lang, 2011, The Cambridge Guide to the Solar System. Cambridge Univ. Press, Cambridge
[2]Schroder K. P., Connon S. R., 2008, Distant future of the Sun and Earth revisited, MNRAS, 386, 155
[3] Neron de Surgy O., Laskar J., 1997, On the long term evolution of the spin of the Earth, A&A, 318, 975
[4]Young E. D., Kohl I. E., Warren P. H., Rubie D. C., Jacobson S. A., Morbidelli
A., 2016, Oxygen isotopic evidence for vigorous mixing during the Moon-forming giant impact, Science, 351, 493
[5] Lathe, R. 2004, Fast tidal cycling and the origin of life, Icar, 168, 18
[6] http://www.sciencemag.org/news/2018/02/strong-tides-may-have-pushed-ancient-fish-evolve-limbs
P.P.P.S. 星球研究所长期招聘地理、地质、城市规划、天文、历史、考古、生物、建筑等各领域撰稿人，以及视频编辑、设计师、图书策划、商务策划等，请在后台回复“招聘”即可查看
... The End ...