如果我们的月球被冥王星取代，那会对地球产生什么影响？

它确实可以产生一些非常有趣的效果！ 让我们假设我们将月球移开，并将冥王星放在完全相同的位置，令其拥有与月球完全相同的轨道和完全相同的自转。（让我们暂且忽略冥王星的卫星们）。 此外，我们以光速允许的速度进行交换。

（图解：冥王星。图源：百度）

笔者于2019 年 9 月 23 日将以下答案进行了编辑，以阐明冥王星将如何在其新位置上失去质量。

1.冥王星将像月球一样绕地球运行——相同的位置，相同的轨道周期等。

2.但冥王星看起来会比月亮更明亮。 冥王星的反照率约为50%，其直径仅为2370公里，而月球的反照率仅为12%，但其直径为3474公里。这些因素这使得冥王星的亮度是月球亮度的两倍。

3.冥王星比月球轻，为 1.31x10+E22 kg，而月球为 7.34×10+E22 kg，其质量仅为月球质量的 18%，因此引力作用下地球上的潮汐会更小。

4.现在冥王星接收到的太阳光是它在旧轨道上接收到的太阳光的1000倍。但它仍然被冰冻的氮气、甲烷、水等覆盖。此时这些东西将开始沸腾。 因此，冥王星就像一颗巨大的彗星，彗发在瞬间便将自己包围。慧发由气体（主要是氮气）、尘埃和巨大的岩石组成。

5.冥王星的慧发会反射更多的阳光，这使得我们的地球夜晚更亮，而白天会更暗。

6.由于彗发主要生成于冥王星被阳光照射的一侧，因此冥王星会被推离太阳，导致它绕地球的轨道变得越来越趋于椭圆。

（图解：冥王星表面。图源：NASA）

7.氮在293K（=地球平均温度）时的平均热速度为470米/秒，即使没有太阳风的帮助，也允许相当一部分分子的运动速度比冥王星的逃逸速度1200米/秒还要快。 所以慧发将逃离冥王星并形成一条尾巴，每月扫过地球一次。这不会给我们的大气增加那么多气体，但它肯定会生成一些非常壮观的流星雨。

8.稍后，从冥王星喷出的岩石物质将开始撞击地球，导致陨石大量坠落到地球各处。

9.如果冥王星绕地球的轨道受到逸出气体的足够扰动，那么它最终会偏离我们的洛希极限并因潮汐力而破裂。

（图解：冥王星上甲烷水合物分布图（2015年7月12日）图源：NASA）

10.破碎的冥王星将经历快速脱气，因为更多结冰的内部部分现在暴露在阳光下。由此产生的云将完全吞没地球，直到被太阳风吹走或被地球捕获。 这可能会使大气增加大量的甲烷和二氧化碳，地球将经历强烈的温室变暖。但这样是否足以抵消云影带来的冷却效果就不好说了。

11.剩余的岩石物质将在地球周围形成一个环系统，并在被拖入地球大气层时慢慢消失。

当然最有可能的情况是，在这样的环境中人类是不能幸存下来的，所以这个实验还是不要做了。

笔者于2019 年 9 月 23 日编辑：

一些评论表明冥王星不可能以足够快的速度失去质量以引起我所假设的现象。 因此，我做了一些计算来支持我的结论——它们最终可能导致冥王星表面每年损失15米。

首先是一些假设和背景事实：

关于冥王星

·表面是 98% 的氮冰——观察事实

·冥王星向太阳展示了一个 440 万平方公里的可见圆盘。这个可见圆盘是我们看到的三维行星的二维图像，根据定义，它是我们看到的表面面积的一半——观察事实

·表面温度为 44K——观测平均值

·反照率平均为 50% ——观测近似值

·它有一半的表面面对太阳——天文近似值

（地球、月球、冥王星（左下）的比较。冥王星的体积是地球的0.6％。图源：维基百科）

关于氮

·在 44K 时熔化，消耗 12.9 kJ/kg ——实测事实

·在 77K 时蒸发，消耗 99.6 kJ/kg ——实测事实

·将 1 kg 氮气加热 1K 需要 1.04 kJ ——实测事实，我对固体和液体形式也假设相同的数字

·氮的密度约为 1kg/l（冷冻）、0.8kg/l（液体）和 0.00125kg/l（气体在 293k）。

关于能量

·在地球与太阳的距离处，太阳常数为 1.36 kW = 略小于 5000 kJ/m2/小时——观测事实

（冥王星诺盖山脉（左侧前景）、希拉里山脉（左侧天际线）以及史波尼克高原（右侧）的景象。 邻近日落时分可见大气中弥漫着层层叠叠的烟雾。图源：NASA）

基于以上信息：

·将1 kg 的氮从冥王星的表面温度 (44K) 加热到地球的表面温度 (293K) 需要 372 kJ/kg。 其中，225 kJ/kg 用于将气体从 77K 的氮气沸点加热到 293K

·冥王星有1250 kJ/m2/h 的可见表面可用于加热表面物质（太阳照射一半的时间，一半的能量反射回太空，将太阳提供的5000kJ/m2/h减少四分之三 ）。

·这使得大约3.4公斤的氮冰（= 3.4 毫米）每小时、每天和每年从冥王星每平米的可见表面上蒸发掉。 这是平均1.7毫米/小时 = 15米/年的表面损失。 在1个大气压的压力下，相当于12公里的空气。

BY: Carl Ejnar Nielsen

FY: Gigi Wei

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