地球和水星

假如地球和水星合并變成一顆超級地球會發生什么呢？這不僅僅是一個腦洞問題，更是一個基于物理定律的極端宇宙實驗。今天，咱們就來好好盤一盤這個有趣的腦洞問題。

首先，地球“變胖”了多少呢？水星的質量為0.33×102?千克，雖然只有地球質量的5.5%，但是這些質量要是給地球加上，可是件了不得的事情。通過計算，新地球的質量就變成了6.3×10^24千克，平均半徑約為6474公里（考慮引力收縮效應的結果），比原來大了103公里，平均密度則由原來的5.51克/厘米3變為了5.57克/厘米3。而地球的表面積則變成了5.27億平方公里，比原來增加了大約1700萬平方公里，也就是差不多一個俄羅斯的面積。乍一看，地球好像并沒有變胖多少啊！

地球

其次，當地球增加了一個水星質量后，在地球上的我們會有什么感覺呢？也許你會覺得，地球的質量增加了，它所產生的額外重力會讓我們感覺非常不舒服。真的是這樣嗎？根據牛頓萬有引力定律，我們可以計算出新地球的表面重力加速度變成了10.03米/秒2，約為地球原重力加速度（9.8米/秒2）的1.022倍。這意味著一個70公斤的人會感受到額外1.6公斤的負荷。這種變化，在短期內可能會讓我們稍感費力，但并無明顯不適。但從長遠來看就不好說了，除非我們徹底適應它。

不僅如此，增加了質量的新地球也對我們探索太空帶來了影響。此時地球的環繞速度由原來的7.9公里/秒變成了8.06公里/秒，逃逸速度也由原來的11.2公里/秒變成了11.4公里/秒。火箭需要更多的燃料才能將衛星送到環繞地球軌道，將探測器送入深空。航天先驅齊奧爾科夫斯基說：“地球是人類的搖籃，但人類不能永遠生活在搖籃里。”然而當搖籃的引力略微增強時，人類探索宇宙就要多付出一份努力。

最后，地球增加一顆水星的質量，還會給地球的磁場、板塊運動、大氣層、氣候和生命系統等方面造成影響。例如：水星有一個巨大的鐵核。當它與地球合并后，地球鐵核體積占比可能從原來的17%上升至30% - 40%。根據發電機理論，地球對流效率提升，磁場強度可能會增強至1.5 - 2倍。我們甚至可以在上海看到絢麗多彩的極光。而地球磁頂層會從原來的6 - 10萬公里延伸至12 - 15萬公里，保護地球免受更多高能粒子侵襲。這倒是一件好事。然而，重力的增強會使地幔物質更容易流動，板塊移動速度加快。這會導致火山和地震頻繁發生并且規模升級。特別是日本這些地方，地震頻率可能上升20%。

大氣層中的氣體分子不容易發生逃逸，水蒸氣更容易保留在大氣層中。再疊加上火山活動釋放的二氧化碳，地球上的溫室效應會更加強烈，而由此引發的海平面上升等一系列環境問題會更加突出。地球質量增加帶來的額外重力也會讓大象這樣體型巨大的動物滅絕的風險大大增加。

地球和水星合并，地球突然增加了一個水星的質量，相對于地球這樣體量的行星來講，看似變化不大，但足以顛覆現有的生態和地質平衡。正如天文學家卡爾·薩根所言：“微小的參數偏移，可能書寫生命史的全新篇章。”

然而在現實中，地球和水星這樣行星級別的合并不可能是溫和的。那必定意味著毀滅和重生。實際上，地球上歷史上可能發生過一次這樣規模的合并。科學家告訴我們，大約在45.72億年前，地球從太陽系的星塵中誕生。而在大約45.4億年前，地球迎來了一次影響至今的大碰撞。一顆質量與今天的火星差不多的原行星忒伊亞撞上了地球。

這次撞擊究竟有多慘烈呢？它直接撕裂了地球的地幔層，撞擊點附近的溫度最高可能超過了15000℃。這讓附近的巖石直接變成了蒸氣，也讓地球外部1000公里厚的巖層完全變成了熔融的巖漿。撞擊讓忒伊亞的大部分物質與地球融為了一體。而從地球和忒伊亞身上飛濺出的碎屑物質形成了一個碎屑盤，圍繞在浴火重生后的地球身邊。一些科學家的模擬表明，這些碎屑物質在短短的一年內就形成了一個新的星球——地球的衛星月球。

這次大撞擊給地球帶來的可不是毀滅，而是重生。它讓地球的質量變得更大了。撞擊激發出了內部巖漿中的水汽，并在大約44 - 43億年前形成了地球上最古老的海洋。而在這片古老的海洋中出現了宇宙中最神奇的物質現象——生命。

地球和水星發生合并，地球增加了一顆水星的質量還會發生哪些神奇的事情呢？一起聊一聊吧！