40億年前，地球上的夜空和今天有什麼區別

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在人類短短的一生中，天空中的一切似乎是一成不變的，並不是它們不變，而是我們觀察的時間太短。但是我們的地球卻存在了數十億年，在這個漫長的時間段內，足以讓一顆恆星經歷誕生、燃料耗盡和死亡，而星系這這段時間內也會發生合併，宇宙也會膨脹的更加廣闊，等等。

這些變化足以讓我們想到這樣的問題：在地球誕生初期的夜空和現在有什麼不同？那時的天空跟現在一樣？還是更加明亮？

當我們凝視遙遠的宇宙時，可能會覺得我們實在眺望無限遠的深處。但事實上，我們所看到的恆星都是以下兩種型別：要麼這些恆星離我們非常近，要麼這些恆星本質上非常明亮。

在夜空中最亮的10顆恆星中，有一些是離我們較近的恆星，如：天狼星和半人馬座阿爾法星，它們相距地球不到10光年。但也有一些本質上非常亮的恆星，如：參宿四和參宿七，它們相距地球有數百萬光年，但它們的亮度都是太陽的10萬倍以上。

天狼星(左)，參宿四(中)和參宿七(右)

我們人類在裸眼的情況下想要看到一顆恆星，那麼它的視星等必須是 6或更亮，否則這顆恆星將超出人類視覺所能探測的極限。這樣的恆星在銀河系中很多恆星都達不到，那麼想要用肉眼看到這些恆星，那麼它們的密度必須非常大，亮度才會提升，才有可能被我們看到。

其實在地球上，我們在整個天空中，只能看到大約6000顆恆星，其他的恆星都是無法看到的。這個數字還是假設我們在一個完全沒有光汙染情況下的資料。如果天空、或者地面上的光源照亮了大氣層，我們根本看不到星星。

單個恆星會受到距離和亮度的限制，但是那麼擴散和延伸的物體會顯得更加明亮，例如：某些星團、球狀星團、甚至是整個星系，在地球的夜空中，光汙染程度較低的情況下，這些由發光恆星組成的結構也是可見的。但是光汙染嚴重時，這類物體首先會從我們的視野中消失。

在遙遠的過去，地球、太陽系、銀河系和宇宙和今天不同，也就是說，在很久以前，我們在地球上看到的夜空也會非常不同。假如在45億年前地球上有一個人類，在太陽系最初形成並處在最初的進化階段時，他會看到什麼？

如果一直在夜晚黎明前觀察東方的天空，你就會發現一連串明亮的亮點。除了明亮的藍色恆星軒轅十四（獅子座 α 星）之外、金星、火星、木星甚至水星都聚集在那裡，其中金星的光芒最為明亮。

而且在早期的太陽系模型中，可能會存在更多的行星，並且木星、土星、甚至天王星和海王星可能在數十億年前離太陽的距離更近。

今天的天王星處於肉眼無法觀測的極限，但在早期的太陽系中木星和土星比現在更加明亮，天王星和海王星也是肉眼就能看到的。還有在太陽系中，還存在著已經被毀滅的行星。

今天我們看到離太陽最近的恆星有4光年遠，而且如果我們從地球上的任何方向往外看30光年，我們會發現在這個範圍內大約只有300顆恆星。

但是我們的太陽和其他恆星一樣，並不是孤立形成的。也就是說，大約在45億年前，太陽系只不過是一個巨大的恆星形成區域的的一部分，在這個更大的區域內可能產生了數千顆恆星，共同組成了一個星團，其中有許多恆星比太陽暗的多，也有些恆星要比太陽亮的多。

也就是說，太陽最初是處在一個星團中的恆星，在太陽形成的初期，整個太陽系充滿岩石和塵埃碎片，等一些塵埃落定以後，各個行星形成，我們會發現天空中佈滿了成千上萬顆恆星，它們比我們今天看到的星星離我們更近、更亮。

在數千萬年或更長的時間裡，天空在晚上絕對是閃閃發光的。

在地球形成後大約5千到1億年，一顆名為忒依亞的原行星與地球相撞，碎片在相對較短的時間內聚合成了月球。

然而在很長一段時間裡，月球和地球表面溫度都非常高，這種情況可能持續了幾百萬年，這意味著此時的月球和地球都會發出可見光，這樣就會照亮地球的夜空形成光汙染。所以這是的地球上應該什麼也看不到。

開放星團也是有壽命的，在引力相互作用將大多數恆星驅逐出星團之前，它的壽命很少超過5億年。太陽被踢出星團以後，我們在地球上看到的夜空與今天看到的也會大致一樣，只有細微的差別。

這些細微的差別包括星系尺度內的變化，因為太陽在銀河系中執行一圈需要2.26億年，數十億年的地球在銀河系中的未知肯定和今天有差別，這樣就會造成有些恆星離我們越來越近或者越來越遠，光度上發生變化，甚至是有些恆星出現有些消失，但是恆星數量和整體亮度上是保持不變的。當然還有可能會發現我們離有些星團更近或者更遠，在數十億年的尺度上天空中的很多o和b星會經歷誕生和死亡。

關於其他的星系，本身我們肉眼能看到的就很少，而宇宙膨脹也只會影響非常遙遠的星系，所以在星系上變化可能不大。但是我們可能看到一些矮星系被銀河系吞噬的過程，而大小麥哲倫星雲在數十億年前在天空不可見，因為它們離銀河系還比較遙遠。

所以，數十億年前地球上的夜空在細節上和今天有著非常大的不同，但大部分的變化都來自於太陽在任何特定時間點所處的環境。在我們人類短暫的時間尺度上，我們今天所看到的天空似乎是一成不變的，但在40億年前的觀察者看來，我們今天所看到的一切（可能除了仙女座星系）剩下的一些都是完全陌生的。