太陽每天燃燒導致的質量損失，會減少多少引力，對地球影響多大？

這是個有趣的問題，也是個枯燥的問題，如果沒有科學興趣或科普情結的朋友，對諸如此類問題不會感興趣。回答這種問題，我知道看的人很少，但作為科普作者，尤其是偏向天文的科普作者，見到如此問題就忍不住還是說一下。

物體引力大小遵循牛頓萬有引力公式：F=GMm/r^2，其中F為引力大小，單位為N（牛頓）；G為引力常數，約等于6.61*10^-11N/m^2/kg^2；M和m為引力相互作用的大小質量物體，單位kg（公斤）；r為太陽與地球之間的平均距離，單位m（米），約為1.496*10^11m（一個天文單位）。

這個公式所包含的意義是：萬有引力大小是與物體的質量和相互作用的距離密切相關的。就是說引力大小與物體質量成正比，與作用雙方物體的距離平方成反比，物體的質量越大引力就越大，相互作用物體雙方距離越遠，引力就會呈數量級衰減。

有了這個公式，我們就可以計算出天體之間的引力和天體本身的重力了。

現在我們來看看太陽相對地球的引力有多大：

太陽質量約為1.989*10^30kg，地球質量約為5.972*10^24kg。根據萬有引力公式，可以計算出太陽與地球之間的引力約為3.542×10^22N（牛頓）。

天體表面引力表現為重力，計算公式為g=GM/R^2。這里的g為重力加速度，單位m/s^2（米/平方秒）；G還是引力常數，數值同上；R為天體半徑，單位m。

太陽半徑約為696300000m，根據這個公式，可以計算出太陽表面重力加速度g約為275m/s^2，地球表面重力加速度為9.8m/s^2，太陽表面重力加速度是地球約28倍。

現在我們來了解一下太陽每天損失的質量。

所有恒星都主要由氫和氦等化學元素組成，其中氫和氦是最主要元素，占據了所有恒星98%以上的質量。太陽的元素比例按質量計算：氫約占71%，氦約占27%，其他各種元素加起來不到2%。恒星在主序星階段，就是穩定燃燒階段，都是由于核心在高溫高壓條件下，持續不斷的發生著氫核聚變，由此產生巨大的能量輻射，維持著恒星的穩定。

太陽核心溫度約1500萬攝氏度，壓力約3000億個大氣壓。在這種條件下，氫原子外層電子被剝離，暴露出原子核，原子核與原子核被壓縮擠到了一起而發生融合，這就是氫核聚變。簡單地說，就是由4個氫原子聚合成一個氦原子。

在氫核聚變過程中，約有0.7%的質量虧損，這些質量就轉化為能量輻射，讓恒星在輻射壓的抵御下，維持住整個星球巨大質量向內收縮的壓力，保持著平衡，并且源源不斷的向太空輻射出光和熱等能量。

科學家們根據監測到的太陽輻射總能量，測算出太陽每秒鐘約有6.2億噸的氫，通過核聚變轉化為約6.157億噸的氦，其中有約430萬噸的質量虧損，轉化為能量輻射。根據愛因斯坦質能轉換公式E=mc^2，即能量等于質量乘以光速平方計算，太陽每秒鐘輻射出來的能量約為3.9*10^26J/s（焦耳/秒或瓦）。

那么根據太陽每秒質量消耗量，每天86400秒輻射出去的能量，就減少了太陽約3715億噸的質量。由于引力大小是與質量成正比的，因此質量減少，引力就相應減小。根據引力公式測算，每天太陽因質量減少的引力減少非常小，只相當現有引力的百億億分之一。

但每天持續消耗累積起來會不會對太陽引力造成巨大影響呢？

科學預測，太陽這種質量的恒星壽命約為100億年，現在太陽年齡已經約50億歲了，還有50億年就會壽終正寢。根據目前核聚變的質量損失計算，50億年后太陽總質量約減少6.8*10^26kg，差不多有114個地球質量。這個質量對于人類來說，看起來還是蠻嚇人的，但相對太陽總質量1.989*10^30kg來說，只占約0.034%。

也就是說，50億年后，太陽的質量將比現在減少0.034%。根據引力公式測算，50億年后減少質量后的太陽引力大小為：與地球相互作用的引力約為3.51*10^22N，表面重力加速度約為271m/s^2。這樣太陽因減少質量導致的引力損失約為1%，表面重力加速度損失約為現在的1.5%。

這種衰減可能會對地球軌道和公轉周期有較輕微影響，但相比太陽晚期演化災難來說，完全可以忽略不計。

太陽演化晚期，會變成一顆紅巨星，直徑將在現在基礎上擴大200倍左右，也就是膨脹到地球軌道附近，地球很可能會被烈焰吞噬或烤焦。隨著太陽膨脹得越來越大，外圍氣體將漸漸飄散到太空中，最終在核心留下一顆致密得白矮星。

這時太陽的質量損失可達40%左右，各大行星如果還能夠僥幸存在的話，已經漂流到更遠的軌道，甚至稱為流浪行星了，飄蕩在接近絕對零度的黑暗深空了。

因此，到了太陽演化末期，所謂因燃燒質量減少的引力損失可以完全忽略，終極災難才是令人可怕的。不過那時的地球早就沒有人類和任何生命了，人類如果僥幸沒有滅絕，早就實現星際移民了。對此，你怎么看，歡迎討論。

時空通訊原創文章，其尊重作者版權，感謝閱讀。