从太空看地球和太阳。
太阳在天空中以一种可预测的方式运行，你可能永远不会怀疑它与地球的关系一直在变化。事实上，地球和太阳之间的平均距离每年都不是静止的。那么我们知道地球离太阳是越来越近还是越来越远了吗?是什么力量作用在我们的星球和恒星上使这一切发生的呢?
简而言之，随着时间的推移，太阳离地球越来越远。根据美国国家航空航天局(NASA)的数据，地球平均距离太阳约9300万英里(1.5亿公里)。然而，它的轨道并不是完美的圆形;它是微微椭圆形的。这意味着地球到太阳的距离可以在大约9140万到9450万英里(1.471亿到1.521亿公里)之间。
不过，平均而言，地球和太阳之间的空间是随着时间慢慢增加的。这种增长的距离有两个主要原因。一是太阳正在失去质量。另一种力量与引起地球潮汐的力量相同。
太阳在收缩
为太阳提供能量的核聚变反应将质量转化为能量，遵循爱因斯坦著名的方程E = mc^2。因为太阳不断地产生能量，它的质量也在稳定地下降。在太阳剩余的生命周期中——据美国国家航空航天局(NASA)估计还需要50亿年左右——恒星如何随着时间演变的模型预测，太阳在开始死亡前将失去其总质量的0.1%左右。
虽然0.1%听起来不多，但这是一个很大的数字。它的质量和木星差不多。而木星的质量大约是地球的318倍。
一个物体的引力强度与它的质量成正比。由于太阳的质量正在下降，它对地球的引力正在减弱，导致我们的星球每年以大约2.36英寸(6厘米)的速度远离我们的恒星。
这是非常微不足道的，特别是与地球轨道距离的正常变化相比，因为它的轨道是略微椭圆的，大约3%。
潮汐的影响
就像月球的引力会导致地球上的潮汐一样，地球的引力也会导致太阳的潮汐。这拉伸了太阳面向地球的一面，导致了“潮汐膨胀”。
太阳大约每27天绕轴旋转一次。因为这比地球绕太阳公转一周所需的365天要快，所以地球在太阳上产生的潮汐隆起位于地球的前方。隆起部分的质量与引力有关，将地球拉向其轨道，并将其抛离太阳更远。类似的效果是导致地球的月球慢慢远离我们的星球。
然而，这些潮汐力对地球轨道的影响非常微弱：它们导致地球每年离太阳移动约0.0001英寸(0.0003厘米)。
气候有重大变化吗?
地球离太阳越来越远会影响地球的气候吗?
随着地球远离太阳，太阳的光线将变得更暗。考虑到在未来50亿年里，地球与太阳的距离可能会增长0.2%，这种变暗对应于撞击地球表面的太阳能减少0.4%。与地球椭圆轨道造成的太阳亮度的正常变化相比，这是相对较小的，所以不用太担心。
更值得担心的是，随着太阳在未来50亿年的演化，恒星演化模型预测，它的亮度将每10亿年增加约6%，缓慢地提高地球的温度，并使海洋沸腾。这将使地球在被太阳吞噬之前就不再适合人类居住。
其他天体的影响
最近的研究表明，木星和太阳系其他行星的轨道随着时间的推移发生了变化。那么，它们的轨道是否会变得足够不稳定，以至于有一天影响地球的轨道，使地球离太阳更近或更远?或者可能有其他天体经过太阳系附近，产生了类似的效果?
试图预测像太阳系或附近恒星这样的多体系统的引力相互作用的问题是，它们是混乱的，这意味着它们不可能以任何确定性来预测。具体来说，我们不知道这些行星会在超过1亿年的时间尺度上位于哪里，因为测量中的微小误差和未建模的相互作用产生的扰动会随着时间的推移变得太大。
我们仍然可以利用这种混乱，通过对同一个混沌系统进行多次模拟，看看事件发生的概率是多少。这与预测天气模型的工作原理类似。
太阳系行星的示意图。
2009年《自然》杂志上的一项研究进行了大约2500次太阳系模拟，发现在其中约1%的模拟中，水星的轨道变得不稳定，导致它撞向太阳或金星。因此，从理论上讲，水星可以通过地球移动，并大幅改变其轨道，就像它在一次模拟中对火星所做的那样。不过，从它们在模拟中的罕见程度来看，这是非常不可能的。
经过的恒星、行星或其他天体扰乱地球轨道的可能性也很小。粗略计算表明，我们应该只期望每万亿年有一颗恒星比冥王星的轨道更近。任何已经在我们太阳系中的彗星，也不会有足够的质量或能量来实质性地影响我们的轨道。
太阳的死亡
大约50亿年后，当太阳耗尽氢燃料后，它将开始膨胀，成为一颗红巨星。假设地球继续不间断地前进，它会远离垂死的太阳，躲过太阳的死亡阵痛吗?
目前关于太阳在红巨星阶段会膨胀多少还存在一些分歧。有一种可能性是，它不会膨胀到足以到达地球，这意味着我们的星球可能会幸存下来，并继续绕地球运行。然而，大多数估计表明，太阳将增长到足以吞噬地球，导致地球“向内旋转，走向湮灭”。
然而，即使地球幸存下来，人类也没有机会与它一起生存。太阳的热量和辐射不仅会使海洋和大气沸腾，还可能使地球沸腾。人类必须在燃烧的熔岩球被吞噬之前很久离开它。
如果人类在50亿年后仍然想要地球在太阳膨胀期间保持宜居，我们就必须慢慢地将地球向外移动到土星的轨道上，在太阳持续输出越来越多的能量的同时，保持地球的温度足够适合生命的存在。
然而，这是相当不切实际的。更简单的解决方案是放弃地球，寻找另一个行星或太阳系居住。
