太阳氦闪：二十一世纪，天体物理学家发现太阳将会产生一次名为氦闪的剧烈爆炸。
太阳约四分之三的质量是氢，剩下绝大部分是氦，太阳的光和热来自其内部不间断进行的氢核聚变，当氢元素消耗殆尽，太阳内部的高温高压将会在很短的时间内激发氦元素的聚变，巨量的氦元素在如此短暂的时间内被激发，氦闪就会发生，并向外释放出足以毁灭地球的热浪。
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逃跑计划：面临灭顶之灾的人类自然不会选择坐以待毙，原著中人们便提出了两种截然不同的逃跑方案:
一是宇宙飞船方案，建造拥有微型生态圈的宇宙飞船，抛弃地球驶向宇宙；二是流浪地球方案，在地球表面上建造行星发动机，让地球与一起人类一同奔向星海。原著中甚至因为对方案的分歧，人类内部分裂出了两种派系：主张宇宙飞船方案的飞船派，以及联合政府主张流浪地球方案的地球派。派系双方斗争不断，小到孩子们之间的日常斗殴，大到反联合政府的暴动，应有尽有。
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引力弹弓效应：想要推动地球逃离太阳系，首要任务是摆脱太阳的引力。人类建造的行星发动机能够为地球提供的速度及其有限，为了能够达到足够挣脱太阳引力束缚的速度，人类必须借助引力弹弓效应为地球加速。
洛希极限：电影中提到，地球被木星引力所捕获后，在靠近木星的过程中地球将突破洛希极限，从而解体。
这一极限由爱德华·洛希首先计算得出，故用洛希为其命名。简单来说，就是天体与天体之间的距离近到已经少于洛希极限时，就会使得天体本身解体。
