春節(jié)以來科幻電影《流浪地球2》熱映,票房屢創(chuàng)新高,劇情起源于太陽即將氦閃,人類為了生存,以及為了再造地球生態(tài)環(huán)境,決定帶著地球,花費2500年的時間,歷經(jīng)100代人的接力,前往半人馬座阿爾法星避難,將地球泊入到這顆恒星附近,重新開始有太陽照耀的日子。
那么電影中講到的半人馬座阿爾法星是在哪里呢?其實它就是劉慈欣另一部科幻作品《三體》中所講的三體文明所在的地方,這是一個三合星系統(tǒng),就是在這個恒星系統(tǒng)中一共有三顆恒星,不像我們的太陽系只有一顆恒星,半人馬座阿爾法星在我國傳統(tǒng)天文學中也被叫做南門二,該系統(tǒng)有三顆恒星現(xiàn)在分別叫做南門二A、南門二B、南門二C(比鄰星)。
不過流浪地球前往的方向應(yīng)該就是比鄰星,因為南門二A和南門二B是兩個相互繞行的恒星,其質(zhì)量都跟太陽差不多,按照《流浪地球》書中的邏輯,為了避免再次出現(xiàn)太陽還閃這樣的事件,人類也肯定不會選擇這兩個恒星作為目的地。
而且這兩顆恒星的軌道運行比較復雜,行星很難在其附近長期存在,地球如果在這兩個恒星附近,表面的溫度變化會特別大,正如《三體》中所描述的那樣,三體人不得不進化出脫水的能力去適應(yīng)恒星交替出現(xiàn)的環(huán)境,總之這兩個恒星附近的行星存在環(huán)境非常不理想,只有比鄰星比較合適。
比鄰星距離太陽系只有4.22光年,是與太陽距離最近的恒星,這顆恒星的質(zhì)量只有太陽的12%,但是它的壽命卻要比太陽長得多,而且永遠不會發(fā)生氦閃,因為它是一顆紅矮星。
紅矮星這種恒星核聚變速度慢得多,因此向外釋放的光熱量較少,而且它的內(nèi)部只有對流層,整個星體溫度分布相對于太陽之類的恒星要均勻很多,所以也能使得恒星核心部分持續(xù)不斷地進行氫核聚變,所以它的主序星壽命非常長,可達數(shù)百億甚至上千億年,但其內(nèi)部的溫度和壓力又始終不足以引發(fā)氦核聚變,因此永遠不會氦閃,對于《流浪地球》世界中被太陽氦閃折騰得帶著地球流浪2500年的人類來說,比鄰星的附近真是理想生活的家園。
但是現(xiàn)實中的比鄰星真是這樣嗎?并非如此,作為太陽系鄰居的比鄰星,并非地球生命的理想棲息地,原因也正是它太小了,它的表面溫度只有2800℃左右,那么地球到了那里,如果獲得像太陽這樣的光照,就必須距離比鄰星非常近才行,甚至要比水星靠近太陽的距離(平均約5790萬公里)近得多,這樣一來地球就會被比鄰星潮汐鎖定,也就是說地球只能和比鄰星同步自轉(zhuǎn),而且只能一面向著比鄰星,那么地球上就沒有晝夜交替的現(xiàn)象了。
不過人類既然能給地球裝上發(fā)動機將其挪動幾光年的距離,那么讓地球圍著比鄰星像在太陽系這樣公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)應(yīng)當也沒有問題,只是需要姿控發(fā)動機消耗一定的能量罷了。然而實際上真正可怕的地方還不是能否自轉(zhuǎn),而是比鄰星的恒星風,別看它的質(zhì)量小,但它的恒星風卻比太陽還狂暴。
正因為比鄰星的質(zhì)量小,所以其內(nèi)部只有對流層,來自比鄰星核心的核能聚變產(chǎn)生的能量也更容易直接釋放到恒星外面,就像劃火柴時向外噴出的火焰一樣,紅矮星的恒星風要比黃矮星(類太陽恒星)更強烈也更頻繁。
很多朋友都知道強烈的太陽風會導致地球外太空的人造衛(wèi)星等航天器報廢,有時甚至會摧毀地球高緯度地區(qū)的輸電設(shè)施,要知道,地球與太陽的距離大約1.5億公里,在如此之遠的距離上,太陽發(fā)出的恒星風尤能摧毀地球表面的輸電設(shè)施,而且還是在地球磁場的保護下。那么,當?shù)厍蛱幱诒揉徯菙?shù)百萬公里的距離上時,面臨來自威力不下于太陽風但更頻繁的比鄰星恒星風,就不是地球外太空的衛(wèi)星和表面的輸電設(shè)施遭到破壞了,甚至連地球的大氣層都會被吹空。
眾所周知,包括人類在內(nèi)的地球生命都是離不開大氣層的,所以比鄰星的空間環(huán)境對地球生命來說并不友好。
如今天文學家們已經(jīng)在比鄰星附近發(fā)現(xiàn)了三顆行星,其中比鄰星b位于宜居帶上,距離比鄰星只有700萬公里,比水星距離太陽還近得多,其質(zhì)量為地球的1.3倍,公轉(zhuǎn)周期約11.8天,科學家們推測上面有可能存在生命。
比鄰星c質(zhì)量是地球的6倍以上,但是沒有位于宜居帶內(nèi),與比鄰星的距離比火星到太陽還遠,是個表面十分寒冷的大行星,其圍繞主星公轉(zhuǎn)一圈需要5.2年,科學家們認為這顆行星應(yīng)該不存在支持生命存在和自然發(fā)展的條件。
2022年2月10日,天文學家又發(fā)現(xiàn)了比鄰星d,其質(zhì)量只有地球的26%,是迄今為止發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最輕的系外行星之一,但已經(jīng)是火星質(zhì)量的2.25倍,水星質(zhì)量的4.5倍,或者月球質(zhì)量的20倍,它也位于比鄰星的宜居帶內(nèi),其軌道距離比鄰星主星只有432萬公里,科學家推測其表面很可能也有液態(tài)水和大氣層,因此其上面可能也有生命存在。
這樣看來,在比鄰星的空間環(huán)境情況也很復雜,僅其狹窄的宜居帶內(nèi)(不足太陽系宜居帶寬度十分之一)至少已有兩顆行星存在了,太陽系的宜居帶比比鄰星大得多,也只有地球和火星兩顆行星。如果地球去了,那么比鄰星的宜居帶將過于擁擠,行星運行時相互間的引力會導致軌道的波動和姿態(tài)的紊亂,也就無法穩(wěn)定運行,因此那里其實已無法再容下一顆地球了。所以假如人類真要帶著地球去流浪,或許要尋找其它真正合適的恒星。
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