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《流浪地球》中,地球搬到比鄰星,人類能適應亂紀元嗎?

在《流浪地球》中,由于太陽氦閃,導致地球將會變得無法宜居。為此,人類啟動了雄心勃勃的計劃,把地球推離太陽系。從長遠角度來看,地球需要一顆穩(wěn)定的恒星來提供能量,以此維持宜居的環(huán)境。

由于4.2光年外的比鄰星是離太陽最近的恒星,并且它是一顆紅矮星,質量約為太陽的十分之一,這意味著它的壽命非常漫長,可達上千億年。因為質量越小的恒星核聚變反應速率越慢,消耗氫燃料的速率越慢,所以進行氫核聚變的時間也會更長。

如果把地球搬到比鄰星的軌道中,讓地球環(huán)繞比鄰星公轉,成為比鄰星的行星,這樣地球就能在很長時間內保持宜居,持續(xù)時間要比在太陽系中長得多。只是比鄰星要比太陽冷了許多,其表面溫度只有2770 ℃(太陽為5500 ℃),所以地球需要非??拷揉徯遣拍塬@得足夠的熱量來保持溫暖。

據(jù)估計,比鄰星的宜居帶距離比鄰星大約0.041天文單位,即615萬公里。如果地球運行在這個軌道上,地球環(huán)繞比鄰星一周所需的時間僅為8.75個地球日,軌道速度可達51公里/秒。在這種軌道中長期運動,地球將會被比鄰星潮汐鎖定,最終只有一側會一直對著比鄰星,另一側則會陷入永夜。

考慮到比鄰星所屬的恒星系統(tǒng)擁有三顆恒星——南門二,這是一個典型的三合星系統(tǒng),三顆恒星的軌道將會是混沌的,不可預測的,沒有精確的解析解。那么,環(huán)繞比鄰星運動的地球會經(jīng)歷《三體》中那樣的亂紀元嗎?

事實上,南門二并非是一個混沌的三合星系統(tǒng)。這個三合星系統(tǒng)不存在三體問題,其中三顆恒星的軌道都是可以預測的。

在南門二中,南門二A和B的質量較大,與太陽相當。這兩顆恒星相隔大約11天文單位,它們互相圍繞之間的共同質心運動,由此組成雙星系統(tǒng)。比鄰星遠離這個雙星系統(tǒng),它在數(shù)千天文單位之外環(huán)繞該雙星系統(tǒng)運行。因此,這個三合星系統(tǒng)是非常穩(wěn)定的,不存在亂紀元的情況。

宇宙中的三合星系統(tǒng)都是類似于南門二這樣穩(wěn)定,其他例子還包括北極星、北落師門。這些三合星系統(tǒng)都是雙星+單星的模式,各顆恒星的運動軌跡都能準確預測。

遷移到比鄰星中的人類所面臨的問題不是三體問題,而是比鄰星本身的問題。雖然比鄰星是暗淡的紅矮星,但它其實十分活躍,經(jīng)常會向太空中爆發(fā)出極為強烈的超級耀斑。這些高能輻射足以摧毀地球的大氣層,因為地球為了宜居,需要足夠靠近比鄰星。在比鄰星的超級耀斑摧殘之下,地球很快就會變得不宜居。

另外,比鄰星的宜居帶中已經(jīng)有一顆略大于地球的行星。如果再強行塞入地球,這兩顆行星的軌道可能會變得不穩(wěn)定。

相比之下,離太陽稍微更遠的南門二A和B更像太陽,把地球遷入其中更為合適。只是這兩顆恒星的壽命相比比鄰星短了一些,但也有數(shù)十億年,這足夠人類穩(wěn)定生存很長一段時間。

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