「流浪地球」要前往半人馬座阿爾法星,但那裡已經容不下地球了

科普大世界 發佈 2023-01-28T03:22:03.483205+00:00

春節以來科幻電影《流浪地球2》熱映,票房屢創新高,劇情起源於太陽即將氦閃,人類為了生存,以及為了再造地球生態環境,決定帶著地球,花費2500年的時間,歷經100代人的接力,前往半人馬座阿爾法星避難,將地球泊入到這顆恆星附近,重新開始有太陽照耀的日子。

春節以來科幻電影《流浪地球2》熱映,票房屢創新高,劇情起源於太陽即將氦閃,人類為了生存,以及為了再造地球生態環境,決定帶著地球,花費2500年的時間,歷經100代人的接力,前往半人馬座阿爾法星避難,將地球泊入到這顆恆星附近,重新開始有太陽照耀的日子。

那麼電影中講到的半人馬座阿爾法星是在哪裡呢?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,就是在這個恆星系統中一共有三顆恆星,不像我們的太陽系只有一顆恆星,半人馬座阿爾法星在我國傳統天文學中也被叫做南門二,該系統有三顆恆星現在分別叫做南門二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是兩個相互繞行的恆星,其質量都跟太陽差不多,按照《流浪地球》書中的邏輯,為了避免再次出現太陽還閃這樣的事件,人類也肯定不會選擇這兩個恆星作為目的地。

而且這兩顆恆星的軌道運行比較複雜,行星很難在其附近長期存在,地球如果在這兩個恆星附近,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恆星交替出現的環境,總之這兩個恆星附近的行星存在環境非常不理想,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恆星,這顆恆星的質量只有太陽的12%,但是它的壽命卻要比太陽長得多,而且永遠不會發生氦閃,因為它是一顆紅矮星。

紅矮星這種恆星核聚變速度慢得多,因此向外釋放的光熱量較少,而且它的內部只有對流層,整個星體溫度分布相對於太陽之類的恆星要均勻很多,所以也能使得恆星核心部分持續不斷地進行氫核聚變,所以它的主序星壽命非常長,可達數百億甚至上千億年,但其內部的溫度和壓力又始終不足以引發氦核聚變,因此永遠不會氦閃,對於《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。

但是現實中的比鄰星真是這樣嗎?並非如此,作為太陽系鄰居的比鄰星,並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,那麼地球到了那裡,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,而且只能一面向著比鄰星,那麼地球上就沒有晝夜交替的現象了。

不過人類既然能給地球裝上發動機將其挪動幾光年的距離,那麼讓地球圍著比鄰星像在太陽系這樣公轉和自轉應當也沒有問題,只是需要姿控發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,而是比鄰星的恆星風,別看它的質量小,但它的恆星風卻比太陽還狂暴。

正因為比鄰星的質量小,所以其內部只有對流層,來自比鄰星核心的核能聚變產生的能量也更容易直接釋放到恆星外面,就像劃火柴時向外噴出的火焰一樣,紅矮星的恆星風要比黃矮星(類太陽恆星)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星等太空飛行器報廢,有時甚至會摧毀地球高緯度地區的輸電設施,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,太陽發出的恆星風尤能摧毀地球表面的輸電設施,而且還是在地球磁場的保護下。那麼,當地球處於比鄰星數百萬公里的距離上時,面臨來自威力不下於太陽風但更頻繁的比鄰星恆星風,就不是地球外太空的衛星和表面的輸電設施遭到破壞了,甚至連地球的大氣層都會被吹空。

眾所周知,包括人類在內的地球生命都是離不開大氣層的,所以比鄰星的空間環境對地球生命來說並不友好。

如今天文學家們已經在比鄰星附近發現了三顆行星,其中比鄰星b位於宜居帶上,距離比鄰星只有700萬公里,比水星距離太陽還近得多,其質量為地球的1.3倍,公轉周期約11.8天,科學家們推測上面有可能存在生命。

比鄰星c質量是地球的6倍以上,但是沒有位於宜居帶內,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,其圍繞主星公轉一圈需要5.2年,科學家們認為這顆行星應該不存在支持生命存在和自然發展的條件。

2022年2月10日,天文學家又發現了比鄰星d,其質量只有地球的26%,是迄今為止發現的質量最輕的系外行星之一,但已經是火星質量的2.25倍,水星質量的4.5倍,或者月球質量的20倍,它也位於比鄰星的宜居帶內,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,在比鄰星的空間環境情況也很複雜,僅其狹窄的宜居帶內(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,那麼比鄰星的宜居帶將過於擁擠,行星運行時相互間的引力會導致軌道的波動和姿態的紊亂,也就無法穩定運行,因此那裡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恆星。

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