盡管太陽(yáng)系已經(jīng)安然存在了數(shù)十億年的時(shí)間,但誰(shuí)也不知道太陽(yáng)系在未來(lái)會(huì)不會(huì)遇到什么危機(jī),想象一下,假如人類探測(cè)到一顆巨大的恒星,又或者是一個(gè)流浪黑洞氣勢(shì)洶洶地向太陽(yáng)系沖過來(lái),并且預(yù)計(jì)在若干年后會(huì)與太陽(yáng)相撞,那人類應(yīng)該怎么辦?
如果真是這樣,那么太陽(yáng)系應(yīng)該是沒辦法繼續(xù)待下去了,所以一個(gè)簡(jiǎn)單的選擇就是:人類應(yīng)該傾盡全力地發(fā)展有關(guān)星際航行的各種科技,然后在危機(jī)真正到來(lái)之前離開太陽(yáng)系。那么問題就來(lái)了,如果太陽(yáng)系發(fā)生危機(jī),人類應(yīng)該投奔哪顆星球呢?
4.22光年外的比鄰星(Proxima Centauri)是距離我們最近的一顆恒星,觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,在比鄰星的宜居帶里還存在著一顆類地行星——“比鄰星-b”(Proxima b),其半徑為地球半徑的1.07(±0.35)倍,質(zhì)量為地球質(zhì)量的1.17倍左右,可以說(shuō)是一個(gè)“大號(hào)地球”了。
這顆4.22光年外的“大號(hào)地球”值得人類投奔嗎?
所謂宜居帶是指在恒星周圍的一個(gè)距離范圍,在此范圍內(nèi)剛好可以維持液態(tài)水的存在,由于恒星有大有小,各個(gè)恒星的宜居帶也存在一定的差異,具體表現(xiàn)為恒星越小、表面溫度越低,其宜居帶就離恒星越遠(yuǎn),反之亦然。
比鄰星是一顆紅矮星,其質(zhì)量?jī)H為太陽(yáng)的12.3%,表面溫度只有2800K,所以比鄰星的宜居帶就比太陽(yáng)要近很多,實(shí)際上,比鄰星-b與主恒星的距離只有0.05天文單位,只有日地距離的20分之1,如此近的距離使得比鄰星-b很可能已經(jīng)被潮汐鎖定,始終只能以相同的一面對(duì)著主恒星。
在這種情況下,比鄰星-b的“向陽(yáng)面”就會(huì)一直接收主恒星的能量,溫度就會(huì)很高,而“背陽(yáng)面”的情況則恰恰相反,只有在“向陽(yáng)面”和“背向面”交界處附近才可能存在適合人類生存的溫度。
另一方面來(lái)講,比鄰星雖然“個(gè)頭”比太陽(yáng)小,但是“脾氣”卻比太陽(yáng)大,由于沒有輻射層的約束,比鄰星核心的物質(zhì)可以直接與其表面物質(zhì)進(jìn)行對(duì)流,因此比鄰星的表面會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生巨大的耀斑,并釋放出非常強(qiáng)烈的紫外線以及X射線。
還有一個(gè)問題就是,比鄰星-b的公轉(zhuǎn)周期約為11.2個(gè)地球日,而被潮汐鎖定后的星球,其自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期是同步的,也就是說(shuō),比鄰星-b需要大約11.2個(gè)地球日才能完成一次自轉(zhuǎn),如此長(zhǎng)的自轉(zhuǎn)周期,就會(huì)使得比鄰星-b的磁場(chǎng)比地球弱很多,基本上無(wú)法抵御自主恒星的高速帶電粒子流(也就是恒星風(fēng))。
綜上所述,雖然比鄰星-b是一顆位于宜居帶中的類地行星,但這顆“大號(hào)地球”卻并不值得人類投奔。
除了比鄰星-b之外,太陽(yáng)系附近還有其他的星球可供人類選擇嗎?
從恒星的類型來(lái)看,在太陽(yáng)周圍12光年的范圍內(nèi)共有18顆恒星,其中只有“天苑四”(ε Eridani)和“天倉(cāng)五”(Tau Ceti)這兩顆恒星的宜居帶比較適合人類生存(其他的恒星要么太大,要么太小,又或者是雙星系統(tǒng))。
由于“天苑四”的宜居帶中目前并沒有發(fā)現(xiàn)類地行星,因此這顆恒星我們暫時(shí)不去考慮,好消息是,天文學(xué)家早已發(fā)現(xiàn)“天倉(cāng)五”擁有五顆行星,其中有一顆編號(hào)為“Tau Ceti-e”的類地行星正好位于宜居帶中。
“天倉(cāng)五”位于鯨魚座,距離我們大約11.9光年,是一顆與太陽(yáng)同類型的G型主序星,其質(zhì)量比太陽(yáng)略小,大約為太陽(yáng)的80%左右,表面溫度也比太陽(yáng)略低,約為5300K(太陽(yáng)表面溫度約為5500K)。
觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,Tau Ceti-e是一顆超級(jí)地球,其質(zhì)量約為地球的3.93倍,半徑約為地球的1.8倍,是“天倉(cāng)五”的第四顆行星,繞其主恒星公轉(zhuǎn)一圈需要大約162.9個(gè)地球日。
需要指出的是,Tau Ceti-e的質(zhì)量是地球的3.93倍,并不意味著它的表面重力就是地球的3.93倍,根據(jù)重力加速度計(jì)算公式“g=GM/r^2”(G為引力常數(shù),M為行星質(zhì)量,r為行星半徑)可以計(jì)算出,Tau Ceti-e的表面重力只有地球表面的大約1.2倍,人類完全可以接受。
可以看到,與比鄰星-b這顆“大號(hào)地球”相比,Tau Ceti-e更加適合人類生存,而這顆星球也是人類在太陽(yáng)周圍12光年的范圍內(nèi)相對(duì)最好的選擇,因此可以說(shuō),假如太陽(yáng)系發(fā)生危機(jī),人類更應(yīng)該投奔Tau Ceti-e,畢竟如果未來(lái)的人類有能力抵達(dá)4.22光年外的比鄰星-b,那就應(yīng)該有能力飛到11.9光年外的Tau Ceti-e,只是需要的時(shí)間會(huì)更加漫長(zhǎng)。
好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見。
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