若地球真的要去流浪,人类该投奔哪颗恒星?比邻星并不是最佳选择

色彩车圈人 2023-05-26 12:41:43

在科幻电影《流浪地球》中,太阳的异常变动导致了太阳系将很快不再宜居,为了在宇宙中生存下去,人类启动了“流浪地球”计划,在该计划中,人类倾尽合力在地球上建造了数以万计的行星发动机,并以此来推动地球离开太阳系,进而前往距离太阳最近的恒星——比邻星。

那么问题就来了,在未来的某一天,若地球真的要去流浪,人类该投奔哪颗恒星呢?

人类带着地球去流浪,最终目的是让地球泊入某颗恒星的宜居带之中。观测数据表明,比邻星是一颗黯淡的红矮星,其表面温度约为2992K,光度仅仅只有太阳的0.16%左右,这就意味着,比邻星的宜居带距离恒星非常近,这距离近了,恒星的引力影响就会变大,所以如果地球运行在比邻星的宜居带中,很快就会被潮汐锁定。

在潮汐锁定的情况下,地球的一面将一直朝向比邻星,另一面则始终处于黑暗之中,如此一来,地球就会变成一个“一半冰、一半火”的严酷世界,只有在“冰”与“火”交界的狭窄区域才可能具备适合生命生存的自然条件。

除此之外,红矮星的“脾气”通常都很“暴躁”,比邻星也不例外,根据科学家的观测,比邻星表面的耀斑爆发事件比太阳频繁得多,也强大得多。

当耀斑爆发时,比邻星会在短时间内释放出猛烈的X射线以及高速带电粒子流,这不仅会对生命形成致命的威胁,还会对人类的电子设备产生毁灭性的影响。

显而易见的是,这并不是人类期待的世界,所以如果地球真的要去流浪,比邻星并不是最佳选择。既然如此,那人类应该投奔哪颗恒星呢?

总的来讲,目标恒星应该至少具备5个条件:1、它与太阳之间的距离不能太远;2、它没有伴星,因为双星系统中的行星很难稳定地运行;3、它不会对其宜居带内的行星形成潮汐锁定;4、它的“脾气”应该很“温柔”;5、它的“寿命”应该足够长。

幸运的是,在太阳系附近的宇宙空间中,确实有一颗恒星能够同时满足这5个条件,这颗恒星就是“天苑四”(ε Eridani)。

“天苑四”在天空中位于波江座方向,距离太阳约为10.5光年,对于有能力带着地球去流浪的人类来讲,这种距离并不算太远,只不过需要的时间更长一些而已,毕竟比邻星与太阳的距离也有大约4.22光年。

“天苑四”是一颗比太阳略小的橙矮星,并不存在伴星,其表面温度约为5084K,光度约为太阳的34%,尽管这会使得它的宜居带比太阳更靠内,但这样的距离也足够远了,假如地球运行在它的宜居带中,基本上不用考虑潮汐锁定的问题。

正如我们所知,恒星释放出的能量来自其核心的核聚变反应,恒星的质量越大,其核心的核聚变就越激烈,反之亦然。

比邻星的“脾气”之所以会很“暴躁”,最主要的原因就是它的质量太小,大概只有太阳的12%,在这种情况下,它核心的核聚变反应释放出的能量就相对较弱,以至于无法阻止其外层与核心反应区的物质形成对流,如此一来,其表面就会频繁地出现大规模的耀斑。

另一方面来讲,如果恒星的质量过大,其核心的核聚变就会非常激烈,它们的“脾气”当然也好不到哪里去。

只有那些质量既不太大、也不太小的恒星,其“脾气”才可能会很“温柔”,因为它们核心的核聚变反应既不太强,也不太弱,刚好可以形成一个稳定的“辐射层”,这就可以有效地阻止其外层物质进入核心反应区。

实际上,太阳就是这样一颗恒星,“天苑四”也同样如此,它的质量约为太阳的82%,根据已知的恒星模型可以推测出,它的内部也有一个稳定的“辐射层”,实际上,多年来的观测数据也表明,这颗恒星的表面并不存在明显的耀斑现象,所以我们可以认为,它的“脾气”是很“温柔”的。

那“天苑四”的“寿命”是否足够长呢?答案是肯定的,科学家告诉我们,恒星的“寿命”与其质量的2.5至3次方成反比,而太阳的“寿命”大约为100亿年,据此我们就可以计算出,“天苑四”的“寿命”至少有164亿年,比太阳长得多。

根据科学家的估算,“天苑四”的年龄只有4亿至8亿年,也就是说,它是一颗非常“年轻”的恒星,与之相比,虽然太阳的“寿命”有100亿年,但是太阳存在的时间已经有大约46亿年了,由此可见,对于人类而言,“天苑四”余下的“寿命”完全可以算是足够长了。

(↑来自“数字巡天“项目的“天苑四”影像)

综上所述可知,若地球真的要去流浪,比邻星并不是最佳选择,相对而言,人类更应该去投奔“天苑四”。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

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