《流浪地球》的目的地居然是三体星系成员！

噼里啪啦 · 发表于: 2019-2-9 09:46:00

源自：石头科普工作室

　　中国科幻影片开山之作《流浪地球》中，由于太阳灾变，地球即将被吞没，全人类开启了“流浪地球”计划，带着地球移民距人类最近的恒星──4.3光年处的半人马座比邻星。
　　《流浪地球》热映，科幻迷的热情再次被点燃。
　　巧合的是，刘慈欣在《流浪地球》中提到的地球“流浪”目的地是比邻星的环绕轨道，而比邻星，正是《三体》之中那个威胁地球的三体星系成员！
　　什么？地球人去的是三体星系！
　　莫慌，莫慌，我们先来认识一下三体星系。

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《三体》艺术设计| Barnes & Noble

问题一：什么是三体星系？
　　半人马α，中文名南门二，是一个三合星系统，距离太阳4.37光年。

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半人马星座 | The Constellations Web Page
　　三合星系统的三颗恒星分别为：半人马阿尔法A，阿尔法B和阿尔法C星。
　　其中半人马阿尔法A恒星略大于我们的太阳，是全天空第4亮的恒星；而半人马B恒星略小于我们的太阳，是全天空第21亮的恒星。
　　A与B两颗恒星组成一个较稳定的双星系统，围绕着两者的共同质心运转。最近相距11天文单位，最远相距35天文单位。（1天文单位约等于地球到太阳平均距离，2014年规定为一个固定值不再变化）。
　　半人马阿尔法C星，英文另名Proxima Centauri，译名比邻星，最早发现于1915年，是一颗红矮星，质量大约是0.122个太阳质量（或128个木星质量），距离太阳4.24光年，是距离太阳最近的恒星。

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半人马α三颗星与太阳大小、色彩对比图
　　流浪地球的目的地──比邻星距离半人马阿尔法AB双星系统约8500天文单位。由于其质量相对较小且距离较远，因此通常被视为围绕半人马阿尔法AB双星系统运动的伴星。
　　比邻星与AB双星一起组成一个三合星系统。与《三体》小说中描述的有所不同，这个三合星系统的轨道是稳定而可以大致预测的，并非混沌不可知。

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阿尔法AB与比邻星的相对位置 | tech.sina.cn

问题二：三星系统存在行星吗？
　　想要知道地球能否成功移民成为比邻星的行星，我们就要对三星系统的行星有所了解。
　　作为太阳系最近的邻居，半人马α星系一直以来是天文学家们关注的重点对象。不光是对这个三体星系轨道与各种恒星参数的研究，对这个星系中可能存在的行星研究也是浩如烟海。
　　2012年，瑞士天文学家发现阿尔法B星有一个大小可能与地球接近的行星，命名为半人马α-Bb，不过在2015年被证实是数据分析出了错，这颗行星存在的概率微乎其微。

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　　半人马α-Bb艺术想象图，结果发现是分析出了错误。
　　2015年哈勃望远镜发现了阿尔法Bc行星存在的证据，半径约是地球0.92倍，其轨道距离阿尔法B恒星非常近，公转周期仅有20天或更短，因此表面基本上是熔融的岩浆，不可能存在生命。
　　而最具突破性的发现在2016年，欧洲南方天文台宣布，在比邻星附近找到一颗“宜居带行星”，命名为比邻星b。质量约为地球1.2-1.3倍，轨道半长轴约0.047天文单位，公转周期11天。
　　虽然看起来这颗行星距离比邻星非常近，但由于比邻星本身发光发热量都远不及太阳，其宜居带的距离也比太阳近得多。
　　这颗“类地”行星的发现轰动一时，不过天文学家们对它上面存在生命的可能性并不乐观。

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比邻星b与地球大小比较 | NASA
　　此外，2017年，西班牙天文学家用ALMA射电望远镜发现比邻星周围还存在着几条尘埃带，暗示比邻星周围可能存在一个多行星系统。
　　不过截至目前，可以确定存在的行星只有比邻星b这一颗。

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比邻星b的艺术想象图
　　实际上，由于多恒星系统自身的复杂性，半人马α三星系统周围存在行星的种类可能有很多。
　　行星可能以较为稳定的轨道分别围绕这三颗恒星公转，也有可能绕着AB双星稳定公转，甚至有可能围绕整个三星系统公转（当然这种情况下，出现稳定轨道的概率非常低）。

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比邻星可能拥有更多的行星
　　问题三：半人马α星系有外星人吗？
　　半人马α星系是科幻作家们热衷的素材之一。
　　在小说《三体》中，三体人居住在此。三体人的母星就属于绕整个三星系统公转的行星。

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三体人艺术设计：Jerry Xu from zxu-art.com
　　不过《三体》低估了比邻星到双星系的距离，高估了比邻星的体量，直接将三颗恒星当成大小质量相仿的“三体”，因此过高地估计了三体行星的轨道复杂性。

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《三体》中复杂的三体轨道问题 | www.ucolick.org

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阿西莫夫的《基地与地球》
　　在阿西莫夫于1986年发表的科幻小说《基地与地球》中，行星阿尔发是围绕半人马αA星运转的宜居行星。
　　这个行星表面被一片汪洋大海覆盖，仅有一个两万平方公里的人工小岛，上面住着类似地球太平洋岛屿上波利尼西亚人的族群，过着与世隔绝的生活。
　　阿西莫夫直接忽略了比邻星的存在，并没有提及这颗暗淡而“瘦小”的红矮星。但是他给出了从阿尔发看向地球之阳的奇特视角，并且通过这一篇章串联了其银河帝国三部曲与《基地》系列。
　　阿尔发是“基地宇宙”的一个重要的节点行星。

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　　除了《流浪地球》外，也有不少科学家与科幻作家提出从地球出发前往三体星系的设想。

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“突破摄星”计划 | Ars Technica
　　比如“突破摄星”计划。其目标是开发数千个邮票大小的纳米小型太空飞船，飞往比邻星，并发回照片。这个计划将有助于人类了解三体星系有多少行星，适不适合居住等等。
　　想法固然好，但其可行性却并不容乐观。

■　结束语
　　人类对未知太空的好奇与探索，永无止境。科幻作品的脑洞大开，也是为激发人们对科学之兴趣，踏上探索科学的道路。
　　我知道已被忘却
　　流浪的航程太长太长
　　但那一时刻要叫我一声啊
　　当东方再次出现霞光
　　我知道已被忘却
　　启航的时代太远太远
　　但那一时刻要叫我一声啊
　　当人类又看到了蓝天
　　我知道已被忘却
　　太阳系的往事太久太久
　　但那一时刻要叫我一声啊
　　当鲜花重新挂上枝头
　　—刘慈欣《流浪地球》
　　让整个宇宙为你闪耀。

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[2019年] 《流浪地球》的目的地居然是三体星系成员！

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