「三體」就在4光年外,那裡真的有外星文明嗎?

2020-12-19 火星科普

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在《三體》中,距離地球僅4光年的地方,存在一個三體文明,他們的科技要比人類更加發達至少數百年。但由於三體世界有三個「太陽」,它們的運動軌跡是混沌的,無法精確預測,有時會過於遠離行星,有時會過於接近行星,導致三體文明每隔一段時間就會毀滅一次。

當三體文明知道地球的存在後,盯上了這顆環繞在單一恆星周圍的宜居行星。為了避免毀滅,三體文明開始入侵地球,他們憑藉著強大的科技力壓人類。

在現實中,離我們4光年的地方確實有一個「三體」,而且天文學家還發現了其中有一顆可能宜居的行星,那麼,那顆行星上會有三體文明嗎?

現實中的三體名為半人馬α星,或者南門二。它肉眼可見,視亮度在夜空恆星中位列第三,僅次於天狼星和老人星。雖然南門二是三合星系統,但其中恆星的運行並沒有像三體那樣是混沌的。

三體運動問題沒有解析解,任何微小的擾動都會被大幅度放大,導致三個天體的運動變得混沌,無法準確預測未來的狀態。對於三顆互相靠近的恆星所形成的三體系統極其不穩定,只需幾百萬年的時間就會崩潰,要麼有一顆恆星被驅逐出系統,要麼其中兩顆恆星發生碰撞。

正因為如此,天文學家並沒有觀測到《三體》中所描述的那種混沌系統。目前已知的三合星系統都是非常穩定的,它們的存在時間可以長達幾十億年,甚至上百億年,南門二就是這樣的例子。

宇宙中的三合星系統都是兩顆恆星組成雙星系統,然後再與第三顆恆星互相繞行,形成三體。在南門二中,南門二A和南門二B是一個雙星系統,它們的質量都與太陽相近,它們之間相距11至36天文單位,互相繞行一周的時間為80年。

第三顆恆星,也是離我們最近的恆星——比鄰星,它的質量僅為太陽的八分之一。由於南門二A和B的質量遠大於比鄰星,在引力的作用下,比鄰星會繞著這個雙星系統運動。據估計,比鄰星與南門二A和B的距離為4300至1.3萬天文單位,比鄰星繞行一周的時間將近55萬年。

這是一個非常穩定的三體,其中恆星的年齡都估計為50億年,這意味著它們已經運行了長達50億年的時間。既然如此,南門二中發現的兩顆行星都是處於「恆紀元」中。另外,這兩顆行星並不是同時繞著南門二中的三顆恆星運動,而是繞著比鄰星運動,它們分別是比鄰星b和比鄰星c。

比鄰星b的質量為地球的1.2倍,距離比鄰星僅0.05天文單位(約700萬公裡);比鄰星c的質量為地球的7倍,距離比鄰星1.5天文單位。這兩顆行星都是巖質行星,就像地球那樣有固體表面。

由於比鄰星是一顆紅矮星,溫度要比太陽低很多,所以只有比鄰星b可以接收到足夠的熱輻射,表面可以維持液態水存在。而比鄰星c離得太遠,表面很可能會被冰凍。

雖然比鄰星b可能是宜居的,但遺憾的是,天文學家目前還沒有發現那裡有生命的痕跡,也沒有智慧文明活動的跡象。如果那裡有《三體》中的先進文明,他們很可能早就與地球上的人類進行接觸了。

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