在宇宙中,像我們太陽系這樣的單恆星系統不算太多,大約佔25%左右,更多的是雙恆星系統,約佔恆星的70%左右,而三星以上的恆星系統佔有約5%。
《三體》是劉慈欣的一部科幻巨著,描述的就是地球人與一個三星系統文明爭鬥的故事,最終的結局是導致了太陽系和三體星系的毀滅。
小說中把那個三星系統文明環境描述的令人毛骨悚然,那裡的三顆恆星的運行完全沒有規律,導致那裡的行星文明會沒有預兆突然跌入極寒凍斃的境地,又突然暴露在火焰般熾熱中,毫無規律可循。
但那裡卻不可思議的孕育出了比地球更高級的文明。
那麼宇宙中的三星系統真的是無規律可循,那麼恐怖可怕嗎?我們一起來討論一下。
其實《三體》科幻小說三體人就是以宇宙真實存在的三合星系統為背景的,這個距離我們4光年的三體人就是來自半人馬座a星(阿爾法星)。
這個三星系統又叫「南門二」,距離我們不到4.3光年,由南門二A、B、C三顆恆星組成,其中A、B兩顆恆星是一個雙星系統,相互圍繞著一個虛空的質點旋轉,也是這個三星系統中比較大的兩顆恆星。
南門二A是一顆像太陽的黃矮星,質量約為太陽的1.1倍;B星是一顆橙矮星,質量比太陽略小,約太陽的0.9倍。
南門二C星通俗名為比鄰星,是目前距離我們最近的一顆恆星,約4.22光年,是這個三合星系統中很小的恆星,這是一顆紅矮星,質量約太陽的1/8。這顆星距離主雙星稍遠,約15000天文單位,它圍繞著這個雙星系統旋轉,轉一圈約需50萬年。
探測發現,這個三星系統的B星和C星都有行星相伴,即南門二Bb和比鄰星b。
C星的行星比鄰星b是一顆位於宜居帶行星,質量為地球的1.3倍,但由於紅矮星的特徵以及行星距離太近(只有700萬公裡)等原因,存在生命的可能性很小,更別說文明了。
南門二Bb離主星就更近了,只有0.04天文單位,也就是600萬公裡,質量約地球的1.13倍,公轉周期3.2個地球日。而南門二B是一個比比鄰星要大很多的恆星,距離這麼近等於在太陽的高溫日冕層裡,像一個烤焦的土豆,因此按照目前科學界認知,完全不適合生命和文明的孕育就。
如果在南門二恆星的行星上看天空,並不像《三體》描述的那樣混亂和恐怖。
科學研究證明,如果比鄰星b上看天空,只有一個太陽,就是比鄰星。白天是看不到南門二A和B星的,晚上若能看到也就是兩顆較亮的星星而已。
如果在A、B星的行星上看天空,會出現一明一暗的兩個太陽,如果這顆行星距離主星為1.25個天文單位,看到的主恆星會與太陽差不多,另一顆恆星會被比主恆星暗淡幾百到幾千倍,不過還是比月亮要亮上幾百到幾千倍。
但也不會出現《三體》中的那種恐怖現象,而且是有規律可行的。
《三體》描述的三星系統無規律運動是基於數學領域的三體問題,這個問題由大數學家希爾伯特在1900年世界是一次數學大會上提出,是23個困難的數學問題之一。
三體問題是指三個初始位置和初始速度都是任意質點的天體,在萬有引力作用下的運動規律問題。現在已知這種三體問題是不能精確求解的,劉慈欣的《三體》三星系統描述就是建立在這樣無法求解基礎上的。
在宇宙中,三星系統一般都由一個雙星系統和一顆單星組成,三顆星各自為政隨機搭配的現象還沒有發現。事實上,在宇宙中質量完全相等的隨機質點天體幾乎是不可能存在的,而且這種狀況的系統即使有也很難穩定存在,所以就不存在。
即使初始狀態有過這種情況的三合星,但在運行中也由於各種因素的影響和微調,就會改變這種狀態,漸漸成為一個有規律可循的系統,這就是宇宙規律。
在宇宙中三合星系統還有不少,下面列舉勾陳一和格利澤667星簡單說明。
勾陳一是一個距離我們約434光年的恆星系統,現在正在當值北極星。
北極星是地球自轉軸北極方向指向的恆星,由於自轉軸進動原因,地軸指向的天區會做圓周運動,25800年轉一圈,這樣地軸指向的恆星就會有變化,指向了哪一顆,哪一顆恆星就當值北極星了。
勾陳一從1200年開始當值,當到2500年就讓位給勾陳四。
勾陳一是個三和星系統,主星質量約太陽的4倍,直徑卻有太陽的37倍,所以是一顆巨星。兩顆伴星圍繞著這個主星旋轉,質量較小,距離一顆較遠,一顆較近。
目前還沒有發現勾陳一有行星存在,我想主要是由於距離較遠,根據恆星系統普遍存在行星的規律,以後會發現行星的。
格利澤667是天蠍座一個三星系統,距離我們約22.7光年。
其中的格利澤667A和B星是比太陽略小的橙矮星,它們組成了一個雙星系統,C星是一顆紅矮星,像比鄰星一樣,距離主星稍遠。但這個三星系統整體上都距離很近,都在幾十個天文單位之間,和太陽系行星距離差不多。
目前已經發現格利澤667C有兩顆行星,即格利澤667Cb和c,分別為地球質量的6倍和3.9倍,所謂超級地球是也。
研究認為格林澤667Cc與恆星的距離正好在宜居帶,有可能存在液態水和生命。在格林澤667C的行星上看天空也可以看到3顆太陽,但只有一顆真正的太陽,其餘兩顆更像一個亮一些的星星。(見上圖)
所以,真正宇宙中的三合星系統天體運行都還是有規律可循的,並沒有《三體》小說中說得那麼可怕。
如果真的像《三體》人那樣得環境,時空通訊認為是不可能孕育出類地生命的。而《三體》人不管描述得怎麼詭異,還是與地球生命相類似的,否則就不會移民地球。
科幻小說是建立在具有一定科學內核基礎上的文學藝術,含有很多預測和誇張,作為一種藝術欣賞和享受是可以的,也可以給人們一些啟示和思考,但讀者回到現實中一定要「脫戲」,不能把它等同於科學研究和科普,後者是十分嚴謹的,來不得半點臆想和誇張。
宇宙運行變化受萬有引力控制,現代發現暗物質和暗能量在星系和恆星運動中發揮著巨大甚至決定性作用,這些變化和發展都是受著自然規律的牽制,現代物理學和量子力學對這些規律的認知越來越深刻。
因此,宇宙的一切運行變化,包括三合星運行都有其固有規律。
就是這樣,歡迎點評討論。
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