综述
在距离地球4.22光年半人马座,存在一个三颗恒星组成的比邻星系,它是距离地球最近的星系系统。
比邻星系是刘慈欣小说《三体》中“三体星系”的原型,也是《流浪地球》中,人类历经2500年旅程要抵达的最终目的地。
2019年,科学家观察到,在比邻星上爆发了一次强烈的耀斑,短短7秒时间,表面亮度暴增1.4万倍,其强度比最强的太阳耀斑还要剧烈100多倍。如果这种强度在耀斑在太阳上爆发,我们地球将会化作一片焦土。
比邻星系系统
比邻星系内有三颗恒星,分别时“南门二甲”,“南门二乙”和“比邻星“,它们共同组成了三合星系统。《三体》的三体星系便是以此为原型创作的。
《三体》中的“三体星系”里的三颗恒星,其运行非常不规律,这才迫使三体人寻找的新的家园。但在现实的比邻星系中,三颗恒星的运行是非常稳定的。
“南门二甲”和“南门二乙”形成了一个稳定的双星系统,二者共同围绕一个中心旋转,轨道类似于椭圆形。二者的距离在11.2AU(天文单位)至35.6AU之间变化,轨道周期约7 9.9年。
“比邻星”在二者引力的影响下,在1.3万AU的范围内围绕着这个双星系统运行。比邻星距离双星的距离较远,其轨道周期大约为55万年。
2016年4月,科学家确认在比邻星附近发现了第一颗行星“比邻星b”。通过测量发现,比邻星b的半径大约是地球的1.07±0.35倍,质量约为地球的1.17倍,距离母恒星大约0.05AU,公转周期约11.2天。
2020年1月,科学家又发现了第二颗比邻行星“比邻星c”,其质量大约是地球的7倍,轨道半径为1.5AU,公转周期约5.2年。
2022年2月,科学家又发现了第三颗比邻行星“比邻星d”。它距离母恒星非常近,轨道半径只有0.029AU,其质量也只有地球的0.26倍,约是火星质量的2.25倍,公转周期为5.1天。
强烈的耀斑爆发
早在2016年3月,科学家就观察到比邻星有过一次耀斑爆发,10秒时间里,表面亮度增加了约1000倍。2019年,比邻星上又出现了一次强耀斑爆发,短短7秒内,其表面亮度就暴增1.4万倍。
为什么比邻星会有如此强烈的耀斑爆发呢?比邻星的质量约为太阳的12%,直径约为太阳的15%,亮度约是太阳的1/800,表面温度在2800℃左右,远低于太阳表面的5500℃,其外表呈暗红色,是一颗红矮星。
属于红矮星的比邻星亮度较弱,内部核聚变反应速率很慢,同时也很不稳定,其耀斑发生的强度和频率都要远远高于太阳。
耀斑的爆发与和恒星的磁场有关,恒星的表面存在各种带电气体,这些气体又会形成磁场,各种磁场聚在一起,被扭曲拉扯,当压力超过一定临界点时,磁场所携带的能量就会剧烈迸发出来,形成能量爆发。
磁场所能承受的压力程度和恒星结构的稳定性有关。我们的太阳从内到外,结构可分为核心层,对流层,辐射层,以及最外层的日冕。核心层的能量反应后,经过辐射层才会达到表面,时间非常漫长,有17万年之久。
但比邻星只有核心层和对流层,没有辐射层,其内外的能量交换速率比太阳更快,物质也更加活跃,因此其耀斑的强度和频率都要远远高于太阳。
比邻星系内会有生命吗
比邻星周围的三颗行星中,比邻星d离母恒星最近,只有0.029AU,这导致其表面温度高达90℃。而比邻星c离母恒星最远,有1.5AU,完全处于星系的外围,其表面环境异常寒冷,温度只有-234℃。一个太过炎热,一个太过寒冷,都不太适宜生命生存。
最有可能存在生命的当属比邻星b,它的轨道半径是0.05AU,正好处于母恒星的宜居带。比邻星的温度比太阳低很多,其释放的能量也更小。因此这里的宜居带比我们太阳系的宜居带更加接近母恒星。
比邻星b不仅处于宜居带中,而且还是一颗类地行星。它的各方面数据都和地球类似,科学家推算,行星表面的温度约-39℃,在其表面阳光充足的地带,可能会有液态水存在。
但这不代表比邻星b上就一定有生命。比邻星b若要孕育出生命们还要满足大气层,磁场等各种苛刻的条件。而且比邻星b有一面是永远面向母恒星的,上面存在着永久的“昼半球”和“夜半球”。
更加糟糕的是,比邻星b还要时刻承受母恒星的耀斑爆发。2019年,比邻星那次持续7秒的耀斑,其带来的后果是非常可怕的。
科学家计算,这样的强烈耀斑对于比邻星b来讲犹如家常便饭,差不多每个月都要承受一次耀斑爆发,就算上面曾经有过生命,也会在一次次的耀斑爆发中被灭绝殆尽。
结尾
如果比邻星b上存在生命,那么它们一定已经进化到足以对抗恶劣环境的程度,既可以承受宇宙辐射,还能承受高温,这样的生命在人类看来太过匪夷所思了。
宇宙中的行星数以亿万计,但目前人类却找不到第二颗适合移居的星球,地球这是我们如今的家园,也是唯一的家园。
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