回覆列表
-
1 # 講科學堂
-
2 # 深度科幻潮汐力:又稱天體引潮力,是天體間普遍存在的一種差別引力。根據牛頓的萬有引力定律,天體之間的引力同它們的質量成正比,同距離的平方成反比。由於造成天體間相互繞轉運動的是天體間的平均引力,即平均引力提供了向心力,所以在近點、遠點所受實際引力與平均引力的差就形成了潮汐引力。
所以潮汐力的定義我們可以看出,只要地球泊入比鄰星的軌道,被比鄰星捕獲成為衛星,不管在不在宜居帶都會被比鄰星的潮汐鎖定,只不過大小不同而已,也肯定存在大氣環流。
因此這個問題的核心在於,由於比鄰星是一顆紅矮星,其產生亮度與熱量遠比不上太陽,這也就決定了其宜居帶必然非常靠近比鄰星。這種引力與溫度的不平衡,可能會使比鄰星在地球引起的天體引潮力非常巨大,以至於產生非常劇烈的大氣環流,造成地球上較高的植物都無法在赤道附近生長。要回答這個問題,我們首先要明確地球和比鄰星兩個關鍵的引數,表面溫度和質量。
表面溫度:太陽表面溫度約為5800絕對溫度;比鄰星表面溫度約為:3000—5000絕對溫度。
總質量:太陽約為地球的33萬倍;比鄰星約為太陽的12.5%
從上面兩個資料我們大致可以得出一個結果,由於比鄰星在質量上相對太陽相差巨大(約12.5%),而在溫度方面又沒有相差太多(約55%—80%),從溫度上考慮,比鄰星的宜居帶必定離比鄰星較遠,比鄰星在地球引發的潮汐力也相對較小,因此肯定不會出現上述所說的問題。
第二個問題,比鄰星耀斑爆發非常劇烈,當其爆發時,人類躲在地球背光面的永久黑夜區是否能夠躲過一劫?不能,因為根據現有的資料,比鄰星所爆發的耀斑,比我們太陽最亮的耀斑的波長要大十倍,這種超強的能量釋放不是一個行星就能阻止的。它不僅能瞬間殺死人類,甚至會蒸發海洋和大氣層。因此從這個角度來說,比鄰星絕對不是一個好去處,流浪地球在一開始就選錯了地方。
-
3 # 夏日蟬時雨
這個要看地球和恆星的距離,如果靠得足夠近,恆星的潮汐力會鎖定地球。但既然在宜居帶,那說明距離足夠遠,不會被鎖定
比鄰星位離太陽系有4.22光年,它屬於半人馬座α星這個三星系統中的一顆。它圍繞著另外兩顆恆星組成的聯星系統公轉,但也有可能只是路過的一顆恆星。
圖:哈勃望遠鏡拍攝到的比鄰星
比鄰星的質量只有太陽質量的12%,是一顆有著上千億年壽命的紅矮星。由於它是離太陽系最近的一顆恆星,所以也成為了眾多科幻小說的描繪物件。
圖:半人馬座α星的三顆恆星與太陽的比較
《流浪地球》裡地球的目的地就是這裡。實際上天文學家已久發現這顆恆星至少有一顆行星圍繞著它運行了。這顆行星的質量是地球的1.27~3倍之間。離比鄰星只有0.05個天文單位(地球離太陽為1個天文單位),處於比鄰星的宜居帶上,但可能因為距離與比鄰星太近的原因被潮汐鎖定。
圖:比鄰星b行星想象圖
圖:比鄰星b地貌想象圖
地球移動到這裡肯定是會被潮汐鎖定的,實際上,任何行星都會被潮汐鎖定,這只是時間問題,如果時間長到比恆星的壽命長,就認為不會被鎖定。下面這個公式就是計算潮汐鎖定時間的:
從公司上可知,潮汐鎖定的時間與行星初始自旋速率、行星質量、軌道、轉動慣量、恆星的質量等有關係。但只要時間構成,都是會發生潮汐鎖定的。地球被太陽潮汐鎖定的時間遠大於太陽的壽命,所以不用擔心這點。
既然地球具備動力(行星發動機),就不用擔心會被鎖定,應該擔心的是紅矮星的耀斑爆發。在2017年,天文學家觀測到它的亮度在10秒內增加了1000倍,然後迅速變暗。這樣的耀斑爆發威力是太陽最強烈的耀斑的10倍。而且,由於紅矮星的宜居帶距離太近,這樣的爆發釋放出來的輻射不僅會破壞地球大氣層,其輻射強度是地球目前接受到太陽輻射水平的4000倍,這對生命無疑是災難性的。
所以,比鄰星並不是一個安居之所。