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1 # 黃驃馬主人
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2 # 科學重口味
說起三星系統,大家總會在第一時間想起《三體》。
這一三星系統是在近期發現的,行星編號為LTT 1445Ab,距離我們23光年,它是地球的一倍多大,在圍繞著三顆紅矮星旋轉。紅矮星是一種質量低於0.8個太陽的恆星。很遺憾的是,因為表面溫度過高,這顆“超級地球”上可能難以找到“三體人”。
在小說《三體》裡,小說中的天體物理學家關於三星系統有這樣類似的描述:兩顆恆星的系統,兩者的運動軌跡很容易就能計算出來,但當再新增一顆恆星,他們的運動立刻變成了一個解不開的“超級迷題”。
三星系統,就像是上帝創造出來的神蹟一般。
所以,三星系統雖然神奇,但卻並非罕見地難以尋找。目前人類已經發現了三十多個三恆星系統。而且不僅如此,2015年,科學家們甚至發現了一個五恆星系統。如下圖:
如三體中的描述,很多人認為三星系統是極不穩定的,壽命通常十分短暫。但事實並非如此。三體現實中的原形半人馬座α星已經穩定運行了50多億年,它其實是由兩個太陽大小的恆星組成的雙星系統,然後另一顆較小的恆星加入進來,組成了三合星系統。它們的運動軌跡也並非是混沌的,而是完全可以預測出來的。
碰巧的是,在這個三體的原形星系中,真的也有處於宜居帶的行星——比鄰星b。它上邊會不會有三體人呢?
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3 # 科學黑洞
實際上宇宙中類似於我們太陽這樣的單恆星系統才是少數的,大量的恆星系統都是雙星系統、三星系統或者N星系統。例如大劉《三體》科幻小說中的原型就是距離我們最近的恆星系統,南門二三合星系統,其中的比鄰星是距離我們最近的恆星距離大約是4.22光年。而這一次發現的三星系統距離地球大約22光年,是距離我們第二近的行星系統,代號為LTT 1445,從地球上看就像是一顆孤獨的紅矮星,只有藉助於大型望遠鏡例如哈勃太空望遠鏡才可以分辨出這是一個三星系統,我們看見的是最亮的代號為LTT 1445A,還有另外兩顆不易看見的是LTT 1445B和LTT 1445C。在最亮的一顆恆星LTT 1445A周圍有一顆行星在繞著該恆星運動,距離其母星僅僅600萬公里,比水星和太陽的距離還要近。而另外兩顆恆星B和C相聚10億公里,正在繞共同質心運動。而在這兩顆恆星距離A星最近的時候300億公里,最遠的時候1800億公里,繞A星運動。所以說這個三星系統並不是典型的三體問題,而是類似於兩次雙星系統,比較穩定。
這個三星系統比較常規和我們之前發現的三星系統運動形式都是比較類似的。真正的三體運動是沒辦法求解的,本質上屬於混沌理論,這也否定了宇宙的決定論和宿命論,所以說創造宇宙更無從談起。
在大劉的《三體》中三體文明即使科技水平很高了,但是也沒有辦法解決三體問題,根本無法預測一天中會出現幾個日出和幾個日落。
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4 # 星辰大海路上的種花家
天文學家發現繞“三星系統”執行的行星,難道宇宙真是被“創造”出來的嗎?
準確的說三星系統在銀河系中並不罕見,但三星系統還存在行星需要有相當的條件,比如天狼星和它的伴星,一顆約相當於太陽質量的白矮星在距離天狼星約30個天文單位的距離繞行,看上去似乎很遠,但在恆星系中這個距離並不遙遠,兩顆恆星形成時會將兩者之間物質抽吸徹底,將沒有足夠的物質形成行星,更不要說宜居行星了!因此天狼星雙星系中沒有行星!
各位熟悉的科幻鉅著《三體》其實就是在這樣的背景下展開的,大意說的是在距離太陽系最近的比鄰星有一顆行星,圍繞著半人馬座南門二三星系執行!這是一個間斷宜居的行星,因為它在圍繞比鄰星公轉的哦過程中會被另外兩顆恆星的引力隨機捕獲,因此行星上出現的條件是隨機的,有時是宜居的,也有如三日凌空的如地獄般的景象,更有被拋到如冥王星般距離的遙遠為止,直接將整顆行星冰凍的距離!因此在千百萬年的輪迴中發展出來的文明極度想離開這個世界,此時剛好地球文明因某種機緣巧合獲取透過太陽放大訊號達到恆星級發射功率的機會,並且發射了訊號被三體文明獲知原來最近的天堂就在4.22光年以外,因此宏偉篇章就此展開!
上圖是英國科學家 Mikko Tuomi在2016年8月25日透過引力擾動計算的Proxima b行星的想象圖,當然《三體》小說早在此前完成,因此當Proxima b被發現時,全球都是一片驚呼,認為三體文明飛船已經出發數十年,正以1%的光速夜以繼日的趕往地球!確實從《三體》的FANS有一種不真實感,很難想象小說中描述的行星真的被發現了!
但事實上半人馬座三星系相互之間的關係比較特殊,從上圖中我們可以瞭解到,A星和B星之間的距離只有23天文單位,大概就是太陽和天王星之間的距離稍遠,但兩者和C星(比鄰星)之間的距離卻超過了12000天文單位(約0.2光年)!
A星要比太陽大一些,而B星則稍小,C星則只有太陽的12.5%,假如在Proxima b上看A星是多亮呢?
A星和B星的綜合星等為-0.27等
絕對星等為4.4等
根據絕對星等計算公式:
計算得到在Proxima b上的星等為:-15.3561等,也就比月亮的-12.7等大約亮6.42倍!甚至都沒有滿地-16.94等更亮!當然大家肯定不會覺得這顆-15.3561等大星星會要了Proxima b的上智慧生物的命!而且比鄰星以一個50萬年或者更久的軌道圍繞A和B組成的雙星執行!甚至可能是雙曲線軌道執行,這意味著比鄰星可能會在數百萬年後離開這個三星系!因此比鄰星的行星根本不存在傳說中三星凌日這種地獄!因為有很多機會都是三星凌日這種狀態,只是不過另外兩個是大星星而已!
這就是Proxima b上看到的比鄰星以及A星和B星的模擬圖!計算值和模擬圖也差不了多少,因此從理論上來看,假如Proxima b上存在三體人的話,他們應該正忙著安居樂業,那有心思來殖民太陽系呢?
不過事實上比較好玩的是比鄰星和它的行星太近,而只有12.5%的紅矮星執行極度不穩,因此最大的可能是Proxima b上根本不會誕生生命,因為比鄰星時不時來一次爆發,最終的結果就是即使真的存在Proxima b,那麼可能也就是一顆被比鄰星潮汐鎖定卻沒有任何生命的行星而已!
而在宇宙中存在雙星或者三星甚至多星並不鮮見,但行星的發現依然是一件並不容易的事!因此比鄰星這個案例依然十分難得,不過這並不代表任何其他意義,只是表明存在行星的條件比早先跟寬鬆一些!
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三星系統的軌道就是所謂三體問題,一般說來沒有數學上的解析解。就是說三體系統不能用一個數學公式來描述所有的三體運動軌道。但是自然界既然存在三體系統肯定有它的執行規律。據報道已經發現了圍繞三星系統執行的行星,而且環繞恆星的週期還非常短,只有5.36天。這麼快的飛行速度真是令人驚訝。那三顆恆星據說是紅矮星,可是三顆獨立的恆星體積也應該不小,外圍軌道繞一圈距離也應該不短。五六天繞一圈真是不可思議。也許我在網上看到的報道有所錯誤,那就不好說了。
再說三體問題的數學解,三體問題雖然沒有統一數學解,但是對於特殊的情況可以近似給出軌道方程。例如三個天體質量差不多,距離也差不多,三者互相鎖定,可以看做是一個天體。再有就是兩個天體比較近成為一個系統,另一個離的比較遠,可以看做一個兩體問題。如此等等,這些特殊情況就可以用近似的方法計算起軌道。報道中的行星在三恆星系統中的情況大概屬於第一種裡面三個紅矮星離得非常近的情況吧。