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有些行星上的日落或许比地球上的更壮观。那如果我们在地平线上看到的不是一个日落,而是两个呢?伴随着“两个太阳”的照耀,地球会变得更暖和吗?我们还能再一次经历黑夜吗?如果这个双星系统存在,它能够维持地球生命运转吗?
如果我们有两个太阳,我们会面临以下情况。
不是所有的恒星系统都是一个恒星,似乎在宇宙中,双星和多星系统比单星系统更普遍。
图解:天狼星双星系统的哈勃图像,其中天狼星B可以清楚地分辨出来(左下)图片来源:维基百科
一些科学家甚至认为我们的太阳曾经有一颗恒星伴星——一颗消失已久的名为涅墨西斯的褐(或红)矮星。但是它脱离了太阳的引力,在数十亿年前溶入了银河系。
图解:低质量恒星、褐矮星和木星的一般大小比较。在这张照片中,褐矮星比木星大15%。褐矮星的半径(13-75MJ)在可能的质量范围内仅变化10-15%。根据年龄和温度的不同,过境的褐矮星COROT-3b的直径是木星的1.01±0.07倍。图片来源:维基百科
我们在银河系中搜寻地球大小的行星,结果显示,大多数恒星系统不仅是双星系统,而且它们内部还有宜居区和行星。
这好像暗示地球也可以在双星系统下维持生命运转?也许是的,不过要在特定的条件下才可以。
在一个双星系统里,地球的命运由很多因素决定——这俩恒星的质量及其之间的距离、他们各自与地球的距离,这些因素都有可能。
图解:双星二元系图片来源:维基百科
很有可能,双星系统下的地球轨道将变得很不稳定。如果其中一个太阳更大更亮,对我们的引力影响更强,那地球就可能会被引向这个太阳,而地球会在被其耀斑毁灭之前变得脆弱无比。
然而换个角度,如果这两个太阳的引力都不足够吸引地球的话,那地球就会飞到太空中去,变成一个没有恒星,没有家的“流浪地球”。
那我们假设地球轨道是稳定的,因为地球很有可能只绕着其中一个太阳转。如果这样的话,其实对于地球上的复杂生命的生长来说并不是很友好。因为在某些位置上,这两颗恒星会同时照到地球的两面。
这不仅会夺走我们的夜晚,还会带来双倍的紫外线辐射和太阳风。即便有防晒霜你也会被两个太阳烤的喘不过气来。
图解:HD双星系统周围的气体和尘埃边缘图片来源:维基百科
有一种状况会使地球轨道达到稳定,就是地球同时围绕着两颗恒星转的时候。这种情况两颗恒星必须靠的足够近,而且地球轨道要很大,离两颗恒星很远。
图解:艺术家对天蝎座双星系统的印象图片来源:维基百科
要多远呢?最有可能的情况是,远在宜居区之外,远到太阳的热量不足以使我们的水保持液态。这时地球这颗行星将会变成一块冰冻的、没有生命的岩石。
是不是觉得生无可恋?其实也是有一些好消息的。对于我们的星球来说,最好的情况是我们用两颗非常匹配的恒星代替我们的太阳,而且假设每颗恒星的亮度都是太阳的一半。这将使地球保持足够的温度来维持生命。
而且因为这两颗恒星的总引力比一颗恒星的引力大,会使地球绕恒星一周的日期变短,当然也不是一下子变很短,而是从天变成天。
这两颗恒星之间的距离必须小于万公里(万英里)。只有这样,我们系统中所有行星的轨道才能保持稳定,包括距离恒星最近的水星的轨道。
让我们适当地假设两颗恒星之间的距离是万公里(万英里),看看太阳系会发生什么。
在这种情况下,这两颗恒星每十天互相绕一周。每五天,一颗恒星就会从另一颗恒星面前掠过。从地球上看,这看起来像日食,但不是我们的月亮挡住太阳,而是一颗恒星挡住另一颗恒星。而且这种“日食”持续时间也不再是7分30秒,而是6小时左右。
在这样的条件下,地球恰好绕着两个太阳稳定地公转。唯一的问题是地球最初是否会在双星系统中形成。
据我们所知,已知的绕两个恒星公转的最小行星是一颗比地球大很多的气态巨行星。
图解:卢曼16号,第三个最近的恒星系统,包含两个褐矮星图片来源:维基百科
也许在宇宙某处有一颗像地球这样的岩石行星围绕着两个太阳运行。我们只是还没找到而已。它甚至可以维持生命,有足够的智慧向我们的星球发出信号。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.insh
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