那些影视作品里的太阳系外生计猜测

liukang20241天前吃瓜始末998

「本文来历：南方日报」

人类在地球之外的其他星球怎么日子？会发生什么样的故事？这是许多科幻文艺作品的布景设定，如太空歌剧《星战》，还有《三体》之类硬科幻。

近期上映的科幻电影《沙丘》，故事即在沙漠行星“厄拉科斯”打开。但除掉外星生物“沙虫”和双月腾空的天象以外，电影中的环境更像地球上中东地区的复刻。

而伴随着《三体》动画版及电视剧集的官宣预告片近期在全球首发，这部小说中三体行星的独特环境设定再次会聚各方的目光：三颗恒星进行着极端杂乱又难以预测的“三体运动”，致使三体行星在三颗恒星之间来往络绎，时冷时热，气候毫无规则，无章可循。

就《沙丘》和《三体》这两部近期引人重视的影视作品来说，其布景设定是否合理？《沙丘》中的一星双月，以及《三体》中的紊乱三星，这类天象在真实国际中会否存在？咱们可以在太阳系以外找到“厄拉科斯”或许“三体行星”吗？

南方日报记者王诗堃

沙漠行星去哪找？

“厄拉科斯——沙丘——沙漠星球。”在沙丘系列小说开篇作里，科幻作家弗兰克·赫伯特重复咏唱这三个词。

厄拉科斯，是沙丘故事的发生地。故事发生在悠远的未来。这是一颗沙漠星球，有两颗月亮，是国际飞行所需资源——一种被称为“美琅脂”的香料的仅有产地。

在沙丘的国际国际中，国际帝国的权利结构遭到香料供给的约束——这或许是一种隐喻，作者赫伯特曾说到，香料便是石油。而黄沙漫天的国际，大约也是从地球上的石油主产地——中东地区取得创意。

也有较真的读者乐意探求，像厄拉科斯这种尽管环境恶劣却还合适人类生计的星球，去哪找？

依据威望核算网站“太阳系外行星百科”数据，到2021年12月2日，人类共发现4879个太阳系外的疑似行星。这个名单录入星体的质量上限是25倍木星质量，但由于现有技能条件下对远方天体的质量核算误差很大，因此名单常有增减。

人类发现榜首例太阳系外行星是在1992年。地理学家亚历山大·沃尔兹森和戴尔·弗莱宣告发现盘绕脉冲星PSR B1257+12公转的行星。后来科学家进一步证明，总共有三颗行星盘绕这颗脉冲星公转。但由于脉冲星的激烈辐射，一般以为生命难以在这些行星上生计。

1995年，地理学家米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹发布了人类有史以来发现的榜首颗盘绕类太阳恒星运转的系外行星：他们经过法国南部上普罗旺斯地理台，观测恒星飞马座51的视向速度信号，确认了在其周围存在一颗与木星质量适当的气态巨行星。2019年，他们荣获诺贝尔物理学奖。

人类迄今为止发现的4000多颗疑似系外行星，根本上可分为气态巨行星、冰巨星、类地行星（岩石行星）等类型。

类地行星，望文生义便是相似地球、有固体外表的行星。人类发现的系外类地行星数量很少——但这并不意味着这类行星很稀有，而是由于气态巨行星较大而相对简单观测，相反类地行星不简单被探知。

即便找到系外类地行星，也未必合适人类。只要行星轨迹处于宜居带内，才或许合适人类生计。

怎么判别宜居带？温度是最主要规范。中国科学院国家地理台李然研讨员向记者介绍，可依据各星系主星的恒星类型，经过间隔核算划定出此星系存在液态水的轨迹规模，这个规模便是宜居带。“当然现在也有更多研讨指出，主星的活动性、地点的星系环境等都是影响宜居带的参阅要素。”

科普作家、广州大学副教授郑李垚进一步解说，宜居带也称“金凤花姑娘地带”，来历于“金凤花姑娘和三只小熊”的童话故事。故事主人公喜爱不冷不热的粥、不软不硬的椅子等“刚刚好”的东西。正好像宜居带内的行星，外表既不太热也不太冷，合适生命生计。

“水也是一个重要目标。”郑李垚着重。

在沙丘国际里，沙漠星球外表的居民不得不穿戴一种名叫“蒸馏服”的装束，以收回身体的水分。

三体星系好找吗？

按沙丘系列小说作者赫伯特认可的设定集《沙丘百科全书》的设定，厄拉科斯和地球相似，都是星系中的第三颗行星。但第二颗和第四颗行星比它大得多，因此夹在其间的厄拉科斯受引力影响，轨迹和自转速度都变化巨大，沙漠行星上一年的长度从295个规范日到595个规范日不等。

厄拉科斯曾有三颗天然卫星，其间一颗卫星已被一颗小行星或彗星撞碎，大部分碎片撞击到厄拉科斯外表，其他物质在行星周围构成了环形结构，进一步恶化了行星生态。

余下的两个“月亮”，科勒伦体积较大，轨迹离厄拉科斯远些。阿尔文体积较小，也更近。《沙丘》电影中一个冷艳的画面是双月凌食，而远处的科勒伦看起来更为巨大，这意味着它的真实尺度或许适当惊人，受主星与另一卫星阿尔文的引力扰动更强。而当三颗天体互相接近，引力效果使它们构成闻名的“三体”景象。中国科学院国家地理台南美地理中心天体物理学专业学者刘丰源据此猜想，沙丘星球的双月腾空天象或许只能安稳很短的时刻。沙漠行星上的居民，或许会目睹“天无二月”，乃至因磕碰发生的碎片而再遭灭顶之灾。

紊乱而命运莫测的厄拉科斯，很简单让人联想起另一部科幻小说《三体》。小说中，科幻作家刘慈欣以半人马αA星、半人马αB星和比邻星为原型，规划了一个有着三颗恒星组成的紊乱星系——三体人地点的行星，被三个“太阳”的引力交互效果，导致行星的轨迹高度混沌：当行星被一个“太阳”捕获，并盘绕其旋转时，三体人会暂时取得一段安稳的发展期，即 “恒纪元”。当行星未能被一个“太阳”捕获，“太阳”升落毫无规则时，这段时期被称为“乱纪元”。由于三个“太阳”运转无规则，当三体行星过于接近“太阳”时，会由于温度过高而外表熔化；过于远离“太阳”时温度又会过低。乃至，在某些条件下，行星会由于引力的拉扯而崩溃，或是坠入某个“太阳”。

事实上，在地理学范畴，一切星体的运动根本都离不开“三体运动”，这也是天体力学中的根本力学模型。

从事空间物理研讨的加州大学洛杉矶分校李金星研讨员举例说，地球、月亮和太阳也可看作三体运动。但由于质量相差十分悬殊，因此体系相对安稳。“太阳系只要一颗恒星，太阳质量是地球月亮加起来的30万倍。就这个三体体系而言，太阳自身十分安稳。地球质量是月亮的80倍，所以地月日体系在短时刻，比方几百万年内，也是相对安稳的。”

“反之，假如三体质量相差没那么悬殊，乃至在同一量级，就十分不安稳，要么彼此捕获而撞毁，要么速度过高而逃逸。”李金星说。

郑李垚也表明，在实际中，像《三体》小说中的三个“太阳”组成的星系，时刻假如满足长，会把一个恒星“甩出去”，从而构成相对安稳的结构。

李然则征引《三体》小说参照的原型——半人马座α三星体系来阐释：由于半人马座αC星（俗称比邻星）质量太小，和A星、B星的间隔也太远，不存在彼此捕获的问题。“半人马座α星本质上是A星和B星构成的安稳双星体系，加上一颗盘绕它们公转的比邻星，是三体问题的特别解。这样的体系也是可以较为安稳地存在很长时刻。”

李然进一步说，“尽管安稳的三体运动都是特别的构型，可是由于国际的年纪很长，所以不安稳的早都散了。在国际里可以存在下来并为咱们所观测到的，一般都是安稳构型。”

异星国际怎么去？

近年来，美、欧相继展开了很多系外行星凌星观测，其间最为成功的是开普勒（Kepler）空间望远镜观测使命。现在，人类发现的4000多颗疑似系外行星中，大部分都是来历于开普勒望远镜的观测数据。

假如把银河系的恒星总数估值为2000亿，那么仅仅在银河系内，盘绕类太阳恒星公转且坐落宜居带的类地行星就多达110亿颗。

在这个量级上，或许性真实太多：或许在国际的某个旮旯真的存在沙漠行星，或许某颗行星上正处于“恒纪元”和“乱纪元”替换……

有如此多的异星国际存在，人类脱离地球，乃至脱离太阳系生计繁殖，好像多了些或许性。

但一个无法逃避的问题是：怎么去到异星？

依照人类现在最快的航天器“新视野号”的峰值速度核算，从地球飞到比邻星需求1.4万年。而前往间隔地球约1400光年、声称“第二地球”的开普勒-452b，需求花上2700万年。

郑李垚还说到一种或许——人类假如真的走出地球、走出太阳系，日子之处未必是其他行星，也或许直接以巨型飞船为家。就像刘慈欣小说《吞食者》中那样，“吃掉”途经的行星，然后持续踏上前往下一个行星“补给站”的千万年航程。文明在飞船上代代繁殖，永久飞行。