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不遠處的比鄰星,屬於一個三合星系統,它是否存在三體問題?

  • 由 科學信仰孫晨 發表于 綜合
  • 2021-12-21
簡介比鄰星是距離地球最近的系外恆星,如果未來人類能夠實現百分之一的光速飛行,那麼花費400餘年的時間就可以到達比鄰星,而宇宙間其它的恆星都太過遙遠,實在遙不可及

比鄰星有幾個恆星

不遠處的比鄰星,屬於一個三合星系統,它是否存在三體問題?

比鄰星距離地球約4.22光年,它是已知的除太陽以外,距離地球最近的恆星。

4。22光年也就是以光速行進4。22年所經過的距離,以常識來看,這是一段非常遙遠的距離,即使未來人類實現了百分之一的光速飛行,也就是每秒3000公里,也需要將近400多年的時間才能夠到達,而現在的人類科技要想造出百分之一光速的宇宙飛船還只是痴人說夢。

不過從宇宙的空間尺度來講,這個距離確實很近了,如果我們將整個銀河系畫在一張A4紙上,那麼地球與比鄰星近得幾乎就像是挨在了一起一樣。為什麼我們總是提及比鄰星呢?因為如果人類文明一直延續下去,比鄰星很可能會成為我們的第二故鄉,原因就在於太陽的生命週期是有限的。

不遠處的比鄰星,屬於一個三合星系統,它是否存在三體問題?

太陽是地球生命賴以生存的依靠,然而作為一顆恆星,燃料耗盡,熄滅坍縮是必然會發生的。

作為一顆黃矮星,太陽的壽命約為100億年,而今太陽已經走過了大約50億年的歲月,而再過三四十億年的時間,太陽便會發生氦閃,繼而膨脹,最終坍縮為一顆白矮星,而隨著氦閃的發生,地球生態也將被徹底摧毀,所以如果人類文明能夠一直延續下去的話,在氦閃發生之前逃離太陽系是唯一的選擇。

如果人類離開太陽系,那麼能去哪裡呢?比鄰星無疑就是最佳的選擇了。比鄰星是距離地球最近的系外恆星,如果未來人類能夠實現百分之一的光速飛行,那麼花費400餘年的時間就可以到達比鄰星,而宇宙間其它的恆星都太過遙遠,實在遙不可及。

不遠處的比鄰星,屬於一個三合星系統,它是否存在三體問題?

比鄰星會熄滅嗎?會的,所有的恆星都會有燃盡的一日,只不過比鄰星的壽命要比太陽長得多。

恆星的壽命與恆星的質量成反比,質量越大的恆星,氫核聚變就越劇烈,燃料消耗的速度就越快,所以壽命也就越短。而比鄰星只不過是一顆紅矮星,質量只有太陽的1/8左右,所以比鄰星的壽命非常長,粗略的估計比鄰星的壽命可以達到700億年以上,是太陽壽命的七倍左右。

這也是比鄰星能夠成為人類第二故鄉的優勢所在。不過比鄰星的情況要比太陽系複雜得多,在太陽系之中只有太陽這唯一的一顆恆星,所有的行星、小行星都圍繞太陽有序執行。而比鄰星不同,在比鄰星所處的區域之中擁有三顆恆星,它們分別是比鄰星、南門二甲和南門二乙。

不遠處的比鄰星,屬於一個三合星系統,它是否存在三體問題?

關於南門二甲和南門二乙的命名,東西方有所差異,在西方世界,這兩顆恆星被稱為半人馬座阿爾法星a和半人馬座阿爾法星b。

也就是說比鄰星和南門二甲以及南門二乙共同構成了一個三合星系統,這個系統就被稱之為南門二三合星系統。既然是一個三合星系統,會不會出現三體問題呢?所謂的三體問題,簡單來講就是三顆恆星在相互的引力作用下呈現無規則的運動,當只有兩顆恆星的時候,其運動軌跡是很容易計算出來的,而一旦有了三顆恆星,問題就變得極為複雜,沒有辦法可以精確計算出三顆恆星的執行軌跡,這就是三體問題,迄今為止,三體問題仍然是一個不可解的數學難題。

而如果三顆恆星處於一種無規則的運動狀態,那麼這個系統之中則很難存在長久的宜居帶。

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不遠處的比鄰星,屬於一個三合星系統,它是否存在三體問題?

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不遠處的比鄰星,屬於一個三合星系統,它是否存在三體問題?

幸運的是南門二三合星系統並不存在複雜的三體問題。

南門二甲和南門二乙是兩顆較大的恆星,它們的質量與太陽相仿,南門二甲的質量在太陽的1。1倍左右,而南門二乙的質量則在太陽的0。9倍左右,南門二甲和南門二乙距離較近,構成了一個穩定執行的雙星系統,而比鄰星與二者的距離相對較遠,平均距離達到了0。21光年。

根據現有的觀測和計算,比鄰星應該是在外圍繞行這個雙星系統,繞行軌道非常長,週期大約為50萬年。也就是說這整個三合星系統應該是穩定的。而比鄰星也的確存在宜居帶,唯一的問題是比鄰星太小,宜居帶距離比鄰星較近,而在宜居帶之上已經有了一顆比地球還大的行星,我們稱之為比鄰星b,而這顆行星上是否存在生命與文明,我們還一無所知。

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