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地球|如果太阳非“单身”:太阳系会出现双体文明？( 二 )


地球|如果太阳非“单身”:太阳系会出现双体文明？
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椭圆轨道上的双星系统------上面分析的是一种理想状态 ， 两颗恒星在接近标准的圆形轨道上面运行 ， 双方的距离基本上上保持恒定 ， 所以对对方的行星影响很小 。然而在真实的宇宙中 ， 总是会有各种扰动让它们的轨道变形 。轨道就会越来越扁 ， 最终形成一个偏心率极高的椭圆形轨道 。在这个系统中 ， 任何参数的微小调整都会造成巨大的变化 ， 所以这里有无穷无尽的可能 。我们分析两种典型的状态 。
周期性会面的恒星系------第一种状态 ， 我们仍然沿用前一节的设置：两个太阳和各自的行星系统 。当它们的轨道逐渐变得椭圆的时候 ， 旋转周期会变长 。我们假设双星轨道半长轴为100天文单位 ， 半短轴为25天文单位 。这样两颗恒星距离最远的时候为173.2天文单位 ， 而距离最近的时候仅为26.8天文单位 。
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它们的轨道周期可以用以上公式计算------其中a是两个椭圆轨道半长轴之和 ， G是万有引力常数 ， M1和M2分别是两个恒星的质量 。代入数据 ， 我们可以算出它们的轨道周期是47793年 。也就是说 ， 每隔47793年 ， 两颗恒星就会隔着26.8天文单位的距离上会面一次 ， 然后分道扬镳 。这时候 ， 行星的安全轨道在离自己恒星5.4天文单位以内 。在人类出现以前的几十亿年中 ， 这种会面已经发生过很多次 ， 所以 ， 木星和土星早已经和太阳系告别了 。小行星带就是太阳系的边界 。
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双星会面时距离很近 ， 根据开普勒定律 ， 在这个位置上它们的运动速度很快 。所以 ， 会面时间可能只有短短几十年 。而人类决定进行载人探索的时候 ， 已经接近双星会和的最后阶段了 。以人类的航天科技 ， 只能进行一次载人探索 。然后 ， 人类目送太阳伴星带着它的行星们扬长而去 。
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太阳伴星:复仇女神------在地球46亿年历史上 ， 发生过很多次大大小小的灭绝事件 。如果把这些灭绝事件放在一起 ， 我们隐隐约约可以看出一点规律 。下图描绘了在不同历史时期生物多样性降低的情况 。我们可以看出一个大致的周期 。
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上图显示了灭绝事件中物种消失的比例 。在这张图中 ， 周期性更明显了------这个神秘的现象让很多生物学家相信 ， 地球上的灭绝事件按照2600万年的周期重复发生 。好像有一种神秘的力量定期出现 ， 抹除地球上的主要物种 ， 为新物种让出舞台 。地球内部的力量无法为周期性灭绝提供解释 。
于是科学家把脑洞开到了太空：太阳有一颗棕矮星或红矮星伴星 ， 在一个偏心率极高的椭圆轨道上围绕太阳旋转 。按照它的公转周期可以算出 ， 它的轨道远端距离太阳1.5光年 ， 在奥尔特云之外 。当它进入太阳系时 ， 它的引力会对奥尔特云中的天体产生扰动 ， 导致大量彗星和小行星随之进入内太阳系 ， 对所有行星进行轰炸 。彗星和陨石对生物圈具有惊人的破坏力 。如果这个理论是真的 ， 那么周期性灭绝也就不足为奇了 。


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