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宇宙中真有《三體》所說(shuō)的那種三合星系統(tǒng)嗎?

 炫葉楓雪 2019-05-25

從設(shè)定上來(lái)看,《三體》中的三體世界顯然是以現(xiàn)實(shí)中比鄰星所在的三合星系統(tǒng)——南門二作為原型。三體世界距離地球4光年,而現(xiàn)實(shí)中的南門二距離地球也是差不多4光年。不過(guò),小說(shuō)和現(xiàn)實(shí)還是有一些差距的。

在小說(shuō)中,三體所在恒星系統(tǒng)中的三顆恒星運(yùn)動(dòng)是混沌的。即便三體文明發(fā)展到較高的水平,他們也無(wú)法長(zhǎng)期精確預(yù)測(cè)三顆恒星的運(yùn)動(dòng)軌跡。因?yàn)槿w問(wèn)題用方程來(lái)描述是18階常微分方程組,但對(duì)應(yīng)積分只能找到16個(gè),所以理論上三體沒(méi)有解析解,只有數(shù)值解。然而,不精確的數(shù)值解經(jīng)過(guò)多次迭代之后,誤差會(huì)被迅速放大,導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)三體運(yùn)動(dòng)。

但在現(xiàn)實(shí)中,南門二并非像三體那樣是混沌的,其運(yùn)動(dòng)軌道是可以長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的,其中的三顆恒星已經(jīng)在軌穩(wěn)定運(yùn)行了53億年。在南門二中,南門二A和B的距離大約只有11天文單位,這兩顆恒星互相環(huán)繞組成了一對(duì)雙星,它們的質(zhì)量都與太陽(yáng)相當(dāng)。而南門二C,即比鄰星(離地球最近)以一個(gè)偏心率為0.5的橢圓軌道在遠(yuǎn)處環(huán)繞南門二A和B的雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng),因?yàn)楸揉徯堑馁|(zhì)量較小,只有太陽(yáng)的九分之一。比鄰星與該雙星系統(tǒng)的最近距離為4500天文單位,最遠(yuǎn)距離則達(dá)到1.3萬(wàn)天文單位,繞行一周所需的時(shí)間為54.7萬(wàn)年。

事實(shí)上,目前在宇宙中發(fā)現(xiàn)的三合星系統(tǒng)都不是《三體》中所描述的那種混沌的情況,而都是像南門二這樣穩(wěn)定的情況,都是其中兩顆恒星組成雙星系統(tǒng),然后該雙星系統(tǒng)又與第三顆恒星互相繞行組成三合星系統(tǒng),例如,北極星也是一個(gè)穩(wěn)定的三合星系統(tǒng)。這是因?yàn)椤度w》中的三合星系統(tǒng)其實(shí)是不穩(wěn)定的,可能只經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的時(shí)間,就會(huì)有恒星被驅(qū)逐出去,或者其中兩顆恒星發(fā)生碰撞,最后演變成穩(wěn)定的狀態(tài)。

此外,值得注意的是,在《三體》小說(shuō)出版之后,天文學(xué)家真的在南門二中發(fā)現(xiàn)一顆巖質(zhì)行星——比鄰星b,它環(huán)繞比鄰星運(yùn)動(dòng),并且運(yùn)行在宜居帶中。

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