《自然》雜志14號發(fā)表論文哮洽,證實(shí)距離地球6光年的巴納德星擁有行星各吨。這個(gè)論斷并非基于最近的發(fā)現(xiàn),而是因?yàn)檠芯咳藛T分析了過去20年袁铐、多臺設(shè)備的觀測數(shù)據(jù)揭蜒,認(rèn)定巴納德星被一個(gè)很靠近的引力源牽引,以200多天的周期震蕩剔桨。因此屉更,可以非常肯定地說洒缀,巴納德星擁有一顆不小的行星瑰谜。
巴納德星是距離人類第三近的恒星系統(tǒng)(第一是太陽),同時(shí)也是距離人類最近的孤立行星树绩。雖然6光年的距離目前還是不可逾越的天塹萨脑,但畢竟也算隔壁鄰居。更有趣的是饺饭,巴納德星正在向太陽系方向運(yùn)動渤早,如果一萬年后人類還存在,會發(fā)現(xiàn)巴納德星已經(jīng)進(jìn)入地球4光年半徑瘫俊,成為距地球第二近的恒星鹊杖。所以悴灵,長期以來,巴納德星就是科幻小說的重要角色骂蓖,在此次證實(shí)巴納德星有行星之前积瞒,很多科幻小說已經(jīng)設(shè)想了巴納德星的行星。
更有甚者登下,冷戰(zhàn)期間的工程師曾經(jīng)大膽設(shè)想茫孔,用核聚變火箭推進(jìn)探測器,在一個(gè)世紀(jì)內(nèi)探測巴納德星被芳,算是人類第一個(gè)進(jìn)入到預(yù)可研階段的恒星際探測方案——“代達(dá)羅斯計(jì)劃”缰贝。雖然計(jì)劃無疾而終,但最近發(fā)現(xiàn)巴納德星行星的消息筐钟,還是激發(fā)了科幻愛好者的熱情——原來科幻和現(xiàn)實(shí)的結(jié)合點(diǎn)并不遠(yuǎn)!
中國最著名的科幻作品是《三體》赋朦,它的最后一部出版于2010年篓冲。三體從小眾讀物走向大眾現(xiàn)象級作品的年代,一系列新型探測器被發(fā)射到地球軌道上宠哄,人類對周邊恒星系的認(rèn)識突飛猛進(jìn)壹将。很多科幻讀者發(fā)現(xiàn),劉慈欣的作品居然也成功“預(yù)言”了比鄰星行星和比鄰星耀斑的存在毛嫉,神跡幾近于書中一言碎星的羅輯诽俯。這種巧合……難道只是巧合?
1. “咒語”
早在20世紀(jì)初承粤,人類就意識到暴区,全天最亮的幾顆恒星之一,半人馬座α星不是一顆孤立的恒星辛臊。在望遠(yuǎn)鏡下仙粱,半人馬座α星先是被分解為A\B兩顆亮雙星,然后又發(fā)現(xiàn)了較暗的C伴星彻舰,它們共同構(gòu)成了三體的外星主角——半人馬α三星伐割。
看著顯示屏上閃動的綠色字跡,葉文潔已經(jīng)無法冷靜思考刃唤,她那被激動和震撼抑制了的智力只能理解以下的事實(shí):現(xiàn)在距地上次向太陽發(fā)送信息不到九年隔心,那么這些信息的發(fā)射源距地球只有四光年左右。它只能來自距我們最近的恒星系:半人馬座三星尚胞!
半人馬α三星中硬霍,距離地球最近的是C星,即常說的比鄰星笼裳。(這一稱號還能保持一萬多年)2013年须尚,天文學(xué)家在半人馬座比鄰星(Proxima Centauri)觀測數(shù)據(jù)的分析中崖堤,發(fā)現(xiàn)了恒星擺動的多普勒效應(yīng)現(xiàn)象。2016年8月耐床,通過比對上百次的觀測結(jié)果密幔,天文學(xué)家首次確認(rèn)了距地球最近的恒星擁有一顆質(zhì)量約為地球1.3倍的巖石星球,且處于宜居帶內(nèi)撩轰。該行星被命名為比鄰星b(Proxima b)——三體行星被證實(shí)了胯甩。
此前在2012年,曾有天文學(xué)家宣稱發(fā)現(xiàn)半人馬座α星B擁有一顆行星堪嫂,但事后證明這是一次數(shù)據(jù)分析錯(cuò)誤偎箫。為避免這一尷尬的情況再現(xiàn),2017年1月皆串,天文學(xué)家通過智利拉西拉天文臺(LaSilla)3.6米口徑高精度視向速度行星搜索者(HARPS)淹办,對比鄰星進(jìn)行了持續(xù)60天的跟蹤觀測,再次確認(rèn)了比鄰星b的存在恶复。雖然比鄰星b從恒星接收到的輻射超出地球百倍怜森,但這樣體積的行星有較大概率存在穩(wěn)定的磁場以及大氣層,適宜溫度也允許海洋的存在谤牡,該星球具備孕育生命副硅,尤其是海洋生命的可能。
比鄰星是一顆直徑僅為太陽1/7的小型紅矮星(木星直徑的1.5倍)翅萤,作為距地球最近的恒星恐疲,其光度尚不足以滿足肉眼觀察。因此套么,偏“冷”的比鄰星宜居帶僅限恒星附近的“薄殼”空間培己。比鄰星b的公轉(zhuǎn)軌道高度僅為730萬公里,不到地球和太陽距離的5%胚泌,公轉(zhuǎn)周期為11.2個(gè)地球日——這幾乎意味著該行星已經(jīng)與比鄰星形成潮汐鎖定漱凝。
這一發(fā)現(xiàn)既讓人興奮茸炒,又讓人恐懼。興奮在于距離地球最近的恒星就擁有一顆與地球高度相似的行星阵苇,星際移民似乎有了希望壁公;恐懼在于宜居帶行星如此普遍,外星文明卻杳無音訊——這似乎說明人類的未來并不樂觀绅项。
2017年天文學(xué)家在使用智利阿塔卡馬大毫米/亞毫米射電望遠(yuǎn)鏡(ALMA)對比鄰星做跟進(jìn)觀測時(shí)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)紊册,比鄰星存在一個(gè)小行星帶,小行星帶與比鄰星距離約為地球到太陽距離的1~4倍,而且可能還有第二個(gè)環(huán)狀塵埃帶——這意味著整個(gè)半人馬座α三合星可能擁有一套復(fù)雜的多重行星系統(tǒng)囊陡。
天文觀測新成果沒法不讓人想起劉慈欣和《三體》芳绩。在小說中,半人馬座α三星系統(tǒng)曾一度擁有12顆行星撞反,經(jīng)歷漫長的宇宙災(zāi)難妥色,到最后只剩下三體文明所在的一顆行星。而無論是12顆行星還是剩下的一顆行星遏片,這在劉慈欣寫作三體時(shí)嘹害,都屬于未知領(lǐng)域。
與小說巧合的細(xì)節(jié)還不止于此吮便。
在《三體1》中笔呀,花樣百出的宇宙災(zāi)難輪番打擊三體星,三體人經(jīng)歷了195輪文明髓需,才爬到星艦時(shí)代许师,之前經(jīng)歷了多次恒星爆發(fā)×糯遥《三體3》中微渠,“光粒”擊中恒星白热,引發(fā)超級耀斑敛助,吞沒了留守本土的三體人粗卜∥萑罚總之,小說中的半人馬座α三星是一個(gè)壞脾氣的組合续扔。
現(xiàn)實(shí)中攻臀,正在人類歡呼尋找到家門口的“孿生地球”時(shí),2017年3月24日纱昧,ALMA觀測到比鄰星一次超級耀斑事件刨啸。比鄰星在10秒內(nèi)亮度提升了超過1000倍,持續(xù)不到2分鐘识脆。在比鄰星最亮的一剎那设联,這顆平常不可見的恒星可以直接用肉眼看到。
很顯然灼捂,比鄰星b就算有文明离例,這回也成鐵板燒了∠こ恚《三體》中描寫的宇宙災(zāi)難清洗文明宫蛆,在太陽系門口展示了一遍。
在《三體2:黑暗森林》里的猛,“面壁者”羅輯向宇宙廣播了針對編號187J3X1恒星的坐標(biāo)公示“咒語”耀盗,隨后進(jìn)入冬眠想虎;146年后,該星系被高級文明用“光僚芽剑”擊毀舌厨。在現(xiàn)實(shí)世界中,《三體》不僅“預(yù)言”了半人馬座α星系存在宜居帶行星胡诗,還“預(yù)言”了宇宙災(zāi)難邓线,“演示”了足以毀滅文明的超級耀斑,如此看到煌恢,《三體》幾乎是“咒語”的現(xiàn)實(shí)版骇陈,劉慈欣的確有幾分羅輯的氣質(zhì)。
這是巧合瑰抵,卻也不僅僅是巧合你雌。
2. 陰差陽錯(cuò)
雖然有巧合,但小說與現(xiàn)實(shí)的偏差更大二汛。
劉慈欣是一個(gè)習(xí)慣于安靜思考婿崭、緩慢推敲故事細(xì)節(jié)的作者‰燃眨《三體》中的很多概念設(shè)定氓栈,在寫進(jìn)書里之前,已埋在他心底很多年婿着。
早在2000年授瘦,登載于《科幻世界》7月刊的劉慈欣短篇小說《流浪地球》的結(jié)尾,劉慈欣就用三體運(yùn)動概念描述了半人馬座α星:
我好像看到半人馬座三顆金色的太陽在地平線上依次升起竟宋,萬物沐浴在它溫暖的光芒中提完。
(“三星連珠”……)
為了滿足劇情需要,還要給人類用一百代人的時(shí)間將整個(gè)地球遷居到其它星系一個(gè)絕對必要的理由:
半人馬座沒有行星丘侠,最近的有行星的恒星在八百五十光年以外徒欣,目前人類能建造的最快的飛船也只能達(dá)到光速的百分之零點(diǎn)五,這樣就需十七萬年時(shí)間才能到那兒蜗字,飛船規(guī)模的生態(tài)系統(tǒng)連這十分之一的時(shí)間都維持不了打肝。
(由此可見,在劇情需要面前挪捕,一切現(xiàn)實(shí)情況都可忽略粗梭。)
包括劉慈欣在小說中構(gòu)建的“黑暗森林”理論,也是早在上世紀(jì)90年代初就萌發(fā)的想法担神。在《三體1》的后記中楼吃,劉慈欣寫到:
我曾經(jīng)陷入宇宙文明點(diǎn)狀化的這種思維游戲中不可自拔,上世紀(jì)九十年代初,為打發(fā)時(shí)間孩锡,我常常編些無聊但自覺有趣的軟件酷宵,現(xiàn)在網(wǎng)上重新流行的電子詩人就是那時(shí)的產(chǎn)物。那個(gè)時(shí)期躬窜,我還編過一個(gè)宇宙點(diǎn)狀文明體系總體狀態(tài)的模擬軟件浇垦,將宇宙間的智慧文明簡化為點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)只具有描述該文明基本特征的十幾個(gè)簡單參數(shù)荣挨,然后將文明的數(shù)量設(shè)置得十分巨大男韧,在軟件中模擬這個(gè)體系的整體演化過程。為此我請教了一位可敬的學(xué)者默垄,他是研究電網(wǎng)理論的此虑,是建立教學(xué)模型的高手,算不上科幻迷但也是愛好者口锭,他對我那個(gè)錯(cuò)誤百出的模型進(jìn)行了修正朦前。軟件運(yùn)行時(shí)最多的一次曾在十萬光年半徑內(nèi)設(shè)定了三十萬個(gè)文明,這個(gè)用現(xiàn)在看來很簡陋的TUBO C編的程序在286機(jī)上運(yùn)行了幾個(gè)小時(shí)鹃操,結(jié)果很有趣韭寸。當(dāng)然,我只是個(gè)工程師荆隘,沒有能力進(jìn)行這樣級別的研究恩伺,只是一個(gè)科幻迷玩玩兒而已,從科學(xué)角度講得出的結(jié)果肯定沒什么意義椰拒,但從科幻角度講卻極有價(jià)值晶渠,因?yàn)槟切┙Y(jié)果展示的宇宙間點(diǎn)狀文明的演化圖景,不管正確與否耸三,其詭異程度是很難憑空想出來的乱陡。
我認(rèn)為零道德的文明宇宙完全可能存在浇揩,有道德的人類文明如何在這樣一個(gè)宇宙中生存仪壮?這就是我寫《地球往事》的初衷。
但事實(shí)上胳徽,半人馬座α星雖然是三恒星結(jié)合积锅,但并不是一個(gè)三體緊湊互動的三合星系統(tǒng),而是以A养盗、B互旋缚陷,比鄰星在遠(yuǎn)方圍繞兩星旋轉(zhuǎn)的方式穩(wěn)定運(yùn)行。
打個(gè)并不算恰當(dāng)?shù)谋扔鞔芑ぃ绻肴笋R座α星的A效斑、B兩星分別是上海浦東、浦西柱徙,那么C星就是山東黃河邊的一個(gè)小鎮(zhèn)缓屠,C星周圍的行星差不多相當(dāng)于一棟房子(太陽系則是美國的紐約)。ABC三星之間的互動雖然有導(dǎo)致災(zāi)變的可能性护侮,但在可觀測歷史和可預(yù)計(jì)的未來中敌完,該系統(tǒng)會非常穩(wěn)定。不會出現(xiàn)山東房子忽然變成上海房產(chǎn)證的事情羊初。
該偏差成了整個(gè)《三體》最大的bug蠢挡,但按事后劉慈欣的采訪,這是編輯的安排:
《三體》這本書寫作時(shí)根本沒有說這三顆星是半人馬座凳忙,它是一個(gè)想象出來的東西业踏,真實(shí)的半人馬座不是小說寫的那個(gè)樣子。
其實(shí)我當(dāng)時(shí)寫《三體》的時(shí)候沒有說那三顆星是半人馬座涧卵,那是后來編輯改的勤家,說是有點(diǎn)根據(jù),因?yàn)槭请x地球最近的恒星嘛柳恐。
一個(gè)小說作家主要任務(wù)是講好一個(gè)故事伐脖,而不是做科研。一個(gè)好的故事往往是先有了創(chuàng)意和靈感乐设,然后再根據(jù)創(chuàng)意拼湊出所需要的劇情條件——這是劉慈欣寫作的基本思考方法讼庇。因此,為了描寫一個(gè)受“三體運(yùn)動”折磨的文明近尚,要憑空假想出一個(gè)星系蠕啄;為了讓三體文明與地球文明形成威懾關(guān)系,要拉低三體文明的技術(shù)水平(尤其是星際航行技術(shù))戈锻,相應(yīng)的歼跟,在空間上就要貼近太陽系。三體星系的原型顯然還是半人馬座α星格遭,劉慈欣不想造成不必要的誤會哈街,因此試圖隱去星系名字,但最后還是在編輯部“打回原形”拒迅。
不過從作品傳播效果來說骚秦,編輯部做對了她倘。
3. 殘酷的現(xiàn)實(shí)
半人馬座α星A、B的質(zhì)量分別是太陽的1.1倍與0.907倍作箍,亮度分別是太陽的1.519倍與0.445倍帝牡。半人馬座α星A、B的組合亮度達(dá)到了-0.27視星等蒙揣,是半人馬座南部星座中最亮的恒星靶溜,也是整個(gè)地球星空中第四亮的恒星,僅次于太陽懒震、天狼星與老人星罩息,尚在大角星之前。
由于該雙星的間距過近个扰,其互旋在地面的變化僅有以約80年為周期的2~22弧秒變化瓷炮,而肉眼的極限分辨率僅為60弧秒,在望遠(yuǎn)鏡出現(xiàn)之前递宅,人類長期誤以為這是一顆星娘香。如此明亮的星體,早在公元2世紀(jì)就被列入托勒密的觀星模型中办龄。
吉恩·理查德(Jean Richaud)在1689年12月烘绽,第一次發(fā)現(xiàn)了半人馬座α星A、B是一對雙星俐填。直到1915年安接,蘇格蘭天文學(xué)家羅伯特·因尼斯(Robert T.A. Innes)憑借照相技術(shù)進(jìn)行星體運(yùn)動對比,才發(fā)現(xiàn)C星英融,也就是比鄰星盏檐,以十萬年數(shù)量級的周期繞A/B兩星運(yùn)轉(zhuǎn)。半人馬座α星“升級”為三合星系統(tǒng)驶悟,羅伯特本人也因此青史留名胡野。羅伯特一生共發(fā)現(xiàn)了近1600對雙星,為人類天文觀測做出了突出貢獻(xiàn)痕鳍。
在比鄰星b行星存在證據(jù)日益顯著之時(shí)硫豆,激動的霍金提出了“突破攝星”計(jì)劃,一時(shí)之間成為全球熱點(diǎn)話題额获。但沒過多久够庙,就出現(xiàn)了文章第一部分提到的超級耀斑事件:
在那一瞬間恭应,比鄰星從星空中一顆視星等11.05的恒星抄邀,提升到6.8等:
而在回溯Evryscope望遠(yuǎn)鏡過往數(shù)據(jù)時(shí),研究人員發(fā)現(xiàn)昼榛,在算法上漏掉了超級耀斑事件境肾。按事后估測剔难,超級耀斑事件每年要在比鄰星上發(fā)生約5次。
一年烤五遍奥喻,這比《三體》里的宇宙災(zāi)難還可怕偶宫,啥文明都受不了……
天文學(xué)家還期待在半人馬座α星A、B尋找類地行星环鲤。據(jù)稱按觀測數(shù)據(jù)纯趋,有望在半人馬座α星B的宜居帶里側(cè)發(fā)現(xiàn)一顆巖石行星。還可能在AB星外圍找到繞雙星公轉(zhuǎn)的巖石行星冷离。
但緊密互旋雙星的引力場吵冒、輻射環(huán)境已經(jīng)相當(dāng)復(fù)雜,這種環(huán)境下是否具備孕育生命的條件西剥,還有待論證痹栖。
不論如何,半人馬座α星系瞭空,絕不是一個(gè)比小說里更美好的地方揪阿。
4. 另一種“大過濾器”
比鄰星看起來是沒戲了,但地球周圍還有很多恒星咆畏,它們的條件如何南捂?
前面提到過即將(1萬多年后)成為比鄰星的巴納德星旧找,但1998年黑毅,巴納德星爆發(fā)了一次超級耀斑事件,證明這顆紅矮星一樣是一顆“死星”钦讳。
銀河系中絕大部分恒星都是紅矮星矿瘦。此前,人們寄希望于這些紅矮星的類地行星具備孕育文明的條件愿卒,但隨著觀測與數(shù)據(jù)分析技術(shù)的提升缚去,現(xiàn)實(shí)潑來了一盆冷水。
賓法大學(xué)的gPhoton項(xiàng)目組通過對星系演化探測器(Galaxy Evolution Explorer/GALEX)的10年紫外線觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理后琼开,將半小時(shí)曝光成像數(shù)據(jù)易结,回溯到持續(xù)數(shù)秒的恒星亮度變化。在總量達(dá)100TB的GALEX數(shù)據(jù)中柜候,該團(tuán)隊(duì)用定制軟件搜索了數(shù)百顆紅矮星數(shù)據(jù)搞动,檢測到了數(shù)十次在幾秒內(nèi)恒星亮度暴增數(shù)百倍的超級耀斑事件。證明紅矮星和巨星一樣渣刷,對周邊的行星都是殺手鹦肿。
頻繁的耀斑會消磨掉行星的輻射屏障,紫外輻射會抹掉所有生命可能辅柴。這或許就是宇宙如此空寂的原因箩溃。
物理學(xué)家費(fèi)米在世時(shí)瞭吃,面對空寂的宇宙,提出了疑問:宇宙如此龐大涣旨,卻沒有任何文明的通訊痕跡歪架。原因可能是大多數(shù)恒星不適合生命,也可能是大多數(shù)宇宙文明會快速自殺霹陡。劉慈欣“預(yù)言”了三體星群的行星和蚪,預(yù)言了比鄰星的耀斑,卻唯獨(dú)預(yù)測錯(cuò)了一點(diǎn)——三體星群根本不具備文明生存的條件烹棉』莺簦可見劉慈欣終究不是羅輯。
然而峦耘,這對人類來說倒是一個(gè)好消息——既然宇宙空寂的主要原因可能是環(huán)境惡劣剔蹋。那么在證實(shí)環(huán)境尚可的地球上,文明也許有很大的概率茁壯成長辅髓。在中程導(dǎo)彈條約被廢泣崩,中美俄三國積極發(fā)展新一代戰(zhàn)略武器的今天,讓我們好自為之洛口。