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现实中的三体世界在哪里，会与科幻小说描述一样吗？

来源：科普中国

《三体》电视剧正在热播，这部根据获得世界顶级科幻大奖的同名小说改编的电视剧，将带给人们一个扑朔迷离的世界，里面描述的三体人生存于一个有三个太阳的时空，经历着令人难以想象的残酷环境。


【资料图】

在我们真实世界，存在这样的地方吗？其实，具有一定科学常识的朋友，就知道《三体》里描述的三体人世界，是以距离我们约4.3光年的一个恒星系统为背景创作的，那里真的有三颗太阳，也就是由三颗恒星组成的一个三合星系统。

这个三合星系统被称为南门二，又叫半人马座α星，由A、B、C三颗恒星组成，其中的老大A是一颗质量与太阳相当的恒星，由于是距离我们很近，因此很亮，视星等达到-0.01等；老二B比太阳稍小，质量约太阳的0.9倍，亮度也要暗一些，视星等约1.33等。

由于A、B两星距离较近，只有约36亿公里，只相当太阳到天王星和海王星之间的距离，因此在我们位置肉眼看到的南门二，实际上是这两颗星重叠的亮度，达到视星等-0.27等，是全天第三亮的恒星。

老三C是其中最小的一颗恒星，而且小得不成比例，质量只有太阳0.122倍，亮度也很弱，视星等只有11等左右，人眼是根本看不见的，需要借助大型天文望远镜才能够看到。

这颗C星才是距离我们真正最近的恒星，只有4.22光年，因此人们把它称为“比邻星”，从宇宙尺度来看，是近在咫尺的邻居。

这个三合星系统并不像《三体》描述的那样，运行没有一点规律，而是很有规律。老大老二距离较近，相互玩着二人转；而而比邻星则在远达0.2光年的地方，围绕着老大老二这个系统公转，转一圈需要547000年。

《三体》小说虽然是以这个三合星系统为背景写的，但也仅仅将这个三合星系统当作一个引子，其中的天体环境和故事情节就完全是虚构创作出来的了，什么三体人、恒纪元、乱纪元，三个太阳无规律的肆虐着那个世界，都是作者的奇思妙想，并不是南门二系统的真实情况。

最新观测研究发现，距离我们最近的比邻星至少有三颗行星相伴，按照行星编码规则，分别称为比邻星b、比邻星c、比邻星d。但人们对那里的状态迄今知之甚少，因为即便在大型天文望远镜中，比邻星也只能看到一个暗淡的红色亮点，连星体的圆面都无法看到，行星就更完全看不见了。

人类发现这些行星，是通过它们运行对恒星产生了遮光现象和引力摄动，科学家们通过这些现象产生的光谱细微变化，分析计算出其拥有行星的大致情况，再通过科学建模，就对比邻星及其所属的行星有了一个基本了解，并认为比邻星b可能有生命存在。

比邻星是一颗红矮星，质量只相当于太阳的约九分之一，直径约太阳的七分之一。由于红矮星核心压力小，核聚变剧烈程度较低，因此亮度弱。比邻星表面温度约2800K，不到太阳的一半，亮度只有太阳的千分之一点五五。

这样，比邻星b虽然距离主恒星只有约700万公里，只相当于水星与太阳距离约12%，但却和地球一样，处于自己主恒星的宜居带。所谓宜居带是指恒星与行星在一个恰当距离，这个距离形成的行星表面温度适宜液态水的存在。

由于比邻星b距离主恒星太近，研究认为它可能像月球被地球潮汐锁定一样，已经被比邻星潮汐锁定，就是自转与公转同步，一面一直朝着比邻星，另一面一直背着比邻星。这样背阳一面与向阳一面温度就是冷热两重天，向阳一面温度永远较高，而背阳一面永远都是酷寒，没有季节变化。

也有一种猜想，比邻星b像水星一样与太阳形成3:2的轨道共振，就是围绕着太阳公转两圈，自己自转三圈，这样就不是一面一直朝着太阳了，有了季节变换，环境气候就好了很多。比邻星b公转周期为11.2天（地球日，后同），如果形成3:2轨道共振，自转周期就是7.46天。

如果比邻星b表面有液态水和浓厚大气存在的话，就有可能存在生命。当比邻星b在被比邻星潮汐锁定的情况下，这些生命很可能生存在晨昏圈带，也就是在太阳照耀着的白天与照不到的黑夜交界处；如果比邻星b形成了3:2轨道共振，则环境相对温和很多，平均温度将与地球相当，这样，生命存在的可能性和地域会更大。

那么，比邻星b上的生命会像《三体》描述的那样恐怖吗？

绝对不会。因为比邻星是在一个稳定的三合星系统中，围绕着A、B两颗主星系统公转，547000年才转一圈。比邻星b上的生命如果有视力的话，看到的只是一颗太阳，就是比邻星；因为另外两颗太阳距离比邻星b有0.2光年，看起来只是一颗比金星更亮一点的星星而已，视星等约为-6.66等（金星为-4.6等）。

因此，在比邻星b上的生命，永远也不会体会到《三体》科幻小说中乱纪元的那种恐怖，它们只会看到天上有一个太阳，或一直一动不动的照耀着（潮汐锁定情况下），或每隔7.46个地球日升起落下一回（3:2轨道共振情况下），过着《三体》中所谓“恒纪元”的温润日子。

那么，比邻星生命比地球生命还舒服吗？不，其实那里的环境比地球恶劣多了，导致这种恶劣的原因，主要是红矮星具有耀星特质。所谓耀星是指一种变星，其亮度常有不可预测的变化，有时在几分钟内改变几个星等，随后又会慢慢复原。

这种亮度变化是由于恒星色球层上大规模耀斑爆发造成的，这种剧烈的爆发，会伴随着强大的射电乃至X射线爆发，因此，这种爆发对生命是致命的。

比邻星就是一颗典型的耀星，2019年，科学家们观测到那里爆发了一个巨大光学耀斑，总能量输出达到16亿亿亿焦耳，相当于3000亿颗广岛原子弹同时爆炸，这种辐射到达仅距离700万公里的比邻星b，对生命的打击将是毁灭性的。

这种巨大能量耀斑爆发也会出现在我们的太阳上，但一般要十到二十年才会发生一次，我们地球距离太阳是比邻星b距离比邻星的20倍，因此威胁小多了；而在比邻星上，这种爆发每隔几周就会发生一次，这是比邻星b生命存在与否的最大威胁。

正因为如此，科学家们认为，比邻星b的环境能否允许生命的存在还不能确定，即便有生命存在，也可能是一些极为低级的生命，它们或许存在于晨昏圈一带，或许隐藏在深海里或地底下，才有可能躲过这些频繁爆发的致命辐射。

这样说来，比邻星b上即便有生命存在，生存环境虽然没有《三体》小说中描述得那么恐怖，生存繁衍也是十分不易。如果那里有《三体》中描述的“或级科学家”的话，它们观测到太阳巨大耀斑爆发，发出的警告将不会是“立即脱水”，而是“立即下潜”或“立即钻入地下”。

2022年2月，天文学家们发现了比邻星第三颗行星比邻星d，这颗行星距离主恒星更近，只有433万公里，质量只有地球约四分之一，5.12天就绕比邻星公转一周，是迄今发现太阳系外最小的行星。研究认为，这颗行星上也可能存在液态水和生命，今天就不展开说了。

总之，海内存知己，天涯若比邻，人类对这个最近的恒星邻居充满了兴趣和好奇，盼望着那里有我们的知音。

比邻星的年龄比太阳还大些，约为48.5亿岁，因此，那里的生命起源或许比地球还要悠久。而红矮星的寿命都超长，比邻星的寿命可达千亿年以上，甚至万亿年，比太阳寿命长了几百倍，因此，那里的生命将会有比太阳系更长久的发展空间。

但这一切的真实样子，现在我们还无法知晓，只能等待人类科学不断进步，观测手段提升到足够强大，或者能够派出探测器到现场一观，才会知道。这个时间需要多久呢？这是另一个话题，有兴趣的朋友可以注意时空通讯后发文章，一起讨论。

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关键词： 轨道共振 科学家们

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