地球流浪到比邻星靠谱吗？南门二A或更适合

春节期间，《流浪地球2》爆火，

口碑爆棚，票房大卖，

不愧是中国科幻电影天花板。

故事的背景是，

太阳极速老化，加速膨胀，

地球100年后将被太阳彻底吞没。

（顺便了解下真实的太阳的未来）

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亡球灭种之际，

人类提出“流浪地球”计划，

“带球”逃离太阳系，

开启长达2500年的宇宙流浪，

目标是4.24光年外的

半人马座α星之比邻星。

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众所周知，

半人马座α星是三体人的家园。

那里环境恶劣，

以至于三体人才想着入侵地球。

但那毕竟是小说，

真实的半人马座α是怎样的？

地球流浪计划靠谱吗？

 01 

半人马座α星紊乱吗？

在《三体》小说中，

三体世界有三颗恒星，运行没有规律，

随时会使星系中的文明遭遇灭顶之灾。

现实中的半人马座α星也是如此吗？

其实，并非如此。

半人马座α星（也叫南门二）

的确由三个恒星组成，

他们分别为A星、B星和C星（比邻星）

但他们构成的不仅是三星系统，

更是复合的双星系统：

首先，A星和B星构成相互绕转的系统，

然后，C星围绕这个双星系统公转。

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这一运行关系是由恒星之间的

距离和质量关系决定的。

A星和B星，

最近距离是11.2 AU（16.8亿公里），

大约相当于太阳和土星之间的距离；

最远距离是35.6 AU（53.3亿公里），

相当于太阳和冥王星之间的距离。

平均距离是23 AU。

（由于A、B星距离太近，而他们距离地球又太远，因此在地球上仅凭肉眼不能将它们分辨开来。他们看上去是一个非常亮的恒星，古人将其命名为南门二，是仅次于天狼星和老人星的夜空中第三亮星。）

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而C星（比邻星）距离A、B星很远，

约15055 AU （0.23光年）。

AU，即天文单位，

其数值为地球和太阳间的平均距离，

约1.5亿公里。

关于这三颗恒星的质量，

A星为1.1太阳质量，

B星为0.91太阳质量，

C星仅为0.123太阳质量。

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因为A、B距离近，质量差不多，

故相互绕转，

其公转周期为79.91年；

因为C的质量比A、B星轻很多，

又距离A、B星很远，

故只能围绕A、B星公转，

其周期约为547000年。

据此，三体人所在的恒星系，

虽然以半人马座α星为原型，

但真实的半人马座α星，

其整个星系的运动轨迹是不复杂的，

也谈不上紊乱。

 02 

比邻星的行星宜居吗？

作为太阳系最近的邻居，

半人马座α星有适合居住的星球吗？

在《三体》推出整整10年后的

2016年，科学家竟然真的在比邻星中

发现了行星的踪迹，

这就是比邻星b（Proxima b）。

2020年，科学家又发现了一颗行星，

被命名为比邻星c。

2022年，科学家发现了第三颗行星，

被称为比邻星d。

（图为比邻星系，比邻星b轨道半径为0.047AU，比邻星c轨道半径为1.5AU，很明显，比邻星c是不宜居的，故本文不做讨论。）

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据了解，

比邻星b质量约为地球的1.3倍，

半径约为地球半径的1.1倍，

公转周期约11.2天，

表面温度为-39℃，

距比邻星约700万千米（0.047AU）。 

相较之下，距离太阳最近的水星的

轨道半长轴为0.39天文单位。

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虽然比邻星b距离母恒星很近，

但由于比邻星本身是颗红矮星，

质量为太阳的0.123倍，

光度仅为太阳的1.55‰，

表面温度2800K，不到太阳的一半，

这使得行星比邻星b仍然处于

比邻星的“宜居带”。

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但由于比邻星b离母恒星太近了，

因此它有可能被潮汐锁定，

就像月球被地球潮汐锁定一样，

一面一直对着母恒星，

一面则一直处于黑暗之中。

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即便不像月球之于地球那样，

公转周期等于自转周期；

大概也会像水星之于太阳那样，

两个公转周期等于三个自转周期。

如果这样的话，

比邻星b上的气候环境会更加温和，

平均温度接近地球。

（行星比邻星b的表面状况美术概念图，远处地平线上的大恒星是比邻星，它的右上方两个较小的亮点是半人马座αA和半人马座αB）

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然而，拥有适宜温度的宜居带

就一定宜居吗？

当然不是！

除此之外，

还与恒星耀斑和行星磁场有关。

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众所周知，

在太阳的局部区域，经常有耀斑发生，

然而，从规模和频率上看，

比邻星（M型恒星）的耀斑

比太阳（G型恒星）的耀斑

规模要大得多，也频繁得多。

（与太阳这类G型恒星不同的是，K型和M型恒星有着更频繁的耀斑活动，且由于这些恒星比太阳更小，其宜居带也会更窄，所以，在K型和M型恒星周围，生命存在的条件要更加苛刻些。）

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2016年3月，

科学家观测到比邻星的一次超级耀斑，

它的热辐射能是通常耀斑的10倍，

光学波段能量是通常耀斑的30倍。

这个超级耀斑爆发时，

比邻星的星等增加到6.8等。

（从半人马座比邻星b上看到的恒星耀斑艺术想象图）

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2019年5月，

比邻星表面出现的一个超级耀斑

更是令人吃惊。

7秒之内，比邻星的亮度暴增1.4万倍，

大概相当于人类有记载以来

最大太阳耀斑的100倍。

考虑到比邻星b到比邻星的距离

是地球到太阳距离的1/20，

在如此频繁和高能的比邻星风暴袭击下，

比邻星b要想诞生出生命，

必须满足一个条件，

那就是拥有强大的磁场。

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问题是，比邻星b的磁场强大吗？

我们可以拿水星做下对比，

如果水星之于太阳，

犹如比邻星b之于比邻星，

而水星的磁场强度

只有地球磁场强度的1/100，

那么，很明显，

比邻星b的磁场强度很低。

在行星磁场强度很低，

而母恒星风暴又很强的情况下，

比邻星b是很难产生大气层的，

也是很难诞生出生命的。

考虑到它的地表温度和地球差不多，

即便有生命诞生，

也不会是人类。

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综上，比邻星b虽然处于宜居带，

但其所处的环境过于恶劣，

因此是谈不上宜居的。

 02 

地球流浪到半人马座α的

A、B星周围，靠谱吗？

既然比邻星系不宜居，

那么就来看看半人马座α的A、B星。

先来看看这个双星系统的距离，

如前文所述，

其最近距离为11.2个天文单位，

远大于地球与太阳之间的1个AU。

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再来看A星，

它的质量和半径比太阳稍大一点，

但他们都属于G型星，

这意味着恒星风暴不会太强太频繁。

最后看B星，

它的质量和半径比太阳稍小一点，

但它是K型星，这意味着

它的恒星风暴比A星更强更频繁。

综上，对流浪的地球来说，

A星是最好的母恒星选择。

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天文学研究已证实，

宇宙中的恒星

多数不会像太阳一样“孤独地”运转，

而往往会伴随另一颗恒星，

并且两者相互环绕运转。

但也有科学家认为，

太阳也是双星系统，它有一个伴星，

每隔2600万年回归一次，

地球的周期性物种大灭绝就是其造成的，

不过目前尚未有证据证明其存在。