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科学|在太阳系隔壁，科学家发现一个适合居住的恒星系统

【科学|在太阳系隔壁，科学家发现一个适合居住的恒星系统】利用理论地球和火星进行模拟
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2012年 ， 天文学家们认为他们发现了一颗围绕半人马座阿尔法星B运行的候选系外行星 。不幸的是 ， 随后的分析表明它并不支持生命 ， 因为它离它的恒星太近了 。为了确定半人马座阿尔法星是否有适合居住的行星围绕它们运行 ， 科研团队进行了一场史无前例的模拟 ， 他们将一个模拟的地球和模拟的火星放在一起模拟成一个双星系统 。并且在其中设定了更多更加真实的数据模拟 ， 包括两者之间的引力作用以及潮汐作用 。
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在模拟中 ， 虽然这两颗行星的轨道平面倾角相似 ， 分别为23.4°和25.19° ， 但火星的倾角会随着时间的推移会发生更多的变化 。尽管地球倾角随时间变化的稳定性确保了气候的稳定 ， 但火星更为明显的变化是其从一个更温暖、更湿润的世界向今天这样一个寒冷、不适宜居住的地方转变的主要因素 。
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基本上 ， 地球倾角的变化是导致地球经历冰河时代和温暖时代的原因 。然而 ， 地球倾斜的进动是平缓而缓慢的 ， 在41000年的时间里 ， 倾斜幅度在22.1°到24.5°之间 。这些类型的长期转变为生命形式提供了足够的时间来适应和进化 。另一方面 ， 火星轴每200万年进动10°到60° 。当倾斜到10°时 ， 大气在两极凝结 ， 导致水蒸气和二氧化碳凝固 ， 使冰膨胀 。如果倾斜60度 ， 火星更有可能在赤道附近形成一个冰带 ， 否则那里会暖和得多 ， 夏季正午时地表温度高达35°C 。
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月球的存在也是一个因素 ， 因为它的引力有助于稳定我们的轴心 。如果没有月球 ， 地球与水星、金星、火星和木星之间的引力相互作用会导致我们的倾斜发生更剧烈的变化 。“如果我们没有月球 ， 地球的倾角可能会改变60度左右 ， 最终我们的星球就会向火星发展 。
但是这项模拟是基于两个双星系统进行演练 ， 虽然这项研究模拟了围绕这两颗恒星运行的外地球的变化 ， 但它主要关注的是一颗类似地球的行星 ， 它在B周围的宜居带中运行 ， 而A是其中的一颗 。虽然半人马座阿尔法星A在这次模拟中表现相对较好 ， 但结果对半人马座阿尔法星B来说并不令人高兴— ， 这表明类似地球的系外行星不太可能支持生命 。
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简而言之 ， 半人马座A和B的相互轨道距离与天王星和我们的太阳差不多 ， 在双星系统中它们属于非常接近的一种 。A与B的高椭圆轨道使它们在靠近时会产生巨大的引力 ， 从而会引起周围行星的轴向变化 。而在双新系统中 ， 即使是有像我们的月球这样的大型卫星的存在也没有改善模拟地球的情况 。事实上 ， 它使情况变得更糟 ， 因为它反而导致了轴向的不稳定 。
研究揭示了行星运行的复杂性
通过在双星系统中的地球和火星比较 ， 我们不难看出 ， 双星系统更加糟糕 ， 比如地球上每10万年一次的冰期 ， 它们可能每100万年发生一次 ， 但是情况会更恶劣 ， 持续的时间会更长 。据此 ， 研究小组确定 ， 87%的系外行星可能具有与地球相似的轴向倾斜度 ， 且倾斜度稳定在23.4° 。此外 ， 他们还发现 ， 在一般意义上的二元体系中 ， 行星的倾斜度缓慢变化的可能性大大增加 。一般来说 ， 在双星系统中 ， 恒星之间的距离较大 ， 而第二颗恒星对地球模型的影响较小 。行星自身的运动动力学支配着其他的影响 ， 并且倾角通常有一个较小的变化 。也就是说这样的行星支持生命的可能性比较大 。


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