行星畅想曲——拥有生态圈的天体有多少种可能

没细看，但楼主设定的大部分情况都很难。在地球这种情形，也许我们的情况就是唯一的特例。要说明的是：

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gohomeman1 发表于 2011-3-25 12:44

                               
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这个新理论认为，要是没有土星拽着，木星就会一直向太阳靠近，这样内太阳系的四个类地行星就不可能出现了，甚至木星会变成非常靠近太阳的热木星，乃至于一头扎进太阳里。

正是由于土星存在，而且它的影响力也够高，才在木星向太阳靠近，把内太阳系的岩石盘面弄成很窄的一条最终诞生了四个内行星，然后还捎带犁了一把小行星带之后，才和土星一起双双向外走，最终到了今天的轨道位置。

而天海两个巨行星原本也离太阳“比较近”，由于木星和土星的作用，它们也被甩到了更远的位置，特别是海王星，直接就被甩到了大行星的最外围。

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如果这套理论是对的，那么有两种情况：

一、其他恒星系中，只有一个木星而没有土星，或者虽然有但距离太远起不了“向外拽”的作用，因此木星逐步靠近太阳，它和太阳之间的类地行星就没机会出现了，而在木星之外，也基本都是类木的巨行星。

二、其他恒星系中，虽然有个土星与木星为伴，但是质量较小作用有限，不足以把木星“向外拽”，只能延缓其向太阳靠近的趋势，或者顶多在木星比较靠近太阳的位置比如宜居带内最终拉住它，使木星的轨道基本稳定，这样一来内太阳系出现类地行星的概率就会很小甚至同样没有。产生生态圈的“重任”就只能托付给木星或土星的大卫星了。

以上是目前的看法。

回复 15# gliese581

再说一下密近双星，不知道大家考虑过没有。我们可能只想到，远一些的地方，还是存在宜居带的。但是大家再细想一下，要让密近双星稳定存在，我们需要它们是两颗类太阳恒星，比如像南门二的双星。最稳定情况是，行星轨道与双星轨道同面，这样的轨道基本稳定。假如双星间距为0.1~0.2AU，在1.8AU处的类地行星大概还可以。
然而，这样的系统，由于存在掩食，照耀在行星上的辐射会以周为单位持续变动，而且波动幅度达70%，宜居带还能稳定吗？
假如存在较大的轨道倾角，由于双星关系，行星轨道很容易变得混沌，就更不用说了。

说实话，本世纪现在天文学的几大研究方向（前沿）就是：
1、黑洞等极端天体
2、暗物质、暗能量
3、系外行星和系外生命

回复 21# 智子

假如形成了三个巨行星，早已模拟过，会出现三体混沌；假如气体盘不是被较快的吹散，气体本身的引力就会导致类木行星向恒星靠近（我们太阳系也发生过，不过木星刚好止步回去了）

不过由于银河系中恒星多达4000亿颗（至少2000亿），所以类地行星还是很多的。其中不排除类木行星刚好在宜居带中，其卫星本身就有类地行星这么大。

回复  gliese581

再说一下密近双星，不知道大家考虑过没有。我们可能只想到，远一些的地方，还是存在宜居带的。但是大家再细想一下，要让密近双星稳定存在，我们需要它们是两颗类太阳恒星，比如像南门二的双星。最稳定情况是，行星轨道与双星轨道同面，这样的轨道基本稳定。假如双星间距为0.1~0.2AU，在1.8AU处的类地行星大概还可以。
然而，这样的系统，由于存在掩食，照耀在行星上的辐射会以周为单位持续变动，而且波动幅度达70%，宜居带还能稳定吗？
假如存在较大的轨道倾角，由于双星关系，行星轨道很容易变得混沌，就更不用说了。gohomeman1 发表于 2011-3-25 23:52

                               
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如果你还有印象，我以前推荐过一部美国国家地理频道NGC的半科普半科幻的纪录片，第二集就是这种“密近双星在远处带一个类木行星，并有个有生态圈的大卫星”。

不过我始终对这种情况有怀疑，因为它包含了一对矛盾体——如果要保持行星轨道稳定就要尽量离得远，但是远了之后温度是否还够？我怀疑早就出了宜居带了。而如果要满足温度，尽量处于宜居带里，那就会非常靠近这对双星，那么行星的轨道就很难是稳定的。

PS：刚才问了一下群里的人，有说法是：
【密近型双星系统，如果有一颗行星，他的距离大概是双星之间距离的三、四倍也许就可以维持稳定轨道。】

不知对错，求证之。

回复  智子

假如形成了三个巨行星，早已模拟过，会出现三体混沌；假如气体盘不是被较快的吹散，气体本身 ...
gohomeman1 发表于 2011-3-26 00:02

                               
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    看来出现太阳系这样的局面，真的是比500万大奖还500万。也难怪西方一大堆的人产生发散性思维，往强人择理论乃至智慧设计论上想了。

说实话，本世纪现在天文学的几大研究方向（前沿）就是：
1、黑洞等极端天体
2、暗物质、暗能量
3、系外行星和系外生命
gohomeman1 发表于 2011-3-25 23:59

                               
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黑洞和暗物质暗能量那些，对解析宇宙起源和发展以及最终结局有帮助，不过要研究黑洞和奇点，就要和量子理论发生联系，比如量子引力之类的；暗物质暗能量，如果将来有观测方面的突破和进展，估计也要利用物质深层结构的微观理论来进一步解析。

而我最感兴趣的就是系外行星和地外生命，当然，不免还要往更科幻的地外智慧和宇宙其他文明方面想。

PS：有本新书《宇宙生物学》不知道你有没有兴趣，作者是个德国人，有欧洲航天机构的专业背景，书不大，一个小册子，内容比较简单，最后部分讲了卡西尼探测器对泰坦的检测等，可以当做一个新兴学科的入门读物，所以我觉得至少对我来说有些用。

回复 25# 智子

假如只有1个行星，而双星比较密近（0.1AU内），理论上3、4倍距离是够了。实际上，这样的轨道是持续变动的，与我们地球轨道的稳定性完全不可比。

                               
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其实这是很好的科幻题材。
就像《阿凡达》的场景，只不过存在2颗密近的恒星和一颗气态类木行星就是了。
在40亿年后，智慧生命终于在其卫星上诞生并发展出科技文明。但他们的天文学家发现，两颗恒星（一红一白）将在500年内发生合并，其实在此之前卫星的赤道地区已经无人居住了。但是他们的科技却还在我们的十九世纪末水平，航空刚刚萌芽，航天还是梦……

这个新理论认为，要是没有土星拽着，木星就会一直向太阳靠近，这样内太阳系的四个类地行星就不可能出现了，甚至木星会变成非常靠近太阳的热木星，乃至于一头扎进太阳里。

正是由于土星存在，而且它的影响力也够高，才在木星向太阳靠近，把内太阳系的岩石盘面弄成很窄的一条最终诞生了四个内行星，然后还捎带犁了一把小行星带之后，才和土星一起双双向外走，最终到了今天的轨道位置。

而天海两个巨行星原本也离太阳“比较近”，由于木星和土星的作用，它们也被甩到了更远的位置，特别是海王星，直接就被甩到了大行星的最外围。

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如果这套理论是对的，那么有两种情况：

一、其他恒星系中，只有一个木星而没有土星，或者虽然有但距离太远起不了“向外拽”的作用，因此木星逐步靠近太阳，它和太阳之间的类地行星就没机会出现了，而在木星之外，也基本都是类木的巨行星。

二、其他恒星系中，虽然有个土星与木星为伴，但是质量较小作用有限，不足以把木星“向外拽”，只能延缓其向太阳靠近的趋势，或者顶多在木星比较靠近太阳的位置比如宜居带内最终拉住它，使木星的轨道基本稳定，这样一来内太阳系出现类地行星的概率就会很小甚至同样没有。产生生态圈的“重任”就只能托付给木星或土星的大卫星了。

以上是目前的看法。
智子 发表于 2011-3-25 23:49

                               
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这是哪里的理论啊？！读着MK味道十足

回复 22# gohomeman1


    适居带行星轨道倾角大于一定度数(比如10度)的话，就可以没有恒星互掩的现象，光辐射维持稳定

回复 23# gohomeman1


    量子纠缠现象是重要度排名第一的！！！！

DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD

回复 33# 大少爷


    D？？

almighty god. create everything

回复 30# nngs

http://www.skyandtelescope.com/community/skyblog/newsblog/105108519.html

对于包括nngs在内的一切吐槽我已经早就习惯了，毕竟专业人士也是人。

其实这是很好的科幻题材。
就像《阿凡达》的场景，只不过存在2颗密近的恒星和一颗气态类木行星就是了。
在40亿年后，智慧生命终于在其卫星上诞生并发展出科技文明。但他们的天文学家发现，两颗恒星（一红一白）将在500年内发生合并，其实在此之前卫星的赤道地区已经无人居住了。但是他们的科技却还在我们的十九世纪末水平，航空刚刚萌芽，航天还是梦……
gohomeman1 发表于 2011-3-26 01:00

                               
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然后利用500年的时间疯狂地爬科技树，在红白太阳合并和爆发之前，给那个大卫星安装了聚变引擎，向着若干光年外最近的那个单一恒星飞去……

好吧，这算是《流浪地球》的双星版本吗

回复  gohomeman1


    适居带行星轨道倾角大于一定度数(比如10度)的话，就可以没有恒星互掩的现象，光辐 ...
sonic5188 发表于 2011-3-26 09:25

                               
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很好，又一个五百万大奖，又一个给强人择理论乃至智慧设计论添砖加瓦的结构……

回复  gohomeman1


    量子纠缠现象是重要度排名第一的！！！！
sonic5188 发表于 2011-3-26 09:26

                               
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    如果我群里的某个人没说瞎话的话，国内利用量子纠缠效应实现的远距离通信技术是领先世界的，据称已经达到10多公里的通信距离了。而且你肯定知道，由于量子纠缠的特性，保密特性极高，国防方面的前景无比广阔。