格利澤710,人類延續的希望

是受幾十億年後太陽要熄滅時,最後一代人類可以做些什麼?這個問題啟發。

只要人類文明能延續下去,根本不用為困死在太陽系內因為太陽主序星階段結束而滅亡,我不想扯那些老生常談的理論或者科幻。我只想強調如果人類的技術實在進步緩慢也別擔心,135萬年後宇宙賜予人類文明一個恆星際移民良機——目前距離63.2光年的格利澤710將於135萬年後穿過太陽系的奧爾特雲,距離太陽最近時只有9000-13000AU相當於0.14-0.2光年。這無疑比目前和其他恆星的距離近的多。格利澤710是一顆K型光譜主序星,質量大約為太陽的60%。

根據這些已知情況就能做一些有趣的分析,首先大家最關心的可能是壽命,畢竟要是移居的恆星系統壽命比太陽更短豈不是勞命傷財一場空?眾所周知恆星的壽命(主序星階段)和其質量有關,質量越大壽命越短,質量越小壽命越長。人類已經對這規律進行了數學建模,能夠根據恆星質量來推算主序星壽命。關於這個計算請參見這個網站Stellar Lifetimes 根據計算60%太陽質量的格利澤710主序星壽命大約350億年,當然不確定格利澤710目前的年齡。不過毫無疑問,格利澤710比太陽長3.5倍的主序星壽命很有價值,剩餘的主序星壽命可能依舊比太陽長多。

其次是引力主導半徑(希爾球),這也很重要。直接影響具體的措施,如何被路過的格利澤710引力俘獲帶走,離開太陽系。幸運的是和恆星壽命一樣,也很容易找到計算公式和在線計算器。Hill Sphere這個是天體引力主導半徑在線計算器,上面也有計算公式。結算的結果是在近日點(9000-13000AU/0.14-0.2光年)時格利澤710的引力主導半徑為5263.2-7602.4AU (0.08—0.12光年)。這證明格利澤710路過太陽系時很可能會順手牽羊帶走一些太陽系外圍天體。奧爾特雲是太陽系的彗星倉庫,目前人們估計奧爾特雲有數十億直徑20千米以上的小天體,包括彗星、小行星、甚至很可能還有矮行星——在柯伊伯帶可能有超過200個矮行星級天體,而更遠的區域特別是奧爾特雲則更是可能有多達10000顆矮行星級天體,那些天體的直徑都不低於200千米。因為距離太陽遙遠,這些小天體富含水(冰)、氨、甲烷等揮發物、有機物能用來維持人類生命和製造推進劑。當然距離太陽遙遠,能源是大問題。然而可以從豐富的水資源里提取氘作為聚變燃料(參見現在的重水生產),雖然氘-氘聚變的能量比不上氦3強也比氘-氚聚變難點燃,但是燃料容易獲取。有能力載人抵達奧爾特雲天體,那必然掌握成熟的可控核聚變技術了。至於低重力問題可以通過內部建立旋轉棲息地產生離心模擬重力或者乾脆加固天體後加速整個天體自轉,挖空內部作為棲息地來解決。

假設格利澤710沒有行星,甚至矮行星、小行星、彗星都沒。那人類可以事先觀察計算分析哪些大型小行星或是矮行星容易被路過的格利澤710的引力俘獲。然後移居開發那些天體,坐等格利澤710的來臨,被其引力俘獲脫離太陽系帶走。考慮到前面計算得出的格利澤710近日點的引力主導半徑只大,這應該很容易實現。不過掌握小天體變軌技術還是很重要,以防萬一。雖然某小說里把地球插滿引擎來亞光速恆星際飛行是荒誕可笑的。然而在現實里改變彗星、小行星等小天體軌道早就是是認真嚴肅的科學,並非科幻。奧爾特雲天體上極其豐富的揮發物是極佳的推進劑來源,未來輕微的改變幾十千米甚至上百千米的小天體軌道不是問題。就算難以直接變軌還能通過質量更小的天體以適當的軌跡反覆飛掠進行動量交換,如同現在深空探測器常用的引力協助一樣。最終相對明顯的改變棲息地所在的大型小行星/矮行星,使其更容易被路過的格利澤710的引力俘獲。最好再通過變軌逐漸降低棲息地小天體繞格利澤710公轉的規定,最終使其接近到足以方便使用格利澤710的太陽能的距離。

而關於航行問題,就算以13000AU也就是大約0.2光年為基準,以1%光速航行也只需要20年就能抵達,無需人工冬眠或者搞世代船。要知道著名的代達羅斯計劃星際探測器航速可是12%光速。所以1%對核聚變推進輕而易舉,甚至核裂變核脈衝都可能達到,能讓更多人遷移。考慮到格利澤710巨大的引力主導半徑,實際上所需航程還會近的多(雖然遷居成功後得設法降低軌道靠近恆星以便使用太陽能,不過那是移民成功後的事了,慢慢來)。可惜的是格利澤710和太陽的交匯大約發生在135萬年後,不過地球因太陽膨脹變的不宜居大約是10億年後。如果人類文明延續不到135萬年後,那更不用擔心10億年後太陽開始的大災難了。

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