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永久的白天与黑夜!距地球48光年,天文学家确认一颗被锁定的行星

太空中正在上演一场没有硝烟的暗战,激烈程度远超很多人的想象。当下,大国之间的博弈早已不局限于我们脚下的土地,这股竞争的浪

太空中正在上演一场没有硝烟的暗战,激烈程度远超很多人的想象。

当下,大国之间的博弈早已不局限于我们脚下的土地,这股竞争的浪潮已经向着外太空蔓延。就在2024年上半年,国际航天领域的竞争可以用“白热化”来形容。

拿美国的“阿尔忒弥斯计划”来说,他们正拉拢几十个国家,试图垄断未来月球资源的开发标准。与此同时,中国在2024年5月成功发射了嫦娥六号探测器,更是历史性地完成了月球背面采样返回的壮举。中国还在稳扎稳打地推进“国际月球科研站”计划,吸引了众多拉美以及非洲国家加入。

大家争夺的核心焦点究竟在哪里?答案是月球南极极其珍贵的水冰资源,以及潜在的稀有矿藏。谁能率先在月球乃至更远的深空站稳脚跟,谁就能在下一个百年的战略格局中占据绝对的主导权。美国为了维持自身的霸权地位,不仅对中国航天实施严密的技术封锁,甚至在各种国际场合大肆渲染所谓的“太空威胁论”。

这种充满猜忌与对抗的零和博弈思维,就像是一道无形的枷锁。这道枷锁正试图将人类的未来,死死锁定在内耗的轨道上。

当我们为了一颗小小卫星上的资源争得不可开交时,宇宙深处却在上演着远比人类社会残酷亿万倍的真实物理现实。在浩瀚的星海中,有一种被称为“潮汐锁定”的极端天文现象。它如同宇宙级别的枷锁,无情地剥夺了一颗行星的全部自由。

过去,天文学界一直在理论层面探讨这种现象。直到2024年3月28日,《天体物理学杂志》发表了一项震撼天文学界的研究成果。由北京大学学者吕新通领导的国际研究团队正式宣布,他们确认了一颗距离地球48光年的系外行星,正处于被主恒星“潮汐锁定”的状态。这颗行星的编号为LHS 3844b。

这是人类历史上,第一次掌握了行星被潮汐锁定的确凿观测证据。

要理解这个重大发现,我们需要先弄懂什么叫做潮汐锁定。拿我们每天都能看到的月球来说,无论在每月的哪一天,月球永远只用同一个面孔对着地球。我们在地球上永远看不到月球的背面。这就是潮汐锁定的典型表现。天体的自转周期与公转周期在引力的长期拉扯下变得完全一致。

LHS 3844b的情况非常类似,只不过它面对的不是地球,而是一颗狂暴的恒星。

人类探索系外行星的历程充满了艰辛。自1992年科学家发现第一颗系外行星以来,天文观测技术突飞猛进。截至2024年4月,美国国家航空航天局(NASA)的确认数据已经突破了5600多颗。我们曾满怀希望地以为,在这五千多方世界里,一定藏着无数个鸟语花香的“第二地球”。

现实却给了我们狠狠一击。目前发现的类地行星中,有很大一部分都围绕着“红矮星”运行。LHS 3844b的宿主恒星正是一颗体积偏小、光芒暗淡的红矮星。由于红矮星散发的热量实在太少,行星必须靠得非常非常近,才能获得一丝温暖。

LHS 3844b距离它的宿主恒星到底有多近?这颗星球围绕恒星公转一圈,仅仅只需要11.8个小时。这距离近到了一个极其危险的临界值。强大的恒星引力如同巨兽的利爪,死死拽住这颗可怜的行星。最终,LHS 3844b的自转被彻底“刹车”,它只能永远用同一面朝向那颗炽热的恒星。

这种状态造就了一个无法想象的恐怖炼狱。这颗星球上彻底失去了四季更迭的轮转,白天与黑夜也成为了永恒的定局。

面向恒星的那半个半球,是永远不会落山的白昼。那里的地表温度常年高达1000摄氏度以上,坚硬的岩石都被烤成了沸腾的岩浆。而背对恒星的另外半个半球,则是永世不见天日的无尽黑夜。那里的温度极寒,低至零下270摄氏度,几乎逼近了宇宙的绝对零度。

冰火两重天,在这个世界里被演绎到了极致。

那么,科学家又是如何在距离48光年之外的茫茫宇宙中,看清这一切的呢?依靠现有的望远镜,我们根本无法直接看清系外行星的地表细节。它们不仅个头微小,散发的光芒更是微乎其微。

为了破解这个难题,天文学家们展现出了惊人的智慧。他们找到了一种叫做“行星热相曲线检验”的特殊方法。这种方法的核心逻辑非常巧妙:通过测量行星表面的温度分布,来反推它的自转状态。

LHS 3844b最初是在2018年被TESS空间望远镜发现的。到了2019年,著名的斯皮策太空望远镜对它进行了长期的红外辐射观测,收集了极其珍贵的热量数据。

吕新通团队的研究人员仔细分析了这些历史数据。他们构建了一个极其复杂的岩质行星表面热辐射模型,研究过程必须要排除大气层的干扰。

如果一颗行星拥有大气层,狂风就会将向阳面的热量吹向背阴面,从而平衡整个星球的温度。这种热量传递会让温度数据变得极其复杂,无法准确判断自转状态。

幸运的是,观测数据表明LHS 3844b的大气层极其稀薄,甚至完全没有大气层。这就意味着,它是一颗完全裸露的岩石星球。

研究人员将斯皮策望远镜捕捉到的真实温度数据,与他们建立的多种自转模型进行反复比对。比对结果令人惊叹:实际观测到的极端温差曲线,仅仅只与“永久白天与黑夜”的模型完美吻合。这颗行星的轨道近乎完美的圆形,且没有哪怕一丝一毫的自转偏差。

在这无可辩驳的数据面前,天文学界最终确认了这个残酷的物理事实。

这项发现不仅仅是天文学上的一个里程碑,它更像是一面镜子,映照出人类自身的生存处境。