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流浪地球?out了,科學家要用恒星引擎流浪整個太陽系!

2019-12-30 20:30 作者:徐德文科學頻道  | 我要投稿

假如在未來的某一天,一顆鄰近我們星球的超新星即將爆發(fā),向我們射來大量的重金屬雨,用炙熱的伽馬射線烹調(diào)我們的大氣層和海洋,我們該怎么辦?

帶著地球去流浪?去看看《流浪地球》吧,12000臺行星發(fā)動機同時轟鳴,噴射出強大的火焰,地球在絕望中悲壯啟航。




然而人類呢?生命呢?太慘了,零下80度的超低溫度,整個星球表面被凍結(jié),只有像白堊紀以前卑微的遠古祖先一樣,在地下過著暗無天日的生活。陽光呢?海洋呢?說好的面朝大海春暖花開呢?說好的生活質(zhì)量和美好未來呢?

什么都沒有了,所以這絕不是一個好的辦法,雖然這已是我們腦洞能想象出來的最靠譜的不靠譜辦法了。

然而時代在進步,人類的腦洞也在進步,最近美國伊利諾伊州州立大學天體物理學家馬修·卡普蘭(Matthew Caplan)就想出了一個更大的腦洞,我們不光要帶著地球去流浪,我們還要帶著太陽,帶著整個太陽系去流浪,一個也不落下,這樣我們就可以一直面朝大海春暖花開,不用轉(zhuǎn)移到地下去生活了。


卡普蘭提出了兩種形式的恒星級引擎,利用太陽的能量,驅(qū)動太陽系脫離目前的位置,到宇宙中流浪,甚至可以離開銀河系,到另一個星系去開辟美麗新世界。

一種驅(qū)動器叫西卡多夫推進器,類似于光帆飛船,需要建造一個比太陽大許多倍的巨大拋物面薄膜罩,將太陽輻射的光子反射回去,推動太陽系前進。但這種引擎有兩個硬傷很難克服。

一是會對地球造成很大影響。當?shù)厍蜻\行到光子被反射回來的區(qū)域時,熱量增加會導致地球變得更熱,很可能讓地球的氣候徹底崩潰;而地球運行到罩子后面時,陽光又被擋住了,很容易就把地球凍成一個大雪球。所以就只能垂直于太陽系的盤面來推動太陽,這很可能會羈絆我們流浪的腳步和方向。


二是效率太低,速度太慢。根據(jù)卡普蘭的測算,需要2.3億年,才能把太陽系推送到100光年遠的地方,堪堪能避過超新星的“滅殺”,雖然我們很樂意等待,但超新星肯定不怎么情愿,所以這個方法不怎么行得通。

這時候就輪到卡普蘭的大腦洞了,這是一個以卡普蘭自己名字命名的恒星引擎,一個巨大的雙引擎電磁核聚變驅(qū)動器。

首先需要在太陽周圍建設一個巨大的戴森環(huán)結(jié)構(gòu),反射陽光到太陽上的某一點,加熱太陽,使氫和氦脫離太陽表面;


然后將氫和氦收集起來,送到離太陽一定距離的巨大卡普蘭恒星引擎上,分離出來的氦泵入聚變爐里,變成近百萬度的氧噴射出去,作為推動太陽系運動的主要動力。

但這樣引擎勢必會墜向太陽,于是收集到的氫就可以大顯神威了,卡普蘭的另一個引擎是電磁引擎,負責將氫加速,射向太陽表面,以維持和太陽的距離。

根據(jù)卡普蘭的計算,這個引擎每秒鐘需要燃燒數(shù)百萬噸的氦,可以在100萬年的時間內(nèi),將太陽系整體移動50光年。目前的技術讓我們可以在超新星爆炸前數(shù)十萬到數(shù)百萬年前發(fā)出預警,這樣的速度基本可以讓地球逃脫超新星的“滅殺”活動了。


非常完美不是?然而,卡普蘭引擎并沒有用什么支架固定在太陽上,當然很可能也是因為不方便這么做。一方面用核聚變引擎噴出氧來做推力,另一方面又要用電磁引擎加速氫向反方向噴出,以維持和太陽的距離,既然引擎和太陽沒有接觸點,兩個方向相反的推力不管誰大誰小,只會推動引擎向前向后,要么墜入太陽燒毀,要么遠離太陽,如何能推動太陽系整體轉(zhuǎn)移呢?不知道讀者朋友們有什么看法,反正我是比較懷疑的。


根據(jù)卡普蘭的說法,這種引擎還可以讓我們的太陽系在銀河系里面掉個頭,來個轟轟烈烈的逆行,然后就可以和更多的恒星系打交道,讓人類更方便地殖民其它恒星系了;未來我們也可以憑借這項技術,搬到另外的星系去面朝大海春暖花開。


這項研究已發(fā)表在12月的《宇航學報》上。


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