《沙丘》：阿拉斯的氣候可以告訴我們尋找宜居系外行星的情況
時間：2025-11-25 11:24:20 來源：桑間濮上網 作者：焦點 閱讀：919次
《沙丘》：阿拉斯的氣候可以告訴我們尋找宜居系外行星的情況（圖片來源：uux.cn/華納兄弟）
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（Michael Farnsworth，Sebastian Steinig，阿拉Alex Farnsworth）：弗蘭克·赫伯特的氣候成都成華外圍收費如何vx《1662+044+1662》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達《沙丘》是一部以環境信息為核心的史詩級科幻故事。小說和電影以沙漠星球阿拉斯為背景，可告況不同的尋找系外行星角色都夢想著將其轉變為一個更綠色的世界——就像一些人今天對火星的設想一樣。
我們使用氣候模型對阿拉斯進行了調查，宜居這是沙丘斯的訴們一個類似于天氣預報的計算機程序。我們發現，阿拉早在氣候模型存在之前，氣候赫伯特就已經創造了一個非常準確的可告況世界——即使不適合居住，也會適合居住。尋找系外行星
然而，宜居阿拉斯基并不總是沙丘斯的訴們一片沙漠。在沙丘傳說中，阿拉91%的氣候成都成華外圍收費如何vx《1662+044+1662》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達地球曾經被海洋覆蓋，直到一些古老的災難導致了沙漠化。剩下的水被沙鱒進一步清除，沙鱒是一種被帶到阿拉斯基的入侵物種。這些物質大量繁殖并將液體帶入地下深處的洞穴，導致地球變得越來越干旱。
使阿拉斯干涸的沙鱒是電影中出現的巨大沙蠕蟲的幼蟲階段。（圖片來源：uux.cn/華納兄弟）
為了了解大海洋對地球的氣候和宜居性意味著什么，我們現在使用了相同的氣候模型——在不改變其他因素的情況下放入海洋。
當Arrakis的大部分地區被洪水淹沒時，我們計算出全球平均溫度將降低4°C。這主要是因為海洋給大氣增加了水分，從而導致更多的雪和某些類型的云，這兩種云都將太陽的能量反射回太空。但這也是因為地球上的海洋和（我們假設）阿拉斯基島上的海洋會釋放“鹵素”，通過消耗臭氧來冷卻地球，而臭氧是一種強效的溫室氣體，阿拉斯基島的溫室氣體含量將遠遠超過地球。
作者從書籍和沙丘百科全書中收集信息，建立他們的原始模型。然后，他們增加了一個平均深度為1000米的海洋。（圖片來源：uux.cn/Farnsworth等人，CC BY-SA）
不出所料，海洋世界的濕度高達86倍，因為海洋蒸發了大量的水。這意味著植物可以生長，因為水不再是一種有限的資源，就像在沙漠阿拉斯基一樣。
一個更潮濕的世界會更穩定
海洋也降低了極端溫度，因為海水的加熱和冷卻速度比陸地慢。（這也是被海洋包圍的英國冬季和夏季相對溫和的原因之一，而遠離內陸的地方夏季往往更熱，冬季則非常寒冷）。因此，海洋星球的氣候比沙漠世界更穩定。
沙漠和海洋阿拉斯，正如作者的氣候模型所模擬的那樣。（圖片來源：uux.cn/Seb Steinig/Climate Archive）
在沙漠阿拉斯基，溫度將達到70°C或更高，而在其海洋狀態下，我們將有記錄以來的最高溫度定為45°C左右。這意味著即使在夏天，阿拉斯基的海洋也可以居住。森林和可耕種的作物可以生長在（仍然寒冷和多雪的）兩極之外。
然而，也有一個缺點。熱帶地區將受到大型氣旋的沖擊，因為巨大溫暖的海洋將含有驅動颶風所需的大量能量和水分。
尋找宜居行星
所有這些都不是一個完全抽象的過程，因為在遙遠星系中尋找宜居“系外行星”的科學家也在尋找這類東西。目前，我們只能在太空中使用巨大的望遠鏡來探測這些行星，以尋找那些在大小、溫度、可用能量、蓄水能力和其他因素上與地球相似的行星。
無論是沙漠還是海洋，阿拉斯都比我們發現的任何其他行星都更適合居住。（圖片來源：uux.cn/Farnsworth等人，CC BY-SA）
我們知道，在宇宙中，沙漠世界可能比類地行星更常見。具有潛在維持生命海洋的行星通常會在所謂的“金發姑娘區”發現：距離太陽足夠遠，以避免太熱（比熾熱的金星遠），但距離足夠近，以避免一切凍結（比木星的冰衛星木衛三近）。
研究發現，對于擁有大海洋的行星來說，這個宜居帶特別小。它們的水要么完全凍結，從而使地球變得更冷，要么作為失控溫室效應的一部分蒸發，在這種效應中，一層水蒸氣阻止熱量逃逸，使地球變得越來越熱。
因此，沙漠行星的宜居帶要大得多，因為在外邊緣，它們的冰雪覆蓋較少，吸收更多的太陽熱量，而在內邊緣，水蒸氣較少，因此溫室效應失控的風險較小。
同樣重要的是要注意，盡管與當地恒星的距離可以給出一顆行星的一般平均溫度，但這樣的平均值可能會產生誤導。例如，沙漠和海洋阿拉斯基的平均溫度都適合居住，但海洋星球上的日常極端溫度要適宜得多。
目前，即使是最強大的望遠鏡也無法在這個細節上感知溫度。他們也無法詳細了解大陸在遙遠行星上的排列方式。這可能再次意味著平均值具有誤導性。例如，雖然我們模擬的阿拉斯基海洋非常適合居住，但大部分土地都在極地，全年都在雪下，因此可居住土地的實際數量要少得多。
這些考慮在我們自己遙遠的未來可能很重要，屆時地球將形成一個以赤道為中心的超級大陸。這塊大陸將使地球變得太熱，哺乳動物和其他生命無法生存，可能導致大規模滅絕。
沙漠阿拉斯適合居住——只是。（圖片來源：uux.cn/Funcom）
如果宇宙中最有可能宜居的行星是沙漠，那么它們很可能是非常極端的環境，需要重要的技術解決方案和資源來實現生命——例如，沙漠世界可能沒有富氧大氣層。
但這并不能阻止人類的嘗試。例如，埃隆·馬斯克和太空探索技術公司雄心勃勃，要在離我們最近的沙漠世界火星上建立一個殖民地。但他們將面臨的許多挑戰只是強調了我們自己的地球作為文明的搖籃是多么重要——尤其是在海洋豐富的世界可能沒有我們希望的那么豐富的情況下。如果人類最終在其他世界殖民，他們很可能不得不處理許多與《沙丘》中的角色相同的問題。
(責任編輯：熱點)
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