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有没有这样一种行星,其上面所有地方都是全天白昼?

当年阿西莫夫和《惊奇科幻》的主编聊天时谈到了爱默生的一段话:“设若苍穹繁星,千年仅得一见,试问世间凡人,又当如何赞叹,且将这片刻记忆,千秋万代流传?”

年仅 21 岁的阿西莫夫于是用这句话作为灵感写下了之后被评为“史上最佳科幻短篇小说“的巨作 Nightfall。阿西莫夫晚年和罗伯特·西尔伯格合作将这部小说扩展成了长篇小说,即我们现在所知的《夜幕低垂》。

这个故事发生在一个叫作凯葛的行星上,这颗行星周围有六颗恒星,行星上从未体验过黑夜。一位天文学者无意中预测出每 2049 年这个世界将会因为日蚀出现一次黑夜。同时考古学家发现这个行星之前曾有高度发达的文明,只是每隔 2000 多年就会毁灭。在这一背景下,阿西莫夫描绘了行星上的人类社会逐渐接近黑夜,人们因恐惧丧失自我摧毁文明的过程。

法国天体物理学家雷蒙德非常喜欢这则故事,开始尝试计算这样的凯葛行星是否可能真实存在,并利用计算机模拟设计了几种情况。

为了满足全天白昼,雷蒙德构思了由好几颗恒星围绕一个中央天体公转的模型,他计算出这样的恒星环如果每颗恒星和太阳类似那么要轨道稳定需要至少 7 颗恒星。

他的几个“设计”包括

凯葛 2 号:

中心是质量为太阳几千倍的黑洞,周围有 8 颗和太阳类似的恒星均匀分布,在直径 40 天文单位的轨道上绕黑洞旋转。在恒星环和黑洞之间一半的距离有一颗红矮星绕黑洞而行,距离红矮星 0.2 天文单位有一颗类似地球的行星绕红矮星而行,这颗行星是潮汐锁定的,因此其“向阳面”永远被红矮星照耀,“背阳面”被恒星环照耀。

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凯葛 3 号:

同样的黑洞,同样的公转轨道,上面均匀分布了 12 颗和太阳类似的恒星,在距离其中一颗恒星 1 个天文单位处有一颗“地球”。如果地球公转方向和恒星环公转方向相反且周期恰当,地球将永远沐浴在阳光之下。

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凯葛 4 号:

同样的黑洞,两个恒星环,内环直径 2 天文单位 8 颗太阳,外环直径 10 天文单位 8 颗太阳,地球在两个环之间绕黑洞运行。

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凯葛 5 号:

和 4 号类似,只是外环的直径拉大到 40 天文单位,8 颗太阳被 8 颗蓝巨星代替。

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这些设定都是从轨道动力学来说是稳定的,而且满足所有地方都是白昼的设定,当然,要 2000 多年出现一次黑夜就更困难一点,但是可以想象这个地球有几个大型月亮,在极偶然的情况下会发生多重日蚀挡掉所有光源。

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