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0.3 恒星系概况

    在距离银河系中心53万光年的星系际空间冥河星流(AcheronStellarStream)结构中有一颗第一星族星(PopulationIstars),光谱型K2V的橙矮星(OrangeDwarf),它正处于23亿年的青年时期。它原来的宿主星系是一个富含气体的年轻不规则银河系矮卫星系,后来被银河系的引力撕碎成为星流结构。这颗橙矮星很温和,不像红矮星一样不稳定,无情的用超级耀斑及其紫外辐射剥夺本就距离母星很近的宜居带内类地行星的大气,把生命扼杀在形成伊始。这颗橙矮星很稳定,可能因为其元素丰度与年龄原因,耀斑的频率极低,紫外辐射强度也不大,表面温度相对太阳来说较低,为5084K。质量约为太阳的82%,光度约为太阳的34%,直径约为太阳的73%,发出完美的亮橙色光芒。它叫做亮橙星(Orange)。亮橙星自转一周平均需要11.2地球日,金属丰度(Metallicity)-0.13。它的周围现在被发现有6颗行星,轨道离心率都很小,奇迹般地接近完美的圆形。目前亮橙星跟随星流正好运动到距离银河系盘面垂直距离50万光年的上方。

    6颗行星中最内一颗是一个9.1倍地球质量,1.8倍地球直径的超级地球,由于早期轨道扰动原因,在形成时被推到了半长轴只有亮橙星半径5.35倍的轨道上运行,大约在0.018个天文单位处,虽然它的轨道接近完美的圆形,但是却是唯一一个明显偏离恒星系盘面的行星,倾角约为20°。并且由于太过于靠近亮橙星,它的公转周期为0.997563地球天,接近地球上的一天。它的大气也早已被吹散,星球表面是个火热的地狱,白昼面温度接近1350K。这里的光照条件相当于地球上的约1016倍。这颗超级地球叫做艾伦星(Allen),这是因为在伊甸上看它非常好看。潮汐锁定的超级地球光照面有着闪闪发光的橙红色岩浆海,背面有着由于受热不均产生的巨大发光裂缝峡谷,还有不断从星球表面产生的气体脱出的气体尾迹,像一颗周而复始的红色大彗星,在白昼面可以明显看到。

    再往外是一颗质量地球15倍的类海王星气态行星宝石星(Gem)。从伊甸上看非常像一颗浑圆的蓝绿色宝石,可以看清盘面,最大时犹如地球上满月大小的20分之一。由于其大气散射阳光,甚至在伊甸白昼面,宝石星没有被照亮的盘面部分都可以看到。宝石星轨道半径在约0.61166个天文单位处,公转一周需要192.95个地球日,光照条件相当于地球上的90.9%。但是这里橙矮星系的雪线大概在1.6个天文单位处,所以宝石星可能是在形成期后期从外部移进内部。宝石星有着10小时的自转,由于形成初始自转较快,至今为止还没有被潮汐锁定。宝石星有着氢气、氦气、甲烷、水蒸气组成的大气层,大气层非常厚。大气层云顶平均温度232K,即零下40摄氏度,一个地球大气压处平均气温307K,也就是约34摄氏度。有着弥散且厚重的水蒸气云层。属于萨达斯基系外行星分类(Sudarskyextrasolarplanetclassification)中的第二类。宝石星缺乏传统意义上的表面,深入云层下随着压力与温度的迅速升高,在云顶下数百公里处便出现了处于临界状态的水,再往下便是上万公里的水层。宝石星还有着精致的动力学共振卫星系统,有7颗半径在100公里以上的小卫星,并且全部笼罩在宝石星强大的磁场内,其中最大的白色天使星(TheWhiteAngel),半径有4050公里,质量仅有地球的约21%,表面重力加速度为地球上的约60%。如果不是其围绕宝石星运行而是围绕亮橙星公转,其完全可以成为一颗行星。白色天使星有着能产生约为地球海平面处五分之一气压的大气层,这意味着液态水在其表面达到60摄氏度的时候便会沸腾。大气层中几乎没有温室气体,有少量氧气以及极其微量的甲烷与二氧化碳存在。总体上为87%的氮气与11%的氧气及2%的氩气。之所以叫做白色天使星,便是因为在伊甸上看上去其是在宝石星旁边的明亮白色光点,究其原因,这颗卫星被失控的冰室效应(IcehouseEffect)所统治,整个星球都被冰盖覆盖。即使是在阳光直射时,其直射点最高也只有零下22摄氏度,正常情况下平均气温为零下52摄氏度。白色天使星被宝石星潮汐锁定,自转与公转一周都是5.75地球日,并且公转轨道接近圆形。探测显示,在平均1.5千米厚的冰盖下存在着咸水海洋与大陆结构。人们普遍猜测在冰盖下海床热泉区域大概率存在生命,但至今仍未有穿冰探测器进入冰下的海洋。探测结果还显示如果冰盖全部融化,白色天使星的表面会被最大深度约10千米的海洋覆盖80%,剩余的大陆组成一块盘古大陆,从赤道一直延伸到南纬70度,在其周围也存在着岛屿群。人们也普遍认为倘若改善了大气成分后,白色天使星会是非常移居的地方。但如果完全依靠自然过程,可能会非常缓慢。因为白色天使星质量只有地球的21%,所以地质运动并不剧烈,单纯依靠微弱的火山活动积累足够的甲烷与二氧化碳等温室气体将会需要数十亿年。正是因为白色天使星可移居的潜质,使之成为太空探索的最热门地。

    从内往外的第三颗行星,虽然它的质量比地球略大约12%,半径比地球略大5%,约为6705千米,但是密度比地球略小,导致了重力加速度却恰好和地球一样,它的名字叫做伊甸(Eden)。伊甸是个生机盎然的星球,我们的故事发生地会在后面详细介绍。

    再往外经过很长的空间间隔,在6.32个天文单位处有一颗555倍地球质量的冰巨星琥珀星(Amber)。琥珀星甚至比太阳系内的木星更大,质量是其1.745倍。更大的质量理应带来更大的密度,所以其密度比木星更大,半径是其1.07倍。由于琥珀星的巨大引力,导致在伊甸与琥珀星之间的区域之存在着零星的小行星群,大多处在了琥珀星与亮橙星的第四、第五拉格朗日点上以及4至5个天文单位左右与琥珀星主要形成1:2至2:3及之间的共振轨道上。其中最大的位于与琥珀星的1:2共振轨道上,轨道半径约为3.99个天文单位,是半径达到710千米的奥多星(Odo),表面重力加速度0.47米/秒²,逃逸速度840米/秒。但由于其质量并不足以清除轨道周围的碎片,所以并不能称作行星。奥多星最特殊的地方在于其冰岩混合的地面以及表面下方55公里处存在的液态盐水海洋。高盐度地下海洋中的水会通过其表面的冰火山喷涌不时而出,在奥多星赤道区域形成了美丽的冰质光环。小行星群中还有数十个半径超过50千米的小行星,其中4个半径超过250千米。

    回到琥珀星的轨道上,这里的光照条件约为地球上的0.0085%。相当于太阳系中土星轨道向后一点的光照情况,公转一周需要地球上的约17年半。伊甸人们看到的仅仅是发黄色光的小圆点,但重要的是在白昼面也能看到。在望远镜下便可以看清很多细节以及其庞大的卫星系统。琥珀星的大气由氢气、氦气、甲烷、氨气组成。云顶平均温度仅有88K,由于7小时的快速自转,琥珀星有着很明显的条带状氨云,并且赤道半径比极区多出了9900公里。琥珀星由于自身引力产生的庞大的卫星系统,有30颗半径在100公里以上的小卫星,其中最大的半径有7550公里,质量为地球的1.7倍,表面重力加速度为地球的1.22倍,整体上比伊甸更大。如果它是绕着亮橙星公转,同样更是完全可以达到行星的标准,其还拥有自己独特厚重的冰冻大气。这颗巨大卫星叫做霜冻星(Frost)。甚至可以从伊甸晨昏线附近裸眼看到,发出冰冷的蓝白色。它的大气层温度刚好在氧气与氮气沸点附***均温度80K。所以霜冻星的大气非常的致密,并且在公转到琥珀星阴影中时,会产生整体性的大气冻结。液氧液滴、液氮液滴、固态氧微晶从天而降,形成全球性的地表径流。表面是数百公里厚的冰壳,极区甚至有储量巨大的液氧、液氮海洋。冰壳下存在着由于摩擦热与形成热共同产生的全球性地下液态水海洋,深达数百甚至上千公里。另外还有2颗半径大于3000公里的卫星,由于在雪线之后,并且加上潮汐力的作用,它们都有着冰壳海洋的结构。

    然后经过空无一物的神秘区域,到达了盘面上最外面两颗双行星,最近才发现的在47个天文单位处,冰冷黑暗的3倍与1.8倍地球质量的类地双行星游荡者星(Ranger)与守卫者星(Guarder)。这里的光照条件只有地球的0.00015%,公转一周需要地球上的356地球年。从伊甸显然不能裸眼看到它们,即使在永夜面。它们的表面温度只有可怜的19K,所以二者几乎没有大气。星际探测器数据表明他们也具有冰壳海洋结构。虽然由于温度过低,可能不是全球性的海洋,但仍有可能具有活力。

    再往外是类似柯伊伯带与奥尔特云的原恒星盘碎片冰月故乡(TheHometownofIcyMoons),这里是彗星的发源地,并且还有一些大型小行星,其中到现在为止发现最大的是远点达到239个天文单位,近点62个天文单位的冰封地狱星(TheFrozenHell),半径达到了约1050千米,由于无法确认冰封地狱星是否达到了流体静力平衡,所以暂时无法将其归入矮行星。冰月故乡的半径可能达到了约0.65光年,即约41100个天文单位。所以在冰月故乡的深处,很可能仍有未发现的行星,但由于温度太低,亮度太低,在光学与红外波段都很难找到它们。

    整个恒星系这样不规则的排列以及为何行星都具有较大的质量,可能与当初最先形成的巨行星给予的引力扰动有着很大关系。再往外,随着冰月故乡的密度逐渐降低到零,标志着到此为止正式脱离了亮橙星的有效引力范围,进入了引力意义上的星际空间。由于处在星流结构中,这里的恒星密度远低于银盘区域,距离亮橙星最近的五颗恒星分别距离23光年的一颗红矮星、52光年的两颗年轻的蓝矮星-黄矮星双星、177光年外的一颗白矮星与206光年外的一颗红超巨星。

    伊甸(Eden)在宜居带内偏外缘的部分,和宝石星的轨道接近2:1动力学共振,轨道距离母星1.0099个天文单位,这和地球在太阳系内的情况很接近。但是由于母星的质量较小,所以公转一圈需要409.36个地球日。伊甸形成于地球年龄20亿年的时候,也就是说伊甸的现在对应地球上,正在经历3亿年前的石炭纪末,二叠纪初。

    伊甸自身质量足够大,所以即使伊甸的自转速度非常慢,没有类似地球一样的较差自转发电机效应产生的强磁场,但是星球内部巨大压力所产生的压电效应导致的弱磁场。在这个距离面对一颗现在已经平静的K矮星,这个弱磁场已经足够了。在早期形成时,由于当时的星风非常强烈,伊甸损失了许多的大气与海洋。但也正是因此才使得伊甸具有了裸露的大陆,否则至今也仍会是一片汪洋。据卫星遥感数据,在史前时期,上一代文明、地心人或是未知的其它势力在南北两极铸造了半径达到2000公里的巨大环形金属并嵌入地下并依赖未知能源供给电流,使得伊甸的磁场大大增强到原来的1100倍,可以完美的保护大气层,并因此在南北极产生了绚丽的极光。

    星球表面约85%被海水或海上冰层覆盖,但因为距离亮橙星的绝对距离并不远,加之形成时期由于受到过逆自转撞击,导致初始自转就非常慢,所以最终被无情的潮汐锁定了。伊甸自转一圈也是409.36个地球日,所以永远只会有一面冲着亮橙星,另一面则是无限的黑暗,夜半球以及晨昏线附近的海洋被厚厚地冰封了起来。伊甸的光照条件与整体辐射强度约为地球的33%。全球平均气温-77摄氏度(由于背面是永远的黑暗,主要靠大气传热,效率不高,所以背面温度都很低,拉低了全球平均气温,但厚厚的大气也足以传递足够的热量,也不至于使永夜面的大气冻结)。亮橙星直射半球,也就是白昼面,平均气温12摄氏度,亮橙星直射点40摄氏度。大气中有24%是氧气,其余主要是氮气,少量氩气、二氧化碳、水蒸气等,海平面气压与地球一样是一个标准大气压。星球很有活力,虽然被潮汐锁定,但多亏于星球本身质量足够大,足以在20亿年的时间跨度中保留住星球形成伊始的热量。即使伊甸自转很慢,也仍然在亮橙星12亿年前平静下来后有足够的磁场保护大气层免受亮橙星星风的侵蚀。足够的形成热也使得伊甸具有持续的各种地质活动,火山喷发,板块运动,奇迹般地洋流与大气循环,冰川循环等等,这些都给生命创造了极佳的繁衍条件。在伊甸永夜面最壮观的无疑是可以在50万光年处俯瞰整个银河系盘面,占据了夜空的一大半。伊甸有一颗接近球型的小卫星叫做月亮(Moon)。直径约为151公里,距离伊甸表面约为58481公里,在遥远的未来会撞向伊甸表面或被潮汐引力撕碎形成光环。其表面重力加速度是伊甸的1/14515,轨道速度约为7米每秒,非常适合作为太空港与太空缓步的旅游项目。