设想一个双行星体系
Posted on July 23, 2009

双行星 (Double planet) 在天文学中其实并没有严格的定义。首先应该排除一个异解:双行星系统 (Double planet system) 特指一个太阳系中有两个行星的情况,这不是我们讨论的主题。

一般来说,双行星有两种不同的定义,或者说判定双行星有两种不同的方法。

按照第一个标准,地月质量比大约为81,它们不是双行星;而冥王星和冥卫一是双行星,因为它们的质量比只有9。不过按照第二个标准,太阳对月球的引力超过了地球对月球的引力,所以在这种判定标准下,地月也可以归为双行星。

下面开始YY。

想象月球质量增大81倍,大小变为和地球相同。同时地月距离缩短为原来的20分之1。这是一种什么情况呢?这时,两个行星会环绕它们的质心(两球中点)形成双行星。它们的距离是3倍的地球半径,环绕周期约为8小时。我们称这两个行星为“地一”和“地二”。

在这种奇妙的双行星体系下,我们的生活将会发生不小的变化,我随便列举几个:

“一天有3个月”

“一个月”将不再是“30天”,现在“一天”是“3个月”。

在“地一人”看来,太阳将经常性的被“地二”挡住,所以“日全食”和“日偏食”将经常发生。而每到夜晚,天空中的“地二”将在几个小时内发生“阴晴圆缺”,并且在苍穹中快速移动。反之对“地二人”亦然。有诗云“夕看成盘夜成钩,远近高低各不同”。

“我们不止有一个地球”

当然不会再有人说“我们只有一个地球”,不论他是“地一人”还是“地二人”,政治家还是环保标语撰写者。

困难的人造卫星发射

从此将不再有“同步卫星”,因为原本的同步卫星的轨道半径大约是4e6米,而这个半径现在可以将双星都包含在内。并且它当然和任一个行星都“不同步”。

低轨道卫星现在必须以一种怪异的方式运行。它不能环绕一颗行星,因为在它运行至两星之间时会受到非常大的引力扰动,导致轨道偏离。人们在发射前必须精确的计算出一条“8字形”轨道,使卫星能顺利的在两颗星的“引力争夺”下进行运行和交接。所以从此以后,唯一的一条“同步轨道”将变为唯一的一条“低轨道”,而且它是8字形的。

所有的高轨道卫星同样必须同时环绕两颗星。它们受到两颗星的共同引力作用,有着近似椭圆形的轨道。不过,它们的作用范围将不能涉及两星相互对面的范围,所以“地一人”和“地二人”必须共同发射非常多的不同相位的高轨道卫星,以期覆盖整个双星体系。

“潮汐”不是“现象”,而是“灾难”

“潮汐能”在双行星体系中变得异常巨大。行星上的每个角落都有机会受到潮汐的洗礼,涨潮时海平面大涨,所有海拔低于200米的地段都将被淹没。所以房屋要么建设在高海拔地区,要么建成“空中花园”。而且潮汐将变得异常不规律,潮汐的时间由周期为一天的自转和周期为8小时的“月相”共同作用而变得异常复杂。正因如此,“潮汐研究者”的社会地位在双星世界中远高于律师和牙医。

“单边”环境

双星互相的影响将远超太阳对各自的影响。而由于双星各自环绕周期缩短,其对全球气候、降水等的影响趋于统一。各种动植物将不分地域的生长。热带不能生长苔原吗?北极熊一定在北极吗?你“地球”了。

改了名字的“世界大战”

替代“第一次世界大战”出现的,将是“第一次双星大战”。此战的起因是两星人互相仇视对方(这当然和它们互相挡住对方的日光有关,但绝不仅仅如此),仇恨积累而爆发,导致分别向对方发动全面战争。这时将出现你意想不到的有趣场面。首先,作战双方的军队根本无法集结,因为双星根本没有可供固定的参考点,游击战将成为主流的战术。驻扎好的部队将在很短的时间从“前线”转到“后方”。当一方要发动进攻时,最短的路径是将部队开至另一行星的“下面”(称为“近地点”),然后“向上”进攻。防守方则更是艰难,因为他们必须随时移动部队,以驻守“近地点”并迎击来自“头顶”的敌人。

这种特殊的条件造就了各种稀奇古怪的战法,其中的一种(我个人最欣赏的)被称为“绕地流”。在某一“远地点”发射火箭将少量精兵部队送入轨道(由于路程加长,不能大量运送军队和补给),火箭被设定为着陆在另一行星的“远地点”,然后对敌人实施突袭。交火数小时后,本土和前线的军队同时转到“近地点”。此时从本土大量增派部队进行合围。

不论如何,此战的结果是:各星均无法负担高昂的战争经费,最后不了了之。

带电的星体

由于两星的大气层每时每刻都异常剧烈的摩擦,两星将分别带上巨量的正负电。当电荷累积到一定程度后,会在两星之间自发进行“放电”。这种现象与闪电类似,但强度大过百倍。所以两星的地表各处都建有巨大的避雷塔。

这样的双星结构明显是不稳定的,两带电体互相环绕会不断向外界辐射电磁波,能量由此不停损耗,最终“双星”将互相吸引而相撞。奇怪的是,这个结论是两星历史上唯一的没有发生争端而直接达成统一意见的结论,看来他们对自己的末日都有着清楚的认识。“地一人”的初步计算表明,两星将在4000万年后由于能量损耗殆尽而相撞,而“地二人”得到的数字则是4500万年。