潮汐相关知识
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人类总是孜孜不倦的探索地外星球，除了太阳系之外，也将目光放在了偌大的银河系当中。
此前，科学家发现了一颗紫色行星，它被潮汐锁定，一半是正常状态，另一半则是处于冰封当中，表面的环境尤为复杂。
这颗星球被科学家命名为格利泽581g，和地球相似度极高，会是第二个地球吗?
潮汐锁定的星球
潮汐锁定从科学的定义上来讲，由于重力梯度，使得天体永远以一面对准另一个天体。
在太阳系当中，潮汐锁定并不罕见，它发生在卫星和行星、行星和恒信之间。
比如，地球和月球的关系就是潮汐锁定，水星和太阳也是如此。
究其本质，当小质量的天体在运动的过程当中，由于受到大质量天体运动的影响，导致内部质量发生了变化，这种变化体现在地球上称为潮汐。
而潮汐锁定则是更加特殊的例子，天体内部的质量变化影响到了它的自转，在长久的运动过程当中，当自转和公转合成一个周期，潮汐锁定就产生了。
潮汐锁定的影响是相互的，只不过在大质量天体上表现得并不明显，比如地球受到月球的引力作用，自转速度逐年减缓，这一点从古生物的化石当中可以体现。
我们今天的主角格利泽581g，就是被主恒星潮汐锁定的一颗行星。
由于它永远将自己的正面对准恒星，导致背面无法有效接收到太阳的光热辐射，所以一半处于正常状态，另一半则是全年冰封。
如果将这种情况映射在地球，那么朝阳面不会有黑夜，背阳面则是一直处于黑夜。
潮汐锁定也使得格利泽581g表面的环境无比复杂。
格利泽581g环境
据科学家推断，该行星表面可能并没有半冰封半正常这么简单。
由于格利泽581恒星质量只有太阳的三分之一，是一颗名副其实的红矮星，它表面的温度要比太阳低上许多。
所以，直接接受照射的一面温度不会太高，再加上格利泽581g处于恒星的宜居带上，朝阳面的环境可能比大家想的要好。
根据目前的数据推算，格利泽581g表面可能没有大气存在，按照它和主恒星的距离，其表面的平均温度大约为零下30摄氏度。
再根据朝阳面和背阳面的光热进行反向推算，正面温度可能比地球赤道的平均温度要高一些。
当然，这是根据现有数据的猜测，如果格利泽581g表面存在大气，那么它产生的温室效应将是地球是好几倍。
这是基于格利泽581g质量的推算，由于前者的质量是地球的3倍到4倍之间，大气作用效果肯定更加显著。
部分科学家坚信，格利泽581g是有和地球一样的大气存在的。
因为该星球处于宜居带上，水能够以液态的形式存在，这些液态水在朝阳面蒸发为气态，成为大气的一部分。
温度具有传导性，朝阳面的温度也会朝着两面的交界处递进，使得背后的冰块不断蒸发。
也就是说，朝阳面永远都是酷暑炎炎，交界处可能是四季如春，背面则是永久的寒冬。
如果大气真的存在，那么格利泽581g就是人类理想的宜居星球。
它和地球最大的差别在于，地球有四季交替，而格利泽581g的四季则是固定的。
除此之外，相信大家都有这样一个问题，为什么格利泽581g在科学家的构想当中是呈现紫色的行星?
紫色星球
地球之所以是蓝色，主要是因为海洋占据了地表的大部分区域，在太阳光的折射下，成了蓝色星球。
而火星呈现淡红色，主要是表面的荒漠戈壁起到了作用，那么格利泽581g的紫色又是什么物质在起主导作用呢?
科学家指出，这是单纯的色差问题，由于格利泽581g的主恒星是红矮星，它散发的光芒更弱，颜色也呈现淡红色的。
在昏暗的宇宙当中，颜色自然而然就偏向于紫色或者是其他颜色。
如果对这颗星球进行近距离观察，你可能并不会认为它是紫色星球，毕竟就连科学家都没有真正见到过格利泽581g。
既然科学家没有看到过格利泽581g，又是如何观测到这颗行星的存在呢?
这主要是依靠主恒星的光芒作出的判断，由于行星本身是不发光的，即使有恒星光芒的折射，可观测性仍旧可以忽略不计。
不过，当行星在科学家的天文望远镜观测面穿过恒星的时候，会在其中留下一个“小黑点”，科学家可以以此判断这里存在一颗行星或者是卫星。
再根据对这颗星球的进一步观察定性，按照现有的数据勾勒出星球的模样。
毕竟，再先进的天文望远镜也不可能在20光年之外，对一颗行星进行直接观察。
目前，格利泽581g和地球最大的区别在于它的公转周期。
格利泽581g和主恒星的距离大约只有1000万公里，相当于水星距离太阳的五分之一。
为了抵消恒星带来的引力作用，它必须进行更快速度的周转。
格利泽581g周转一圈的时间大约为37个地球日，也就是说，该星球的一年，相当于地球的37天。
但这并不影响格利泽581g被科学家列入迄今为止，最像地球的系外行星。
按照这样的说法，它的朝阳面可能已经出现了植被、森林、海洋、湖泊等等，或许生命也正在朝着某种方向演化!
而背阳面则是像地球上的南北两极一般，即便寒冷，也许仍旧有顽强的生物以某种特定的方式生存着。
不过，关于格利泽581g，英国的天文学界提出了不同的看法。
他们基于HARPS的观测数据指出，格利泽581恒星系统只存在5个行星，所谓的格利泽581g根本不存在。
而美国高分辨率蝇眼探测器反馈的数据显示，格利泽581g存在的概率高达99.9%。
究竟哪一方正确，我们无从得知，未来或许会有一定确凿的定论。
宜居星球
假设格利泽581g真的存在于宇宙当中，未来人类有可能搬到这颗星球上居住吗?
只能说有可能，但非常困难。
地球和格利泽581g相隔了大约20光年，也就是说即使以光速飞行也至少需要20年的时间。
人类目前最快的飞船连光速的千分之一都达不到，1光年的距离就能够让人类引以为傲的旅行者姐妹号跑上万年的时间。
所以，如今的人类想要走出奥尔特云都不现实，更别说移居到如此遥远的星球了。
但是，人类的技术是未来可期的，尤其是对量子力学的研究，可能会促进人类技术的大飞跃。
未来，人类文明或许会以我们意想不到的形式走出太阳系，甚至是整个银河系，真正迎来星际时代。
参考资料
[1]、亚利桑那大学月球和行星实验室艾姆斯研究中心《Titan, Mars and Earth: Entropy Production by Latitudinal Heat Transport》
[2]、海峰.不存在的格利泽581g宜居星球. 《 CNKI 》
[3]、加州大学圣塔克鲁斯分校《Newly discovered planet may be first truly habitable exoplanet》
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