腦洞大開：如何在外星球過年

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地球上一年長365天，但要是你跑到了其他星球上，它們的一年可以持續數千個地球年，或者僅僅幾個小時。

新一年時做的承諾很難堅持。一年有365天，度過這樣一段不能吃巧克力或是不能和家人吵架的日子是非常困難的

▲水星

外星人(如果存在的話)對於新年承諾或許會有相當不同的看法。那時因為一些星球的年遠遠短於地球年，而另一些星球的則非常的長。那麼根據外星先生們所在的星球而定，他們可以找到更容易堅守的新一年承諾——或者基本找不到。

為什麼不同星球年的長度會有如此巨大不同呢？恆星的質量有一些影響，因為質量更大的恆星相較於較小質量的恆星，會讓它們周圍的行星轉的更快，但軌道的距離才是問題的關鍵。「行星年的長度基本上由它距離恆星距離的多少決定，」馬薩諸塞州坎布裏奇的哈佛-史密松天體物理中心的David Kipping說。

在我們的太陽系，距離太陽最近的星球是水星，它的一年只有88個地球日。這對於正直而嚴格地堅持整年的承諾來說還是太長了，但令人好奇的是這個行星的一年短於它的一日。因為水星的緩慢旋轉速度，它的一天長達176地球日，是水星年的兩倍。

另一個極端是海王星，在冥王星被降為矮行星後他是我們太陽系最遙遠的星球。海王星的距離太陽大約相當於地球與太陽距離的30倍，完成一次公轉需要165個地球年。

▲海王星，距離太陽最遠的行星

那麼對於這些行星而言，下個新年是什麼時候呢？換句話說就是，海王星的公轉裏的哪個時刻應該被定義為12月31日的午夜呢？

對地球來說，我們把1月1日作為一年裏第一天的選擇其實是相當武斷的，但是這個選擇與此行星的運動軌道也有著緊密的聯繫。那是因為行星的軌道並不是非常完美的圓形，而是稍稍有點扁長的。這就是說每個行星的軌道都有一個最靠近太陽的點。我們把這個點稱為近日點，並作為新年的標誌。

這意味著海王星人(要是有的話)可以在2042年慶祝他們一年一度的酒神節了。水星人需要等到2015年的1月22日。我們地球人僅僅要在1月4日之前再緊緊褲腰帶：每年節日的日子是不一樣的。

▲雙魚座GUb

但是海王星是只一個太陽系裏有著最長年的行星，稍微開一下腦洞就可以知道，它不會是銀河系裏的記錄保持者。而對記錄保持者可能還有點爭議。「年最長的行星問題很快就陷入了究竟什麼算作行星的爭執，」德克薩斯州奧斯丁大學的Adam Kraus說。

近2000個系外行星被確認，還發現了3000個潛在行星。但是，「現在還沒有一個對太陽系外行星的正式定義，」加拿大蒙特利爾大學的Marie-Eve Naud說。

不過我們可以縮小一點範圍。首先我們排除了質量大於木星13倍以上的星球，因為他們過重的身軀被通常認為是一種稱為褐矮星的偽恆星。接著我們堅持我們的行星都圍繞真正的恆星旋轉，或者至少是圍著恆星的屍體而不是褐矮星旋轉。

如果是按這樣算的話，最長行星年的王冠就落到雙魚座GUb的頭上，Naud說。有著差不多是海王星軌道70倍距離的軌道，雙魚座GUb的一年估計長達163000個地球年，Naud說。他帶領的團隊在今年早些時候報告了這個發現。

另一個這樣的極端，在PSR 1719-14b上，新年的承諾將很容易堅持下來。只要你稍微有點毅力，你就可以一整年都是一名十佳少年，甚至更長。那是因為PSR 1719-14b於主星的距離是相比太陽和地球1/250，該恆星是一個旋轉的星球的屍體，被稱為脈衝星。因為PSR 1719-14b轉完它一圈的全程只需要2個地球小時，這使它稱為已知的異星世界中有著最短年的行星。

這些不只是瑣聞。「一個行星的年是我們測量外行星的重要參數之一，」Kipping說。「它告訴我們一個行星距離它的恆星有多遠，也說明一個行星到底有多熱。比如水星，你可以得知說它上面因為過熱而很難有生命體，再比如木星，你可以得知它因為遙遠而太冷。」

▲毗鄰星

一個行星的軌道運動理論上可以比雙魚座GUb的軌道半徑更遠，甚至在我們自己的太陽系裏也有這樣的現象，Kipping說。因為唯一能限制行星軌道運動就只有其他恆星，它們用它們的引力將行星拉近。

恆星會到處移動，但現在最接近太陽的恆星是毗鄰星(半人馬座α星C)，約4光年遠。所以任何接近太陽至上述一半距離的物體(差不多是海王星軌道的4000倍)都將圍著太陽轉，Kipping說。太陽系其實是一個一直延伸至上述距離並被冰冷屍體們包圍著的大貝殼。

▲太陽系全家福

行星們理論上可以存在在水星的軌道上，但它們只會被太陽吸過去。石塊約在1200攝氏度時開始汽化，因此水星如果比現在近1/4就會開始蒸發，哈佛-史密松天體物理中心的Scott Kenyon說。

在一些更窄小的軌道上，太陽的引力甚至將摧毀行星。「石塊在它被破碎之前只能承受一定的壓力，」Kipping說。這個距離被稱為Roche極限，對於像水星這樣的石頭行星來說，它的極限軌道距離差不多是現在水星與太陽距離的1%。

「我們在著實思索我們看到的一些正好在要發生這種效應的邊緣的外行星，」Kipping說。開普勒-78b在8.5小時裏圍著它的主星狂奔一圈，其軌道距離大約是地球軌道的1%。它可能是圍繞著普通的、還活著的恆星中有著最短年的外行星了，NASA開普勒尋星探測器的領導者William Borucki說。

▲太陽膨脹為紅巨星的一天

最後，如果你現在還不能堅守新年承諾，那就記住，在未來，地球年將會是現在兩倍長。這是因為在5億年或者更長時間裏，太陽會膨脹為紅巨星。地球可能會被吞噬，但也可能會脫離，如果能像一些人預言的那樣，年邁的太陽在它膨脹前因旋轉而拋離它一半的質量。

如果真像那樣發生了，「地球將會終結現在的軌道運動而在火星軌道外的某個地方做軌道運動，」Kraus說。它將花大約現在2年的時間才能繞太陽一圈。你會發覺不能吃巧克力的時間會變得異常的長。(所以不要說今年我一定要減肥了)