制造一個新的太陽系

王　載

為了解決地球人口爆炸性增長、土地緊張、資源匱乏的難題，科學家提出人類移居其他星球的各種設想，其中一個設想是用木星及其衛(wèi)星制造一個小太陽系，然后人類移居過去。

質(zhì)量不足的木星系

在太陽系中，木星、土星和天王星被稱為氣體凝聚的行星。這些行星的表面覆蓋著以氫、氦為主的液體，一片汪洋，看不到固體。以木星為例，它沒有固體表面，在大氣層之下是液體木星幔，那是在巨大的壓力下，氫變成液體而形成的深達7萬千米的海洋，液氫旋轉(zhuǎn)不息地流動，使木星具有強大的磁場。木星的直徑是地球的1316倍，表面重力加速度在木星赤道上是地球的2.37倍。連一塊巖石都沒有，木星變成地球是不可能的。那么，它的衛(wèi)星群是否有希望呢?

木星最大的4顆衛(wèi)星由伽利略發(fā)現(xiàn)，因此叫做伽利略衛(wèi)星，從內(nèi)側(cè)數(shù)起，依次是木衛(wèi)一伊奧，木衛(wèi)二歐羅巴，木衛(wèi)三加尼梅丹和木衛(wèi)四卡利斯特。這4顆衛(wèi)星的直徑分別是3630千米，3138千米，5262千米和4800千米，最大的木衛(wèi)三加尼梅丹比水星(直徑4878千米)還要大。

從體積上看，木星的這幾顆衛(wèi)星是人類移居的好選擇。可惜這些衛(wèi)星都是天寒地凍的星球，周圍的太陽能密度太低，只有地球軌道附近的3.7％，沒有足夠的能量，是無法在那里生存下去的。其實，如果木星的質(zhì)量再增大幾倍的話，內(nèi)部壓強上升，就會讓木星中心的氫開始核聚變，木星將成為一顆發(fā)光發(fā)熱的恒星，照耀周圍的衛(wèi)星，而太陽系也將變成有大小兩個太陽的雙星系統(tǒng)。

這個設想有點異想天開的感覺，但著名科幻作家在科幻小說《2010年》中曾描述了提高木星的密度到引發(fā)核聚變反應的過程。克拉克的科幻小說受到英國倫敦大學的福格教授的極大關(guān)注，他以真正的科學研究者的角度發(fā)表了有關(guān)木星太陽化方法的論文。

實際上，木星及其衛(wèi)星群的角動量分布，有點像是按照太陽及其行星的角動量分布的比率縮小了。“木星系”可以看成是微型的太陽系，以太陽系同樣的法則在運轉(zhuǎn)。讓木星像太陽那樣發(fā)光，就必須增加它的質(zhì)量，可是這似乎難以做到。

捕捉原初黑洞

福格教授認為，讓木星發(fā)光發(fā)熱，還有另一個手段：去抓一個黑洞過來。1971年英國劍橋大學的斯蒂芬，霍金提出微黑洞的概念。按他的理論，黑洞輻射亞原子粒子，因而質(zhì)量減小，且隨著黑洞質(zhì)量的減小，輻射卻日益增大，最終，黑洞的最后殘余在強烈的輻射暴中消失。但是，或許還有霍金輻射停止而幸存下來的黑洞，這就是所謂的微黑洞。在宇宙的初期，大爆炸后的超高溫、超高壓的宇宙之中，有一部分物質(zhì)在巨大的壓力下，被擠壓成極其微小的原初黑洞，它們迄今仍漂流在空間各處。如果宇宙中存在這樣的黑洞，即使最小的“原初黑洞”，它的質(zhì)量也在5億噸左右。

如果“原初黑洞”確實存在，正在輻射伽馬射線，則從宇宙背景的伽馬射線強度推斷，現(xiàn)在的宇宙中平均每300立方光年的空間就擁有一個質(zhì)量5億噸級的“原初黑洞”。福格教授推斷，距我們最近的“原初黑洞”應該存在于冥王星軌道外側(cè)的所謂的“彗星的倉庫”中，如果那樣的話，也許能夠使距我們最近的“原初黑洞”像彗星那樣，從圍繞太陽長橢圓軌道上被捕捉到太陽系的內(nèi)部來。只要科學家注意觀察太陽系外側(cè)伽馬射線或重力異常，則遲早可能發(fā)現(xiàn)這樣的“原初黑洞”。

一旦發(fā)現(xiàn)“原初黑洞”就可以想辦法俘獲它了。例如用合適的小行星與“原初黑洞”構(gòu)成雙星系統(tǒng)，并在小行星上安裝火箭發(fā)動機，以此作為重力拖船，把“原初黑洞”拖進木星系里，或者對“原初黑洞”照射帶電粒子束，用電磁陷阱的辦法將其搬運。

微型太陽系

然后，就要將這個“原初黑洞”放在確定的軌道上，使它突入木星的大氣層。“原初黑洞”到達木星附近時，會逐步吸入木星周圍的氫，并產(chǎn)生向外的輻射，“烘烤”木星。福格計算，假定“原初黑洞”的質(zhì)量是6×10²⁰千克，即地球質(zhì)量的萬分之一，左右，它的質(zhì)量吸收率是每秒400噸，則輻射能量的功率是10²⁰瓦特。不久，木星由于內(nèi)部受到加熱發(fā)生核反應，也開始向外輻射能量，發(fā)出微弱的紅光。由于木星內(nèi)部產(chǎn)生激烈物質(zhì)的干擾，將導致木星的強大磁場消失。在木星和“原初黑洞”的熱輻射作用下，木星的4個伽利略衛(wèi)星從內(nèi)側(cè)將依次被加熱，結(jié)冰的衛(wèi)星表面融化，變成大氣包裹的衛(wèi)星。

人們已經(jīng)知道，最內(nèi)側(cè)的伊奧衛(wèi)星有劇烈的火山活動，不適宜居住，但是據(jù)福格教授計算，從第二顆衛(wèi)星即歐羅巴開始，各個衛(wèi)星上的冰將開始融化，甚至最外側(cè)的卡利斯特衛(wèi)星的溫度都能超過26℃。這樣歐羅巴、加尼梅丹、卡利斯特這幾顆衛(wèi)星將能代替地球，作為人類的新居住地。

需要指出，這種把木星的衛(wèi)星地球化的方法其實是先把木星太陽化，而根據(jù)木星內(nèi)部氫的含量估算，在輻射1.4億年后，木星本身將被消耗光，這個小太陽系將壽終正寢。

(文章代碼：1511)

[責任編輯]蒲暉