塔图因星球上的彩虹

2016-09-07 00:07
飞碟探索 2016年7期
关键词:双星金子雨滴

在有两个太阳的星球上,将会有两道彩虹。

更确切地说,是四道彩虹。地球上本来已经有两道彩虹了,在主彩虹上面有第二道较为模糊的彩虹。一般我们是看不到第二道彩虹的,想要看到它需要云层刚刚好。

在两道彩虹之间的区域,光线比其他地方要暗弱得多,因为雨滴在这些方向上的反射作用更为强劲。顺便说一下,这一区域有个专门的名字——暗带。第一道和第二道彩虹是相对容易被观察到的。实际上,在这两道彩虹之外,天空中还有许多道彩虹,每一道都比前一道更模糊。彩虹形成于雨滴对太阳光线的反射和折射,每道彩虹都是由不同的太阳光折射路线形成的。经过雨滴的最常见的路径形成了那道最清晰的主虹,在其他的路径,也就是那些不常见的折射路线上,形

成了越来越不清晰的第二道、第三道、第四道,甚至第五道彩虹。

通常情况下,只有主虹和第二道彩虹足够清晰,可以看得到;直到近5年,才有人拍到第三道、第四道,以及第五道彩虹的照片。

彩虹出现在天空中太阳的另一边,因此要描绘在一颗有两个太阳的行星上彩虹是什么样子的,首先需要说清楚在这颗行星上太阳通常出现在天空中的什么位置。

虽然目前我们还无法确定是否存在有两个太阳的行星,但任何一个双星行星必然属于以下两种情况之一:

在第一种系统中,两颗恒星紧靠在一起,行星在位于它们较远的地方绕着两颗恒星运行。这种行星被称为环双星行星。在第二种系统中,两颗恒星彼此远远分离着,行星绕着其中之一(并不一定是体积较大的那个)运行,另一颗恒星在距它们较远的地方。这种行星类型被称为“另一种情况”(抱歉,我找不到一个更好的词了)。

如果你在“另一种情况”星上,一年中的大部分时间里两个太阳都位于天空中的不同位置。它们的亮度差距可能会非常大,这取决于它们的体积。如果行星绕行的对象是那颗比较大的恒星,那么那颗较小恒星的亮度可能并不会比月球大(月球的亮度是足以产生彩虹的),或者看起来就像是一颗普通的星球的样子。

《星球大战》中的塔图因星球看起来大概是环双星行星。两颗恒星在天空中靠在一起,颜色和体积也彼此相近,塔图因星球绕着这两颗恒星运行。这时,两颗恒星就会创造出两道彼此重叠的彩虹。主虹正好位于与太阳相反的那片天空中。这就是我们从来没有见过弓形大于半圆的彩虹的原因。如果彩虹的圆心在地平线之上,就意味着太阳在你身后的地平线之下,如此一来,根本就没有光线可以形成彩虹。两颗恒星相距越远,对应的彩虹也就相距越远。如果两颗恒星相距84°,两道彩虹彼此就不会接触。

两颗恒星相距84°的场景可能会出现在“另一种情况”星上,原因很简单:绕两颗恒星运行的行星距离它们不能太近,否则轨道会变得不稳定,恒星引力对它的作用最终会导致这颗行星撞向两颗恒星之一,或是被甩出这个恒星系统。

在这种两颗恒星体积相近的系统中,临界半径大概是两颗恒星之间距离的6倍。这是一个非常粗略的数值,在4倍至8倍之间浮动,这取决于实际情况。我们已经观测到许多接近临界半径值的行星,这意味着它们在缓慢地向内移动,靠近恒星,并最终被驱逐出系统或是被毁灭。奇怪的是,我们并没有发现木星大小的绕双星运行的行星(如果它存在的话,我们应该能观测到),这种行星的空缺真是一个谜。这意味着,两颗恒星在天空中的位置相距不会超过20°。

这告诉我们,在像塔图因这样的天体系统中的彩虹,永远都是部分重叠的。当然,这是假定雨滴的主要成分是水,或是类似的具有折射性的物质。颜色会在彩虹出现之处混在一起,暗带也是这样。

我猜,如果彩虹数量翻倍的话,彩虹末端的金子罐数也会翻倍吧。想想看,彩虹末端的金子,到底是一罐还是两罐呢?我还从来没想过这个问题。(译注:这段话源于英国谚语“you ould not find the pot of gold,nor could you ever find its end”,即“你找不到彩虹末端的那罐金子,也找不到彩虹的末端”。)不仅仅是金子罐数的问题,我想,所有关于彩虹的问题都需要重新思考一下。

重叠在一起的彩虹看起来一定很美,只是辨认起来有点困难。

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