學霸從數學建模開始 第六十九章 最年輕的傑青

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    晚上，躺在一樓沙發床上的方舟，看著身旁在漫漫長夜裡面相互作伴的小型光刻機，欲哭無淚。

    同居的生活並沒有那麼美好。

    王斯達搬過來的第一天，方舟就失去了他的臥室。

    儘管只是搬過來暫住兩個星期，兩個星期之後三人各回各家，各找各媽。

    但王斯達大包小包的行李通過一輛小貨車拉到工作室門前的時候，方舟頓時就感覺到有些不對經。

    「這是我這幾天換洗的衣服，也不多，就是冬天了嘛，有點厚而已不過分吧。」王斯達指著第一個沙發大的袋子說道。

    「不過分，不過分。」方舟說道。

    「好歹我也是借住，為了不弄髒你們的房間，所以我拿了一套新的床單被褥，也不過分吧。」王斯達指著第二個明顯捲起來撐滿整個袋子的包裹說道。

    「不過分...」方舟本來心想，你和魏萊睡一個房間，拿新的有何用？但隨後想到兩人的床位都有些小，說不得王斯達要打地鋪睡覺，便沒有吱聲。

    「這個袋子裡面是我平時常用的一些日用品和要看的書籍，到時候你們也可以拿去看，讓你幫忙搬一下不過分吧？」王斯達指著第三袋略顯方正的大袋子說道。

    方舟嘴角抽了抽，我是來搬東西的，不是來送死的，又是被褥，又是書，死沉死沉的東西，果然自己當初就應該在魏萊的面前強硬一些，把王斯達趕去租房子住：「不過分...」

    「這袋子倒沒什麼，我爺爺知道我要留校參加美賽，給我買的一大袋子零食，不過分吧。」王斯達指著第四袋子說道。

    關於這件事，王斯達自然不能不向家裡的老人批示。

    當得知，自己的孫女要和陌生男子合住在一起時，老爺子頓時氣炸了。

    但是當得知那個陌生男子是方舟，並且還有一個女生之後，老爺子又不生氣了。

    直接在話筒里笑著說，方舟這人有色心沒色膽，找他合租確實要比其他男人安全一些。

    聲音之大，當時就站在一旁的方舟聽得一清二楚，兩人頓時尷尬的無地自容。

    但眼下，面對老師明令要求照顧的王斯達，方舟只能忍著說一句：「不過分。」

    但誰知，這一句退讓，就直接讓自己睡覺的地方從舒舒服服的軟床退讓到了一樓的客廳當中。

    這還不算最過分的。

    最過分的還是在吃飯的時候，面對方舟每天點來的大量飯菜，王斯達直接提出了自己的不滿，認為買來的有些過於不健康，想讓方舟下廚煮一下青菜食物來吃。

    要知道，這個小工作室內可沒有設置任何的廚房設施，除了一台小型的電磁爐方便方舟晚上餓了煮泡麵吃，其他時間兩人哪會自己做飯。

    但是在王斯達拿出要哭的表情和找爺爺做威脅的表情，方舟還是認慫了。

    在腦海中記憶下半本菜譜，買了個炒鍋使用電磁爐每天專門做一些食物給另外兩人吃。

    三人一同在房間內進行美賽的學習。

    有關於天倉五的已知物理特性都來自分光鏡的測量。通過光譜和恆星演化模型的比較，能夠估計天倉五的年齡、質量、半徑和發光度。不過，透過天文干涉儀，相當準確的行星半徑量度可以直接做到。天文干涉儀展開一條長基線所丈量的角度遠較傳統天文望遠鏡所能解析的為小。透過這種手段，天倉五的半徑被假設為太陽半徑的81.6±1.3%，因此預期它的質量會比太陽略低一些；更早的干涉儀測量建議半徑為太陽的77.3±0.4%，但是精確度較低。

    自轉

    5555

    5555

    天倉五的自轉周期是依據傳統的H和K吸收線，標誌著被電離的鈣或是鈣II線的變化測定的，這組譜線的變化與表面的磁性活動緊密的結合在一起，所以對行星來說要完成恆星全自轉的量度需要對幾個活動域測量其周期變化的時間。由這種方法估計的天倉五自轉周期約為34天。由於都卜勒效應，恆星自轉的速率會導致吸收譜線的變寬，所以分析譜線的寬度可以估計出恆星自轉的速度。這顯示出天倉五的自轉速度為：

    此處veq是在赤道上的速度，i是自轉軸相對於觀測者的傾角。對一顆典型的G8型恆星，自轉速度大約是2.5公里/秒。測量到的自轉速度非常低，顯示天倉五的自轉軸幾乎是朝向位於地球上的觀測者。

    光度和變化

    天倉五的光度大約只有太陽光度的55%，一顆類地行星需要在0.7天文單位的軌道上繞行，才能得到如同地球所獲得的太陽照度，這要比金星還要更接近太陽一些。

    天倉五的色球層－恆星正位於輻射光線的光球層上的大氣層－目前呈現很少或沒有磁場的活動，顯示這是顆穩定的恆星。一項為期9年的溫度研究，米粒組織和色球層沒有明顯的系統性變化，環繞著鈣II的H和K線紅外譜帶顯示可能有，但相對於太陽是微弱的11年循環。對此另一種說法是：天倉五正處於類似蒙德極小期的低活動階段－歷史上的一個短周期，與歐洲的小冰期結合，當時太陽表面的黑子變得非常罕見。天倉五的譜線輪廓非常狹窄，顯示被觀察到的自轉和擾動都非常低。

    金屬量編輯播報

    恆星的化學成分能夠提供重要的演化歷史，包括他的形成和年齡。組成星際物質的主要成分是塵埃和氣體，而從中形成的恆星主要成分是氫和氦，以及微量的重元素。當鄰近的恆星持續的演化和死亡，因此年輕恆星的重元素含量會傾向比老年的恆星為多。這些重元素都被天文學家視為金屬，並且將其含量稱為金屬量。恆星中的金屬量主要是依據鐵元素含量的比率，很容易從氫當中分辨出來的重元素，並以對數與太陽的鐵豐度作比較。在天倉五的案例里，大氣中的金屬量大約是：

    或大約是太陽豐度的三分之一，以前的測量值在-0.13to-0.60之間變動著。

    低的鐵豐度顯示天倉五是比太陽更早誕生的恆星：估計他的年齡在100億歲，相較於太陽的45.7億歲，100億歲的年齡代表著經歷可見宇宙的大部份時期。但是電腦模擬的年齡，依據選用的模型不同，在44億至120億年之間。

    除了自轉之外，恆星譜線致寬的因素還有來自於恆星壓力的擴大。出現在附近的微粒會影響到單一微粒發散的輻射，所以譜線的寬度與恆星表面的壓力有關，而這又受到溫度和表面重力的影響。利用這樣的技術測量天倉五的表面重力，得到的是logg，或恆星表面重力的對數值，大約是4.4—，非常接近太陽的logg=4.44。

    岩屑盤編輯播報

    在2004年，一組英國由珍·格里維斯領導的天文學家測量圍繞在周圍低溫的塵埃和小天體之間發生的碰撞，發現天倉五有總數十倍於太陽系彗星和小行星的材料。這是透過量度小天體間碰撞產生、環繞天倉五的冰冷塵埃基盤而決定。這樣的結果可能在複雜的生命系統上投入了抑制器，因為所有行星遭受大撞擊事件的頻率十倍於地球。格里維斯在她研究時注意到：「任何一顆行星都可能持續經歷消滅恐龍的小行星撞擊事件」，像木星這種尺度的氣體行星足以使彗星和小行星偏向。

    岩屑盤的發現是透過測量系統在遠紅外線光譜部分的輻射總量偵測出來的。它以行星為中心形成對稱的形狀，並且外徑平均55天文單位。在靠近天倉五附近，缺乏紅外線而比較溫暖的盤面部份在半徑10天文單位處；相較之下，太陽系的柯伊伯帶出現在30-50天文單位處。要長時間的維護，環中的塵土必須有更大的天體經由經常的碰撞來補充。出現在距離天倉五35–天文單位的巨大盤面已經位在適居帶的外面，在這個距離上，塵埃帶也許類似於在太陽系的海王星軌道外的柯伊伯帶。

    天倉五顯示恆星即使到了老年也不需要丟掉巨大的塵埃盤，而且像太陽這樣的恆星有盤面是很平常的。天倉五的環帶密度只有鄰近的天苑四的廿分之一。相對在太陽系附近的缺乏岩屑也許是異常的情況：一位研究小組的成員認為，太陽在歷史的早期可能緊鄰的經過另一顆恆星，導致大量的彗星和小行星被剝離而失去。恆星與大岩屑盤修改了天文學家對行星形成的考慮，塵埃是由連續的碰撞造成的，並且很自然的形成行星。

    行星搜尋生命編輯播報

    由於天倉五與太陽相似，而它亦可能擁有行星和孕育生命，於是便成了吸引人們研究這顆恆星的主要原因。霍爾和洛克伍德的報告中指出「所謂的『類似太陽的星球』、『太陽相似體』和『太陽雙生子』是逐漸限制的敘述。」天倉五適合做為第二顆太陽，因為它的質量近似而且穩定，只是相對缺乏金屬，這種相似性引領了通俗文化參考數十年，並列入科學測驗。

    天倉五是少數幾顆以徑向速度搜尋行星的目標，但失敗而未能發現可歸諸於行星的任何周期性變化。目前能達到的精確度是時間間隔在五年，速度在11米/秒的變化。這樣的結果排除了熱木行星存在的可能，並排除了周期短於15年，質量下限等於或大於木星的行星存在的可能性。換言之，以哈勃空間望遠鏡的廣域和行星照相機在1999年對鄰近恆星完成的觀察，包括對天倉五的暗弱伴星的搜尋，以該望遠鏡分辨能力的極限依然是什麼都沒發現。

    這樣的搜尋只排除了較大的褐矮星和比大行星略小的行星，像地球這樣軌道的行星並未被排除。存在於內側軌道上的「熱木星」會對適居帶造成破壞，將其排除對類地行星的存在有正面的意義。一般性的研究顯示系外行星的出現和高金屬量的母恆星之間有正相關性，使像天倉五這種低金屬量恆星擁有行星的機率減少了。一個厚實的岩屑盤存在的證據，即使認為會增高被轟擊的機率，依然使一顆或多顆岩石行星環繞恆星的可能性增高了。如果行星被發現，隨後的研究是使用解析力夠高的望遠鏡尋找水、大氣和溫度適合的適居性。就像氧氣是地球上有生命的正面顯示，原始生命也不太可能在大氣顯示是無機狀態下存在的。

    搜尋地外文明

    迄今最樂觀的搜尋項目是由天文學家法蘭克·德雷克執行的奧茲瑪計劃，是後來產生搜尋地外文明計劃的「尋找外星高智生命」計劃，該計劃向經過篩選的恆星目標發送出人為的無線電訊號，他選擇了天倉五和天苑四做為最初的目標，兩者都是鄰近太陽系，且物理性質相似的恆星。在持續200小時的觀測，均未發現人為的訊號。隨後對這個恆星系的無線電搜尋結果也是負面的。

    這些負面的結果並未挫敗對天倉五系統生物搜尋的興趣。在2002年，天文學家瑪格麗特·杜布爾和吉爾·塔特在鳳凰計劃項目的贊助下，發展出另一個SETI的努力成果：適居恆星表。表中列出了17，000個理論上適合居住的恆星系統，大約有10%是原先的樣本。第二年，杜布爾從在鄰近太陽100光年內的5，000顆恆星中精選出30顆最有希望的，天倉五就包含在其中，作為亞倫望遠鏡陣列以無線電搜尋的基礎依據。她也選擇天倉五最為類地行星發現者望遠鏡系統最精簡搜尋名單中五個的名冊之一，並評論說：「如果上帝將我們投入至另一個星球，那會是我想居住的地方。」