來自宇宙的新年快樂 太空人慶祝16次跨年

2015-01-02 09:55

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國際太空站中的太空人向地球賀年(取自YouTube)

國際太空站中的太空人向地球賀年(取自YouTube)

2015年的第一刻,全球許多國家人民仰望著城市上空的盛大煙火慶祝活動。在更高一些的地方、距離地表約350公里的國際太空站裡,太空人們已做好慶祝16次跨年的準備。

 

在2015年的第一天,國際太空站裡的太空人會以2萬8000公里左右的時速穿越許多正在迎接新年的時區。他們每天都經歷16次日出,因此也可以跨16次年。但國際太空站本身遵循著格林威治標準時間(GMT),也就是說,他們標準的跨年時間會與英國人民相同。

 

太空站中的太空人不能喝酒或香檳慶祝,但有機會從太空中看見一些規模比較大的慶祝煙火。通常太空人們慶祝的方式是一起吃飯,分享不同文化的家鄉食物。他們也可以演奏太空站裡的樂器,一起唱歌,或是透過網路電話與在地球的家人通話。

 

至於這一年能否放假,端視每個團隊在出發前的決定。太空人每年可排8天假期(半年任務者就是4天),他們會依照自己的國籍選定假日,大部分會選在年終到年初這段時間。因此,跨年前後兩天間,太空人們很可能還是得工作,工作量可能比平常更大。例如,他們可能被要求拍攝一支祝賀新年的影片(如上例)。

 

宇宙中的新年

 

對於生活在其他星球的外星人而言,跨年的意義可能也很不一樣。因為在不同的星球上,一年的長度可能與地球差異甚大。這與恆星的質量有關,但美國麻州哈佛-史密松天體物理中心(CfA)的天文學家基平(David Kipping)解釋,一個行星上的一年有多長,主要是由它與恆星的距離決定。

 

以太陽系為例,一個行星的一年長度,取決於它繞行太陽一圈的時間有多長。最靠近太陽的水星(Mercury)上的一年,只有地球的88天。而太陽系中公轉週期最長的海王星(Neptune),則需花地球的165年才能繞行太陽一圈。

 

對水星人與海王星人來說,他們跨年的時間是什麼時候呢?(如果他們存在的話)

 

首先,地球人在1月1日慶祝新年的決定,基本上是一個人為的選擇,而非遵照季節或其他大自然因素的結果。其來源來自古羅馬的雙面神「雅努斯」(Janus, 拉丁文為Ianus),祂是起始與轉變之神,一張臉看向過去,一張臉看向未來。一月(January)的名字便來自於雅努斯。

 

雅努斯神像(取自維基)

 

但對北半球人來說,這個選擇依然有其天文學上的道理。因為行星的軌道並非正圓形,而稍似橢圓。在1月初時,地球會來到近日點(perihelion, 離太陽最近之處)。這也是在冬至以後,白晝又開始變長之時。對於以農業為主體的文化來說,這是重要的日子。

 

因此,我們也可以應用此邏輯,把每個行星的近日點當作一年的起始。如此一來,(如果存在的)海王星人下次新年會在地球的2042年。(如果存在的)水星人則會在地球的2015年1月22日迎來新年。

 

太陽系外的新年

 

要回答太陽系外的外星人又在何時迎接新年的問題,則必須先解決一個爭論:被視為行星的標準是什麼?

 

目前在太陽系外,大概發現了近2000個行星,以及3000個行星候選者。但加拿大蒙特婁大學(Université de Montréal)研究員諾德(Marie-Eve Naud)表示,目前學界對於系外行星尚未定下一個正式定義。

 

但還是可以以星體的質量、與它繞行的星體做為判準,適當地縮小範圍。如此一來,一年長度最長的行星會是雙魚座GUb(GU Piscium b)。它的公轉軌道大約是海王星的70倍,一年長度約是地球的16萬3000倍。

 

(取自維基)

 

目前已知一年長度最短者,則是2011年發現的「PSR 1719-14b」。它與繞行的脈衝星之間的距離,比地球到太陽近了250倍,可以在地球的2小時內繞完一圈。

 

這些數字大小並不只是枝微末節的宇宙冷知識。基平表示,一個行星的一年長度,是衡量系外行星狀態的一個重要參數。這讓我們知道行星與恆星間的距哩,並藉此了解行星有多熱。例如水星就非常熱,而木星則太冷。

 

理論上,在太陽系中還可以有比海王星甚至雙魚座GUb公轉軌道更長的行星,因為唯一限制行星軌道大小的,只有其它恆星的拉力。目前離太陽最近的恆星是大約4光年外的比鄰星(Proxima Centauri),也就是說,在此之間任何距離太陽較近的行星,都可以繞著太陽運行;其公轉軌道距離的上限大約是海王星的4000倍。

 

最後,如果新年新希望太難以完成的話,未來地球的一年長度可能會倍增,給你更多時間完成計畫。這是因為在大約50億年後,太陽會膨脹成一顆紅巨星。地球可能因此被吞噬,但也有人預測地球的軌道會在那之前被恆星風外推。倘若如此,地球的新軌道將比現在的火星更遠。大約就是2年公轉一圈。

 

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