生存在寒冷的星球上

魏然

岁末年终，严寒袭来。寒冷的星球是科幻作品的常客。《冰狱之火》中，人类在太阳毁灭后的地球碎块上熬过漫漫寒冬；《黑太阳》里，在濒死恒星旁极寒的行星上，人们发现了外星文明的遗迹。面对着寒风，你是否想过，寒冷的星球上是怎样一番场景呢？

什么样的星球最冷？

显然，行星和卫星比恒星更冷。以行星为例，恒星是其热量的主要来源，距离恒星越远，行星表面越冷。从水星向阳面超过四百摄氏度，到海王星表面低于零下两百摄氏度，都大致符合这个规律。

但除此之外，星球的表面温度还和很多其他因素有关。例如表面反射率——表面反射率越高，或者说星球表面越“白”，反射的阳光能量越多，温度就越低；再如“温室效应”——这是一种大气层形成的保温效应，温室效应越强烈，表面温度就越高。金星表面就因为强烈的温室效应成为高温炼狱，虽然到太阳的距离差不多是水星的两倍，但金星表面温度却和水星向阳面相仿。

星球内部能量也会影响到星球的表面温度。譬如地球内部熔融岩浆的能量，一部分来自几十亿年前星球诞生时热量的留存，一部分来自几十亿年间地心放射性物质衰变所产生热量的累积。这些热量从内部加热了地球。此外，星球表面某个具体位置所处的纬度，以及大气中的局部气候，也会对温度产生直接影响。

因此，在一颗离恒星足够远乃至流浪于星际、表面反射率很高、内部热量不足的小星球上，如果凑巧其南北极地区又正在经历“ 暴风雪”，那么那里就是酷寒之地的极致了。

在寒冷的星球上

在普通的寒冷星球上，保温是生存的核心要义。譬如冰河时代的地球，人们大概只需要多裹几身衣服，外加一堆篝火，便能保温进而活下来。动物也只需要一身厚厚的皮毛。

但在更寒冷的星球上，譬如在有着零下一百多摄氏度液态烃tīnɡ海洋的土卫六，以及连大气层都冻成固体覆盖在地表的冥王星上，就需要更高明的生存策略了。极寒星球上的生命体积可能相当大，因为生物体积越大，其表面积与体积相比就越小，散热相对更少——地球上也有显著的随着纬度升高，生物体积普遍增大的趋势。由于可获得的总热量很低，生物的新陈代谢会特别慢。如果那里真的存在生命，我们将看到一个个体异常庞大而行动极为迟缓的奇异生物世界。

對于人类而言，在现有科技水平下，借助科技和各种机器的帮助可以在寒冷星球生活无忧，但那些地球上常用的化学燃料可能风光不再。在严寒的异星世界里，燃料和氧气大概都是相当奢侈的，这时就需要强力的核电池登场了。核电池以原子内部的能量作为原始动力，兼具供电和保温功能，从“好奇号”的火星探测到“新视野号”的冥王星之旅，都有核电池的影子。在严寒星球上，它将是人类赖以生存的中流砥柱。

寒冷星球有什么用？

为什么要费这么大力气，到严寒的星球上去居住呢？

如果那是生命诞生的母星，自然无从选择。若是一颗寒冷的异星，除了单纯为拓展生存空间，还有着更多的科学意义。

寒冷有助于超级计算机运行。我们知道，计算机工作时会产热，对于超级计算机而言，这种热量会多到成为运算能力提升的瓶颈。例如腾讯公司将发热量巨大的服务器建在贵州凉爽的山洞内，还有外国公司将服务器建在北极圈附近，都是为了利用周围环境冷却计算机。如果将超级计算机建设在严寒的星球上，对其性能将有巨大的提升。

红外望远镜也喜欢严寒之地。绝对零度之上的所有物体都向外辐射红外线。红外望远镜通过观测红外线进行成像，周围温度越高，其受到的干扰就越大，这也是类似“詹姆斯·韦伯”这样的红外望远镜之所以要被发射到太空中的主要原因。在特别寒冷的星球上，红外望远镜所受干扰极少，有了大显神威的机会。

低温还对“超导”有重要意义。在温度极低的时候，某些材料的电阻会突然消失，成为超级导体，这种现象被称为超导。由于电阻导致的电能损耗不复存在，使得超大电流和超强磁场得以广泛应用。例如在温度极低的星球上，可以通过电磁弹射进行大规模卫星发射和资源运送，不必再使用成本高昂的化学火箭。用于核聚变装置上的强磁场也能够轻松实现。

当然，寒冷的星球还可以用来旅游观光——那可是整整一颗星球的炫酷雪景啊！

[ 责任编辑：杨竞]