我們每個人都知道一年有365天。而外星人——如果他們存在的話，他們對于時間的概念或許會跟我們很不一樣。這是因為在有些行星上，一年的時間要比地球上短得多，有些則要長得多。

為什么一年的長短會有那么大的差異？首先行星圍繞運行的恒星的質(zhì)量大小會有一些影響，因為從本質(zhì)上來說，一年的長短是以行星圍繞恒星公轉(zhuǎn)的周期來定義的，而質(zhì)量較大的恒星周圍的行星的公轉(zhuǎn)速度也會越快，但在這其中不同行星的軌道距離才是關(guān)鍵。美國哈佛-史密松天體物理中心的大衛(wèi)·基平(DavidKipping)表示：“基本上，一顆行星上的一年長短是由這顆行星到恒星的距離遠(yuǎn)近所決定的。”

在我們的太陽系中，距離太陽最近的水星上一年大約僅相當(dāng)于地球上的88天。這聽上去好像也挺長，但詭異的是水星上的這一年的長度還沒有它一天的長度長——水星上的一天相當(dāng)于地球上的176天——是水星上一年時長的兩倍，這是水星自轉(zhuǎn)緩慢造成的結(jié)果。

在太陽系的另一端，考慮到冥王星已經(jīng)被踢出大行星的行列，海王星作為最為遙遠(yuǎn)的大行星，其和太陽之間的距離是日地距離的30倍，圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周(一年)的時長相當(dāng)于165個地球年。

那么在這些星球上，新年是什么時候？換句話說，在海王星的軌道上，什么時間應(yīng)該被指定為12月31日？

在地球上，我們將每年的1月1日定義為新年的開始，這種做法基本上可以說是任意的，但有一種方法可以將其與行星的軌道特征更加緊密的聯(lián)系起來。這是因為行星的軌道并非完美的圓形，而是稍稍拉長的橢圓。這就意味著在其軌道上存在一個點，此時行星到太陽的之間的距離是最近的，在天文上我們將其稱為“近日點”。而我們就可以將這個近日點規(guī)定為新一年的開端。

這就意味著海王星人(如果存在的話)將在地球歷公元2042年慶祝下一次新年，而水星人們則每隔88天就可以過一次年。而我們地球人則是每隔365天才能過一次年。

最長和最短的一年

但海王星也僅僅只能算是我們太陽系中一年時間最長的行星，而如果將目光放寬到整個銀河系來看，外面的情況可能會突破你的想象力極限。不過，在進行這樣的探討時也并非不存在爭議。美國德州大學(xué)奧斯汀分校的亞當(dāng)·克勞斯(AdamKraus)表示：“當(dāng)你討論哪一個才是一年時間最長的行星的問題時，很快爭論的話題就會變成究竟什么才是行星的定義之爭。”

到目前為止人類已經(jīng)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了超過2000顆系外行星，另外還有大約3000顆疑似目標(biāo)正等待后續(xù)確認(rèn)。加拿大蒙特利爾大學(xué)的瑪麗-伊娃·諾德(Marie-EveNaud)表示：“目前還沒有關(guān)于系外行星的準(zhǔn)確定義。”

不過盡管如此，我們還是可以盡可能的將范圍縮小。首先，我們將那些質(zhì)量超過木星13倍以上的目標(biāo)排除掉，因為質(zhì)量達(dá)到這一等級的天體一般會被歸入褐矮星的行列。其次，我們堅持認(rèn)為我們的行星必須圍繞一顆“真正”的恒星運行，或者至少也是圍繞恒星死亡后的殘骸運行，而不應(yīng)圍繞一顆褐矮星運行。

如果按照以上定義，那么一年長度的冠軍頭銜將會落到系外行星“GU Pisciumb”的頭上。這顆位于雙魚座的系外行星圍繞恒星運行的軌道半徑是海王星軌道的70倍，它上面的一年時長大約是16.3萬年。

反過來，有時候你會不會自己制定了雄心勃勃的新年計劃，但到了年末卻發(fā)現(xiàn)自己根本沒有做到？而如果你生活在一顆編號為PSR1719-14b的系外行星上，那么相信你為自己定下的新年計劃應(yīng)該都能夠“說到做到”，甚至能夠堅持更長的時間，因為這顆系外行星上的一年僅相當(dāng)于地球上的大約兩個小時。這顆系外行星圍繞一處恒星殘骸(脈沖星)公轉(zhuǎn)，且距離要比日地距離近約250倍。正是由于這樣的原因，讓PSR1719-14b成為迄今已知的一年時間最短的行星。

然而這些也非僅僅是簡單的事實而已。基平表示：“事實上一年的長度是我們在研究系外行星時最為看重的指標(biāo)之一。因為它能夠告訴我們這顆行星距離恒星有多遠(yuǎn)，而行星與恒星之間的距離信息又能夠告訴我們它的溫度情況。對于水星，你可以很容易猜到它的地表溫度會很高，生命難以在其表面生存;而對于木星，你也能猜得到，由于距離太過遙遠(yuǎn)，它一定很冷。”

距離的極限

基平表示，從理論上說，一顆行星的運行軌道甚至還可以比雙魚座的系外行星GU Pisciumb”更加遙遠(yuǎn)，甚至在我們太陽系內(nèi)的情況可能也是如此，因為唯一限制圍繞恒星運行的行星軌道距離的就是其他的恒星，它們會對這些行星施加引力影響。

恒星會在宇宙中運動，但目前距離太陽最近的恒星是比鄰星，距離大約是4光年。這也就意味著任何距離太陽小于4光年一半的天體應(yīng)該都會圍繞太陽運行——這一距離大約相當(dāng)于海王星軌道半徑的4000倍。事實上，整個太陽系的外圍的確存在一大群冰凍狀態(tài)的小天體，它們一直向外延伸到這一距離上。

理論上而言，行星是可以存在于水星軌道內(nèi)側(cè)的，但也只能如此而已，靠近太陽是有限度的。美國哈佛-史密松天體物理中心的斯考特·肯楊(ScottKenyon)指出，在大約1200攝氏度的環(huán)境下巖石會開始蒸發(fā)，因此如果水星的軌道再向內(nèi)側(cè)靠近大約4倍，此時水星上的巖石將開始蒸發(fā)。而如果你要更加靠近太陽，那么此時太陽強烈的引力作用將會把這一行星體撕碎。基平表示：“巖石能夠承受的應(yīng)力大小存在一個極限，超過這個極限巖石就會被撕裂。”這個距離被稱為洛希極限，而對于像水星這樣的巖石行星而言，這一距離值大致相當(dāng)于水星軌道到太陽距離的1%。

基平表示：“我們認(rèn)為我們的確觀測到了一些處在這一距離值邊緣上的系外行星。”比如說Kepler-78b，這顆系外行星圍繞恒星運行的周期大約是8.5小時，與恒星之間的軌道距離小于1%的日地距離。美國宇航局開普勒行星搜尋項目主管威廉·布魯斯基(WilliamBorucki)指出，Kepler-78b可能是迄今已知運行于一顆正常恒星周圍公轉(zhuǎn)周期最短的系外行星。

恒星會在宇宙中運動，但目前距離太陽最近的恒星是比鄰星，距離大約是4光年。這也就意味著任何距離太陽小于4光年一半的天體應(yīng)該都會圍繞太陽運行——這一距離大約相當(dāng)于海王星軌道半徑的4000倍。事實上，整個太陽系的外圍的確存在一大群冰凍狀態(tài)的小天體，它們一直向外延伸到這一距離上。

理論上而言，行星是可以存在于水星軌道內(nèi)側(cè)的，但也只能如此而已，靠近太陽是有限度的。美國哈佛-史密松天體物理中心的斯考特·肯楊(ScottKenyon)指出，在大約1200攝氏度的環(huán)境下巖石會開始蒸發(fā)，因此如果水星的軌道再向內(nèi)側(cè)靠近大約4倍，此時水星上的巖石將開始蒸發(fā)。而如果你要更加靠近太陽，那么此時太陽強烈的引力作用將會把這一行星體撕碎。基平表示：“巖石能夠承受的應(yīng)力大小存在一個極限，超過這個極限巖石就會被撕裂。”這個距離被稱為洛希極限，而對于像水星這樣的巖石行星而言，這一距離值大致相當(dāng)于水星軌道到太陽距離的1%。

基平表示：“我們認(rèn)為我們的確觀測到了一些處在這一距離值邊緣上的系外行星。”比如說Kepler-78b，這顆系外行星圍繞恒星運行的周期大約是8.5小時，與恒星之間的軌道距離小于1%的日地距離。美國宇航局開普勒行星搜尋項目主管威廉·布魯斯基(WilliamBorucki)指出，Kepler-78b可能是迄今已知運行于一顆正常恒星周圍公轉(zhuǎn)周期最短的系外行星。

地球上的一年是365天，但這一數(shù)字未來將可能變成兩倍長

最后，如果你現(xiàn)在能夠?qū)ψ约旱摹澳甓扔媱潯闭f到做到，那么請記住一件事：未來地球上的一年將會變成現(xiàn)在的兩倍長。這是因為，再經(jīng)過大約50億年左右，我們的太陽將膨脹成為一顆紅巨星，屆時地球可能將被太陽吞噬。但也有人認(rèn)為地球可能可以逃脫這一厄運，因為屆時年老的太陽將在膨脹發(fā)生之前便已經(jīng)通過強烈的太陽風(fēng)的方式損失了大約一半的質(zhì)量。

克勞斯指出，如果情況的確如此，那么屆時地球的運行軌道將位于目前的火星軌道稍外側(cè)，圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周大約將需要現(xiàn)在的兩年時間。到時候你就會發(fā)現(xiàn)要堅持你的年度計劃那么久真是好難。