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【电影背後】《少女救地球》细节科普:一部科幻电影?一个极为可能的恐怖预言?

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【电影背後】《少女救地球》细节科普:一部科幻电影?一个极为可能的恐怖预言?首图

网飞 Netflix 新推出的原创电影《少女救地球》(IO),故事背景起源於将越发惨澹的一片荒凉。在一个非特定但可以辨认是哪个时期的近未来,人类面对不受控制的气候变迁带来的後果。数十年後,由於人们放任污染及人为导致的气候变异,导致地球的大气层突然对人类产生毒性,所有的物种被迫离开家园,或是死去。

片中「埃瑟德斯计画」(The Exodus program) 的目的,是要让人们离开地球,前往木卫一 (Jupiter’s moon Io,木星的四个卫星之一) 周围的太空站生活,同时也试着寻找银河系中其他可供人们生存的新行星。但在地球上,有群人听从了知名科学家亨利华尔登 (Henry Walden) 的要求而留了下来──他认为地球还有救,不应该被舍弃。但在电影开始时,我们知道他的计划失败了,大多数的人不是离开家园,就是死於饥饿或有毒的空气。

小珊(Sam,由玛格丽特库利 Margaret Qualley 饰演)是华尔登的女儿。她是一名年少的科学家,留在地球的她是地球经历浩劫之後少数的幸存者之一,她待在父亲的实验室,继续与蜂群和其他的动物进行研究,试图找到能在新的大气条件下存活的遗传品系……

 

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  • 《少女救地球》或许不只是一场电影……
  • 急遽变迁的大气层

《少女救地球》或许不只是一场电影……

为了方便叙事,《少女救地球》中世界末日的具体细节被轻描淡写地提过,但我们仍旧得到了一些提示:这一切发生的非常快速。有几个小珊带着防毒面具站在室外的场景,她用打火机在测试周遭空气的成分。火焰是紫色的,虽然没有公开说明,但这代表空气的组成成分偏低。

这些可能只是为了利於建立世界末日後的场景,方便叙述牺牲与存活的故事。然而《少女救地球》的背景设定和灾难後的结局,十分骇人地,非常可能成真。

Netflix 原创电影《少女救地球》预告片段:

 

急遽变迁的大气层

在我们的记忆中,我们一直生活在人为导致的气候变迁的现实中。事实上,瑞典科学家斯凡特阿瑞尼斯 (Svante Arrhenius) 早在 1896 年就发现燃烧煤炭对气候所带来的变化──尽管他的结论并没有太大的启发性──然而在最近,我们知道了燃烧化石燃料有一天将会反噬我们。

这是场慢性的灾祸,可总体来说,我们应对的太慢了。有很多因素让我们拒绝改变使用化石燃料,例如经济影响、政治倾向,还有一个事实是,那些负责煽动,使环境恶化的人们,正是短期内不会受到负面影响的人们;而处理气候变迁的最大障碍,也许就是因为它的进展缓慢。

气候变迁不同於人类所面临的其他问题。我们习惯轻易地去量化威胁,但气候变迁没有单一的面貌,无法定义其领域,而且可以持续数十年甚至数个世纪。对一个为了面对具有利齿、发出咆哮、随时准备突袭的掠食者而演化的物种来说,气候变迁是个大魔王。它是如此缓慢,无法被捕捉,更不可能被杀死。它就像是正在慢慢煮开的温水,而我们就是青蛙。虽然水快煮滚了,但我们还在满足於温水带来的放松感,相信水不会在今天滚──但如果今天就是水滚的日子呢?

虽然大气层中的温室气体每天都在增加,但由於现代生活方式的原因,我们正在朝着原先所没有预期到的方向前进,这是一开始没有想到的。

参考 BBC 的 4 分钟影片:

大量的有机碳被封存在北极永冻层中,这是一整年都被冰封的土壤。当气温持续上升,土壤将开始解冻,微生物用前所未见的速度把碳转变为二氧化碳和甲烷。而且这是一个自我强化的过程。当永冻层融化,古老的温室气体开始释放,气温将会升高,使永冻层融化得更多,释放出更多的温室气体。

现在,北极实际上是个碳汇(carbon sink,又名碳吸储库)。植物在生长季节所吸收的碳多过於该地区的碳排放量,但在永冻层融化後,这个情况可能会改变。根据美国国家冰雪数据中心 (the National Snow and Ice Data Center) 统计,北极地区估计含有 1,400 亿吨的碳含量被冰封着,是全球大气层中碳含量的 1.5 倍以上。如果解冻周期到达临界点,融冰速度相对较快的後果将会导致严重的影响,而且有证据显示这已经在发生了。

 

紫色的火焰

《少女救地球》的主角小珊,用打火机去测试空气中的毒性。在电影中,打火机所燃烧的火焰是紫色的,警告她尽管至少有一头猪在这个地方存活着,但这边的空气不安全。她的测试方法虽然简单粗暴,但火焰的颜色真的一个是很好的辨识指标。

在日常生活中,火焰的颜色与燃烧的温度相关。你可能在营火旁看过,红色的火焰温度最低(以「火」来比较),而蓝色或白色的火焰温度最高。这个现象同样可以用来解释星星的颜色,红星 (red stars) 最小,温度也最低;蓝巨星 (blue giants) 则巨大而炽热,注定要在宇宙历的 60 秒间将其燃料燃烧殆尽。

编按:宇宙历上的 1 秒约为我们的 500 年。

火焰颜色也可以是一个指示其燃料类型的指标,这是光谱学研究电磁辐射的主要想法。曾看过彩虹的人,一直是光谱研究中不知情的参与者,当光线透过棱镜或雨滴的折射,你就能看到沿着可见光谱散发出的辐射变化。

如果你曾看过最近的月蚀,你便是相当罕见的居家光谱学体验者。月蚀期间,地球被夹在太阳和月球的中间,光线照射的路径被阻挡住,那为何月亮没有变暗?那是因为太阳光在经过地球的大气层时产生了绕射,除了红色光以外的光线全都被过滤,因此,只有红光能到达月球再折射回来。我们每天所能看到的日出、日落,也经历了一样的过程。事实上,月球正在接收着地球上所有的日升日落。这些事告诉了我们大气层不可思议的结构。

天文学家运用相同的过程来测定系外行星(exoplanets,又称太阳系外行星,即位於太阳系之外,不绕太阳公转的行星)的大气成分。在观察星际行星(interstellar planets,不绕任何恒星公转的行星)时,我们在某种程度上参与了远距离的「星食」(eclipse) 现象。母星 (parent star) 的部分光线自遥远的世界彼端穿透大气,到达我们的望远镜。透过测量这些穿越大气的光线,我们可以推测出它的构成。

物理学的奇妙之处在於,在宇宙中其他地方所发生的事,也会在此处发生。藉由改变火焰的燃料类型,就能变化火焰的颜色,这让我们可以创作出各式各样的烟火,需要的素材只有氧气、热源、以及色彩缤纷的燃料。

燃烧加了硫化氢的气体,看看碟子上火焰颜色的变化:

假设火焰在与跟我们的大气组成截然不同的地方燃烧,则可能因为氧气及其他化学元素含量的不同,而产生不同的燃烧型态。回到本片,若特定的温室气体含量发生剧烈变化,那麽火焰的颜色也可能将有所改变。

 

正面迎击,不再逃避

当我们的世界充斥着有毒气体,而地面燃烧着紫色火焰时,我们应该要收手,承认我们搞砸了,并寻找新的居住地,这个情况也许已经发生了。但我们要去哪里?在《少女救地球》中,人们在木卫一驻营,并准备前往遥远的星体附近寻找新家园。如果现实中的人类真的必须要离开地球,我们能去哪?

倘若我们有意愿,也有技术知识去到达该处,那麽也许有几个地方已经准备好等候我们安顿下来。至今为止,已发现将近 4,000 颗系外行星,仍有超过 5,000 颗系外行星待确认。但在这数千颗星球中,只有 15 颗行星被认为是可以居住的,而且实际能让人们移住的行星数字可能更低。

类地行星可能有很多,但真的能住的有几个:

在这些极少数可居住星球中,大部分的星球都太远,不太可能到达。克卜勒 186-f (Kepler 186-f) 是第一个被发现的类地系外行星 (Earth-like exoplanet)。这颗体积与地球相似的星球位於其母星的宜居带里,可能有水的存在。但与地球相较,克卜勒 186-f 只能接收到 30% 的太阳能,代表这颗星球可能远比地球还要冷。更重要的是,它离我们有 500 光年远,远到超出我们可抵达的范围。

另一个可能的地点是 TRAPPIST-1 系统,一个由 7 颗行星环绕 1 颗矮星 (dwarf star) 所组成的星系。在这其中,每一颗星球都是类地行星,替未来的星际殖民者提供了多样选择。我们甚至怀疑有些星球所蕴含的水量可能是地球的 250 倍。只要我们能想出如何穿越近 40 光年的距离到达该处的方法,TRAPPIST-1 系统会是展开调查的理想地点。

有朝一日,科技将会把人们带向宇宙。图为《复仇者联盟 4:终局之战》预告中漂流宇宙的钢铁人。

只要我们能快速穿梭星球之间,那拯救东尼史塔克不再漂流宇宙的任务也不会那麽难了。

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单就距离而言,我们的最佳选择可能会是「比邻星 b」(Proxima Centauri b)。它离我们只有 4.2 光年远,是我们所能找到,距离我们最近的系外行星。比邻星是构成引力束缚的南门二星系(Alpha Centauri,又称半人马座)的恒星之一,也是离太阳最近的星际邻居,这颗星球的体积比地球大 30%,并吸收了约我们 70% 的太阳能。但比邻星 b 并不是我们的伊甸园,它拥有潮汐锁定(或称同步自转)的特性,这代表那边并没有昼夜循环的现象,星球的一侧永远炽热,而另一侧则恒久处於黑暗、冰封的状态。除此之外,比邻星是一颗常发生闪焰现象的活跃矮星,虽然这里非常近,但并非最佳的居住地。

SPACE.com 网站中,人们想像中的比邻星 b 样貌。

考虑所有事情之後,尽管我们现在及未来的居住环境有诸多障碍,但我们已经做得非常好了。虽然人类理应继续探索太阳系、银河系和宇宙,但仍必须确保我们能幸福快乐地生活在现在的家园,直到我们能到达其他星球。

《少女救地球》已於 Netflix 平台公开上线,在世界毁灭之前赶快去看吧。

翻译:孙艾莉/编校:神搜企编中心
资料来源:SYFYWIRE

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