恒星风暴作用下岩质行星环境稳定性与地球化灾难演进研究

《恒星风暴作用下岩质行星环境稳定性与地球化灾难演进研究》

致谢

七年的学习与生活终究告一段落，在此我由衷地感谢我的导师柯列克教授与同门们对我的帮助和支持;同时也感谢学校能给我这么一个优秀的平台;感谢父母和家人的关心和理解。由于此类论文写作的特殊性，几乎全文都在去“我”化的过程中进行，仿佛那些图片、表格、公式都是自发生成在文本之间，只有在此处，我可以说，它们背后都是活生生的人。

“唉，正经人谁写论文先写致谢啊……唉？等一下，什么情况这是？怎么我的心理活动全出来了？思维转写器的过滤模块坏了？重启……”

“测试，测试，今天的火锅真好吃。怎么还这样？这破玩意……算了，将就用吧，大不了之后手动再改一下，继续吧。”

感谢廖北落师兄，感谢铭致远师姐、感谢孔参胜师兄，感谢伊瓦林师兄。

“感谢大家在这个领域的深耕，这么多成果，那么多论文。感谢大家把成熟、持久的研究，让我有机会能进一步深化选题，最后捡起了这偏门玩意来做。”

感谢廖参宿、感谢莱文、感谢卡尔。

“真是苦了我们同届这几个了，以后请大家吃火锅。”

感谢贺文黎师弟，感谢卡扎伊师弟，感谢吴物师弟。

“各位赶紧转专业吧，我们这行是真不好干啊，校招的就那么几家，还爆了这么多的雷。”

感谢所有能让我走到今天的人，感谢、感谢、感谢。

“唉，就这样了吧，听说之前有人答辩的时候连致谢都被评委老师挑错，真是太神秘了。”

伊盈申

YC41117.8.3于文萨大学

“再把结论和展望写了吧，估计也没啥定量的东西，啥都多写点，之后问下老师用哪几条。”

结论

本文以经典岩质行星及卫星系在接受宜居改造后在恒星风暴作用下地球化灾难演进变化规律为研究对象，基于有限流质软件平台，建立相应的星体模型，考虑行星环境、恒星风暴条件等因素的影响，分析了三种改造宜居化方式的行星在不同恒星风暴作用下的稳定性，基于星球环境的混沌算法，计算了多工况下行星环境的稳定性和地球化灾难演进过程和规律，取得了以下主要结论：

“唉，地球化灾难，真是造孽啊。”

“只要满足几个参数指标就能叫‘宜居星球’，之前还赶上大规模恒星风暴爆发，这些无良星际开发商真是害人不浅。又想哪去了？结论，结论，啊，有了。”

（1）所有恒星风暴条件工况下行星环境地球化灾难偏移区的发育模式基本相同：球化灾难偏移区均为从赤道开始逐渐向南北极蔓延，最终形成贯穿全球的大气缺陷环流带。但不同改造方法及改造程度对球化灾难偏移区发育的具体过程产生了一定影响。

“当然有影响了，要都像一线星球那样，百分百复刻地球环境，还不间断开着巨型气象稳定塔，恒星风暴连续吹上个几百年都全当是免费极光表演了。”

（2）宜居星球环境的稳定性与星球改造程度成正比，且完全复刻与长期维护的改造模式在各恒星风暴工况下可将行星环境的稳定性提升至无风暴条件的程度。此类改造模式起到了类似行星穹顶的对行星环境的保护作用。而仅达最低规范标准的一次性改造对行星环境的稳定性产生了负面影响，其在正常恒星风环境中稳定性与未改造前的原始环境接近，但随恒星风暴强度增加，行星环境的稳定性出现了明显下降，直至高强度恒星风暴诱发地球化灾难。

“地表年平均气温15℃、同一时刻全球海平面最大温差不超80℃、海平面平均大气压强0.7至1.3个标准大气压、大气氮氧比在4至4.5之间……”

“反正只要符合这些标准的就算‘合格’的宜居星球。老规范更是粗糙，最大方差限制大上一倍，监测点密度的最低更是只有每五千平方千米一个。那时候开放商可真是猛猛干啊，吹嘘连一片小行星带都能给你捏出一个宜居星球来。”

（3）宜居行星环境的稳定性与恒星风暴强度与持续时间成反比，两者联合作用，及长时间持续的强恒星风暴会极大削弱行星环境的稳定性。且仅达最低规范标准的一次性改造的行星环境相较于两类持续改造对恒星风暴强度更加敏感。两种持续改造削弱了人类活动及恒星风暴对行星环境稳定性的负面影响。

但随着恒星风暴强度与持续时间的增加，进行持续宜居化改造的行星环境稳定性逐渐与同工况下未改造原始环境的稳定性产生差距，直至恒星风暴强度提升至15级，此时三类改造模式的行星环境稳定性相近且显著低于同恒星风暴条件下的未改造原始行星。

“这强度的恒星风暴都接近超新星爆发了，说是同原始情况差距大，其实就是挺个0.1秒和0.8秒的区别。看上去数值差距是好几倍，但其实都是一瞬间的事，歘的一下地壳都被吹飞了，环境啥的都无所谓了。”

（4）相较于改造方式与恒星风暴强度，恒星风暴持续时间对宜居化改造后行星环境稳定性的影响最小，但其对仅达最低规范标准的一次性改造的行星环境稳定性影响极大，此类行星的环境稳定性即便在较弱恒星风暴中，也会因长时间的持续作用，形成危险的正反馈，导致全球气候紊乱甚至大气剥离。

“定量模糊、定性困难，这导致之前宜居行星改造运动最火热的时候出现了大量伪劣工程。这些无良开发商们‘各显神通’，旨在用最低的成本达到标准、通过验收，坑害无数购置宜居星球的业主。”

“购星业主满心期待相信了什么‘拎包入住’之类的鬼话，横跨数百上千光年跑过来。一下飞船看着什么都好，碧水青山、蓝天白云。但住上一段时间就坏了，大气耗散、环境忽冷忽热、有害昆虫大量繁殖。甚至还有住着住着地壳开裂的，直接贯穿南北回归线，最后发现那玩意真是几万颗小行星捏出来的……”

“然后就是维权过程中无穷无尽的诉讼和法律程序，大部分案例都没这么极端，业主的耐心和精力耗尽后差不多都会选择和解。”

（5）行星上的人类活动对行星环境的影响类似温室效应发生塔，由于总体排放量较少，在非极端恒星风暴作用下对行星整体环境的稳定性影响甚微。但在极端恒星风暴条件下，由于自身功率与数量有限，而持续的恒星风暴对大气层产生了广泛的影响，完全复刻与长期维护的改造模式中采用的气象稳定塔会丧失对环境的控制效果，人类活动对所有三种改造模式的行星环境稳定性均会产生严重影响。人类活动对行星环境的影响范围只限于星球大气，完全复刻的改造模式任然遏制了球化灾难偏移区向海洋和地下转移的趋势，对行星整体环境起到了稳定作用。

“在监管加强前最猖獗的时代，这些黑心开发商几乎是在银河系里批发地球化灾难。比如用轨道激光扫射各个监控站点，用半个小时就达到整天的光照指标，结果项目交付后激光站立刻坏了三分之一，不到半个地球年全球均温就跌到了0℃。

“还有放生百万吨耐低氧蟑螂撑生物多样性的，后来同一批工程的后几个项目图省事直接改用绿藻了。不过换绿藻这个小聪明到确实给公司省了不少钱，精神损失费赔的没有用蟑螂的那几个项目多。真把蟑螂倒下去就不管了，交付前也不知道消杀一下。”

（6）行星海洋地下及人类聚集区气候的稳定性普遍高于行星其余地表与大气的稳定性，仅达最低规范标准的一次性改造的行星环境稳定性与原始未改造行星气候稳定性差异最大。同恒星风暴工况下仅达最低规范标准的一次性改造的行星球化灾难偏移区明显大于采用完全复刻与长期维护的改造模式的行星，同时完全复刻改造模式相较于长期维护模式对行星大气环境的稳定性没有显著的提升。

“最离谱的案例发生在PTR-36，一个近期才发现的荒芜的矿脉行星。结果开采公司的先遣队实际着陆后，才发现自己被耍了。这鬼地方毛都没有，为数不多的几条矿脉都深埋在地壳之下，开采成本高得吓人。”

“于是他们私下把这里低价卖给了星河V地产，那个恶贯满盈的星际开发商。他们就只围着赤道挖了一圈大坑，灌上大气混合物，用轨道激光临时升下温，最后再放上一只狗，注明这里有‘大型碳基生物’，就管PTR-36叫‘宜居星球’了。”

本文中的研究仍存在诸多不足，首先仅进行数值模拟而未进行任何形式的实际实验，缺乏现实数据验证。同时在模拟过程中也简化考虑了很多问题，无法完全展现实际工程状况，诸如：

“不过他们欺骗业主的阴谋并没有得逞，‘改造’完成后星河V地产非常自信地把PTR-36接入了宜居行星管理系统。但办事的那几个家伙似乎忘了管理系统还连着应急救援系统，没有提前拉条专线来骗传感器。”

（1）仅设置了一种形态的行星模型，未考虑不同的半径、质量、公转轨道以及其它天文物理性质因素对行星环境稳定性的影响。

“于是在PTR-36注册成功的那一刻，救援中心瞬间警铃大作，一个登记在册、且拥有‘大型碳基生物’的宜居星球发生了严重生态灾难。他们又翻了下记录，发现之前还有一队开采公司的先遣队着陆后就没有再传回任何消息……不用想，肯定是觉得大事不妙。”

（2）仅将恒星风作用简化成集中力加载至行星模型大气层分子上，没有考虑恒星风与地磁场的耦合作用。同时也忽略了大气在受到恒星风作用后带电，使大气外层整体振荡，影响耗散速率。

“我当时正好在附近的救援站进行暑期实习，收到消息后整个站点都炸开了锅。站长叫上包括实习生在内的所有人紧急出勤，我们做好了万全的准备，带上所有的运输船和医疗设备。结果我跟着救援队着陆后，就只看到一只可爱的小狗摇着尾巴向我们走过来……”

“星河V地产的员工早在警报响起的时候就上飞船跑路了，我们把PTR-36从里到外仔仔细细地搜了一遍，真的就只有那一只狗。不过至少这件事里没有业主真的上当受骗，哦，还是有几个已经交了定金的倒霉蛋。但由于过于离谱，这个故事广为流传。”

（3）计算单元有限、模型精度与空间尺寸不足。无论是恒星风暴对行星环境稳定性的影响，还是气象稳定塔对环境的稳定作用仅限于星球表层，受限于设备性能无法模拟地壳下超过5km的深层环境。

“当然了，这些都还是真打算交付行星的。还有更进一步、干脆就不进行实际工程的。先注册一个空壳公司，用性价比和配套设施为卖点，大肆宣传个几年，骗一大群业主把购置款付了。然后就开始找各种理由拖延交付时间，同时继续许诺各种‘优质服务’。专属客服、分成返利、节假日的各种小礼品……”

“总之用各种手段稳住那些准业主，到最后直接跑路，查起来除了个光鲜亮丽的销售部外啥资产都没有，那些购置款早就在金融系统里打好几个转没影了。”

“不过这算是黑心开发商最后的疯狂了，都不是瞎子，久而久之大家也就对那几家敬而远之了。现在行星开发行业也过了最红火的那段时间，监管也严了很多，至少不会再这么明目张胆的偷工减料了。”

（4）缺少现实工程案例或实验对分析结果进行验证，未实现地质环境变化导致大范围地震或火山爆发的情况、未实现卫星受影响后的潮汐作用变化，也没有对海洋及地下环境的稳定性进行深入研究。

“这种规模的实验可不好做哦，最多也就只是建个缩比模型塞到恒星风洞里吹几下。实地考察什么的还是饶了我这懒鬼吧，更何况那几个著名案例要么已经被修复了，要么根本就活不了人，落地都得穿防护服。那怎么着？祈祷他们再弄出些事故来吗？呃，太，太过分了点。”

（5）缺少对行星地球化灾难灾后环境恢复能力与恢复方案的研究，目前所得出的仅是行星环境在恒星风暴中的稳定性分析，未涉及行星环境的地球化灾难灾后恢复阶段的分析。

对此展望能在未来的研究中能够补足与完成：

“‘地球化灾难’这个词也快要退出历史舞台了吧，唉，真不知道研究这玩意有什么用，算了，先毕业再说。”

（1）综合研究更多变量对行星环境稳定性及地球化灾难演进过程的影响，在扩展模型种类，实现对多种形态行星环境的实现与研究。提出能预测行星环境稳定性与地球化灾难演进过程的经验公示。

（2）用动力荷载代替简化后的恒星风加载，运用流体力学模拟软件进行动力时程分析，并深入研究不同爆发模式的恒星风暴对行星环境稳定性的影响。

（3）对行星大气及整体环境进行韧性评价结合模拟所得的灾害功能，进行地球化灾难灾后功能分析，得出行星稳定性在恒星风暴作用下的韧性曲线，研究提升宜居化改造行星抗御此类自然灾害的方法与灾后恢复措施。

（4）制定针对现有宜居化改造行星环境韧性的评价方法，对不同破坏模式、天体物理环境、地质构造特征下行星环境的地球化灾难的回复能力进行分析。探究诸如天穹、镜面反射阵列等措施对行星环境稳定性及韧性提升的效能。

“再从结论里面扒拉点东西出来写成摘要吧，反正内容都差不多。”

摘要

本文以经典岩质地行星及其经受宜居化改造的环境为研究对象，以行星改造方法、恒星风暴强度等级、恒星风暴持续时间为变量，利用模拟软件，以混沌化的强度累加法探究了各条件下行星环境的稳定性与地球化灾难演进模式，研究各变量对行星环境稳定性的影响，得出了各工况下行星环境安全系数。这些研究成果为深入探究行星大气与恒星风相互作用、影响机理奠定了基础，对危害行星环境的恒星风暴防治起到了一定参考价值。

关键词：天体环境；地球化灾难；行星环境改造；恒星风暴；行星环境稳定性

“嘶——格式模板怎么覆盖不了了？”

“哪来的弹窗。”

“咦，谁发的邮件，我看看啊。”

“啊！？星河V地产的offer？呃……”

“删除。”

“删除。”

“删除。”

“……”