科学家|“沙丘”的建模分析证明，阿拉基斯是一个非常现实的系外行星系外行星

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科幻作家弗兰克·赫伯特（Frank Herbert）以他创造的细节丰富的科幻世界而闻名。他的作品中最为出名的就是近期热播的同名改编电影《沙丘》。这部作品花了他六年时间才完成，像他的其他作品一样，《沙丘》充满了细节，包括对沙丘星球（或者像电影中弗里曼人所说的“Arrakis”/阿拉基斯）近乎写实般的描述。
小说（电影）中的沙丘是一个无情的沙漠世界，遭受着强烈的沙尘暴，没有降雨。为此，专门研究气候模型的科学家们开始研究“沙丘”与系外行星相比，到底有多逼真。他们的结论是什么呢？
考虑到弗兰克·赫伯特是在20世纪60年代创造了“沙丘” ，他做得真的很好。
在《沙丘》的世界中，阿拉基斯（Arrakis）星球非常重要。这是香料混合物的唯一已知来源，这是一种精神药物，当太空导航协会使用它时，他们可以在星际间旅行。曼塔特人（Mentat）也使用它，曼塔特人是进行复杂计算的智力专家（小说中设定由于AI智能的反叛，人类消灭了人工智能、计算机以及机器人）。沙丘的恶劣环境使香料难以收获。然而，它必须被制造出来，否则整个星际帝国就会灭亡。
根据赫伯特的说法，沙丘是一个沙漠世界，那里从不下雨。气候是如此的炎热，任何冒险进入阳光下的人都必须穿着蒸馏服（这会给身体降温，并回收身体的水分），否则将面临死亡。
现在，行星科学家们想要检查虚构的“沙丘” ，想看看它有多逼真。要做到这一点，他们只能依赖于当前的气候模型。科学家们发表了一篇文章，展示了他们的研究结果。
科学家们表示：“我们需要一台巨大的超级计算机，能够进行模拟阿拉基斯（Arrakis）所需的数十万次计算。 ”
想象一下，一颗行星可以既适合居住又不适合居住，就像地球上的极端环境一样。比如，居住在加拿大最北部的因纽特人已经适应了他们的极端环境；生活在非洲沙漠中的贝都因人也适应了这种环境。所以说，像弗里曼人（Fremen）这样的民族适应了阿拉基斯（Arrakis）这样的极端环境，这一点都不夸张。但阿拉基斯（Arrakis）本身又有多现实呢？
为了回答这个问题，科学家们从地球上使用的气候模型开始。模型的基础是物理定律。研究小组将地球上的物理定律作为他们的基础，否则，它就表明“沙丘”是一个完全虚幻的世界。在了解了物理定律后，研究小组查阅了赫伯特的六部小说和“沙丘百科全书”中对阿拉基斯（Arrakis）的详细描述。
【科学家|“沙丘”的建模分析证明，阿拉基斯是一个非常现实的系外行星】
上图：阿拉基斯的高度图(米) 。
然后他们输入了相关数据，比如行星的地形、山脉的高度，以及到达地表的阳光量。他们还输入阿拉基斯的轨道，它几乎是圆形的，很像地球的轨道。科学家们特别提到了轨道，它会严重影响气候。他们说道，轨道的形状真的可以影响气候，看看“权力的游戏”中漫长而不规则的冬天吧。
有了这些数据，研究人员开始研究大气及其组成。除了二氧化碳之外， “沙丘”的大气层与地球相似。它是350ppm ，而不是地球的413ppm 。这是有道理的，因为这部小说写于20世纪60年代，当时大气中的二氧化碳浓度还较低。
臭氧也不一样。地球上的臭氧在上层大气中，低层大气中只有很少的臭氧。总的来说，地球的大气中只有0.000001%的臭氧，而阿拉基斯的大气中约有0.5%的臭氧。这也是有道理的，因为臭氧在使大气变暖方面比二氧化碳更有效。
随着气候模型的建立，研究小组等待一台功能强大的计算机来运行它。科学家们表示：“像这样的复杂模型需要时间运行，在这种情况下，需要超过三周的时间。我们需要一台巨大的超级计算机，能够进行模拟Arrakis所需的数十万次计算。 ”
作为研究结果的一部分，这三位研究人员制作了阿拉基斯（Arrakis）的可视化的气候模型。