弗蘭克·赫伯特（Frank Herbert）的科幻小說《沙丘》（Dune）因其世界構建而受到稱讚。 赫伯特創造了複雜的社會、宗教和經濟體系，所有這些體系都有豐富的歷史。
赫伯特的世界裡最著名的是沙漠星球阿拉斯，綽號沙丘，氣候惡劣，有巨大的沙蟲。 The Planet 是根據這本書改編的，是大多數 ** 和電影的背景。 導演丹尼斯·維倫紐瓦（Dennis Villeneuve）對第二部《沙丘：第二部分》的最新想象將於3月1日在影院上映。
英國布里斯托大學（University of Bristol）的氣候建模師亞歷山卓·費恩斯沃思（Alexander Fernsworth）說，赫伯特不僅創造了乙個豐富的幻想世界，而且還創造了乙個看似合理的星球。
幾年前，法恩斯沃思和他的同事們對阿拉斯加的氣候進行了計算機模擬。 研究小組得出的結論是，人們可以生活在沙漠星球上，但赫伯特可能應該將他的城市搬遷到更靠近赤道的地方，而不是兩極。
德克薩斯州亨茨維爾山姆休斯頓州立大學的脊椎動物古生物學家派屈克·劉易斯（Patrick Lewis）說，至於能夠吞噬整個採礦裝置的巨型沙蟲，它們突破了生物學的極限。
《科學新聞》向專家詢問了阿拉爾斯基島上的真實生活，以及生活在地球上的人類是否需要擔心被巨型蠕蟲吃掉。
建築阿拉斯。
法恩斯沃思及其同事從驅動地球天氣和氣候的著名物理學開始，他們的阿拉基斯氣候模擬可以在氣候檔案館**上探索。 法恩斯沃思說，從我們的星球開始是有道理的，部分原因是赫伯特從“某種觀察地球沙丘系統的半科學”中獲得了阿拉基斯的靈感。
然後，研究小組從赫伯特的**和沙丘百科全書中新增了有關該行星的大量資訊。 根據情報，這個虛構星球的大氣層與地球的大氣層相似，但有幾個顯著差異。 阿拉斯加大氣層的二氧化碳含量比地球少——沙漠星球上的二氧化碳含量約為百萬分之350，地球上的二氧化碳含量約為百萬分之417。 但是沙丘的低層大氣中臭氧更多：05%的氣體，而地球的臭氧含量為0000001%。
所有這些額外的臭氧層對於了解地球都至關重要。 臭氧是一種強大的溫室氣體，經過 20 年的測量，它使大氣變暖的程度約為二氧化碳的 65 倍。 “阿拉斯基的大氣層肯定會溫暖得多，儘管它所含的二氧化碳比今天的地球少，”法恩斯沃思說。 ”。
除了全球變暖之外，低層大氣中如此多的臭氧也可能是壞訊息。 “我認為，如果你生活在這樣的條件下，它將是極其有毒的，對人類幾乎是致命的，”法恩斯沃思說。 ”。阿拉爾斯基島上的人們可能不得不依靠技術來去除空氣中的臭氧。
當然，高層大氣中的臭氧有助於保護阿拉斯免受來自其恆星Canopoos的有害輻射。 （Canopus是一顆真正的恆星，也被稱為Alpha Cavoy。 它在南半球可見，是天空中第二亮的恆星。 不幸的是，對於沙丘迷來說，它還不知道有行星。 ）
法恩斯沃思說，如果阿拉基斯是真的，那麼它離天篷的距離就像冥王星離太陽一樣遠。 但天頂是一顆巨大的白色恆星，計算溫度約為7,200攝氏度。 “它比太陽熱得多，”法恩斯沃思說。 “太陽的溫度要低2000度。 但是“他們在這裡做了很多假設和假設，我不能說這些數字是否準確。 ”
乙個可以生活而不是生活的世界。
氣候模擬表明，阿拉斯可能不是赫伯特所描述的那樣。
例如，在一句不經意的話中，作者描述了極地冰蓋在夏季炎熱時是如何消退的。 但法恩斯沃思及其同事表示，極地地區的溫度太高，夏季約為70攝氏度，冰蓋不可能存在。 此外，冬季降水太少，無法補充冰。高雲和其他過程使兩極的大氣變暖，使它們比低緯度地區更溫暖，尤其是在夏季。
儘管有人生活在赫伯特的中緯度和極地地區，但炎熱和寒冷？ 40°C到？ 法恩斯沃思說，如果沒有技術，冬季75°C的溫度將使這些地區幾乎無法居住。
阿拉斯熱帶緯度地區的氣溫相對更宜人，最熱的月份為45°C，較冷的月份在15°C左右。 在地球上，熱帶地區的高濕度使其比極地地區溫暖得多。 但在阿拉爾斯基，“大部分大氣水分都從熱帶地區消失了”，這使得炎熱的夏天更容易忍受。 極地地區是雲層和少量水分聚集並加熱大氣的地方。
但阿拉斯基的熱帶地區也面臨著自己的挑戰。 研究人員計算出，颶風強度的風會周期性地吹拂居民，形成高達250公尺的沙丘。
法恩斯沃思說，這並不意味著人們不能住在阿拉基斯，只是他們需要技術和來自國外的大量支援來帶來食物和水。 “我會說這是乙個非常宜居的世界，只是乙個非常荒涼的世界。 ”
很難成為乙隻巨大的沙蟲。
雖然人類可能會在一些幫助下生存下來，但地球上最著名的居民可能不會：巨型沙蟲。 “很難想象這樣乙個耐熱的物種生活在這樣的氣候和生態系統中，”法恩斯沃思說。 ”。
山姆休斯頓州立大學的脊椎動物古生物學家劉易斯說，巨型沙蟲也可能有其他問題。 沙蟲的長度可達 400 公尺，幾乎是最大的恐龍的 10 倍。 這對於蠕蟲或蛇等身體較長的動物來說是不尋常的。 “蠕蟲的物理規劃非常普遍，”劉易斯說。 在過去的 6 億年裡，它已經進化了很多次。 ”。但它們從來都不是很大。 ”
劉易斯說，對於無脊椎動物來說，問題在於氧氣。 蠕蟲通常通過吸收氧氣滲透到體內。 動物越大，將氧氣輸送到它們的內臟器官就越困難。
劉易斯認為沙丘上的巨型沙蟲一定是脊椎動物，例如撒哈拉以南非洲的Zygaspis蠕蟲。 他研究的物種要小得多：長約20至30厘公尺，厚約7公釐。 但這並沒有阻止他想象沙丘大小的脊椎動物蠕蟲可能是什麼樣子。
劉易斯說，有骨骼和肌肉的蠕蟲可能比無脊椎動物更大更強壯，但它們受到重力的限制。 鯨魚很大，因為它們生活在水中，浮力可以發揮重要作用。 “但如果你要在水面上，那麼你必須能夠抵抗重力，”劉易斯說。 ”。要達到超過150公尺的長度，“你基本上必須是乙個巨大的骨球，以免被自己的重量壓碎。 ”
也許如果阿拉基斯的蠕蟲的骨頭是由地球上未知的超輕材料製成的，它們可以長到如此巨大的尺寸。 但這會給出行帶來問題。 劉易斯說：“你越大，你的肌肉就越弱，所以你需要非常強壯的肌肉”和“令人難以置信的粗骨頭”來連線它們。 肌肉會產生大量的熱量。
他說，Zyngaspis蠕蟲能夠忍受卡拉哈里沙漠45°C的溫度，因為它們很小，並且相對於它們的微小體型而言，具有較大的表面積來散熱。 但是巨型沙蟲不可能如此輕易地釋放熱量：動物越大，相對於冷卻它所需的表面積，它產生和儲存的熱量就越大。 將幾何問題與天氣相結合，這給巨型沙蟲帶來了問題。 “如果你是乙隻巨大的蠕蟲，炎熱的氣候不是你的朋友，”劉易斯說。 ”。
如果你是乙個沙丘愛好者，正在考慮阿拉斯基的生活現實，那麼你很幸運。 對於人類來說，這個星球將是乙個可行的，甚至是嚴酷的居住地。 作為額外的獎勵，您可能不必擔心被巨型沙蟲吃掉。