太阳系是一个大家族,有大大小小的星球几百个,还有数不清的小行星、彗星等。在这个大家族里,太阳是当然的老大,质量占据了整个太阳系的99.84%,其余的就是八大行星,质量占据了剩下0.14%的几乎全部,而地球这颗在人类看来巨大的星球,只占有太阳系质量的0.0003%,其他所有小行星及其碎片加起来也只有几个地球这么多。
因为所有恒星系统里的行星,都是恒星形成过程中剩余的渣子凝聚而成的,因此绝大部分恒星系统都应该有行星存在,但恒星都占据着绝对的“霸权”。那么太阳系周边有哪些邻居,它们都是些啥样子呢?
现在我们来了解一下太阳周边由近及远的10个恒星系统,它们依次为半人马座α星、巴纳德星、沃尔夫359星、拉兰德21185星、天狼星、鲸鱼座uv星、罗斯154星、罗斯248星、波江座ε星、Lacaille 9352星。
1、半人马座α星,距离4.3光年半人马座α星又叫南门二,是一个三星系统,就是由三颗恒星组成。这个邻居最大的特点就是距离我们最近,其中的最小一颗距离我们最近,只有4.2光年,因此被称为比邻星。这是颗很小的红矮星,质量只有太阳的12%,人类肉眼看不见;而它的两个哥哥老大老二质量与太阳差不多,因此看得见,而且很亮,排在全天亮星(恒星)的第六位和第二十位。
老大老二都没有行星相伴,只有老三比邻星现在发现有两颗行星。其中一颗在宜居带,是岩石星球,质量约为地球的1.3倍,有科学家认为,上面有可能存在生命。关于比邻星的详细情况前两天专门发了一篇文章,有兴趣的可以去阅看,这里就不展开说了。
2、巴纳德星,距离6光年这是距离我们第二近的恒星邻居,也是一颗红矮星,位于蛇夫座β星附近。质量约太阳的15%,表面温度约3000K,绝对星等为13.22等,亮度只有太阳的1/2500,目视星等为9.54等,肉眼无法看见。
有关巴纳德星的行星问题,一直有争议。上世纪六十年代天文学家就发现巴纳德星可能有一颗行星相伴,质量约为木星的1.6倍;新的分析认为巴纳德星有两颗行星,其中一颗质量为木星的0.8倍,轨道周期为11.7年(地球年,后同),轨道半长轴约2.7AU(天文单位,每天文单位约1.5亿公里);另一颗质量约木星的0.4倍,轨道周期为20年,轨道半长轴为3.8AU。
由于这两颗行星都处于巴纳德星的宜居带以外,因此都非常寒冷,表面温度都在-100℃以下,也没有液态水,因此不太可能存在生命。
3、沃尔夫359星,距离7.7光年这颗距离我们第三近的恒星邻居,又是一颗红矮星,位于狮子座内。质量只有太阳的9%,表面温度约2800K,绝对星等约16.64等,亮度只有太阳的1/53000,视星等为13.54等,肉眼看不到。
天文学家们发现沃尔夫359星有两颗行星相伴,其中的沃尔夫359b质量约地球的3.8倍,半长轴约0.018AU,距离主星太近,因此公转速度很快,轨道周期只有2.7天(地球日,后同);而沃尔夫359c质量约地球的44倍,半长轴约1.8AU,公转轨道周期约2938天。
这两颗行星一颗靠得太近,应该已经被潮汐锁定,向着恒星和背着恒星的两面,应该是一个冰火两重天的世界;而另一颗离得太远,是一个寒冷的星球。因此,两颗行星都不适合生命孕育和生存。
4、拉兰德21185星,距离8.26光年这是距离我们第四近的恒星邻居,还是一颗红矮星位于大熊座。质量约为太阳的0.46,因此是一颗比较大的红矮星,表面温度3828K,绝对星等为10.46 等,亮度约太阳的1/179,是北天球最亮的红矮星,但视星等只有7.52等,肉眼还是看不见。
在这个恒星系统,现在发现可能存在1颗行星,质量约地球的2.99倍,轨道半长轴约0.079AU,公转周期约13天。在这样一颗表面温度约4000K的恒星系统,这种距离实在太近了,因此这是一颗炽热的行星,而恒星的耀斑和潮汐活动,也对行星充满了威胁和伤害,生命存在可能性不大。
5、天狼星,距离8.6光年这是距离我们第五近的恒星系统,是一个双星系统,是太阳周围10个邻居中质量最大的恒星系统,其主星天狼星A是一颗蓝矮星,质量约为太阳的2.1倍;伴星天狼星B是一颗白矮星,质量约为太阳的1.1倍。天亮星是夜空中全天恒星第一亮星,视星等达到-1.46等,自古以来,有许多天狼星的传说。
天狼星两颗恒星(其中一颗是尸骸)都没有发现行星相伴,而那颗白矮星是一个定时炸弹,在15亿年后很可能发生爆炸。关于天狼星的详细状况,前几天专门发过一篇文章,有兴趣的朋友可以前往阅看,这里就不展开说了。
6、鲸鱼座uv星,距离8.73光年这是距离我们第六近的恒星系统,又叫鲁坦726-8星,是一个双星系统,由鲁坦726-8A和鲁坦726-8B两颗红矮星组成,后者就是琼鱼座uv星,是琼鱼座距离地球最近的恒星。两颗恒星都属于耀星,但琼鱼座uv星更著名,是迄今发现全天光度变化最剧烈的耀星。
所谓耀星就是无规律发生光变的恒星,这类恒星会突然增亮许多倍。其实比邻星和巴纳德星、沃尔夫359星都有这种性质,但这颗琼鱼座uv星更为显著,亮度变化会在几分钟内急剧增光几个星等,也就是几十倍。
耀星一般只在红矮星上发生,且主要发生在红矮星不稳定婴儿期,是红矮星表面色球层上大规模耀斑爆发造成的,又称耀变或耀亮,类似太阳耀斑爆发,但比太阳耀斑爆发猛烈很多。
琼鱼座uv星质量只有太阳的10%,表面温度约2670K,绝对星等约15.37,视星等约12.99,人类肉眼根本看不见。其伴星鲁坦726-8A星又被称为琼鱼座BL,也是一颗红矮星,视星等差不多,同时也是一颗耀星,但比琼鱼座uv星的耀变要小一些。
两颗星相互围绕着一个虚空的质点环绕,轨道周期为26.5年。迄今为止,没有发现这个恒星系统有行星相伴的报道。
7、罗斯154星,距离9.7光年这是距离我们第7近的恒星系统,也叫人马座V1216星,是人马座中距离地球最近的恒星。这还是一颗红矮星,同时也是一颗耀星,闪耀周期较频繁,两次大的闪耀平均间隔时间约2天,闪耀时亮度可提升3~4个星等。
这颗星质量约太阳的17%,表面温度约3105K,亮度只有太阳的0.38%,绝对星等13.07等,视星等为10.95等,肉眼不可见。迄今为止,没有发现有行星相伴。
8、罗斯248星,距离10.32光年这是距离我们第8近的恒星系统,位于仙女座,也是一颗红矮星和耀星,但属于长周期变星,变化周期可达4.2年,光度变化不大,视星等在12.23~12.34之间,因此肉眼看不见。
这颗恒星质量约太阳的12%,表面温度约2799K,绝对星等为14.79,亮度只有太阳的0.18%。上世纪NASA发射的旅行者2号正在以16.6km/s的速度向这颗恒星飞去,在40176年后,会在距其1.76光年的位置掠过。
美国斯普劳尔天文台长期观测认为,那里可能有不可见伴星对其轨道造成扰动,并且表明这些伴星可能距离主星有100~400AU。但迄今为止,这些可能性既没有得到证实,也没有被否定。
但这些伴星即便真的存在,距离也太远了,远远大于冥王星到太阳约40AU距离,而罗斯248星只是一颗很暗弱的红矮星,这么远距离的行星温度基本接近了绝对零度,是不可能孕育和存在生命的。
9、波江座ε星,距离10.5光年这是距离我们第9近的恒星系统,又叫天苑四,是一颗约太阳质量0.85倍,波江座内最靠近我们的恒星,年龄约10亿岁。
别看这颗星比太阳质量小,可能由于比太阳年轻的缘故,其恒星风的强度是太阳的30倍,说明其能量活动比较剧烈。这颗星的表面温度为5073K,亮度约太阳的28%,绝对星等为6.19等,视星等为3.73等,因此肉眼可见,是人类裸眼能看到全天第三靠近我们的恒星(第一和第二为南门二星A和B星)。
观测结果认为在天苑四存在至少1颗行星,即天苑四b,行星编号为HD 22049b。这颗行星质量约木星的1.5倍,距离主星平均约3.4AU,公转周期为2502天,轨道偏心率较高,达到0.702。
在恒星周围,还有两条小行星带,一条在3AU位置,另一条在20AU位置。有研究认为,这可能是受到尚未能确认的另一颗行星摄动的物质,但这第二颗行星还没有被证实存在。
这么巨大的气态行星,且在主星较远位置,很难有生命存在。
10、Lacaille 9352星,距离10.74光年这是距离我们第10近的恒星系统,又叫GJ887(格利泽887)星,是位于南鱼座最靠近我们的恒星,也是一颗红矮星,是靠近地球最大最亮的一颗红矮星。质量约太阳的0.5倍,表慢温度3626K,绝对星等约8.7等,视星等约7.34等,亮度约太阳的3.3%,肉眼看不见。
这颗红矮星的特点是比较温和平静,可能已经过了耀斑活动剧烈的婴儿期。天文学家们在其周围发现了至少2颗行星,一颗约为地球质量的4.2倍,公转周期为9.3天;另一颗约为地球质量的7.6倍,公转周期为21.8天。
这两颗行星可能是靠近主星宜居带内侧的岩石行星,由于靠主星比较近,表面温度分别达到了195℃和75℃,很难维持液态水的存在。稍远的这颗行星,可能有大气包裹。
根据引力摄动,很可能在稍远处还存在第三颗行星,而且在宜居带内,公转周期约51天。
好啦,太阳系的10位近邻就介绍到这里,至于这些近邻恒星系统是不是存在着生命或外星人,目前人类探测手段还无法定论。
延伸补充几点基本常识科学界认为宇宙中红矮星的比例占恒星总量的80%左右。恒星寿命是由其质量确定的,质量越大寿命越短,反之越长。一般红矮星寿命都超长,在数千亿年到数万亿年之间。
而我们宇宙的年龄才有138亿岁,因此所有红矮星现在都还处于婴儿或少年期,年龄越小的红矮星活动越激烈,随着年龄增长才会慢慢平缓下来。科学家们认为红之星是生命的摇篮,但这个摇篮要等到红矮星安静下来才更适合生命的孕育。
现在人类用望远镜观测恒星也只能看到一个亮点,地外行星还根本“看”不到,只是靠“猜”。主要方法是凌星法和引力摄动法。凌星法就是当行星运行到恒星与我们视线之间时,采用各种射线和光学望远镜观测其遮光现象和光变周期来计算(见下图);引力摄动法就是行星运动会对恒星运行轨道产生影响,根据观测到的恒星运动变化状态,就可以通过万有引力定律计算出有没有行星和行星个数、大小、运行周期。
因此,现在已经观测到的行星,不一定很精确;没有观测到的行星,也不一定就真没有。
另外,星等是数值越小越亮,还有负数,负得越多越亮。每一个星等之间光度相差2.512倍,因此不同星等亮度差,是以2.512为底数,以级差为幂计算出来的。人类肉眼分辨极限,只能看到视星等为6等的星星。
就说到这啦,感谢阅读,欢迎讨论。
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