半人马座阿尔法星,显示了一个布满星星的天空,中央有一颗明亮的白/蓝星。这张明亮的半人马座阿尔法星系周围天空的宽视野照片是由2012年数字化巡天2号拍摄的照片组成的。 (Image credit: ESO/Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin)
据美国太空网(By Robert Lea):半人马座阿尔法星是一个距离地球4.2至4.4光年的恒星系统,由三颗恒星组成。它是离太阳系最近的恒星系统,其中一颗恒星是除太阳之外离我们星球最近的恒星。
根据《大英百科全书》,该恒星系统总体上是
地 球天空中第四亮的 恒星(不包括太阳),仅次于 天狼星、老人星和 大角星。然 而,正如 《星际漫步》指出的 那样,半人马座阿尔法星是 一颗位于 南半球的恒星,位于 半人马座,因此北纬29度以上的 观察者 看不到它。半人马座阿尔法星被列在《天文学大成》中,这是
托勒密在 公元150年左右写的 星表。虽然半人马座阿尔法星在 古代就有 很好的记录,但 直到17世纪晚期,天文学家才开始注意到它是 由多颗恒星组成的 。1689年12月,在
观察一颗经过 的 彗星时,法国耶稣会神父让·里绍德(Jean Richaud)发现半人马座阿尔法星包含了 独立的 恒星半人马座阿尔法星A(或参宿七)和 半人马座阿尔法星B(或托利曼)。这只是 第二个被发现的 双星系统。半人马座阿尔法星的
第三颗也 是 最暗的 组成星,半人马座阿尔法星C——或者 更广为人知的 比邻星——是 由苏格兰天文学家罗伯特·索伯恩·艾顿·英尼斯在 1915年发现的 。什么恒星是半人马座阿尔法星的一部分?
比邻星(半人马座阿尔法星C)
比邻星距离地
球4.2光年,是 除太阳之外离我 们地 球最近的 恒星。它的 名字在 拉丁语中的意思是 “离半人马座最 近”。比邻星是
一颗红矮星,质量约为太阳的 12.5%,直径约为我 们恒星的14%。然而,根据Star facts,比邻星的 密度大约是 太阳的 33倍。这颗红矮星是
一颗主序星,这意味着 像太阳一样,它仍在 通过 核聚变将氢转化为氦,这是 比邻星的 主要能源。半人马座比邻星的 光度是 太阳的 0.17%,产生能量的 速度比太阳低。这意味着 ,虽然 我 们的 恒星预计主序寿命约为100亿年,其中约50亿年,但 比邻星将在恒星演化的 这一分支上再呆4万亿年——约为目前宇宙年龄138亿年的300倍。尽管比邻星将比太阳寿命长,但
它最 终将经历类似的 命运:当氢供应耗尽时,比邻星将结束其作为闷烧白矮星的 生命,缺乏足够的质量成为中子星或黑洞。艺术家对比邻星爆发的
剧烈耀斑的 构想。(Image credit: NRAO/S. Dagnello)比邻星是
一颗昏暗的 恒星,星等 为11.05,所 以它通常太暗了,肉眼看不到。然 而,因为比邻星是 一颗“耀星”,这意味着它容易因磁场活动而突然 爆发亮度,红矮星确实产生了 可以在地 球上看到的强大现象。2019年,研究人员发现了
银河系中有 史以来最 大的 恒星耀斑之一,它出现在 比邻星。等 离子体射流仅持续了 7秒钟,其强度是 太阳爆发的 任何耀斑的100倍。第一颗比邻星超巨星于 2016年被发现,亮度足以让观测者 在 地 球上黑暗的地 方用肉眼发现它。参宿七和托利曼(半人马座阿尔法星A和B)
半人马座阿尔法星。左边是
半人马座阿尔法星A,它是 一颗类似太阳的 G型恒星。右边是半人马座阿尔法星B,它是 一颗稍冷的 K型星。(Image credit: ESA/NASA)半人马座阿尔法星距离太阳系约4.4光年,其主要组成部分是由半人马座阿尔法星A和
b组成的 双星系统。半人马座阿尔法星最 亮的 部分是半人马座阿尔法星A,或Rigil Kentaraus,在 阿拉伯语中是 “半人马座之脚”的 意思,令人困惑的 是 ,它也 是 整个半人马座阿尔法星系统的 替代名称。它是 一颗类似太阳的恒星,像比邻星一样,仍处于主序寿命期。参宿七比太阳更大更重,直径是
太阳的 1.2倍,质量是我 们恒星的 1.1倍。它的 表面温度约为5790开尔文(10000华氏度,或5500摄氏度),亮度约为太阳的1.5倍。参宿七被引力锁定在
一个双星系统中,与 半人马座阿尔法星第二亮的 恒星托利曼(半人马座阿尔法星B)一起,在 22个地 球日内完成一个轨道。根据美国宇航局的 说法,Rigil Kentaraus和 Toliman相隔大约23个天文单位(AU),或者 是地 球和 太阳之间距离的23倍。(一个天文单位是 地 球和 太阳之间的 平均距离:大约9300万英里,或1.5亿公里。)托利曼是
一颗橙色的 主序星,体积和 质量都小于 太阳,直径是 太阳的86%,质量是 太阳的 97%。托利曼的表面温度为5260K(9000 F,或5000 C),比太阳更冷,太阳的 表面温度约为5780K(10000 F,或5000 C),亮度约为我 们恒星的 一半。比邻星被引力束缚在
这个双星系统中,距离它大约13000天文单位。2017年发布的 研究(在新标签中打开)显示,比邻星与 双星相对于 太阳的 运动方向 相同,红矮星需要大约55万年才能绕两颗恒星运行。这项研究还表明,比邻星围绕参宿七和 托利曼的 轨道可能影响了 围绕这三颗恒星运行的 行星的 演化。半人马座阿尔法星有行星吗?
考虑到半人马座阿尔法星是
距离地球最 近的恒星系统,它是一个对系外行星进行密集搜索的 区域也 许并不令人惊讶。事实上,天文学家已经在 这个系统中发现了 几个可疑的 世界。截至2023年,在
半人马座阿尔法星系中已经探测到五颗行星:三颗围绕比邻星(半人马座阿尔法星C)运行,两颗围绕托利曼(半人马座阿尔法星B)运行,尽管其中一些尚未得到确认。其中包括2012年探测到的
系外行星半人马座阿尔法星Bb。这颗行星围绕其恒星运行的 距离仅为370万英里,比水星到太阳的 距离近10倍以上。因此,如 果半人马座阿尔法Bb被证实存在 ,它将受到巨大剂量的 辐射,使表面温度达到2200华氏度(1200摄氏度)——这意味着 它的 表面被熔岩覆盖,根据美国宇航局的 一份声明。托利曼周围的
另一个可能的 行星可能没有 那么极端。半人马座阿尔法星Bc是 一颗被提出的 类地 行星候选星,它是 在 行星穿过 或经过 其表面时,通过 其母星发出的 光线下降而被发现的 。这颗行星的大小和 地 球差不多,轨道为20个地 球日。这是
一幅艺术家描绘的 比邻星b表面的 景象,半人马座阿尔法星的 两颗星星在 低空可见。 (Image credit: ESO/M. Kornmesser)天文学家对发现的
环绕比邻星的 行星更有 信心。根据美国宇航局的 说法,2016年发现的 比邻星b是 一颗所 谓的 超级地 球,它在 比邻星b的 轨道上运行,距离大约是 地 球和 太阳距离的 5%。这颗行星的 质量与 地 球相似,半径略大,但 由于 它靠近其恒星,这颗行星只需11.2个地 球日完成一周轨道。虽然比邻星b比地球离太阳更近,但由于红矮星的低能量输出,它仍然在比邻星的可居住区内。
根据开放的
系外行星目录,离比邻星更远的 地 方,距离红矮星约1.5天文单位,在 其可居住区之外,是 迷你 海王星系外行星比邻星c,它的 大小约为地 球的 7倍,每1900个地 球日绕其恒星运行一次。比邻星c于 2019年首次被发现,原因是 它的 引力影响了 其母星的 运动。2020年,哈勃太空望远镜在 1995年拍摄的图像证实了 比邻星c的 存在 。这使得它成为少数几个被目视确认的系外行星之一。2022年,在
比邻星周围发现了 第三颗行星。这颗系外行星被称为比邻星d,质量约为地 球的 四分之一,围绕其恒星运行的 距离约为地 球和 太阳距离的 3%。比邻星d离它的 恒星如 此之近,以至于 它每五个地球日完成一次轨道运行。它是 天文学家见过 的 最 轻的系外行星之一。“这次探测加强了
我们的 信念,即像地 球这样可能适合居住的 低质量行星在 我 们的 星系中非常常见。这也 证明了 我们现在 有 技术能力使用最先进的 仪器找到它们,”研究负责人、天体物理学和 空间科学研究所 研究员告诉《新闻周刊》。“从对极低质量的 测量中,我 们可以得出结论,这颗行星很可能像地 球和 火星一样,由岩石组成。”此外,在
2021年,天文学家在 恒星的可居住区发现了 围绕参宿七(半人马座阿尔法星A)运行的 系外行星的 可能迹象,该区域位于 恒星周围,既不太热也 不太冷,无法支持液态水,液态水是 生命的 关键成分。人类可能生活在半人马座阿尔法星吗?
这幅艺术家的
印象展示了 系外行星比邻星b,它围绕着 红矮星比邻星运行。双星半人马座阿尔法AB出现在 这颗系外行星和 它的恒星之间的 图像中。 (Image credit: ESO/M. Kornmesser)我
们知道半人马座阿尔法星是 离我 们最 近的 恒星系统,我 们相当肯定那里存在 类地 行星。问题是 ,人类真的 能在那里生活吗?可以说,我
们在 半人马座阿尔法星系建立新家所 面临的 最 大挑战是 穿越到这三颗恒星的 巨大距离。尽管它是 离地球最 近的 恒星系统,但 半人马座阿尔法星距离我 们仍然 超过 4光年。这大约是 23.5万亿英里(37.8万亿公里)。去半人马座阿尔法星要多长时间?
要走这么远的
距离,我 们需要更快的 飞船或其他 方法。根据美国宇航局,发现号航天飞机(于 2011年退役)的 速度约为17500英里/小时(28000公里/小时)。即使以这样的 速度不断移动,也需要超过148,000年才能到达半人马座阿尔法星。即使猎户座飞船,与Artemis计划相关的 乘员舱,准备好搭载乘员,NASA表示其最 高速度将约为20,000英里/小时。这不会显着 减少前往比邻星的 旅行时间。即使这两种交通工具中的 任何一种都是为了 离开太阳系而设计的 ,而不仅仅是 相对较短的 月球或火星之旅。到目前为止,唯一离开太阳系的
航天器是 旅行者 1号和 2号,美国宇航局估计,即使以超过35,000英里/小时(56,000公里/小时)的 速度行驶,旅行者1号和 2号也 将花费近40,000年的 时间,行驶2光年才能到达我 们太阳系和 比邻星之间的 模糊边界。这意味着 这些航天器可能需要80,000年才能到达恒星本身。半人马座阿尔法星离地球越来越近了吗?
半人马座阿尔法星的
恒星和 行星正在 向 地 球移动,但速度非常缓慢。根据斯特拉斯堡大学运营的 SIMBAD天文数据库,半人马座阿尔法星将在 大约30,000年后到达离我 们太阳系最 近的 点,届时它将距离我 们大约3光年。那么在
这之后的 3000年,这个恒星系统将再次开始远离太阳系,比邻星将不再是 太阳最 近的 恒星邻居。在 这一点上,另一颗恒星,罗斯248(或HH仙女座),将保持这一区别。根据SolStation的 说法,Ross 248也 是 一颗红矮星,目前距离太阳约10.3光年,是 离太阳系第十近的 恒星。1993年,有 人预测这颗恒星将进入一个时期,在 大约36,000年后,它将距离太阳3.02光年。额外资源
半人马座阿尔法星是
除太阳之外离地 球最 近的 恒星,但 是 半人马座阿尔法星A和 B不是 第二和 第三。天文学家罗伯特·英尼斯发现了 半人马座阿尔法星的 多星性质。