南门二和比邻星
这颗明亮的星星叫南门二。据说郑和下西洋的时候,曾经用它在茫茫大海上辨别方向。南门二距离地球4.37光年左右,是离太阳第二近的恒星。你看到它右下角的小点了吗?这个小点是最接近太阳的恒星——邻星。邻星距离太阳4.22光年。
那么谁是靠近太阳的第三颗恒星呢?靠近太阳的第三颗恒星被称为巴纳德星。巴纳德星是什么样的恒星?这很有趣。让我们来谈谈巴纳德星。
比较巴纳德星、太阳和木星
这是一颗以美国天文学家巴纳德的名字命名的恒星,位于蛇夫座,离地球只有6光年远。虽然巴纳德星是离太阳第三近的恒星,但肉眼看不见。巴纳德星是一颗非常小的红矮星。它有多大?巴纳德星的质量只有太阳的七分之一,也就是木星的140倍左右。它的半径约为太阳的五分之一,是木星半径的两倍,约为14万公里。
为什么这么小的巴纳德星会引起我们的注意?原来这颗恒星和其他恒星不一样。它跑得很快。恒星之所以被称为恒星,是因为它们的位置在人类观察星空的几千年里似乎是恒定的。事实上,恒星的位置也会改变,但这种变化非常小和缓慢。
北斗星的变化
例如,这是10万年前的北斗七星。这是10万年后的北斗七星。与目前的北斗七星相比,每颗恒星的相对位置发生了显著变化。
而巴纳德星则不同。巴纳德星自行达到10.3角秒/年。恒星的自我是什么?天文学家将恒星的运动分解为视向速度和切向速度两个不同方向。视觉速度表示恒星是靠近还是远离我们,单位是公里/秒。切向速度表示恒星垂直于我们视线的运动,单位为角秒/年。天球上恒星切向速度的投影是恒星本身,即恒星在天空中的相对位置变化。
视角速度和切向速度
巴纳德星的自行为是每年10.3角秒。这个变化很大吗?与普通恒星相比,我们就知道了。天上肉眼可见的恒星大多小于0.1角秒/年。角秒是测量角度的单位。1角秒为1度1/3600。因此,天空中肉眼可见的恒星在天空中移动满月视直径的变化大约需要18000年。巴纳德星的自行为是10.3角秒/年,这意味着它只需要185年就能移动到相当于满月视直径的位置。所以巴纳德星在天空中移动得很快。如果巴纳德星肉眼可见,也许古人会把它当作行星!
一颗恒星直奔太阳系而来,时速51万公里,还带了一颗超级地球
巴纳德星的自我
巴纳德星也有一个绰号——巴纳德逃亡之星。与其说巴纳德星在逃,不如说是来太阳系!因为天文学家通过分析巴纳德星的光谱发现它靠近太阳。巴纳德星的视觉速度高达142.7公里/秒,即约51万公里/小时。
一颗恒星向太阳系飞来!这有点有趣。太阳的邻居要来拜访他吗!从远处来,巴纳德星不会给地球带来任何“礼物”,对吧?巴纳德星真的给我们带来了惊喜。
比较巴纳德星B和地球
经过20年的观察,欧洲南方天文台的天文学家于2018年11月14日宣布,他们在巴纳德星发现了一颗行星,并将其命名为巴纳德星B。天文学家推测,这颗行星的质量约为地球的3.2倍,半径约为地球的1.37倍,即8700公里。巴纳德星给我们带来了一个超级地球!
天文学家发现,从巴纳德星B到恒星巴纳德星的平均距离约为4800万公里。这和水星到太阳的距离差不多。毫不奇怪,这颗行星的表面温度就像水星一样高达400摄氏度!事实并非如此。正如我们前面提到的,巴纳德星是一颗质量很小的红矮星。其表面温度仅为2860℃,约为太阳表面温度的一半。因此,即使巴纳德星B与巴纳德星的距离与水星相似,其表面温度也很冷。巴纳德星b的表面温度仅为零下170℃。它和木星卫星木卫二一样冷。
原来这是冰冻版的超级地球。
巴纳德星和巴纳德星B
无论如何,巴纳德星B跟随巴纳德星以每小时51万公里的速度直接进入太阳系,每年将接近我们45亿公里,相当于海王星到太阳的距离。以这个速度,12600年后,巴纳德星不是带着巴纳德星B来到太阳系吗?这不是来参观的!这不是要击中太阳系吗?
太阳附近的恒星
事情的发展并不像我们想象的那样。巴纳德星和太阳就像两列不同轨道的火车。虽然他们看起来面对面开车,但他们最终还是会分道扬镳。根据巴纳德星向太阳移动的速度,天文学家将在7800年后最接近太阳。那时,它到太阳的距离只有3.75光年。不幸的是,当时的巴纳德星肉眼看不见。之后,它会逐渐远离太阳。
看来太阳的邻居真的不想来太阳系!如果我们想去巴纳德星B,我们必须在速度上取得突破!3.75光年不近!
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