從宇宙角度來看,比鄰星可謂與我們近在咫尺。但是,它是怎么運轉(zhuǎn)的?它有沒有行星?如果有行星,那行星上有沒有生命?關(guān)于這個鄰居,我們還有很多問題得不到答案。 1915年10月12日,在南非約翰內(nèi)斯堡聯(lián)合天文臺的一份通告中,他們宣布發(fā)現(xiàn)了一個亮度微弱的恒星,在天空中角運動速度異???。羅伯特·因尼斯是這個觀測臺的負責人,他發(fā)現(xiàn)的這顆星就是后來為大家所知的比鄰星——離太陽系最近的恒星。 發(fā)現(xiàn)太陽系的鄰居 大部分星星距離我們非常非常遙遠,以至于我們幾乎察覺不到它們在天空中的位置變化。但長期的觀察卻顯示,星座會緩慢改變形狀,并且天空中的每顆星都有著不同的運動方式,只是變化非常慢,沒有精密的測量就無法察覺。 這種星星在天空中位置的變化,是由星星與太陽系的相對運動而產(chǎn)生的。我們通常用自行運動角和自行運動速率來描述星體的位置變化。前者表明自行運動在天球上的方向,而后者表明運動速率的大小。 從地球觀察者角度來看,一顆恒星的自行運動越大(即星星在天空中位置的變化越大),就意味著離我們的太陽系越近。因此,羅伯特·因尼斯對尋找自行較大的恒星十分感興趣,因為它們很可能與太陽系相對較近。對“鄰居”的好奇,使得天文學家從未放棄對這些星星的探索。 為尋找這樣的星星,因尼斯決定查看離太陽最近的半人馬座恒星系統(tǒng),當時已經(jīng)知道半人馬座α雙星系統(tǒng),但是還有沒有比這更近的恒星呢?他使用閃視比較儀,檢查了兩張該區(qū)域的攝影板,這兩張板上的圖像分別攝于1910年和1915年。 檢查攝影板對因尼斯來說是很難的工作,因為這兩張攝影板記錄了天空中到15°×15°=225平方度的一塊區(qū)域,圖像上的星星數(shù)量難以計數(shù),而那時又沒有計算機代勞,全靠人眼一一分辨。為了減少對比檢查圖片過程對眼睛的壓力,因尼斯把測量區(qū)域縮小到60平方度,就這樣也還需要2周時間來檢查對比。更加困難的地方在于,原始1910年照片板被送往英國格林威治天文臺,所以他只能與一個副本做對照,而副本和原本存在細微的星圖視像扭曲。 功夫不負有心人。因尼斯觀察圖像,發(fā)現(xiàn)在1910~1915年這5年之間,多數(shù)星星看起來都是靜止不動的,然而有一顆星星自行運動較大,似乎從一個位置直接跳到了另一個位置。 有趣的是,這顆星星的運動方向與半人馬座α星十分相似,距離也很近。它會不會與半人馬座α的雙星系統(tǒng)有所聯(lián)系呢? 確定我們與鄰居的距離 新星與半人馬座阿爾法星可能存在聯(lián)系,這意味著測量它們之間的距離或者視差角度十分重要。當天文學家測量兩顆星之間距離的時候,實際上測量的往往是它們之間的視差角度,也就是測量星星、地球和太陽之間的角度,用地球和太陽的距離作為基準線,進而計算星星之間的距離。 因尼斯經(jīng)過計算,得出新發(fā)現(xiàn)的恒星的視差值為0.784″,這個值表明它與我們的距離比半人馬座α星與我們的距離更近,因此它也得名比鄰星。 多虧了歐洲依巴谷天體測量衛(wèi)星,人們現(xiàn)在對半人馬座的α星和比鄰星的視差測量已經(jīng)十分準確,分別是0.775″和0.772″,相當于4.32和4.22光年的距離。這些數(shù)值表明比鄰星與地球的距離比因尼斯1917年推測的要遠一些,不過,即使這樣,比鄰星仍然是距離太陽系最近的恒星。 與太陽大不一樣的鄰居 比鄰星是一顆低質(zhì)量的M型紅矮星,直徑只有太陽的14%,質(zhì)量約為太陽的12%。作為一顆步入老年的紅矮星,比鄰星發(fā)出的光很弱,即使在離它很近的地方,其視星等也只有11等,是肉眼所能辨識的光亮的1/100。我們在地球上想要用肉眼觀測,需要借助一臺極大的望遠鏡即使真有這樣的望遠鏡,想要在眾多亮度相似的繁星中辨認出它,仍是一個很大的挑戰(zhàn)。 從一開始,因尼斯就猜測,比鄰星與人馬座α雙星之間有所關(guān)聯(lián),它們彼此距離較近,在空間內(nèi)的行跡也非常相似。多數(shù)科學家堅持認為α星是一個三星系統(tǒng),其中,比鄰星在一個軌道上緩慢地繞著更亮的那兩顆星運動。在一次近期的測量中,科學家計算出其軌道路徑特別長,像是彗星的路徑,延伸的距離是地球到太陽的距離的54萬倍。但要沿著這樣一個巨大的軌道運動簡直是不可能的,因為會被銀河系其他星體的引力所干擾。這個問題的答案目前我們還無從知曉,但未來天文學家會不斷改善測量技術(shù),有可能會發(fā)現(xiàn)α雙星(A星和B星)的引力究竟是如何成功抓住比鄰星的。 有行星和生命嗎? 今天,天文學家正在密切關(guān)注著比鄰星的一舉一動,他們用哈勃望遠鏡的精密制導(dǎo)傳感器和地面望遠鏡進行觀測,尋找任何可能存在的影響因素。要知道,比鄰星可能會受其他星球影響出現(xiàn)運動軌道的晃動,鄰居家如果出問題,搞不好會殃及池魚。 天文學家們還想知道是否有行星圍繞比鄰星公轉(zhuǎn),但是比鄰星太暗了,能夠發(fā)現(xiàn)其周邊行星的機會微乎其微??茖W家打算利用引力透鏡來發(fā)現(xiàn)被黑暗遮蔽的行星,從地球的角度來看,比鄰星在2016年2月會從太陽和一顆恒星中間穿過,其時,比鄰星的重力會使那顆恒星的光線彎曲,產(chǎn)生引力透鏡效應(yīng)。而比鄰星周邊果真有一顆行星的話,引力透鏡效應(yīng)就會發(fā)生一些變化,這可以間接證明有行星存在。 如果真的發(fā)現(xiàn)了行星,那上面會有生命存在嗎? 像許多其他M型紅矮星一樣,比鄰星是一顆會閃光的星球。也就是說,它的光亮會在短短幾分鐘的時間內(nèi)極大增加,猛然爆發(fā)。這些猛烈爆發(fā)的光亮可能是由于恒星表面的爆炸所引起的,類似太陽耀斑,但比太陽耀斑更加猛烈。M型紅矮星爆發(fā)耀斑的時間是隨機的,間隔從幾小時到幾天不等,有時候還可能同一時間爆發(fā)多次耀斑活動。耀斑的能量來源在于星球的地磁場、它們的旋轉(zhuǎn)以及其外層湍流運動之間的相互作用。 比鄰星通過X光的形式釋放出大量耀斑能量。這就意味著,如果有任何其他行星環(huán)繞該恒星運動,恐怕在上面是找不到任何生命痕跡了。 不斷向我們靠近的鄰居們 到目前為止,科學家還未發(fā)現(xiàn)比比鄰星更近的恒星。事實上,比鄰星正不斷向太陽靠近,但是它要移動到距離太陽系最近的位置還得再過2.74萬年,到時候它距離太陽系就只有2.9光年的距離,半人馬座的α星會緊隨其后。 不過,未來可能還有別的恒星距離太陽系更近。據(jù)預(yù)測,有一顆質(zhì)量只有太陽的一半的、微弱的K型紅矮星——GL710將會取代比鄰星,成為距太陽系最近的恒星。在150萬年后,它很可能會在與太陽系相距1光年甚至更近的地方出現(xiàn)。距離如此之近,就像與太陽系連在一起一樣,以至于它會擾亂圍繞太陽的奧爾特彗星云,還有可能會把大量彗星送入太陽系。要是到時候,如果人類還沒有滅絕,那么他們可得提防著點這些“宇宙炸彈”。 |
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