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2021年,哈勃望遠鏡發現,一顆恒星以50萬公裏時速,直奔太陽系

2024-04-25科學

在這遼闊無垠的時空中,每一天都充斥著碰撞、吸引與爆炸等各種事件,它們接連不斷地上演,共同編織著這宇宙的壯麗篇章。

2021年,美國的天文學家借助哈勃望遠鏡觀測到,一顆恒星連同其星系正向我們的太陽系高速接近。這一罕見的天文現象將會對太陽系造成何種影響,成為了科學家們研究的焦點。

【太陽系外的恒星】

當我們擡頭仰望星空,是否曾好奇,那些閃爍在黑夜中的繁星,它們背後又隱藏著怎樣的故事?

事實上,點亮我們夜空的大部份都是恒星,它們或遠或近,亮度也各不相同。

他們,如同我們的太陽,透過消耗內部物質,持續地發出光芒和熱量。這些訊號穿越遙遠的距離,向我們傳遞著美好的資訊。

在眾多繁星閃爍的恒星中,總有幾顆獨具特色,與眾不同。

恒星的出現與消亡往往引發能量的劇烈波動,相較於行星,這種變化更為明顯。因此,恒星與行星之間需保持一定的距離,以平衡能量的流動。特別是太陽系,它位於銀河系的邊緣地帶,這種距離的存在尤為重要。

與銀河系四條旋臂相比,這裏的星系密度顯得更為稀疏,導致太陽系最近的恒星也遠在數光年之外。

目前,科學觀測顯示,南門二,也被稱為半人馬座α星,是距離地球最近的恒星,其距離僅4.37光年。在所有我們能觀測到的恒星中,它是最近的。

此外,它還是備受贊譽的科幻小說【三體】中三體人故鄉的真實寫照。這個恒星系統獨特之處在於,它包含了三顆恒星,依次為南門A、南門B以及我們所熟知的比鄰星。

倘若你居住於此星系,每日皆能目睹三顆太陽自不同方位冉冉升起的壯觀景象。

事實上,盡管比鄰星與地球之間的距離相對較近,僅為4.24光年,但相較於南門A和南門B,其質素顯著較小,僅為太陽的1/8。因此,按照恒星分類,比鄰星被定義為紅矮星。

南門A和南門B,與太陽同屬於黃矮星。黃矮星在肉眼觀測下,光芒並不顯眼,因此很難直接捕捉到它們的光輝。

南門二,從我們的視角看,是距離我們最近的恒星,且肉眼清晰可見。

值得一提的是,南門二並非地球上最亮的星。實際上,從地球觀測,大犬座的天狼星和船底座的老人星更為璀璨。它們分別距離我們8.6光年和309光年。

總的來說,宇宙中除了太陽,還有眾多獨特的恒星。每顆恒星都有其獨特的存在方式和故事。

在眾多繁星之中,巴納德星以其獨特之處吸引了我們的目光。這顆恒星並未隨波逐流,而是以一種與眾不同的方式引起了我們的註意。

【直奔太陽系的恒星】

巴納德星是蛇夫座內的一顆紅矮星,質素僅為太陽的17%。由於其微小的質素,它所發出的光芒十分微弱,與太陽相比,其明亮度僅為太陽的萬分之四。

盡管這顆恒星看似微不足道,卻成功地吸引了科研人員的目光。

首先,我們談談古老的恒星。依據錢德拉塞卡和歐本海默的極限理論,紅矮星是恒星中等級最低的一種,其內部的核聚變反應速率非常緩慢。因此,紅矮星相較於其他類別的恒星,具有顯著更長的壽命。

雖然科學家們尚未準確測定其年齡,但從其外觀特征推測,其可能已有70億至120億年的歷史,這一估計遠超太陽的年齡。

因其坐落於天球赤道附近,享有得天獨厚的觀測環境,故科學家的關註一直未曾減弱。自上世紀80年代起,科研人員對其表面動態及行星布局等方面進行了詳盡的探討。

經過探索,他們發現這顆恒星因年代久遠已失去大量旋轉動力。科學家透過分析其光度周期性變化,計算出巴納德星自轉一周需要130天,相比之下,太陽僅需25天。這一數據揭示了巴納德星旋轉速度極為緩慢。

經過重新計算,銀河系的壽命約為136億年。基於這一數據,一些研究者推測,銀河系中可能存在一些古老的恒星,它們或許是銀河系最早期形成的恒星之一。

經過深入研究,我們有望發現銀河系初生時的物質,從而逐步揭開宇宙誕生的秘密。

其次,令人矚目的自行運動是指天體在天球上相對於太陽的橫向速度,也就是天體在太陽系中的「橫向」移動。

1916年,經過測算,巴納德星的自行速度達到每年10.3角秒,即相當於90公裏/秒。這一速度意味著,人的一生中,這顆恒星將移動約1/4度。

這個微小的變化,實際上與其他恒星相比意義重大。以大角星為例,雖然它的自行速度在恒星中屬於較快的,但也僅有0.2秒。這一數據突顯了恒星間微小差異的重要性。

這顆恒星因其相對於太陽的高速度而聞名,被形象地稱為「逃亡之星」。其速度之快,在目前已知的恒星中獨樹一幟,顯示出它與眾不同的特性。

第三點,巴納德星與其他恒星的不同之處在於其徑相運動是朝著太陽行進的,這使得科學家能夠清晰地觀測到它。由於其不斷靠近太陽,其位置變化可被精確追蹤,從而為我們提供了更多關於它的資訊。

巴納德星是距離太陽系第四近的恒星,目前距離我們僅為5.96光年。前三名則均屬於前文提及的南門二系統,包括南門二A、南門二B以及比鄰星。

這個恒星系統是太陽系第二近的,僅次於南門二三合星系統。

目前,這顆恒星仍以超過50萬公裏的時速向太陽系疾馳而來。據預測,到公元9800年時,它將抵達離太陽最近的位置,隨後逐漸遠離。屆時,它的視星等將達到最大值,成為夜空中最亮的星之一。

巴納德星的另一大特點是其獨特的衛星系統,這使得天文學家們對其格外關註。盡管這顆恒星是一顆質素較小的紅矮星,但它卻擁有兩顆與土星和木星質素相當的衛星,這兩顆衛星圍繞其公轉,構成了巴納德星獨特的天體環境。

天文學界因為這一發現而瞬間激動起來,難道這就是傳說中的「超級地球」嗎?

在接下來的幾年裏,科學家們加大了對該行星的探測和研究力度。他們發現,這顆行星與其恒星的距離大約是4800萬公裏,與太陽到水星的距離相近。

巴納德星是一顆古老的紅矮星,其散發的熱量遠低於活躍的黃矮星太陽。因此,該恒星系統的宜居帶可能更接近恒星本身。這意味著,要找到適合生命存在的區域,可能需要更加接近巴納德星的地方。

科學家因這一發現而開始懷疑,或許存在生命的可能性。

經過計算,該行星的表面溫度約為零下170℃,與木星及其衛星木衛二的溫度相近。然而,盡管表面溫度極低,但該行星內部的地殼活動會釋放一定的熱量。因此,如果行星具備液態水和大氣層等條件,其孕育生命的可能性仍然很大。

鑒於它是銀河系中最古老的恒星系統之一,很有可能已經孕育出更高級的文明。

【搜尋地外文明】

自古以來,人類一直對宇宙充滿好奇,不斷探索其奧秘。在地球之外,是否還有其他星球上的文明存在,一直是人們熱議的話題。這種好奇心驅使著人類不斷前行,開展對外太空的探索。

在六千多年前的蘇美爾文明時期,人們憑借肉眼和簡陋的器具,記錄下了星空的千變萬化。依據他們的神話傳說,其祖先源於一個名為尼比魯的星球。這一觀點為「地球移民說」的學者提供了強有力的證據。

自從近代科學技術日新月異的發展以來,各類觀測工具如雨後春筍般出現。利用這些工具的輔助,人類正逐步揭開擎天神秘的面紗。同時,人們也積極尋找那些可能適宜生命存在的系外星球,希望能發現與地球化石相似的宇宙生命。

宇宙中尚存多少智慧文明?學界眾說紛紜。

美天文學家薩根指出,銀河系中,每十萬顆恒星便可能擁有一顆類似地球的行星,適宜生命與文明的孕育。

雖然人類尚未發現外星文明,但美國航天局的開普勒計劃已經取得了重要進展。該計劃於2007年至2013年期間,透過開普勒太空望遠鏡任務團隊的努力,成功確認了約1700顆系外行星的存在,為探索地外文明提供了重要線索。

2014年釋出的數據顯示,新發現的715顆行星圍繞305顆恒星運轉。其中,有4顆行星位於「宜居帶」,極有可能存在生命。

在眾多星球中,開普勒-22B因其適宜生命存在的條件而備受矚目。雖然科學家們尚未準確測定其表面質素和特征,但據推測,它可能擁有液態水,並且表面溫度與地球相近,這使得它成為探索外星生命的重要候選之一。

展望未來,科技的飛速進步將助力我們發現更多類地行星。在這些星球中,我們熱切期待能夠找到我們所憧憬的地外文明。