在地球上的夜晚,肉眼能不能看到4光年之外离地球最近的那颗恒星?


天文学家在我们的太阳系附近发现的最近的恒星是4.22光年外的比邻星,著名科幻小说作家刘慈欣对比邻星就非常钟爱,从《流浪地球》到《三体》都是以比邻星为目的地或者以比邻星为蓝本进行创作的。

大部分人的潜意识里对四光年有多远其实没什么概念,因此想当然的认为肉眼能看到距离最近比邻星,但实际上是看不到的,原因在于比邻星只是一颗红矮星,视星等达到11等,而人类肉眼只能看到6等。

平常我们在夜晚看到的满天星斗除了火星木星这些太阳系内行星外其余的都是和我们太阳一样的恒星,只不过恒星里也有大小之分,红矮星作为比太阳低一级的存在本身亮度就很微弱,4光年的距离和人类肉眼的局限使得它无法被直接看见。

太空探索一直以来都是由近到远,因此比邻星早晚会成为人类第一个到达的地外恒星系,不过天文学家家观测的比邻星只有一颗行星且环境十分恶劣,并不适合人类直接殖民。

很遗憾,在地球的夜晚我们用肉眼是看不到那颗距离地球最近的那颗恒星的。在夜空中我们看到的星星大多数是恒星。这些恒星有的距离地球几十光年,有的甚至是几百光年,都十分的遥远。我们仍然能够看到它们,主要是因为这些恒星又大又亮。

图示:望远镜中的比邻星

而这颗距离太阳最近的恒星就是比邻星,是太阳在银河系中最近的邻居。它距离地球只有4.22光年的距离,相当于399233亿公里。这个距离在宇宙尺度上来看实在是太近了,就像在自己的家门口一样。“天涯若比邻”,因此距离太阳最近的恒星的名字也就成了“比邻星”。

比邻星很小,质量只有太阳的八分之一,体积只有太阳的七分之一,表面温度只有大约2800℃,属于红矮星的范畴。比邻星虽然距离地球最近,但是它实在是太小了,发出的光线比较暗弱,视星等只有11等。因此我们在地球上单凭肉眼是无法看到它的。

图示:南门二和比邻星

虽然我们无法用肉眼看到距离地球最近的太阳系外恒星比邻星,但是我们却能肉眼看到另一颗距离地球很近的恒星。这颗恒星叫做南门二,又叫半人马座α星。南门二和比邻星以及另一颗橙矮星半人马座阿尔法星组成了一个三合星系统。著名的科幻小说《三体》描述的就是这个恒星系统。

南门二距离太阳大约4.37光年,只比比邻星距离地球远了0.15光年或者大约14200亿公里。南门二质量和体积都和太阳差不多。南门二的质量是太阳的1.1倍,体积大约是太阳的5倍。南门二的视星等0.01,是夜空中比较明亮的一颗恒星。我们在地球上用肉眼是可以很轻松的看到它的。

图示:比邻星所在的三合星系统成员和太阳

我们在地球上能够看到南门二。南门二的大小和太阳差不多,这就说明了如果我们在比邻星的位置上是可以凭借肉眼看到4.22光年之外的太阳的。您认为是这样吗?

答:不能!距离太阳最近的恒星是比邻星,比邻星是半人马座三星中的一颗,比邻星的亮度很暗,视星等只有11,肉眼无法看见。


半人马座三星又称作南门二,是全天第四亮的恒星,也是距离我们太阳系最近的恒星系统,该恒星系统中有三颗恒星相互绕行,距离地球大约4.2光年。

其中比邻星距离太阳最近,只有大约4.22光年,也是半人马座三星中最小的一颗恒星,质量是太阳的八分之一,直径是太阳的七分之一,属于红矮星。


比邻星虽然是距离太阳最近的恒星,但是比邻星的发现历史很晚,直到1915年才被天文学家发现,主要有两个原因:

(1)比邻星的亮度很暗,视星等只有11.05,在浩瀚的星空中,很难引起人们的注意。

(2)半人马座三星的另外两颗恒星亮度很高,很长一段时间内,天文学家们没有注意比邻星和另外两颗恒星之间的联系。

半人马座三星以一个比较复杂的方式相互绕行,比邻星距离其他两颗恒星的距离大约是0.21光年,在地球看来,比邻星和另外两颗恒星的距离,大约是满月直径的四倍。


天文学家推测,比邻星以大约50~200万年的周期,围绕另外两颗恒星绕行;比邻星的光谱显示,比邻星的年龄比太阳早,大约是48.5亿年(太阳是45.7亿年);但是比邻星质量小,意味着比邻星的寿命更长,像比邻星这样的红矮星,寿命高达千亿年。

截止目前为止,天文学在比邻星周围,发现了两颗行星,至于这些行星上面是否存在生命就不得而知了。


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4光年之外最近的那颗恒星叫比邻星,又叫半人马座a星C或南门二C星,距离我们为4.22光年,由于这颗星小而亮度低,我们肉眼是看不见的。

半人马座a星或者南门二是一个三合星系统,刘慈欣的《三体》科幻小说描写的那个三星系统就是以这个为背景,也是距离4光年多点。但那是科幻,实际上这个三星系统的运行并不是小说描写的那样。

半人马座a星是国际叫法,南门二是中国叫法,咱是中国人,在本文中就用南门二吧。

南门二有A、B、C三颗恒星,南门二A星最大,直径约太阳的1.7倍,质量为太阳的1.1倍;南门二B属老二,直径为太阳的1.2倍,质量为太阳的0.9倍;南门二C就是比邻星了,在这个三星系统里最小,直径约太阳得1/7,质量只有太阳的1/8。

南门二A、B是黄矮星,表面温度和亮度都与太阳差不多,目视星等分别为0.01/1.33;而比邻星是一颗红矮星,表面温度较低,亮度小,目视星等为11.05。

看过我过去介绍恒星亮度指标的都知道,衡量恒星亮度的指标有两个,一个是绝对星等,一个是目视星等。

绝对星等是评价恒星真正亮度的,是假设把所有恒星都放在距离我们32.6光年的地方,同一起跑线对比的亮度,因此是它们的真实亮度。

目视星等是恒星相对于我们眼睛的亮度,是人类看到恒星的感觉亮度,而不是恒星的真实亮度。恒星的质量体积有大有小,亮度有强有弱,距离我们有远有近,目视星等就是忽略掉这些因素,只凭眼睛看到多亮来评定。

不管是目视星等还是绝对星等,都是以阿拉伯数值标度的,数值越大,这颗星就越暗,数值越小,这颗星就越量,而且有负数,负的越多,就越亮。正负每一个等级亮度相差2.512倍。

绝对星等只适用于恒星,因为恒星才本身会发光发热,行星本身不发光,只能反射恒星的光照。目视星等适用于恒星和行星。

我们夜空可以看到的星星约有6000颗左右,人眼可以看到最暗的星星为目视星等6等星,全天最亮的那颗星是太阳系行星金星(除了太阳和月亮),目视星等最亮时可以达到-4.6;最亮的恒星是天狼星A,目视星等为-1.47。

这样我们就知道了,南门二A、B两颗恒星视星等为0.01和1.33,我们肉眼能够轻易看到,但由于它们距离很近,肉眼分不出来,看到的只是一颗星,它们的复合视星等为0.27,是全天第四亮星;而比邻星的视星等为11.05,怎么睁大眼睛看也看不到的。

南门二这个三合星系统,实际上只有A、B两星相互缠绕着旋转,是个双星,比邻星相距稍远,距离它们有0.2光年,而且有渐行渐远的趋势,最终会脱离这个三合星系统,自立自强。

现在发现比邻星存在至少1颗行星,叫比邻星b,而且在宜居带。

但这种红矮星的宜居带行星靠主星太近,只有几百万公里,因此受恒星潮汐力和耀斑威胁很大,且很可能被潮汐锁定,生命孕育的可能性较小。

人类现在的观测能力和航天能力都还很弱,太阳系外行星的发现并非直接观测到,都是通过引力摄动和光谱分析得到,所以更详细的情况还无法了解,欲知我们这颗距离最近的恒星后事如何,还需耐心等待。

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在地球上全天肉眼可见的星星大约有6000颗,其中有几颗是太阳系内的行星例如金星、木星等,剩余的都是距离我们1000光年以内的较亮的恒星,但是这里边并不包括比邻星。
太阳系位于银河系的一条旋臂之上,距离银心2.6万光年,而在地球上肉眼可见的星星都位于上图中的“红圈之内”。但是并不是说位于这个范围内的所有恒星都是可见的,这跟恒星本身的亮度又有很大关系。

比邻星是距离我们最近的恒星,仅仅4.22光年远,比邻星的绝对星等15.49,所以即使距离我们是最近的但是视星等依然为11.05,一般视星等大于6的肉眼就看不见了。
比邻星属于红矮星,它的质量是太阳的七分之一,体积是太阳的八分之一,温度相对来说更低辐射的光芒过于微弱,在地球上如果不借助天文望远镜肉眼是看不见的。如果更简单的理解就是红矮星由于质量小内部的核聚变不够剧烈,释放的光和热自然就少。所以说红矮星的宜居带就更靠近它本身,因为距离太远了温度就不够了。

在地球上的夜晚,肉眼能不能看到4光年之外离地球最近的那颗恒星?

曾经比邻星仅仅是比邻星而已,尽管它是距离太阳系最近的恒星,却从来都没有引起过注意!但从看过刘慈欣的小说《三体》之后,对于比邻星的思考、于星空的仰望,从此将变得不再一样!因为一直有一种期待却又无比担忧的矛盾心态在内!

一、半人马座三星系到底是一个怎么样的世界?

半人马座南门二是一个三星系,三颗恒星分别是:

半人马座α星A:质量为太阳的1.1倍左右,直径则为1.2倍左右,视星等为:0.1,全天区第四亮的恒星;

半人马座α星B:质量为太阳的0.9倍左右,直径则为太阳的0.86倍,视星等为:1.33

半人马座α星C:质量为太阳的12.5%,直径则为太阳的七分之一左右,视星等为11.05

是不是有个疑问?第四亮的恒星怎么跑到第三亮了?因为这里排的是综合星等,因为半人马座α星A和B是一对肉眼无法分辨的双星,因此两颗星的亮度一起的综合星等达到了-0.27!

二、传说中的《三体》文明星系存在吗?

而与A和B的1万天文单位以外(约0.2光年)就是Porxima,也就是我们所说的最近的邻居!从这个距离上来看,这个三星系其实是一个比邻星围绕AB双星运行的三星系统,在三星系统中是一个比较特殊的案例,但其实真正的理想混乱三星系统在宇宙中也并不多见!

A和B之间的轨道与太阳系行星轨道距离对比。

因此从理论上来看半人马座的三星系统是不存在传说中那种恶劣的空间条件的,所以从这一点来看大刘的《三体》最基本的立意已经不存在了!

三、作为《流浪地球》的目的地合适吗?

比邻星是一颗光谱为M5Ve的小型主序星,表面温度只有3000K,这让它的宜居带非常靠近恒星,甚至远在水星轨道内!

而新发现的行星Proxima b则刚好位于比邻星的宜居带内,这直接让人类开始浮想联翩,半人马三星系,宜居带内有行星,这就是三体翻版?其实可能要令各位失望了,因为只有太阳12.5%质量的比邻星并不稳定,日冕物质抛射是比太阳要剧烈得多,

这使得恒星周围的的空间环境是极度恶劣的,其行星所受到的冲击并不亚于一次氦闪,因此我们可以悲观的估计, Proxima b上即使有生命,也被比邻星的强大活动所毁灭了!因此从这点来看,《流浪地球》的目的地也不靠谱!不过笔者早有一片文章是关于选择《流浪地球》目的地的,即12光年外的恒星天仓五!75%太阳质量,没有活动,唯一差异的是天仓五周围岩屑盘比较密集,小行星偏多!

无论是《三体》文明的故乡还是《流浪地球》的目的地,肉眼是看不到的,一颗11.5等的恒星大约需要150MM口径的望远镜才能无压力的观测到!

而在150口径下,漫天的星星将会让您无从分辨哪颗才是比邻星!如果您有机会,那么将一定会遇到!

在地球上不用望远镜能看到四光年的星星,也要有太阳这么大的恒星,如果小的话,只能是太阳系之内

简单的回答是:看不到,最近的是比邻星,距离我们4.22光年,但是他是一颗红矮星,相对比较暗淡。

半人马座阿尔法星(古称:南门二)是离我们最近的可见恒星(非常明亮),距离我们4.37光年。(一光年是光一年走的距离,大约9.46×10的12次方千米。但是光可以传播任何距离。)

半人马座阿尔法星三合星的另外一颗(古称:马腹一)也非常明亮。因此,即使在如此遥远的距离上,它们的光辉也依然可见。

但最近的恒星,半人马座阿尔法星三合星的一部分,是比邻星。虽然只有4.22光年,是红矮星光线太暗,直到1915年才被发现。

如果你能去一个天空非常黑暗的地方,你应该能看到仙女座星系的核心,大约250万光年远。

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天文学家在我们的太阳周围又观测到了若干颗恒星


最近的一颗位于4.22光年之外名字叫比邻星,值得一提的是它还是一个三合星系统,因此刘慈欣《三体》中的三体人老家就是比邻星。

同样是刘慈欣,在《流浪地球》中人类驾驶地球前往的目的地恒星也是比邻星,理由是它距离最近而且是一颗寿命几近无限的红矮星,人类文明驾驶地球泊入它的轨道后将可以永久稳定发展。

除了一系列的科幻小说有比邻星出现外,现实世界中霍金生前的“突破摄星”计划也打算用地面强激光照射光帆飞船探测器使其达到相对论速度前往比邻星进行探测。

然而在宇宙尺度上如此之近的比邻星,我们人类却无法用肉眼看到它,甚至于哈勃望远镜也只能看到一个没有任何细节的小亮点,这一切背后发原因都是因为比邻星实在是太暗淡了,人类肉眼最多能看到视星等为6的天体,而比邻星的视星等是11。

比邻星如此暗淡背后的原因只有一个,那就是它内部核聚变反应太过温和不够剧烈

那么为什么太过温和呢?答案是比邻星的质量太小,核心区域的温度和压力都十分有限,不足以让核聚变反应更狂暴,所以比邻星才成了比太阳还小的红矮星。

4.22光年的距离在宇宙尺度上虽然可以说是近在咫尺,但对于目前处于低速航天时代的人类文明来说4.22光年就是不可逾越的鸿沟,上个世纪70年代发射的旅行者一号探测器到现在也才飞了20光时…


在地球上的夜晚,我们可以看到好多好多星星,每一颗星星大部分都是一颗巨大的恒星,它们也是有着自己的寿命的。天空中的用肉眼看见的星星大约有6900多颗.但因为是在夜间,只看见了天空中的一半,所以,一般在地球上用肉眼只能3000多颗。

离地球四光年之外最近的那颗恒星是什么?

而距离地球四光年最近的那颗恒星叫比邻星,是太阳在银河系中最近的邻居,它距离地球有399233亿公里。有句诗就是它名字的由来,“天涯若比邻”。比邻星很小,质量只有太阳的八分之一,体积只有太阳的七分之一。


那能看到比邻星吗?有种说法是,能,太阳的绝对星等是4.8等左右,这是在32.6光年的距离上看到的亮度,而人眼的极限星等大约6.5等(一般人都能达到6等),估所以计42光年(比邻星距离的10倍)以内看到太阳不成问题,比邻星的亮度只有太阳的千分之一。所以仅仅用肉眼看,是永远无法看到的。比邻星还是一颗红矮星,温度在3100k左右,所以颜色比较偏红暗淡,虽然它是离我们最近的恒星,但是我们想在地球上用肉眼看到它,几乎是不可能的。

比邻星是距离地球最近的恒星,仅仅4.22光年远,比邻星的绝对星等为15.49,一般视星等大于6的肉眼就看不见了。所以肉眼是看不到比邻星的。

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