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擁有三個太陽的比鄰星b,在這個世界的上空,太陽們要如何分工?
2023/04/28

太陽是地球萬物的能量源泉,它照亮了大地,所以古時候的許多文明都非常崇拜太陽,但是有時候太陽也會變得邪惡。

比如在「后羿射日」的神話中,10個太陽本來是輪流值班,一天一個太陽掛上天空,但是突然有一天10個太陽要一起出現了,大地被炙烤,生靈涂炭,于是后羿射殺了其中9個,只留下1個。

現在我們知道,在太陽系中只有一個太陽,我們的世界——地球繞著太陽運動,而日出和日落則是因為地球本身的自轉造成的。

所以,在地球的上空永遠不可能同時出現10個真正的太陽,除非是光學倒影之類的影響出現「假太陽」 。

然而,在宇宙中,像太陽系這樣只有一顆恒星的恒星系統并不多,大多時候是兩顆,而有些時候會三顆或者更多(在銀河系中超過60%都是多恒星系統)。

圖注:藝術家模擬的比鄰星b

比如,距離我們最近的一顆太陽系外行星——比鄰星b(只有4.22光年),它就處在了這樣一個多恒星系統中——它的世界有三顆恒星。

那麼,比鄰星b上空的三顆「太陽」會是如何運行的呢?

圖注:南門二所在的位置

比鄰星b的三個太陽

夜空中第三亮的星星是南門二(半人馬座α星),雖然我們看著是一個亮點,但實際上它是由三顆恒星組成的三合星系統。

其中,被我們肉眼看到的是兩顆——南門二A和南門二B(或者稱作半人馬座α星A和B),而另外一顆是暗淡的紅矮星——半人馬座α星C肉眼看不到。

圖注:南門二A和B

雖然,我們肉眼無法看到那顆紅矮星,但這顆恒星是茫茫宇宙中距離我們最近的恒星,所以它有一個我們非常熟悉的名字—— 比鄰星

比鄰星b是比鄰星的一顆行星,它是2016年才被發現的,通過各種模擬得知,這顆行星是巖石行星的機率超過90%,而且它還處在了宜居帶中。

圖注:南門二A和B,比鄰星到太陽的距離

當然,這篇文章我們先不多說比鄰星b是一個什麼樣的世界,我們主要介紹下它的三顆恒星之間的關系!

南門二A是一顆比太陽稍大一點的黃矮星(G型主序星),質量大約是太陽的1.1倍,比太陽明亮許多,南門二B是一顆橙矮星(K型主序星),質量差不多是太陽的0.9倍,但比起太陽就顯得比較暗淡了,而作為紅矮星的比鄰星質量只有太陽的12.5%,非常的暗淡。

三顆恒星如何運作?

南門二這個恒星系統到底算是兩顆星,還是算三顆星,一直都存在一些爭議,直到2017年對比鄰星的徑向速度進行精確測量,最終確定比鄰星受到南門二AB的引力束縛。

之所以這個三合星系統的關系存在爭議,那是因為比鄰星距離另外兩顆恒星實在是太遠了。

圖注:南門二左,馬腹一右,紅圈比鄰星

南門二A和南門二B就像一個雙星系統一樣,它們圍繞著一個共同的中心運動,它們的軌道是一個偏心的橢圓形,其周期是79.91個地球年。

南門二A和B之間最近的時候是11.2AU,差不多是土星到太陽的距離,這個距離最近一次發生在1955年8月份;而最遠距離達到35.6AU,差不多是冥王星到太陽的距離,兩者上一次最遠的時候是1995年5月。

但是和南門二AB(下面寫作AB)相比,比鄰星就顯得有點遙遠,它到AB的距離達到13000AU,相當于太陽到AB距離的5%。

由于比鄰星質量不大,所以它更像是圍繞著AB旋轉天體,而不是像AB之間那樣互相影響;

同時,由于距離遙遠,比鄰星有一個非常長的軌道周期,它圍繞AB跑一圈差不多要55萬年。

我們現在知道了這三顆恒星是如何運作的,那麼你可能還想知道,這三顆恒星在比鄰星b上空看起來會是什麼樣的。

圖注:南門二三星和太陽的大小比較

比鄰星b上空的三個太陽看起來什麼樣的?

首先,我們先確定下三顆恒星在比鄰星b上的大小。

由于南門二A和B距離太遠了,所以在比鄰星b上看它們的話,只是相當于兩顆明亮的星星而已,而不像是兩個太陽,所以實際上比鄰星b上真正可以看到的太陽還是只有1個——那就是比鄰星;

由于比鄰星吧距離比鄰星非常近——大約只有0.0485AU,比水星距離太陽還要近許多,所以即便比鄰星半徑只有太陽的14%,但是在比鄰星b上可以看到一個「巨大」 的比鄰星——差不多是地球上看太陽大小的10倍大。

圖注:月亮的變化

但是由于比鄰星的光度只相當于0.0017 太陽光度,所以它在比鄰星上空雖可以照亮大地,但不會太耀眼。

另外,公開數據顯示,南門A和B的視星等(肉眼觀測天體的亮度,數值越小則越亮)分別是6.8等和 -5.2等,這意味著它們比我們夜空中最亮的天狼星還要亮 140 和 30 倍,和地球上初四的月亮差不多亮,估計晚上的時候也可以憑它們看到路吧。

雖然不是很大,也不是很亮,但是比鄰星b上確實可以看到南門二A和B是兩顆星星,而不是一顆,它們在天空中看起來彼此相距約 0.3 度——大約是地球上看滿月直徑的一半。

圖注:比鄰星b的世界

最后:三顆恒星在比鄰星b上空如何運作?

從三顆恒星的運動關系中不難發現,比鄰星b在這里面的角色有點像我們的月球,然后比鄰星是地球,南門二A和B合體是太陽(雖然這兩個太陽很小)。

相對于南門A和B,比鄰星B的自轉會帶給它一個「白天」和「黑夜」——白天的時候天上同時出現兩顆星星,「黑夜」的時候則看不到,就像月球相對于太陽的自轉看太陽一樣。

但是,由于比鄰星b距離比鄰星太近了,它很可能像月球一樣已經被潮汐鎖定,所以相對于比鄰星,它可能一面永遠是白天,另一面永遠是黑夜,就像我們在地球上永遠只能看到月球的一面一樣。

所以,比鄰星b的世界比較有意思!

如果你處在比鄰星b的世界里,你會經歷兩顆明亮恒星的正常「星出和星落」,以及要麼永遠的白天,要麼永遠的黑夜。

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