10月份天黑后,夏季大三角已经沉到了西南方。如果你沿着夏季大三角之一的河鼓二(天琴座α)继续往西南方寻找,就会找到蛇夫座。在蛇夫座中第二亮星宗正一(蛇夫座β)星的右上方不远处暗藏着一颗恒星。它完全肉眼不可见,却是距离太阳第二近的恒星系统。它叫巴纳德星。
巴纳德星在天文学界名气很大。这是因为它身上有太多与众不同的地方。例如这颗恒星正在以每小时51万公里的速度朝着太阳飞奔而来,再过不到一万年,它就来到了太阳系家门口附近,还可能还带了一帮系外行星过来呢。今天咱们就聊聊这位太阳系的“极速邻居”。
巴纳德星距离太阳只有5.96光年,是仅次于半人马座α三星系统的第二近恒星系统。它是一颗M4型红矮星,个头小的可怜:质量只有太阳的14.4%,直径约为太阳的19.6%,大约27.2万公里,差不多是木星的两倍大,却塞满了150个木星的质量。此外,巴纳德星的表面温度比太阳低了两千多度,只有大约2860℃,发出暗弱的红色光芒。它有多暗呢?总光度只有太阳的0.35%,亮度更是只有太阳的万分之四,视星等只有9.5等。因而,即使它离我们只有5.96光年,仍旧是肉眼不可见的。
就这么一颗不起眼的小恒星确实给人带来意外的惊喜。1916年,美国天文学家巴纳德在比对两张相隔20年的星空底片时,发现有一颗恒星的位置发生了明显的移动。巴纳德测量出了这颗恒星的自行(即恒星在天球上相对于背景星空的横向移动速度)高达每年10.3角秒。这是当时已知自行最快的恒星。凭借此记录,这颗恒星名声大噪。为了纪念巴纳德的发现,这颗恒星就被命名为“巴纳德星”。
很多人不明白巴纳德星自行10.3角秒/年是什么概念?自古以来,人们以为恒星在天球上的位置是恒定不变的,所以才叫它为恒星。但是恒星也是会移动的,由于距离十分遥远,大多数恒星的自行还不到1角秒/年,得几千年才能看出明显位置变化。而巴纳德星的自行10.3角秒,是绝大多数恒星自行的10倍,大概每175年就能在天上移动一个满月的直径。因此,巴纳德星算得上是恒星界的飞毛腿。就因为它跑得快得了一个“逃亡之星”的称号。
巴纳德星这颗“逃亡之星”要逃到哪里去呢?巴纳德星不光横着跑得快,冲着我们来的速度更猛。天文学家把恒星沿视线方向的速度称为径向速度。巴纳德星的径向速度约为-110公里/秒。速度为负就是说它正在靠近太阳。我们把它的自行10.3角秒/年(约合90公里/秒)和径向速度-110公里/秒合起来就得到了它相对于太阳的空间总速度大约是143公里/秒。好家伙,每秒143公里,每小时就是51万多公里,一年就是45亿公里,直接从太阳干到了海王星。原来它是要逃到太阳系这里来啊!
巴纳德星以这么快的速度飞向太阳,未来会不会一头冲进太阳系呢?这倒不会。科学家通过推演它的轨道发现:大约9800年后,巴纳德星会达到离太阳最近的位置,最近距离只有3.75光年。在此之后,它又和太阳拉开距离,渐行渐远。
巴纳德星,这颗冲着太阳家门口跑过来的邻居,比太阳古老多了。天文学家发现它的金属丰度只有太阳的10%~32%。这意味着它是银河系中最古老的恒星之一。在它形成的时候,宇宙中还没有多少重元素。巴纳德星的年龄大约在70亿~120亿年之间。就拿它的年龄下限来跟太阳比较,也比太阳古老二十几亿年。更扎心的是,别看巴纳德星比太阳古老,可人家一点都不老,甚至处在青少年时期呢!别忘了人家可是红矮星,宇宙里最长寿的一类恒星,寿命轻轻松松超过万亿年。
这就引出了一个很有意思的话题:这么古老的恒星,如果它周围有一颗处于宜居带的行星,会不会早就演化出了生命,甚至发展出了远超人类的外星文明呢?要知道,地球生命从诞生到人类出现,满打满算也就38亿年。而人类的出现不过是最近几百万年的事情。巴纳德星比太阳古老二十几亿年,时间完全够生命演化好几轮,如果那里真有文明,它们可能在几亿年前就达到了人类现在的科技水平,并且早就发现了太阳系,只是它们觉得我们太原始,懒得过来打招呼吧!
你觉得有这种可能性吗?毕竟巴纳德星的年龄摆在那里。但问题是那里到底有没有行星存在呢?直到近几年,天文学家通过新一代超高精度光谱仪在巴纳德星周围确认了4颗亚地球质量行星。这4颗行星分别是:巴纳德星b,质量大约是地球的0.3倍,跟3颗火星的质量相当。轨道周期只有3.15天,距离巴纳德星仅有0.023天文单位,即大约345万公里。这么近的距离,意味着它大概率被潮汐锁定了,一面永远白昼,一面永远黑夜。虽然巴纳德星的表面温度不高,但是巴纳德b星还是离得太近了,面向恒星的一面温度过高,环境异常恶劣。其余的3颗c、d、e质量也都在地球的0.2到0.3倍之间,而且公转轨道都非常紧凑,都远小于水星到太阳的距离。
这么来看,这几颗行星的情况就很不乐观。它们都离巴纳德星太近了,都位于巴纳德星宜居带的内侧,表面温度都很高,完全不适合生命生存。目前,天文学家还没有在巴纳德星的宜居带内(约840万~1480万公里之间)发现行星。
9800年后,巴纳德星来到了太阳系家门口附近,和我们仅相距3.75光年。也许那时候的人类已经拥有了核聚变飞船,有了先进的星际航行技术,就派出一支星际探险队直接飞到这个古老的恒星系统中,看看那里究竟有没有生命的痕迹。
最后,你觉得亿万年后的人类能造出飞到巴纳德星的飞船吗?如果这颗古老恒星周围真有文明,它们是不是早就注意到地球了呢?评论区一起聊聊吧!
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