夜空的星星距離我們有多遠,為啥有的會動,有的幾千年…


夜空的星星距離我們有多遠,為啥有的會動,有的幾千年都不變?的頭圖

夜空的星星距離我們有多遠,為啥有的會動,有的幾千年都不變?

夜晚仰望星空,讓人充滿了遐想。這些星星密密麻麻,有的會動,有的不動,其中的奧秘是什麼呢?它們距離我們有多遠?今天我們就一起來弄個明白。

  • 先說下星星的分類。

我們夜空看到的星星,大致分為兩種,一種是恆星,一種是行星。顧名思義,恆星就是自古以來位置恆久不變;而行星則是不斷行走,位置時刻都在變化的星星。

但恆星恆久不變不是說它在我們頭頂的天球背景上,一直在一個位置,而是說恆星與恆星之間的位置,看起來一直沒有什麼變化。比如說北斗星,自古以來就是那個勺子的樣子,七顆星的距離和位置,看起來幾乎沒什麼變化;又比如說獵戶座,主要由參宿四、參宿五、參宿六、參宿七等4顆亮星組成一個大四邊形,以及里麵包含的參宿一、參宿二、參宿三組成的“金腰帶”等恆星,自古以來也一直都是那個樣子。

而行星則屬於太陽系的天體,與恆星完全不是一個數量級。在我們太陽系,只有太陽才是恆星,其質量佔據了整個太陽系的99.86%,太陽系最大的行星是木星,質量約太陽的0.1%,我們地球質量是太陽的33萬分之一。

行星是不發光的,但會反射太陽光,就像鏡子,鏡子也不發光,太陽照到鏡子上會反射出光亮。因此夜空中我們也能夠看到行星,而且由於它們距離我們很近,看到的反而更亮。

夜空中星星的運動。

整個天球人類肉眼可看到星星,絕大多數都是恆星,能看到的行星主要只有金木水火土這五顆。行星都是圍繞著太陽運行,每天都在動;地球也是圍繞著太陽運行,每天都在動,這樣相對其他行星的位置就每天有變化。

因此我們看到的行星就每天都在“行走”,它們與恆星之間以及與其他行星之間的位置每天都在變化。

恆星與恆星之間的位置雖然基本保持不變,但與我們的視角每天都在移動,這是因為地球在圍繞著太陽做圓周運動,我們看到的恆星雖然相對沒有多大變化,但由於我們在變化,所以恆星每天也在移動。移動的方位從東到西,每天往西邊走一點,大概每天會提前4分鐘到達頭天同一位置,看起來就是一年圍繞著我們轉一圈。

但有兩顆星星大致不會動,北半球就是北極星,南半球就是南極星。因為這兩顆星基本正對著南北兩極的地軸,地球圍繞著地軸旋轉,兩極的南極星和北極星就一直盯著地軸的上空,因此可以為人們指引方向。但由於地軸進動,地軸指向的南極星和北極星也會變化,在一個圈圈裡的星星都可以輪流坐莊,成為北極星或南極星。

現在當值的北極星叫勾陳一,南極星叫南極座σ。這個問題過去多次說過,這裡就不展開說了。

天上的星星圍繞著地球每年轉一圈,理論上,人們只要每天都看,就可以看到全天約6000顆星星。但實際上只有赤道位置才有這個幸運。這是因為在不同的緯度只能看到自己緯度這邊一片天空,緯度越高,看到的天空範圍就會越小,比如南北極,一年四季也只能看到半個天空了,而我們中國在北半球,就很難看到南極星及其附近的星空;而在南半球的人,也看不到北極星及其附近一帶的星空。

  • 行星的亮度和距離。

幾顆很亮的行星距離我們很近。月球是距離我們最近的天體,也是夜空中最亮的天體,它不屬於行星,只是地球的一顆衛星,距離我們平均只有38.4萬千米,滿月視星等為-12.7;太陽是距離我們最近的恆星,視星等為-26.74。由此可見,視星等是數值越小越亮,負的絕對值越大越亮。

金星是夜空中最亮的星星,視星等最亮時為-4.6等,距離我們最近時只有約5000萬千米;第二亮的是木星,視星等最亮時為-2.9等,距離我們在6.3~9.3億公里之間;火星雖然距離我們很近,最近時約6000萬千米,但由於其體積較小,因此亮度和木星差不多,最亮時也有-2.9等;土星是可見行星距離我們最遠的,距離在12~16億千米之間變動,最亮時視星等為-0.3;水星由於太小,而且又靠近太陽,常常被太陽光所籠罩,很難看到,最亮時視星等可達-1.9。

天王星距離我們就更遠了,平均約28億千米,因此其視星等最亮時約為5.5等,極難看到。因為人類肉眼分辨極限為6等,這要在天氣極好,沒有月亮,空氣寧靜度很好的情況下,視力極佳的人才能達到。因此天王星看到的人並不多。

由於行星一直在運動,亮度也就在變化,有時候被太陽擋住或者凌星(正好面向太陽背對我們)就看不到了。

  • 肉眼看到距離最近和最亮的恆星。

恆星的距離就是以光年來計算了,1光年距離是9.46萬億千米。如果用光年來衡量行星,就很麻煩。比如人眼能夠看到最遠的行星天王星,距離我們平均28億千米,只有不到0.0003光年。因此在太陽系內的距離單位一般只用千米或天文單位(AU),1個AU約為1.5億千米,是以地球到太陽的平均距離確定的;而在太陽系外距離單位用光年( ly)或秒差距(pc),1pc約合3.26ly。

距離我們最近的恆星是人馬座a星,又叫南門二。這是一個三星系統,即由3顆恆星組成的系統。其中的南門二C星又叫比鄰星,是距離我們最近的恆星,距離我們只有約4.2光年,但這是一顆只有太陽質量約1/8的紅矮星,體積小亮度低,因此肉眼完全看不到,要藉助望遠鏡才能看到一個亮點。

南門二A星和B星距離我們約4.3光年,A星視星等約為0.01等,B星視星等為1.33等,由於它們距離太近,我們看到的只是一顆亮星,為天上排名第3的亮星(恆星,後同)。

天狼星是恆星中第一亮星,視星等達到-1.46等。

它是人類肉眼能看到距離我們第二近的恆星,距離我們8.6光年。這是一顆雙星,由一顆藍矮星(天狼星A星),和一顆白矮星(天狼星B星)組成。 A星質量約太陽的2倍,我們看到的只是這顆藍矮星;白矮星質量雖然也和太陽差不多,但體積只有地球大小,亮度很弱,根本看不到。

  • 肉眼能看到最遠的恆星和星系。

人類能夠看到最遠的恆星是海山二,這是一顆位於船底座,距離我們約7000光年的恆星。由於其質量巨大,又是在演化末期,膨脹得很厲害,亮度變化也很大,視星等在-0.8~7.9之間變化,因此有時候很亮,有時候看不到。現在的亮度約在4.3等左右,比較暗弱,要夜空條件好時仔細找才能看到。

人類肉眼能夠看到最遠的星係是仙女座星系,這是個比銀河系更大的星系,距離我們254萬光年。仙女座星系在天上有很大一塊光斑,視直徑達到190′*60′,有滿月7倍大。但要在暗度視度良好的地方才能看到,因為只有星系中心一小塊較亮,邊緣部分很模糊,因此肉眼看到的不大,視星等約為3.44等。

  • 再說說幾個大家比較熟悉的星座和恆星。

牛郎織女

牛郎織女的傳說膾炙人口,這是兩顆看起來隔著銀河相望的星斗,但實際上它們相隔16.4光年,所以傳說中喜鵲搭橋,七七相會只是一個永遠也實現不了的美好願望。因為即便他們有孫悟空一個筋斗十萬八千里的本事,也要數十上百年才能夠走一遭。

這裡是以一個筋斗1秒鐘,十萬八千里就是5.4萬千米,只是約光速的18%,他們一直翻跟斗也要翻91年多,如果兩個人同時翻,在橋中央相會就要翻40多年,怎麼可能1年相會一次呢? (開個玩笑,請別當真)

牛郎星學名叫天鷹座a星,別名牽牛星、河鼓二,距離我們16.8光年,視星等為0.77等;織女星學名為天琴座a星,別名為織女一,距離我們25光年,視星等為0.02等。織女星距離我們更遠,而看起來更亮,說明織女星比牛郎星大且亮多了,所以門不當戶不對,被王母娘娘拆開了。

北斗七星

北斗七星是中國古代很重視的一個組合,被用於占卜吉凶和確定季節。實際上北斗七星中有的是雙星,有人稱為北斗九星,有幾顆較暗的伴星一般較難看到,這裡就不說了,還是按照七星來說。

北斗七星組合像一把舀水的勺子,從勺口算起,由天樞、天璇、天璣、天權等四顆星星組成為勺身,古代稱為魁;由玉衡、開陽、瑤光三顆星星組成為斗柄,古代稱為杓。

天樞距離我們124光年,視星等為1.79等;天璇距離我們約80光年,視星等為2.4等;天璣距離我們83.7光年,視星等為2.5等;天權距離我們約81光年,視星等為3.4等;玉衡距離我們約81光年,視星等為1.77等;開陽距離我們約78.2光年,視星等為2.4等;搖光距離我們約101光年,視星等為1.86等。

獵戶座

獵戶座主要有7顆星,其中最亮的是參宿七,距離我們約863光年,視星等為0.12等;其次是參宿四,距離我們約498光年,視星等為0.58等;第三是參宿五,距離我們約252光年,視星等為1.64等。

以後就不分先後,參宿六,距離我們647光年,視星等為2.05等;腰帶上的參宿一、參宿二、參宿三,距離我們分別為約817、1977、916光年,視星等分別為1.74、1.65、2.25等;頂上那個觜宿一距離我們約1056光年,視星等為3.39。

  • 恆星也在運動,只是變化很慢。

其實恆星也在運動,而且速度還很快。相對於我們來說,有的橫向移動,有的縱向移動,速度有的每秒幾十千米,有的每秒數百千米。那麼為啥幾千年來,看似沒有什麼變化呢?這是因為它們距離我們太遠了動輒數十光年數百光年,還有幾千光年的,這樣這種運動相對距離來說就幾乎忽略不計了。

比如我們看很遠地方的汽車,與身邊的汽車速度是一樣的,但看到的感覺就是遠方的汽車幾乎沒動或者移動很慢。我們以北斗七星來打比,距離我們最近的也有七八十光年。如果它們在以每秒100千米速度相互運動,每年運動變化就是約30億千米,1000年就是30000億千米,只是1光年的約30%,三千多年才移動1光年距離,這點變化在上百光年距離看起來也就變化了1%,肉眼是很難分辨出來的。

但這種變化持續過了很久,就能夠看出來了。比如北斗七星現在是勺子狀,可在10萬年前像個箭頭,而再過10萬年,就有點像挖機的鏟斗了。 (上圖)

  • 星座是人類生拉硬扯給恆星的家族。

所謂星座都是人類根據各種恆星組合,為了好尋找和記憶,牽強附會編造出來的,而星座家族中的恆星之間沒有絲毫什麼關係。比如前面說的獵戶座,有的距離我們只有兩百多光年,有的距離我們一千多光年,它們的距離就是孫悟空翻筋斗也要翻上幾千年,因此它們之間沒有“親戚”關係。

因此,用星斗算命或預測吉凶完全是愚昧或自欺欺人,所謂星座命格之類的書籍和流言,作為遊戲好玩開心一下就行了,千萬別當真,誰當真誰就會弄得神經兮兮,工作生活弄得不倫不類,有的還影響婚姻和家庭,害人不淺。科學生活,才能幸福。

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