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船底座(Carina)每年1月底子夜升上中天,部分在银河里,在天狼星和南河三(小犬座α)的正南,居住在北纬15度以南地区的居民可看到完整的船底座。船底座中亮星较多,其中最明亮的星老人星。它的中国星名为“老人星”,西方人称叫做Canopus,距离我们约1万光年。
船帆座,4月24日,距我们6000光年,1750年拉卡伊把古南船座分为3个小星座,即船帆座、船尾座、船底座。船帆座处在船底座之北、半人马和船尾两座之间的银河中,赤经7时40分,赤纬-33度。每年4月10日晚8时,船帆座位于上中天。座内L2是长周期变星,周期140天。座内有亮于4等的星15颗。
船尾座,9月13日,船尾座拉丁语名为Puppis,赤经为6时02分至8时 26分,赤纬为-11°至51°。船尾座位于大犬座天狼星和船底座老人星两颗星连线的东侧,大部分处在银河中,其中有亮于6等的恒星181颗,包括1颗二等星,6颗三等星,14颗四等星。每年3月13日晚8时船尾座上中天。观测者在北纬39°以南地区可看到完整的船尾座
这三个星座都属南天42星座。从上图看,它们被半人马座、长蛇座、麒麟座、波江座包围着。
地球是我们人类目前唯一的家园,也是目前已知唯一有生命的天体,除了地球之外,我们人类最熟悉的天体还有两个。一个是“太阳”,太阳系的中心天体,也是太阳系唯一的一颗恒星,是一颗黄矮星,在地球上看太阳就是一个巨大的圆盘,太阳的视星等为-26.74,是地球上所能看到的最亮天体。所谓视星等是指观测者用肉眼所看到的星体亮度,数值越小亮度越高,视星等可以为负值。
夜空中第二亮的恒星
月球是地球唯一的卫星,个头虽然不大,但是距离地球很近,平均距离只有38万千米,月球本身不发光,但是月球可以反射太阳辐射,所以在地球上看月球的视星等为-13,是第二亮天体。太阳系的其他行星也会反射太阳辐射,由于距离地球较近,所以看起来也比较亮,明亮的金星视星等为-4.6,是第三亮天体。在地球上能够看到的第四亮天体是“天狼星”,视星等为-1.45,是最亮的恒星。
船底座星图
在地球上能够看到的第二亮的恒星是“老人星”,视星等为-0.65,也是地球上能够看到的第五亮天体,也是夜空中第二亮的恒星。“老人星”也就是船底座α星,船底座是南天星座之一,位于飞鱼座和苍蝇座之间,船尾座和船帆座之间,大部分位于银河内。船底座中有一个大的星云,称为“船底座大星云”(又名NGC 3372),船底座中大约有50颗亮星,其中船底座α星是最亮的一颗。
船底座大星云
由于“老人星”的位置比较偏南,所以在我国北方地区难以看到,只有在长江流域及以南地区,才能在一年中比较短暂的时间内在位置较低的南部天空看到。“老人星”大约距离地球310光年,是一颗呈青白色的F型超巨星,超巨星位于赫罗图的最顶端,他们的绝对星等都亮于-2等,属于恒星中光度最强的一群,老人星的绝对星等为-5.53。
天狼星和老人星
和属于黄矮星的太阳来对比,太阳的绝对星等为4.83,“老人星”的光度为太阳光度的1.6万倍,如果“老人星”位于太阳的位置,那么它发出的光将会“亮瞎我们的眼睛”,“老人星”是地球以外700光年距离内,发光能力最强的恒星。“老人星”的质量约为太阳质量的9.5至12倍,直径约为9800万千米,大约是太阳直径的70倍,和太阳相比“老人星”就是一个巨人。
老人星
“老人星”的名字由来,首先在西方,老人星的英文名字(Canopus)得名自搭载希腊军队远征特洛伊城的船长,后来与圣诞老人相联系。其次在我国,由于老人星不是经常能够看到,一年中只有在冬季的12月、1月才能勉强观看老人星,而且就算看到也是位于南方比较低的天空中,所以和“南极仙翁”相联系,称为“南极老人星”,唐代诗人李白就写有诗句:“衡山苍苍入紫冥,下看南极老人星”。
南极仙翁
和宇宙相比,地球渺若尘埃。因此人类从未停止过对于外星的探索。为了人类未来的生存与发展,人们也持之以恒地找寻类似于地球更为高级的文明。那么真的有类似地球的行星吗?有的,而且数量很多。
地球
这个“超级地球”是什么样的存在呢?既然这么像地球,它上面是否有生命的存在呢?要是它的条件适合人类生存,我们是否可以移居到上面吗?广阔的宇宙要是存在我们不可控制的外星文明,我们的宇宙探索之路是否要止步不前呢?让我们来看这个距离地球42光年的超大型“超级地球”上到底有没有高级文明的存在吧!
这个“超级地球”是什么?
我们来明确一下“超级地球”是什么?它是超级类地行星,体型巨大但是小于太阳系中的气态行星。比如海王星,他们的表面拥有火山、峡谷以及陨石坑,是拥有板块构造的。
海王星
而符合上述条件的就可以称作“超级地球”,寻找它们的存在,其实也是居安思危,毕竟现在地球的情况不容乐观。科学家们试图寻找“超级地球”的存在,让他们兴奋的是在距离地球42光年外存在一颗,它就是位于船尾座的HD69830d。研究人员发现这颗星球和地球相似度指数高达0.60,于是对其有了更多关注。
HD69830d
这颗HD69830d之所以能被称为“超级地球”,就是因为它的体积能和天王星媲美,要知道天王星可是太阳系中第三大的行星。而将它同恒星太阳对比,它的质量也能达到太阳的86%,半径占到89%,是地球质量的17倍!正是因为如此骄傲的数据,所以称得上是超大型“超级地球”。
HD69830d
HD69830d的中央位置拥有以铁为主的金属物质,其主要成分是硅酸盐石。这个星球的外围具有厚厚的大气层,因此能够像地球的大气层一样阻挡部分宇宙射线和部分陨石冲击。它的构造和地球如此相似,我们不免会对它多一些期待,我们是否找到了地球的“姊妹星”。
是否存在生命?
这颗超大型“超级地球”是否真的和地球一样,孕育着生命,甚至存在着文明呢?我们来推测一下。我们来看一下生命存在的最重要的三个条件:水、温度、空气,而这些条件HD69830d都满足。
拿温度来举例,它的温度常年维持在22℃,和人体最适宜温度25℃十分接近,是一个温暖的星球。科学家发现星球上可能存在着液态水并且拥有地壳、地核,前面说过它还具有厚厚的大气层,我们可以非常合理怀疑其具有生命存在。
太阳系
仅仅是适宜的条件不能证明有生命的存在,现在人类的技术还是十分有限的,我们不能直接派人去探索星球上面是否存在生命。但科学家试图通过其它方式观察上面有没有生命存在,又是否会存在像人类文明一样的高级文明。很遗憾,并没有发现上面存在着生命,尽管它和我们的地球十分相似。
超级星球
虽然现在没有发现高级文明的存在,但却有科学家提出了质疑,根据推算这颗星球诞生已经79亿年,而地球的年龄只有46亿岁,可谓是地球的长辈。
地球的文明已经更换了4代,这位长辈HD69830d拥有得天独厚的条件,怎么可能没有产生过文明呢。物理学家霍金曾告诫人类不要试图去寻找外星人,而这次超大型“超级地球”的发现是个机遇还是个陷阱,我们无从得知。
人类的未来能够依靠它?
随着人类的不断觉醒,对于地球有了更深入地了解,地球上的资源不断被开发,而反馈给我们的是众多无法承受的自然灾害。长此以往,人类肯定要试图寻找另一个合适的居住地。
超级地球的探索
那么这颗超大型“超级地球”会不会是我们未来的家园呢?只能说,可能性十分微小。想要移居到一个星球,明确它合适人类生存之后,要能到达这一个地方。它距离地球42光年,其实对于现在的人类而言,是很遥远的,就算以光的速度飞行,也还是需要42年的时间。这就已经是人类寿命的一半,很有可能会“出师未捷身先死”。
超级地球
其次虽然人类登陆了月球,却被许多人质疑其合理性。现在的人类虽然提出了火星移民计划,但是都没有成功登上火星。那么又该如何探索这颗星球,现在只有火箭能够到达外太空,成本极其巨大,所以根本不可能批量移民,只能派人不断尝试去突破技术困境。即使现在科技的发展非常喜人,可移居其它星球还需要一代又一代人的努力。
人类移民火星计划
除了人类自身的局限,我们也要考虑到星球HD69830D的局限,因为这颗星球已经79亿岁了。科学家们认为地球能够存活100亿年,怎么看地球寿命都要远超这位老前辈,等到人类技术可以到达这里时,也许它就已经消失了。所以说,即使我们发现了这颗“超级地球”的存在,也没有办法移居到这里。
永无止境的探索
无论是霍金还是三体的警告,我们都需要注意,在道路中确实明白我们前面还有许多未知的挑战,危险永远是和机遇并存的,我们不能停止前进的脚步。
霍金
随着宇宙奥秘的不断揭开,“落后就要挨打”这句话的范围迟早要扩大到整个宇宙,而不仅仅局限于国与国之间。我们可能在外星人眼中是属于低等文明,但同样拥有生存的权利,而争取权利唯一的办法就是让自己强大起来拥有话语权。所以怎么能因为害怕而放弃进步,因放弃而放弃浩瀚的宇宙探索呢。
外星文化的猜想
除了保持永无止境的探索精神,我们更要认识到现在地球还是人类唯一的家园,可是为了人类的利益我们一次又一次地伤害它。
地球环境的逐渐恶劣让我们不得不小心翼翼去寻找类似于地球的星球,好让人类能延续发展。但如果我们能改变观念,好好爱护地球与地球上的其它物种和睦相处,或许还能延长地球的居住时间。至少能够留出更多时间去准备移居计划,而不是像现在这样如履薄冰。
网友提问:测算出我们与仙女座星系距离的方法是什么?
加拿大安大略省计算机支持技术员科尔比·海沃德(Colby Hayward)回答:
观测深空中的物体,比如说仙女星系,通常会用到被称作“标准亮度”的东西,这意味着天文学家可以知道他们寻找的天体在某个目标内的大概亮度。对任何发光物体而言,其散发的亮度(我们观测到的亮度)会由于观测者与天体之间遥远的距离而减弱。
因此,如果天文学家掌握了某个发光物体的固有亮度,他们就可以通过测量天体的实际亮度来进行直接运算,从而获得观测者与天体的大概距离。一个证明标准亮度的例子是造父变星。它们是年轻、巨大且明亮的星星,其亮度大约是太阳的一千倍,且呈周期性变化。
图解:船尾座RS是银河系中最亮的造父变星之一,由哈勃空间望远镜拍摄
天文学家发现,造父变星的亮度取决于其固有亮度,也就是说如果科学家研究了造父变星的亮度变化,就可以计算出它的固有亮度。一旦获得了固有亮度,就可以计算出二者的间距。另一个关于标准亮度的例子是la型超新星,它是由于白矮星从其伴星上吸取能量进而塌缩形成的。
图解:开普勒超新星残骸的多波段X射线图像(钱德拉X射线天文台)
天文学家认为,所有la型超新星都有着相同的固定亮度峰,大概是-19.5。相同地,自从标准亮度为人们所熟知,人们便掌握了通过天体的实际亮度测量距离的方法。此外,由于超新星亮度很强,能从很遥远的地方被发现,所以它们非常适合用于测量比仙女座星系更远的星(即数十亿光年外)。
图解:SN 1994D(左下方的亮点)是在星系NGC 4526的一颗Ia超新星。
Magellica公司总裁罗伯特·马奥尼(Robert Mahoney)于密西西比州回答:
埃德温·哈勃(Edwin Hubble)于20世纪20年代末初次确定了我们与仙女座星系的距离。他使用的是由亨利维塔·莱维特(Henrietta Leavitt)在1911年首次使用的周期光源校正办法。当时,莱维特正在研究距离我们位置更近的造父变星--小麦哲伦星云。这个星系中的恒星都具有亮度周期性变化的性质。
图解:小麦哲伦星系(C)是一个环绕着银河系的矮星系,拥有数亿颗的恒星 。
变星亮度由最亮到最暗的时间被称为该星的周期。造父变星(Cepheids)名字的来源是由于它在仙王座(Cepheus)被发现。莱维特注意到,造父变星和它的实际亮度之间的关系是线性的。由于这些造父变星都位于小麦哲伦星云,因此她推测它们的间距都差不多,那么它们的固有亮度和周期也应该存在着线性关系。
如果已知天体的固有亮度和实际亮度,用平方反比定律就可以确定我们与它的距离。莱维特猜测,假如她能确定与任意一个造父变星之间的距离,她就能通过校准该线性关系来确定到任何造父变星的距离。莱维特定律由哈洛·沙普利(Harlow Shapley)在其十几岁时就校准,因此哈勃可以在十年后使用。
图解:埃德温·鲍威尔·哈勃,美国著名的天文学家。
而哈勃能够运用莱维特定律,离不开加州威尔逊山上新型100英寸胡克望远镜的帮助。这是他首次借助望远镜分辨出仙女座的恒星。幸运的是,他在仙女座发现了一些造父变星。在哈勃的工作中,最重要的就是他首次明确造父变星并不属于银河系,而是另一个完整的星系和“恒星宇宙”。今天,我们知道仙女座星系离我们有220万光年之远。而与直径仅有50000光年的银河系相比较,你就会明白哈勃的发现是多么的非凡。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. physlink- Nidhi – Asteria-d0mini
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