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夜空的星星距离我们有多远,为啥有的会动,有的几千年都不变?

夜晚仰望星空,让人充满了遐想。这些星星密密麻麻,有的会动,有的不动,其中的奥秘是什么呢?它们距离我们多远?今天我们就一起来弄个明白。

先说下星星的分类。

我们夜空看到的星星,大致分为两种,一种是恒星,一种是行星。顾名思义,恒星就是自古以来位置恒久不变;而行星则是不断行走,位置时刻都在变化的星星。

但恒星恒久不变不是说它在我们头顶的天球背景上,一直在一个位置,而是说恒星与恒星之间的位置,看起来一直没有什么变化。比如说北斗星,自古以来就是那个勺子的样子,七颗星的距离和位置,看起来几乎没什么变化;又比如说猎户座,主要由参宿四、参宿五、参宿六、参宿七等4颗亮星组成一个大四边形,以及里面包含的参宿一、参宿二、参宿三组成的“金腰带”等恒星,自古以来也一直都是那个样子。

而行星则属于太阳系的天体,与恒星完全不是一个数量级。在我们太阳系,只有太阳才是恒星,其质量占据了整个太阳系的99.86%,太阳系最大的行星是木星,质量约太阳的0.1%,我们地球质量是太阳的33万分之一。

行星是不发光的,但会反射太阳光,就像镜子,镜子也不发光,太阳照到镜子上会反射出光亮。因此夜空中我们也能够看到行星,而且由于它们距离我们很近,看到的反而更亮。

夜空中星星的运动。

整个天球人类肉眼可看到星星,绝大多数都是恒星,能看到的行星主要只有金木水火土这五颗。行星都是围绕着太阳运行,每天都在动;地球也是围绕着太阳运行,每天都在动,这样相对其他行星的位置就每天有变化。

因此我们看到的行星就每天都在“行走”,它们与恒星之间以及与其他行星之间的位置每天都在变化。

恒星与恒星之间的位置虽然基本保持不变,但与我们的视角每天都在移动,这是因为地球在围绕着太阳做圆周运动,我们看到的恒星虽然相对没有多大变化,但由于我们在变化,所以恒星每天也在移动 。移动的方位从东到西,每天往西边走一点,大概每天会提前4分钟到达头天同一位置,看起来就是一年围绕着我们转一圈。

但有两颗星星大致不会动,北半球就是北极星,南半球就是南极星。因为这两颗星基本正对着南北两极的地轴,地球围绕着地轴旋转,两极的南极星和北极星就一直盯着地轴的上空,因此可以为人们指引方向。但由于地轴进动,地轴指向的南极星和北极星也会变化,在一个圈圈里的星星都可以轮流坐庄,成为北极星或南极星。

现在当值的北极星叫勾陈一,南极星叫南极座σ。这个问题过去多次说过,这里就不展开说了。

天上的星星围绕着地球每年转一圈,理论上,人们只要每天都看,就可以看到全天约6000颗星星。但实际上只有赤道位置才有这个幸运。这是因为在不同的纬度只能看到自己纬度这边一片天空,纬度越高,看到的天空范围就会越小,比如南北极,一年四季也只能看到半个天空了,而我们中国在北半球,就很难看到南极星及其附近的星空;而在南半球的人,也看不到北极星及其附近一带的星空。

行星的亮度和距离。

几颗很亮的行星距离我们很近。月球是距离我们最近的天体,也是夜空中最亮的天体,它不属于行星,只是地球的一颗卫星,距离我们平均只有38.4万千米,满月视星等为-12.7;太阳是距离我们最近的恒星,视星等为-26.74。由此可见,视星等是数值越小越亮,负的绝对值越大越亮。

金星是夜空中最亮的星星,视星等最亮时为-4.6等,距离我们最近时只有约5000万千米;第二亮的是木星,视星等最亮时为-2.9等,距离我们在6.3~9.3亿公里之间;火星虽然距离我们很近,最近时约6000万千米,但由于其体积较小,因此亮度和木星差不多,最亮时也有-2.9等;土星是可见行星距离我们最远的,距离在12~16亿千米之间变动,最亮时视星等为-0.3;水星由于太小,而且又靠近太阳,常常被太阳光所笼罩,很难看到,最亮时视星等可达-1.9。

天王星距离我们就更远了,平均约28亿千米,因此其视星等最亮时约为5.5等,极难看到。因为人类肉眼分辨极限为6等,这要在天气极好,没有月亮,空气宁静度很好的情况下,视力极佳的人才能达到。因此天王星看到的人并不多。

由于行星一直在运动,亮度也就在变化,有时候被太阳挡住或者凌星(正好面向太阳背对我们)就看不到了。

肉眼看到距离最近和最亮的恒星。

恒星的距离就是以光年来计算了,1光年距离是9.46万亿千米。如果用光年来衡量行星,就很麻烦。比如人眼能够看到最远的行星天王星,距离我们平均28亿千米,只有不到0.0003光年。因此在太阳系内的距离单位一般只用千米或天文单位(AU),1个AU约为1.5亿千米,是以地球到太阳的平均距离确定的;而在太阳系外距离单位用光年(ly)或秒差距(pc),1pc约合3.26ly。

距离我们最近的恒星是人马座a星,又叫南门二。这是一个三星系统,即由3颗恒星组成的系统。其中的南门二C星又叫比邻星,是距离我们最近的恒星,距离我们只有约4.2光年,但这是一颗只有太阳质量约1/8的红矮星,体积小亮度低,因此肉眼完全看不到,要借助望远镜才能看到一个亮点。

南门二A星和B星距离我们约4.3光年,A星视星等约为0.01等,B星视星等为1.33等,由于它们距离太近,我们看到的只是一颗亮星,为天上排名第3的亮星(恒星,后同)。

天狼星是恒星中第一亮星,视星等达到-1.46等。

它是人类肉眼能看到距离我们第二近的恒星,距离我们8.6光年。这是一颗双星,由一颗蓝矮星(天狼星A星),和一颗白矮星(天狼星B星)组成。A星质量约太阳的2倍,我们看到的只是这颗蓝矮星;白矮星质量虽然也和太阳差不多,但体积只有地球大小,亮度很弱,根本看不到。

肉眼能看到最远的恒星和星系。

人类能够看到最远的恒星是海山二,这是一颗位于船底座,距离我们约7000光年的恒星。由于其质量巨大,又是在演化末期,膨胀得很厉害,亮度变化也很大,视星等在-0.8~7.9之间变化,因此有时候很亮,有时候看不到。现在的亮度约在4.3等左右,比较暗弱,要夜空条件好时仔细找才能看到。

       人类肉眼能够看到最远的星系是仙女座星系,这是个比银河系更大的星系,距离我们254万光年。仙女座星系在天上有很大一块光斑,视直径达到190′*60′,有满月7倍大。但要在暗度视度良好的地方才能看到,因为只有星系中心一小块较亮,边缘部分很模糊,因此肉眼看到的不大,视星等约为3.44等。

再说说几个大家比较熟悉的星座和恒星。

牛郎织女

牛郎织女的传说脍炙人口,这是两颗看起来隔着银河相望的星斗,但实际上它们相隔16.4光年,所以传说中喜鹊搭桥,七七相会只是一个永远也实现不了的美好愿望。因为即便他们有孙悟空一个筋斗十万八千里的本事,也要数十上百年才能够走一遭。

这里是以一个筋斗1秒钟,十万八千里就是5.4万千米,只是约光速的18%,他们一直翻跟斗也要翻91年多,如果两个人同时翻,在桥中央相会就要翻40多年,怎么可能1年相会一次呢?(开个玩笑,请别当真)

牛郎星学名叫天鹰座a星,别名牵牛星、河鼓二,距离我们16.8光年,视星等为0.77等;织女星学名为天琴座a星,别名为织女一,距离我们25光年,视星等为0.02等。织女星距离我们更远,而看起来更亮,说明织女星比牛郎星大且亮多了,所以门不当户不对,被王母娘娘拆开了。

北斗七星

北斗七星是中国古代很重视的一个组合,被用于占卜吉凶和确定季节。实际上北斗七星中有的是双星,有人称为北斗九星,有几颗较暗的伴星一般较难看到,这里就不说了,还是按照七星来说。

北斗七星组合像一把舀水的勺子,从勺口算起,由天枢、天璇、天玑、天权等四颗星星组成为勺身,古代称为魁;由玉衡、开阳、瑶光三颗星星组成为斗柄,古代称为杓。

天枢距离我们124光年,视星等为1.79等;天璇距离我们约80光年,视星等为2.4等;天玑距离我们83.7光年,视星等为2.5等;天权距离我们约81光年,视星等为3.4等;玉衡距离我们约81光年,视星等为1.77等;开阳距离我们约78.2光年,视星等为2.4等;摇光距离我们约101光年,视星等为1.86等。

猎户座

猎户座主要有7颗星,其中最亮的是参宿七,距离我们约863光年,视星等为0.12等;其次是参宿四,距离我们约498光年,视星等为0.58等;第三是参宿五,距离我们约252光年,视星等为1.64等。

以后就不分先后,参宿六,距离我们647光年,视星等为2.05等;腰带上的参宿一、参宿二、参宿三,距离我们分别为约817、1977、916光年,视星等分别为1.74、1.65、2.25等;顶上那个觜宿一距离我们约1056光年,视星等为3.39。

恒星也在运动,只是变化很慢。

其实恒星也在运动,而且速度还很快。相对于我们来说,有的横向移动,有的纵向移动,速度有的每秒几十千米,有的每秒数百千米。那么为啥几千年来,看似没有什么变化呢?这是因为它们距离我们太远了动辄数十光年数百光年,还有几千光年的,这样这种运动相对距离来说就几乎忽略不计了。

比如我们看很远地方的汽车,与身边的汽车速度是一样的,但看到的感觉就是远方的汽车几乎没动或者移动很慢。我们以北斗七星来打比,距离我们最近的也有七八十光年。如果它们在以每秒100千米速度相互运动,每年运动变化就是约30亿千米,1000年就是30000亿千米,只是1光年的约30%,三千多年才移动1光年距离,这点变化在上百光年距离看起来也就变化了1%,肉眼是很难分辨出来的。

但这种变化持续过了很久,就能够看出来了。比如北斗七星现在是勺子状,可在10万年前像个箭头,而再过10万年,就有点像挖机的铲斗了。(上图)

星座是人类生拉硬扯给恒星的家族。

所谓星座都是人类根据各种恒星组合,为了好寻找和记忆,牵强附会编造出来的,而星座家族中的恒星之间没有丝毫什么关系。比如前面说的猎户座,有的距离我们只有两百多光年,有的距离我们一千多光年,它们的距离就是孙悟空翻筋斗也要翻上几千年,因此它们之间没有“亲戚”关系。

因此,用星斗算命或预测吉凶完全是愚昧或自欺欺人,所谓星座命格之类的书籍和流言,作为游戏好玩开心一下就行了,千万别当真,谁当真谁就会弄得神经兮兮,工作生活弄得不伦不类,有的还影响婚姻和家庭,害人不浅。科学生活,才能幸福。

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