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性質(zhì)

  畫家筆下的半人馬座α星B和其行星

  數(shù)字化巡天看南門二

南門二的視星等為?0.27 ，它在夜空中稍比天狼星和老人星暗，并稍比大角星亮。在恒星亮度列表中（不計(jì)算太陽(yáng)），半人馬座α星A是夜空中第四亮的恒星，其視星等為?0.01>，稍比大角星（?0.04）暗。而半人馬座α星B的視星等則為1.33，是夜空中第21亮的恒星。

整個(gè)南門二系統(tǒng)的名稱為半人馬座α星AB，代表其恒星是圍繞著一個(gè)質(zhì)心公轉(zhuǎn)。 而“半人馬座α星AB-C”一名則是代表半人馬座α星C是位于雙星系統(tǒng)外圍的伴星。部分舊文獻(xiàn)更使用“半人馬座α星A×B”這個(gè)名稱，但最終因存在歧義而被廢除。

半人馬座α星A

半人馬座α星A是南門二雙星系統(tǒng)中的主星，稍比太陽(yáng)大和亮。這顆類太陽(yáng)主序星與太陽(yáng)一樣，都是黃色的 ，其恒星光譜分類為G2 V。 透過確定相互軌道參數(shù)，天文學(xué)家們得出其質(zhì)量大于太陽(yáng)約10%，而半徑則大于太陽(yáng)約23%。 其恒星自轉(zhuǎn)速度為 2.7 ± 0.7 km·s ，自轉(zhuǎn)周期為22天，比太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)周期（25天）稍短。

半人馬座α星B

半人馬座α星B是南門二雙星系統(tǒng)中的伴星，稍比太陽(yáng)小和暗。這顆主序星是橙色的 ，其恒星光譜分類為K1 V。 其質(zhì)量約為太陽(yáng)的90%，而半徑則約為太陽(yáng)的86%。 其恒星自轉(zhuǎn)速度為 1.1 ± 0.8 km·s ，自轉(zhuǎn)周期約為41天。 盡管半人馬座α星B比半人馬座α星A暗，但其釋放出來的X射線的能量卻比A多。

半人馬座α星C

半人馬座α星C，又稱比鄰星，是半人馬座α三合星的第三顆恒星。這顆主序星是紅色的，其恒星光譜分類為M5 Ve 或M5 VIe，代表它是一顆小型主序星或亞矮星。 其B?V色指數(shù)為+1.90，而質(zhì)量則為0.123太陽(yáng)質(zhì)量, ，或129木星質(zhì)量。

恒星系統(tǒng)

南門二是一個(gè)三合星系統(tǒng)，半人馬座α星A與半人馬座α星B是一對(duì)雙星，距離太陽(yáng)為4.24光年。第3個(gè)成員半人馬座α星C是一顆紅矮星，也稱為比鄰星，距離太陽(yáng)為4.22光年（根據(jù)依巴谷衛(wèi)星的資料），是已知最接近太陽(yáng)的一顆恒星。

半人馬座α星A與半人馬座α星B

  半人馬座α星A及半人馬座α星B表面上與實(shí)際上的軌道

南門二中最大的成員是半人馬座α星A。它是一顆G2V型的類太陽(yáng)主序星，發(fā)出黃白色的光芒，在光度與體積上都稍微超過太陽(yáng)。南門二中第二大的成員則是半人馬座α星B。它是一顆K1V型的主序星，發(fā)出橘黃色的光芒，光度與直徑都略遜于太陽(yáng)。這兩顆恒星互相繞轉(zhuǎn)的軌道偏心率為0.52，其軌道周期為79.91年 ，它們之間最接近的距離為11.2 AU（16.7億公里），約等于太陽(yáng)與土星的距離。而它們之間最遠(yuǎn)的距離則為35.6 AU（53億公里），約等于太陽(yáng)與冥王星的距離。 其軌道存在巨大差異，全因這個(gè)雙星系統(tǒng)的軌道離心率 e = 0.5179。 透過雙星系統(tǒng)的軌道根數(shù)，天文學(xué)家們得出這兩顆恒星的質(zhì)量總和約為太陽(yáng)質(zhì)量的兩倍。 而A和B的質(zhì)量則分別為太陽(yáng)質(zhì)量的1.09倍和0.90倍。 但是，近年的研究顯示這兩顆星的質(zhì)量應(yīng)該會(huì)再大一些：A的質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的1.14倍，B的質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的0.92倍 ，而總和質(zhì)量則為2.06 倍。A和B的絕對(duì)星等分別為+4.38和+5.71。 恒星演化理論顯示這兩顆星要比太陽(yáng)年老 ，其年齡介于50至60億年，比太陽(yáng)的年齡（45.7億年）要老一些。

在地球觀察南門二時(shí)，其視軌道會(huì)隨著時(shí)間改變。例如于2010年觀察南門二時(shí)，兩顆星之間的距離為6.74 弧秒，位置角為245.7°；而在2011年觀察南門二時(shí)，兩顆星之間的距離卻變成6.04 弧秒，位置角為245.7°。 兩顆星將會(huì)于2016年2月最接近對(duì)方，距離為4.0 弧秒，位置角為300°。 兩顆星將會(huì)于2056年1月距離對(duì)方最遠(yuǎn)，而上一次的最遠(yuǎn)距離則發(fā)生于1976年2月。 在地球上觀察南門二，兩顆星之間的最大和最小距離差異為22 弧秒。

比鄰星

比鄰星為一顆紅矮星，距離半人馬座α星A與半人馬座α星B大約是15,000天文單位（約0.21光年或南門二與太陽(yáng)之間距離的1/20）。 比鄰星可能以一個(gè)50萬年或更久的圓形軌道來公轉(zhuǎn)，也可能是以雙曲線的軌道來運(yùn)轉(zhuǎn)，這有可能導(dǎo)致比鄰星將在幾百萬年后離開這個(gè)恒星系。 因此比鄰星有時(shí)被稱為半人馬座α星C 。比鄰星與半人馬座α星A及半人馬座α星B之間的關(guān)系看起來并不全然是意外所造成的 ，因?yàn)樗鼈冊(cè)谟钪嬷写蠹s以相同的軌道來運(yùn)行 ，就像是一個(gè)恒星系統(tǒng)一樣。

  藝術(shù)家想像畫面，描述從南門二附近的行星觀看南門二的情況

從地球上的角度來看，比鄰星與半人馬座α星A及半人馬座α星B之間相隔了2度（大約是滿月時(shí)角距離的4倍），而半人馬座α星A及半人馬座α星B之間則彼此相距40"。距離南門二最近的是巴納德星（6.47光年），巴納德星也是距離太陽(yáng)第二近的恒星系統(tǒng)（5.96光年），也是第四接近太陽(yáng)的恒星。

  太陽(yáng)與南門二三合星系統(tǒng)的比較

可能的存在行星

行星組成模式顯示類地行星可以在接近半人馬座α星A與半人馬座α星B的位置來形成，但是類似木星與土星的類木行星則因?yàn)殡p星的重力影響而無法形成 。假定恒星類型、年齡與軌道穩(wěn)定度相同的話，南門二被認(rèn)為最有可能擁有一個(gè)適合外星生命存在的行星 。然而有一些天文學(xué)家認(rèn)為如果南門二擁有任何類地行星的話，因?yàn)槿狈︻惸拘行堑拇嬖?，它們也可能?huì)是干燥的。目前認(rèn)為木星與土星這樣的類木行星對(duì)于彗星進(jìn)入內(nèi)太陽(yáng)系有決定性的影響，因此也提供內(nèi)部的行星水的來源。 然而如果半人馬座α星B對(duì)于半人馬座α星A扮演的角色類似類木行星與太陽(yáng)之間的關(guān)系的話，這可能不是個(gè)問題。這兩顆恒星的恒星光譜適合潛在的行星來孕育生命。

已確認(rèn)行星

2012年10月16日，天文學(xué)家宣布在半人馬座α星B旁發(fā)現(xiàn)一顆質(zhì)量相當(dāng)于地球的行星環(huán)繞 。該行星半人馬座α Bb并不在母恒星的適居帶內(nèi)，并且與母恒星距離只有0.04天文單位，公轉(zhuǎn)周期只有3.236日。它的表面溫度預(yù)估大約至少是1200°C或1500K 。

2016年8月24日ESO宣布他們?cè)诒揉徯桥赃叞l(fā)現(xiàn)了一顆質(zhì)量相當(dāng)于地球的行星——比鄰星b。該行星在母恒星的適居帶上 ，與母恒星距離只有0.05天文單位，公轉(zhuǎn)周期只有11.186日 。比鄰星b從母恒星接收到的輻射量是地球從太陽(yáng)接收輻射量的65%；但是比鄰星b接受的X射線輻射量是地球的400倍 。它的半徑至少是1.1R ⊕ 。比鄰星b的表面溫度預(yù)估為234 K（?39 °C）。

南門二的視野

從南門二的附近來觀測(cè)宇宙，將會(huì)看到許多地球上的觀測(cè)者所看到的天體，大部分的星座幾乎也沒有變化，例如獵戶座與大熊座等。但是半人馬座最明亮的一顆星將會(huì)消失，而太陽(yáng)則會(huì)成為仙后座中一顆視星等為0.5等的恒星。大體來說，仙后座的外形將會(huì)從\/\/變成/\/\/，太陽(yáng)將會(huì)位在閣道二的尾端。

  從南門二觀測(cè)到的太陽(yáng)

附近的明亮恒星，例如天狼星與南河三會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)差異很大的位置上。天狼星會(huì)成為獵戶座的一部分，出現(xiàn)在距離參宿四2度的位置上，而且稍微比地球上觀測(cè)到的還要黯淡（-1.2等）。而大角星，北落師門與織女星雖然與太陽(yáng)和南門二均相距甚遠(yuǎn)，都會(huì)發(fā)生微小的移動(dòng)。比鄰星將會(huì)成為一顆不顯眼的4.5等星，考慮到它距離半人馬座α星A及半人馬座α星B只有4分之一光年，這顯示出比鄰星是如此的黯淡。它在背景的星空中緩慢卻持續(xù)的移動(dòng)，在數(shù)十年的時(shí)間范圍內(nèi)能夠被人們所查覺。

如果有一顆行星環(huán)繞半人馬座α星A或半人馬座α星B，在這顆行星上，它們將會(huì)是非常明亮的雙星。舉例來說，如果距離半人馬座α星A1.25天文單位的位置有一顆類似地球的行星的話（公轉(zhuǎn)周期為1.34年），半人馬座α星A的光度對(duì)于行星而言與太陽(yáng)相似，而半人馬座α星B則將會(huì)變暗5.7等至8.6等，但仍然會(huì)達(dá)到?21.0等至?18.2等，雖然比半人馬座α星A黯淡190至2700倍，但仍然比滿月明亮170至2300倍。相反的，如果距離半人馬座α星B0.71天文單位的位置有一顆類似地球的行星的話（公轉(zhuǎn)周期為0.63年），半人馬座α星B的光度對(duì)于行星而言與太陽(yáng)相似，而半人馬座α星A則將會(huì)變暗4.6等至7.3等，但仍然會(huì)達(dá)到?22.1等至?19.4等，雖然比半人馬座α星B黯淡70至840倍，但仍然比滿月明亮520至6300倍。對(duì)于環(huán)繞其中一顆恒星的行星而言，第二顆太陽(yáng)不至于對(duì)于氣候或光合作用（約等于土星與太陽(yáng)之間的距離）產(chǎn)生不良的影響。不過這意味著，大約有半年，夜空不是漆黑一片，而是深藍(lán)色的，人們可以四處行走甚至可以不用人工照明來閱讀。已知擁有行星的雙星系統(tǒng)例如少衛(wèi)增八，而且太陽(yáng)系的巨型星周圍都擁有衛(wèi)星系統(tǒng)的存在，顯示在這兩顆恒星周圍并不是不可能擁有類似地球的行星。許多行星獵人小組無法憑著視向速度在這個(gè)系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)任何巨型行星或棕矮星，如果它們存在的話將會(huì)撕裂任何位在或靠近適居區(qū)的類地行星。

移動(dòng)

  南門二與馬腹一之間的相對(duì)移動(dòng)

約4000年后，南門二的自行運(yùn)動(dòng)顯示從地球上看起來，它將足夠接近半人馬座第2亮星馬腹一，讓它們看起來就像目視雙星一樣，實(shí)際上馬腹一與南門二距離相當(dāng)遠(yuǎn)。

名稱來源

在中國(guó)二十八宿系統(tǒng)中，南門二是角宿的一部分，“南門”一名初見于《史記》，被認(rèn)為是南天門（代表庫(kù)樓的南門）。

南門二系統(tǒng)也被稱為 Rigil Kentaurus ，通常縮寫成 Rigil Kent ，是從阿拉伯文“ ??? ???????? ?”（ Rijl al Kentaurus ）演變來的 ，意為“半人馬的腳”。不過根據(jù)拜耳命名法南門二更常被稱為 Alpha Centauri 。

南門二的另外一個(gè)名稱是 Toliman ，這個(gè)名稱可能是從希伯來語(yǔ)或阿拉伯文的“ ??????? ?”（ Al-Thalimain ，意為鴕鳥）演變來的。 南門二有時(shí)也被稱為 Bungula ，可能是從拉丁文的 ungula （意為“蹄”）轉(zhuǎn)變而來的。

科幻

諸多科幻小說和電影以半人馬座α為背景。

三體：劉慈欣所著的科幻小說，三體人即生活在本星系。

阿凡達(dá)：詹姆斯·喀麥隆導(dǎo)演的電影，潘朵拉星為一顆虛構(gòu)的巨行星呂斐摩斯星的衛(wèi)星，位于阿爾法A星系。

參見

恒星亮度列表

臨近恒星列表

假定的行星與探測(cè)

A Family Portrait of the Alpha Centauri System. SpaceRef.com. [2003年3月21日] .

Alpha Centauri System

O Sistema Alpha Centauri (portuguese)

Alpha Centauri - Associa??o de Astronomia (portuguese)

tp

Thompson, Andrea.Nearest Star System Might Harbor Earth Twin. SPACE.com. 2008-03-07 [ 2008-07-17 ] . （原始內(nèi)容存檔于2008-06-02）.

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