半人马座阿尔法星：除太阳之外离地球最近

　　半人马座阿尔法星，显示了一个布满星星的天空，中央有一颗明亮的白/蓝星。这张明亮的半人马座阿尔法星系周围天空的宽视野照片是由2012年数字化巡天2号拍摄的照片组成的。 (Image credit: ESO/Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin)

　　据美国太空网（By Robert Lea）：半人马座阿尔法星是一个距离地球4.2至4.4光年的恒星系统，由三颗恒星组成。它是离太阳系最近的恒星系统，其中一颗恒星是除太阳之外离我们星球最近的恒星。

　　根据《大英百科全书》，该恒星系统总体上是地球天空中第四亮的恒星(不包括太阳)，仅次于天狼星、老人星和大角星。然而，正如《星际漫步》指出的那样，半人马座阿尔法星是一颗位于南半球的恒星，位于半人马座，因此北纬29度以上的观察者看不到它。

　　半人马座阿尔法星被列在《天文学大成》中，这是托勒密在公元150年左右写的星表。虽然半人马座阿尔法星在古代就有很好的记录，但直到17世纪晚期，天文学家才开始注意到它是由多颗恒星组成的。

　　1689年12月，在观察一颗经过的彗星时，法国耶稣会神父让·里绍德(Jean Richaud)发现半人马座阿尔法星包含了独立的恒星半人马座阿尔法星A(或参宿七)和半人马座阿尔法星B(或托利曼)。这只是第二个被发现的双星系统。

　　半人马座阿尔法星的第三颗也是最暗的组成星，半人马座阿尔法星C——或者更广为人知的比邻星——是由苏格兰天文学家罗伯特·索伯恩·艾顿·英尼斯在1915年发现的。

　　什么恒星是半人马座阿尔法星的一部分？

　　比邻星(半人马座阿尔法星C)

　　比邻星距离地球4.2光年，是除太阳之外离我们地球最近的恒星。它的名字在拉丁语中的意思是“离半人马座最近”。

　　比邻星是一颗红矮星，质量约为太阳的12.5%，直径约为我们恒星的14%。然而，根据Star facts，比邻星的密度大约是太阳的33倍。

　　这颗红矮星是一颗主序星，这意味着像太阳一样，它仍在通过核聚变将氢转化为氦，这是比邻星的主要能源。半人马座比邻星的光度是太阳的0.17%，产生能量的速度比太阳低。这意味着，虽然我们的恒星预计主序寿命约为100亿年，其中约50亿年，但比邻星将在恒星演化的这一分支上再呆4万亿年——约为目前宇宙年龄138亿年的300倍。

　　尽管比邻星将比太阳寿命长，但它最终将经历类似的命运:当氢供应耗尽时，比邻星将结束其作为闷烧白矮星的生命，缺乏足够的质量成为中子星或黑洞。

　　艺术家对比邻星爆发的剧烈耀斑的构想。(Image credit: NRAO/S. Dagnello)

　　比邻星是一颗昏暗的恒星，星等为11.05，所以它通常太暗了，肉眼看不到。然而，因为比邻星是一颗“耀星”，这意味着它容易因磁场活动而突然爆发亮度，红矮星确实产生了可以在地球上看到的强大现象。

　　2019年，研究人员发现了银河系中有史以来最大的恒星耀斑之一，它出现在比邻星。等离子体射流仅持续了7秒钟，其强度是太阳爆发的任何耀斑的100倍。第一颗比邻星超巨星于2016年被发现，亮度足以让观测者在地球上黑暗的地方用肉眼发现它。

　　参宿七和托利曼(半人马座阿尔法星A和B)

　　半人马座阿尔法星。左边是半人马座阿尔法星A，它是一颗类似太阳的G型恒星。右边是半人马座阿尔法星B，它是一颗稍冷的K型星。(Image credit: ESA/NASA)

　　半人马座阿尔法星距离太阳系约4.4光年，其主要组成部分是由半人马座阿尔法星A和b组成的双星系统。半人马座阿尔法星最亮的部分是半人马座阿尔法星A，或Rigil Kentaraus，在阿拉伯语中是“半人马座之脚”的意思，令人困惑的是，它也是整个半人马座阿尔法星系统的替代名称。它是一颗类似太阳的恒星，像比邻星一样，仍处于主序寿命期。

　　参宿七比太阳更大更重，直径是太阳的1.2倍，质量是我们恒星的1.1倍。它的表面温度约为5790开尔文(10000华氏度，或5500摄氏度)，亮度约为太阳的1.5倍。

　　参宿七被引力锁定在一个双星系统中，与半人马座阿尔法星第二亮的恒星托利曼(半人马座阿尔法星B)一起，在22个地球日内完成一个轨道。根据美国宇航局的说法，Rigil Kentaraus和Toliman相隔大约23个天文单位(AU)，或者是地球和太阳之间距离的23倍。(一个天文单位是地球和太阳之间的平均距离:大约9300万英里，或1.5亿公里。)

　　托利曼是一颗橙色的主序星，体积和质量都小于太阳，直径是太阳的86%，质量是太阳的97%。托利曼的表面温度为5260K(9000 F，或5000 C)，比太阳更冷，太阳的表面温度约为5780K(10000 F，或5000 C)，亮度约为我们恒星的一半。

　　比邻星被引力束缚在这个双星系统中，距离它大约13000天文单位。2017年发布的研究(在新标签中打开)显示，比邻星与双星相对于太阳的运动方向相同，红矮星需要大约55万年才能绕两颗恒星运行。这项研究还表明，比邻星围绕参宿七和托利曼的轨道可能影响了围绕这三颗恒星运行的行星的演化。

　　半人马座阿尔法星有行星吗？

　　考虑到半人马座阿尔法星是距离地球最近的恒星系统，它是一个对系外行星进行密集搜索的区域也许并不令人惊讶。事实上，天文学家已经在这个系统中发现了几个可疑的世界。

　　截至2023年，在半人马座阿尔法星系中已经探测到五颗行星:三颗围绕比邻星(半人马座阿尔法星C)运行，两颗围绕托利曼(半人马座阿尔法星B)运行，尽管其中一些尚未得到确认。

　　其中包括2012年探测到的系外行星半人马座阿尔法星Bb。这颗行星围绕其恒星运行的距离仅为370万英里，比水星到太阳的距离近10倍以上。因此，如果半人马座阿尔法Bb被证实存在，它将受到巨大剂量的辐射，使表面温度达到2200华氏度(1200摄氏度)——这意味着它的表面被熔岩覆盖，根据美国宇航局的一份声明。

　　托利曼周围的另一个可能的行星可能没有那么极端。半人马座阿尔法星Bc是一颗被提出的类地行星候选星，它是在行星穿过或经过其表面时，通过其母星发出的光线下降而被发现的。这颗行星的大小和地球差不多，轨道为20个地球日。

　　这是一幅艺术家描绘的比邻星b表面的景象，半人马座阿尔法星的两颗星星在低空可见。 (Image credit: ESO/M. Kornmesser)

　　天文学家对发现的环绕比邻星的行星更有信心。根据美国宇航局的说法，2016年发现的比邻星b是一颗所谓的超级地球，它在比邻星b的轨道上运行，距离大约是地球和太阳距离的5%。这颗行星的质量与地球相似，半径略大，但由于它靠近其恒星，这颗行星只需11.2个地球日完成一周轨道。

　　虽然比邻星b比地球离太阳更近，但由于红矮星的低能量输出，它仍然在比邻星的可居住区内。

　　根据开放的系外行星目录，离比邻星更远的地方，距离红矮星约1.5天文单位，在其可居住区之外，是迷你海王星系外行星比邻星c，它的大小约为地球的7倍，每1900个地球日绕其恒星运行一次。比邻星c于2019年首次被发现，原因是它的引力影响了其母星的运动。2020年，哈勃太空望远镜在1995年拍摄的图像证实了比邻星c的存在。这使得它成为少数几个被目视确认的系外行星之一。

　　2022年，在比邻星周围发现了第三颗行星。这颗系外行星被称为比邻星d，质量约为地球的四分之一，围绕其恒星运行的距离约为地球和太阳距离的3%。比邻星d离它的恒星如此之近，以至于它每五个地球日完成一次轨道运行。它是天文学家见过的最轻的系外行星之一。

　　“这次探测加强了我们的信念，即像地球这样可能适合居住的低质量行星在我们的星系中非常常见。这也证明了我们现在有技术能力使用最先进的仪器找到它们，”研究负责人、天体物理学和空间科学研究所研究员告诉《新闻周刊》。“从对极低质量的测量中，我们可以得出结论，这颗行星很可能像地球和火星一样，由岩石组成。”

　　此外，在2021年，天文学家在恒星的可居住区发现了围绕参宿七(半人马座阿尔法星A)运行的系外行星的可能迹象，该区域位于恒星周围，既不太热也不太冷，无法支持液态水，液态水是生命的关键成分。

　　人类可能生活在半人马座阿尔法星吗？

　　这幅艺术家的印象展示了系外行星比邻星b，它围绕着红矮星比邻星运行。双星半人马座阿尔法AB出现在这颗系外行星和它的恒星之间的图像中。 (Image credit: ESO/M. Kornmesser)

　　我们知道半人马座阿尔法星是离我们最近的恒星系统，我们相当肯定那里存在类地行星。问题是，人类真的能在那里生活吗？

　　可以说，我们在半人马座阿尔法星系建立新家所面临的最大挑战是穿越到这三颗恒星的巨大距离。尽管它是离地球最近的恒星系统，但半人马座阿尔法星距离我们仍然超过4光年。这大约是23.5万亿英里(37.8万亿公里)。

　　去半人马座阿尔法星要多长时间？

　　要走这么远的距离，我们需要更快的飞船或其他方法。根据美国宇航局，发现号航天飞机(于2011年退役)的速度约为17500英里/小时(28000公里/小时)。即使以这样的速度不断移动，也需要超过148，000年才能到达半人马座阿尔法星。即使猎户座飞船，与Artemis计划相关的乘员舱，准备好搭载乘员，NASA表示其最高速度将约为20，000英里/小时。这不会显着减少前往比邻星的旅行时间。即使这两种交通工具中的任何一种都是为了离开太阳系而设计的，而不仅仅是相对较短的月球或火星之旅。

　　到目前为止，唯一离开太阳系的航天器是旅行者1号和2号，美国宇航局估计，即使以超过35，000英里/小时(56，000公里/小时)的速度行驶，旅行者1号和2号也将花费近40，000年的时间，行驶2光年才能到达我们太阳系和比邻星之间的模糊边界。这意味着这些航天器可能需要80，000年才能到达恒星本身。

　　半人马座阿尔法星离地球越来越近了吗？

　　半人马座阿尔法星的恒星和行星正在向地球移动，但速度非常缓慢。根据斯特拉斯堡大学运营的SIMBAD天文数据库，半人马座阿尔法星将在大约30，000年后到达离我们太阳系最近的点，届时它将距离我们大约3光年。

　　那么在这之后的3000年，这个恒星系统将再次开始远离太阳系，比邻星将不再是太阳最近的恒星邻居。在这一点上，另一颗恒星，罗斯248(或HH仙女座)，将保持这一区别。根据SolStation的说法，Ross 248也是一颗红矮星，目前距离太阳约10.3光年，是离太阳系第十近的恒星。1993年，有人预测这颗恒星将进入一个时期，在大约36，000年后，它将距离太阳3.02光年。

　　额外资源

　　半人马座阿尔法星是除太阳之外离地球最近的恒星，但是半人马座阿尔法星A和B不是第二和第三。天文学家罗伯特·英尼斯发现了半人马座阿尔法星的多星性质。