浙大二院|太阳每年狂奔70亿千米,为何银河系的星星位置依旧?需耐心等待~( 二 )


恒星在这个天球上虽然每天相对地球位置不同 , 但相互之间的位置似乎不变 。 比如 , 从古到今 , 北斗星都是一柄勺子的样子 , 而北极星一直为人类指引方向?难道它们都与太阳一样同等速度同等方向围绕着银河系狂奔?
其实道理很简单:它们距离我们太远了
我们平时都有过这样的生活经验:在走路或者乘车时 , 附近的景物相对我们会迅速变化移动 , 而很远处的山 , 或天上的月亮 , 就几乎不动 。 走了很久 , 它们与我们的关系似乎还是那个样子 。 所谓“月亮走 , 我也走”的歌词就是形容这种场景 。
行星之所以每天相互位置都变化 , 是因为相对恒星来说 , 距离我们就太近了 。 距离我们最远的土星 , 平均距离也不到15亿千米 , 而能看到的行星都是围绕着太阳转 , 因此我们就可以看到它们每天相互位置都在变动;而恒星最近的都距离我们4.3光年 , 一光年尺度为9.46万亿千米 , 是土星距离的6300多倍 。
所以恒星即便动了 , 相对于我们的距离占比也是极小的 , 肉眼就难以分辨 。 就像我们看1公里外的一个人 , 如果他1年内移动了半米 , 你能看出来吗?
太阳在银河系狂奔每年约70亿千米 , 看似很大距离 , 在太空尺度光年计算 , 也仅有1/1351光年 。 而我们肉眼看到天上的恒星 , 即便相对太阳作每秒100千米的运动 , 一年下来也就约32亿千米 , 只是约一光年的1/3000 。
而我们看到的恒星都距离我们几十几百光年 , 最远的海山二有7500光年 。
北斗七星为啥自古以来位置不变
北斗七星相互之间本来没什么关系 , 只是在空中视向位置被人类看到有点奇怪 , 就平生出许多故事而已 。 北斗七星每一颗与我们距离都不一样 , 最远的天枢星距离我们有124光年 , 最近的星距离我们有78.2光年 , 而它们之间的距离甚至远远大于这个距离 。
如果这七颗星按照每秒100千米的速度相互靠拢或分开 , 1年也就相当1/3000光年 , 2000年也就0.6光年 , 100光年距离靠近或离开了0.6光年 , 且又在100光年距离的位置看 , 肉眼是很难分辨的 。
当然 , 用精密仪器是可以测出来的 , 但这种变化是很细微的 。 这就是几千年来 , 人们肉眼看到的北斗七星一直是老样子的原因 。 事实上 , 北斗七星之间的位置变化并没有这么大 。
据天文学家们观测研究 , 天璇、摇光、玉衡都在向我们靠近 , 视向速度分别为每秒12、11、9.3千米 。 我们就拿天璇来计算一下 , 这颗星距离我们有79.4光年 , 如果每秒向我们靠近12千米 , 一年就是约3.8亿千米 , 1000年就是3787亿千米 , 约0.04光年 , 也就是1光年的4% 。
这样相对天璇星与我们的距离79.4光年 , 1000年就相差了1/1985 。 这颗星与我们的距离近了1/1985 , 肉眼能够辨识吗?何况人类寿命只有几十年上百年 , 即便从你出生到暮年看了100年 , 这颗星与我们变化只有1/19850 , 看到的当然就没有变化了 。
但时间久远 , 这些恒星的位置变化就明显了
比如北斗七星 , 根据它们之间位置的互动变化关系 , 科学家们通过电脑建模 , 得到了它们在10万年前和10万年后的位置关系:北斗七星在10万年前有点像一个箭头 , 现在像一个勺子状 , 再过10万年 , 就成了一个铲车前面的铲斗状了(见上图) 。
科学家们还发现了一个编号为WISE J072003.20-084651.2的恒星系统 , 因为是天文学家肖尔茨发现的 , 又被命名为“肖尔茨星” 。 这是由两颗很小的红矮星组成的双星系统 , 距离我们约20光年 。
其中主星质量约为木星的86倍 , 也就是太阳质量的0.083倍 , 不可思议的是 , 相伴的另一颗更小些 。 这种质量已经是恒星形成最小要求的质量 , 再小就无法成为恒星了 , 因此这两颗星很暗淡 。
根据其运行轨迹 , 科学家们通过建模 , 惊异地发现 , 这个双星系统在7万年前曾经路过太阳系附近 , 最近时距离太阳仅有0.8光年 。 要知道太阳引力半径被认为约1光年 , 而在引力半径边缘有一个奥尔特云带 , 那里聚集着数以万亿计的彗星 。
距离0.8光年 , 就是说曾经闯入过奥尔特云带 。 7万年前 , 正是人类老祖宗 , 晚期智人开始从非洲向世界各地大迁徙最活跃的时代 , 怎么没有引起重大灾难呢?科学家分析 , 可能由于这两颗恒星质量太小 , 而且又是很快掠过 , 毕竟还相差0.8光年 , 才没有对地球生物造成大的伤害吧 。
如果这颗恒星稍大些 , 人类的种子或许早就被摧毁了 , 就没有我们坐在这里说三道四了 。