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日志

第二十七章 征服御夫座五车二空间

已有 56 次阅读2025-11-4 21:19

 五车二 (御夫座α)是御夫座最亮的恒星,也是全天第六亮星,在北半球仅次于天狼星、大角星和织女星,是北天第四亮星。它的英文名称源自拉丁文,原意是“小山羊”或者“小牝山羊”。虽然以裸眼看它似乎只是一颗恒星,但五车二实际上是一个恒星系统,是由4颗恒星组成的两对联星。包含一对由明亮的巨星组成的联星,和另一对较暗且在相同距离外一起环绕的红矮星。第一对联星的两颗暨大且亮,是G-型巨星,每颗的直径都是太阳的10倍左右,质量是太阳质量的2.5倍左右,在很靠近的轨道上互绕著(两个恒星的距离只有0.76个天文单位,相当于金星和太阳的距离)。这两颗星各自的名称是五车二Aa和五车二Ab,五车二Aa比五车二Ab稍微大,五车二Aa和五车二Ab未来也都会逐渐冷却和膨胀,演化成为红巨星。第二对联星与第一对联星相距大约10000天文单位,且两颗都是黯淡、低质量、和相对较低温的红矮星。它们的名称分别是五车二H和五车二L。五车二的系统相对邻近地球,距离只有42.2光年(12.9秒差距)

    五车二这个系统属于毕宿移动星群,是与毕宿星团有着相同移动方向的一些恒星组成的。目前它正以每秒三四万米的速度离我们地球而去。移动星群是天文学所谓有着相似年龄、金属量和运动(径向速度和自行)的一群恒星。因此,在移动星群中的恒星可能几乎在同一时间从同样的气体云中形成,但它们组成的星团随即被潮汐力打乱掉。就好像大海之中诞生了一群聚集的鱼卵被潮汐力打乱掉一样。

    五车二的第一对联星由一颗0.44等的黄巨星和一颗1.3等的黄巨星组成,两星互相环绕,但是亮度几乎没有变化 。天文学家称这种虽为双星系统但距离较远对亮度没有较大影响的双星为分光双星。该联星对并非食双星,也就是说,从地球上看,二者从不互相遮挡。它们的绕行轨道直径约1亿千米,绕行周期约为104天。它们在主序星阶段可能类似于织女星,为A光谱型;它们正在膨胀变冷,成为越来越亮的红巨星,这一阶段大概要花费数百万年时间。人们猜想,二者中质量更大的恒星在其核心已经开始进行氦聚变,产生碳和氧;但这个过程在质量较小的恒星身上还没有进行。

    五车二属于一光谱双星系统,其视星等为0.08等,绝对星等0.1。属于G5III型巨星,分光双星,有一个G0III型伴星。五车二主星Aa表面温度约4900K,半径约为12个太阳半径左右,质量约为2.7个太阳质量,全波段的光度约为太阳的79倍。伴星Ab温度约为5700K,半径约为9个太阳半径左右,质量约为2.6个太阳质量,全波段的光度约为太阳的78倍。如果考察全部波段辐射,该恒星系统的主星更加明亮;但在可见光波段观测时,主星却更加暗淡,主星的视星等约为0.91,而伴星视星等为0.76。

    两颗子星(伴星)光度很接近,绝对星等各为0.12等和0.37等。五车二H和五车二L这对红矮星与双重黄巨星形成鲜明的对比,较亮的五车二H质量只有太阳的30%到40%,光度只有太阳的1.2%到1.4%。五车二L星更小,还不如五车二H星的三分之一大,质量只有太阳质量的10%,光度是太阳的0.05%。这两颗恒星的距离是48个天文单位,它们每388天彼此围绕一周。

    五车二与五车一、五车三、五车四、五车五形成一个五边形,御夫座ε星(Epsilon) 为座内最有趣的星,ε星是一个周期为27年的食双星系统(食双星系统,是指两颗恒星互相绕行的轨道几乎在视线方向,这两颗恒星会交互通过对方,造成双星系统的光度发生周期性的变化。)御夫座ε星为现知的食双星系统中最长者。

    1899年,基于分光镜的观测,五车二第一次被宣布是一颗双星。五车二素以“干涉测量学家之友”著称,该双星系统在1919年由威尔逊山天文台的约翰.安德森和弗朗西斯.皮斯首次进行了分解。基于他们的观测,五车二双星系统的轨道在1920年得以公布。这是人类首次对在太阳系以外的天体进行干涉测量。基于威尔逊山天文台的Mark III的干涉测量,五车二双星系统的高精度轨道在1994年发表。1995年9月,剑桥成像光学孔径综合望远镜通过独立元素光学干涉仪拍摄了五车二的影像,这是第一个通过该方法拍摄的天体。

    五车二包含非主序星的双谱分光双星,由于这些特点,它成为检验天文新技术、恒星大气和恒星内部结构理论的重要天体。天文学家爱丁顿在半个多世纪前研究恒星质光关系时,就曾利用了五车二的基本参量,并写入其名著《恒星内部结构》一书中。后来有人发现五车二的可见光波段亮度有周期300多天的小幅变化。用光斑干涉法已经能够在照片上分辨五车二的两颗子星。1977年法国发表了用两架望远镜所作的干涉观测,测出五车二两子星角直径分别为5.2±1.0和4.0±2.0毫角秒。由于光谱技术,特别是空间天文技术的进展,人们不仅确认五车二是活动色球星,而且探测了它的星冕。1975年人类用火箭发现了此星的X射线连续谱辐射。1978年,人类高能天文台1号卫星测得五车二有强烈的0.85千电子伏X射线发射谱线,这可以解释为是由温度约10K、化学成分为太阳型的等离子体中包含FeⅩⅦ在内的离子所产生的。1979年高能天文台2号卫星还测到了MgⅪ、SiⅩⅢ和SⅩⅤ离子所产生的X射线发射谱线,为研究主星序后密近双星和星冕物理提供了重要资料。

    人类在开发利用牧夫座的冰体类地行星同时,也从离五车二最近的人类星球发射了很多探测器前去探测和观察五车二恒星空间,发现五车二奥尔特云带以及柯伊伯带有不少的冰体星球,而里面恒星空间也有一些卫星围绕其运动,当然,卫星之中还有卫星,其中有些卫星还是类地冰体行星。人类于是准备征服五车二恒星系统。

    人类从离五车二最近的人类星球征集了几千万名各种专家,组成庞大的太空舰队出征五车二恒星系统。太空舰队一路如光速一样飞驰,飞行了十几年后,大家终于来到五车二奥尔特云带恒星空间,人类的航天器来到各自的冰体星球的合适轨道,于是释放人造太阳,随着人造太阳的入轨以及自动点火成功,这些冰体星球发生了翻天覆地的变化。矿物质比较多的冰体星球除了形成巨大的海洋外,还出现了不少的陆地,而矿物质较少的星球冰体融化形成了大部分的海洋,甚至整个星球都是海洋。
    人类的宇宙飞船和航天飞机于是降落在这些星球的高原上,没有磁场的星球人类开始安装人造磁场,而工程师们已经派出先进的机器人去疏通河道。工程师与建筑师修建了大量居住的房子。而在那些完全是由冰体组成的行星却在人造太阳的照射下其冰层大面积融化变成了海洋星球。生物学家在这些星球里的江河湖泊里释放了大量的鱼苗、虾苗,于是在海面修建了大量的各种漂浮建筑以及一些像航空母舰一样的巨大漂浮建筑、以供人类居住与生活。此时,经过人类改造的类地冰体行星上,矿产学家和地质学家已经探完各种矿产的详细地点,又修建各种采矿厂和工厂,生产各种日用品和工业品原材料。人类于是在这些卫星广大的平原和高原修建四通八达的道路和渠道,耕种、开垦大量的土地,种植各种庄稼和开辟大量的牧场。
几千万年后,随着附近恒星空间大量移民的到来,五车二的奥尔特云带变成了非常热闹的恒星空间,人类继续往里面征服,又过了几千万年,人类征服了五车二的柯伊伯带的冰体星球以及矮行星。人类又继续往里面征服。
    人类发现这里有四个太阳,其中有两个黄色的太阳比地球的太阳大十倍左右,而其它两个太阳却很小,大家看得目瞪口呆,简直不敢相信眼前看到的情景。这又证明了中国远古时代天空有几个太阳的传说是有科学依据的。人类的太空舰队于是分成两排,一批前去征服五车二Aa和五车二Ab的类地冰体卫星,另外一批前去征服五车二的两颗伴星红矮星的类地冰体卫星。

    两批人各奔前程,大家依依不舍,宇宙飞船和航天飞机又飞行了几个月后,人类首先来到五车二Aa和五车二Ab的轨道空间,人类发现这两颗黄巨星就好像一对恩爱的夫妻一样互相围绕着一个中心点环绕运转,人类通过太空望远镜详细观察,发现五车二Aa和五车二Ab轨道上都环绕这一个卫星,这两颗卫星温度都应该有几度,而卫星如果运行到两颗恒星交界处,那它的表面温度差不多有七八度左右,其中五车二Aa的卫星比五车二Ab的卫星大,温度却是五车二Ab的卫星比五车二Aa的卫星高,而五车二Aa和五车二Ab的外面共同轨道上又有十个左右的卫星环绕着它们运转。

    人类启动太阳能动力飞到五车二Aa和五车二Ab共同轨道上的最外面类地冰体行星的轨道空间,这颗卫星离五车二Aa和五车二Ab有太远,所以被冰层覆盖,但是这颗卫星没有磁场。人类数学家经过精密计算,在合适轨道上释放智能人造太阳,随着智能人造太阳点火成功,这个卫星的温度迅速升高,时气候转暖,高纬度大陆冰川面积缩小,中纬度山岳冰川大规模后退,雪线上升,江河湖泊不断汇流变大,大海也跟着出现。人类于是在高原上建设人造磁场和建设光伏发电站,修建了大量居住的房子,又在这个类地卫星的江河湖泊里释放了大量的藻类、水草和鱼苗,于是派出大型机器疏通河道,开垦了大量的土地。

    人类征服了这个类地冰体卫星后,把这个好消息告诉附近的人类居住星球,人们欢喜异常,人们听说这里有四个太阳加上一个人造太阳就是五个太阳,于是蜂拥移民到这里,一到这个恒星空间,一些人就惊喜的说:“我们又来到一个多星系统,这里既然有五个太阳。天啊!这太神奇了。”另外一些人高兴说:“没想到这里有两个那么大、那么漂亮的黄色太阳!还有两个小太阳,我们又来到一个神话的世界”。人类于是以这个卫星为基地,出发征服五车二Aa和五车二Ab共同轨道上的更里面、温度稍微高的类地冰体卫星。

    人类在开发五车二Aa和五车二Ab共同轨道的类地冰体行星同时,另外一批人也来到五车二伴星五车二H和五车二L的空间,人们发现这里的空间相对五车二Aa和五车二Ab的轨道空间来说比较暗,温度也比较低。于是这批人又分成两批,一批前去征服绝对星等为0.12等的类地冰体卫星,另外一批前去征服绝对星等为0.37等的类地冰体卫星。

    人类又飞行了几个月后,首先来到五车二H(0.12星等)的类地冰体行星的轨道空间,探测器发现这个卫星有磁场,人们大喜,数学家经过精密计算,在合适轨道上释放智能人造太阳,随着智能人造太阳点火成功,这个卫星的温度迅速升高,时气候转暖,高纬度大陆冰川面积缩小,中纬度山岳冰川大规模后退,雪线上升,江河湖泊不断汇流变大,大海也跟着出现。人类于是在高原上建设光伏发电站,修建了大量居住的房子,又在这个类地卫星的江河湖泊里释放了大量的藻类、水草和鱼苗,于是派出大型机器疏通河道,开垦了大量的土地。地理学家和地质学家研究这个星球的详细地理信息,矿产学家在卫星的协助下探测这个星球的各种矿产,人类于是建设了一些人来必需品的工厂。

    人类在开发五车二H(0.12星等)的类地冰体行星同事,另外一批人也来到和五车二L(0.37星等)的轨道空间,这里的轨道空间比五车二H更加昏暗,人类的宇宙飞船和航天飞机来到类地冰体卫星的轨道空间,发现这个冰球表面的冰体更加后,更加寒冷,数学家经过精密计算,在合适轨道上释放智能人造太阳,随着智能人造太阳点火成功,这个卫星的温度迅速升高,时气候转暖,高纬度大陆冰川面积缩小,中纬度山岳冰川大规模后退,雪线上升,江河湖泊不断汇流变大,大海也跟着出现。人类于是在高原上建设光伏发电站,修建了大量居住的房子,又在这个类地卫星的江河湖泊里释放了大量的藻类、水草和鱼苗,于是派出大型机器疏通河道,开垦了大量的土地。

    人类征服了五车二伴星的两颗红矮星的类地冰体卫星后,于是把这个好消息传回给最近的各个人类星球,收到好消息的人类此时沸腾了,一些人激动的说:“我们人类又准备征服一个多恒星空间,这是多么伟大的创举。”不少人于是纷纷移民到这里。人类于是又以五车二的类地冰体卫星为基地,前去征服五车二其它有开发利用价值的卫星。

    几千年后,人类完全征服了整个五车二恒星空间,更多的移民也纷纷到来,五车二恒星空间变得非常热闹,人们坐着宇宙飞船和航天飞机在这里穿梭、交往、经商、旅游、探亲和谈恋爱等等。人类又以五车二为中心,不断征服附近(如五车三)有开发利用价值的各个行星。

    20世纪科学家们在对御夫座一颗名为GMAurigae年轻的恒星以及环绕在其周围的物质进行研究后发现,数十亿年后,这些形成于一百万年前的年轻天体可能会演化成一个与太阳系类似的恒星系统。GMAurigae距离地球大约420光年。该恒星的质量与太阳非常接近--据测算,其质量约为太阳的1.05倍。 20世纪科学家通过Spitzer红外天文望远镜对GMAurigae进行持续观测,研究人员发现,这颗恒星的周围还环绕着一个由大量尘埃物质组成的圆盘--其完全有可能演化出多颗行星。这一情况与早期的太阳系非常类似。天文学家们已在这一原生的行星盘中找到了明显的缝隙。大量的计算显示,极有可能是受一颗或者多颗与木星类似的巨型行星的影响导致了该缝隙的出现。天文学家们共在GMAurigae恒星周围的原生行星盘中发现了两条明显的缝隙,其中,内侧一条的轨道半径与木星的公转轨道半径相当,而外侧一条的则与天王星的相差无几。
    天文学家们认为,巨型行星在形成过程中会不断吸收其周围的尘埃物质。尽管此前也曾观测到类似的现象,但在像GMAurigae这样年轻的恒星附近出现这种景象却并不多见。这些巨型行星形成的速度如此之快,是天文学家们所始料不及的--要知道,GMAurigae的形成时间仅仅只有100万年。证明宇宙中一些恒星附近空间中的物质要比我们人类想象的多得多!而且各个恒星附近轨道周围的物质的多少是不相同的,有些恒星附近轨道周围的物质比较多,形成的卫星也比较多,而有些恒星的物质比较少,形成的卫星也比较少。

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