离开太阳有多远,太阳就看不见了?科学家给出的答案很意外

星空承载梦想 2024-09-24 09:01:52
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从古至今人类一直都在研究和探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,当人类走出地球之后,人类才知道宇宙浩瀚无穷,在宇宙中有数不尽的行星和恒星,不过由于人类科技有限,现在人类探索最多的还是太阳系内,在1962年美国发射水手2号探测器并于同年12月14日抵达金星,开启了太阳系行星探索时代,1966年月球10号人造卫星开始围绕月球旋转并进行观测,人类对月球进行了多次载人登月和无人探测任务,比如说美国的阿波罗计划,对月球的表面地貌、土壤成分进行了深入研究。旅行者1号和2号探测器在飞行过程中,让人类看到了不一样的太阳系,2012年到达了太阳系日球层,看到了不一样的太阳系,不过到现在为止,它依然没有飞出太阳系,科学家经过研究发现,太阳系的边缘在奥尔特星云,只有飞出奥尔特星云才算是飞出了太阳系。

根据科学家的研究得出,按照旅行者1号探测器的飞行速度来计算,想要完全飞出太阳系至少需要上万年的时间,对于人类来说这个时间太过于漫长,所以人类现在只能够探索太阳系内的奥秘,在太阳系中,太阳的质量和体积都是最大的,太阳是一颗恒星,恒星是宇宙中最常见的天体,宇宙中的恒星多的数不过来,我们肉眼所看到的星星,其实就是宇宙中的恒星,不过我们只能够看到极小的一小部分,根据科学家统计,整个地球天空中,肉眼能够看到的恒星大约有6000颗,这些恒星基本上都在银河系内,由于距离地球非常遥远,所以我们看到它们的样子并不是很明亮,太阳作为一颗恒星,它距离地球最近,所以它的光和热能够源源不断的给我们提供,如果有一天,我们离开地球飞出太阳系,距离太阳多远,我们就看不到太阳了?

想要回答这个问题,我们需要知道什么是视星等,视星等是指观测者用肉眼所看到的天体亮度,它是天文学中衡量天体明亮程度的一种度量,视星等数值大小和亮度之间是有关系的,视星等的数值越小,表示天体看起来越亮;数值越大,则看起来越暗。例如,夜空中最亮的恒星天狼星的视星等约为 -1.46 等,而人眼能看到的最暗的天体视星等约为 6 等左右。除此之外还受到距离的影响,天体的视星等不仅取决于天体本身的发光能力,还与它和观测者之间的距离密切相关。同一颗恒星,距离观测者越近,看起来就越亮,视星等数值越小;距离越远,看起来越暗,视星等数值越大。受星际物质影响,星际物质(如尘埃、气体等)对星光的吸收和散射也会影响天体的视星等。在星际物质较多的区域,天体的光线会被削弱,导致其视星等变暗。

比如说北极星是一颗2等星,1等星比6等星亮了正好100倍,这样每个星等之间的亮度就相差2.512倍,根据这个关系,有些更加明亮的星星的视星等可以是负数,夜晚最明亮的恒星天狼星的视星等为-1.47,太阳的视星等为-26.74,太阳视星等亮度比天狼星亮了128亿倍,所以我们看到的太阳又亮又大,不过这里会出现一个问题,就是太阳距离地球近,所以亮度自然很大,而其它恒星距离地球远,所以自然看上去比较暗,为了解决这个问题,科学家就需要用到绝对星等来测量。绝对星等是将天体放在距离地球10秒差距(约32.6光年)处测得的视星等。它反映了天体的真实发光能力,排除了距离因素的影响。绝对星等可以让天文学家直接比较不同天体的发光本领。比如,太阳的绝对星等约为等,而一些超巨星的绝对星等可以达到等以下,这表明超巨星的发光能力远远超过太阳。

在恒星演化的研究中,绝对星等是一个关键的参数。不同演化阶段的恒星具有不同的绝对星等范围,通过测量恒星的绝对星等,可以推测它所处的演化阶段。绝对星等和视星等是可以相互换算的。就是下面这个公式:M=m+5㏒10 d0/d,公式中的M是绝对星等,m是视星等,d0是32.6光年,d是恒星到地球的距离。利用这个公式我们就可以知道离开太阳多远就再也看不到太阳了。下面我们就一起来看看站在不同位置看到太阳的变化,比如说我们站在海王星上面,海王星是距离太阳最遥远的一颗行星,大约有45亿公里,在海王星这里,太阳已经和傍晚天空中的金星一样小了,这个时候的太阳视星等亮度已经变成了-19.6,相比于地球上的太阳亮度只有900分之一,不过太阳在海王星上面的亮度依然是满月的670倍,所以太阳还是能够照亮海王星。

第二个地方是距离地球64亿公里的地方,这曾是旅行者号探测器回望地球时拍摄了一张太阳系的全家福,这张照片被称为是暗淡蓝点,1990年,“旅行者一号”已经飞离地球60亿公里,向荒凉的太阳系边缘前进。在它的有生之年,很可能不会再遇到任何一个天体。于是,在为节能而永久关闭摄像头之前,美国国家航空航天局(NASA)操控它回望太阳与八大行星,拍摄了太阳系的第一张“全家福”。在这张“全家福”上,我们的地球只是一个0.12像素的暗淡蓝点。这是旅行者1号拍摄的著名地球照片之一,显示了地球悬浮在太阳系漆黑的背景中,可能很多人不知道0.12像素有多大,相当于在一张A4纸上面,圆珠笔轻轻地点了一下,几乎看不出来。曾经著名的天文学家卡尔萨根看到这张照片之后不由得感叹道:

再看看那个光点吧。那是此地,那是家园,那是我们。你所爱的每一个人,你所知的每一个人,你所闻的每一个人,曾经存在的每一个人,都在它上面度过一生。我们的悲喜相加,千百个自以为是的宗教、意识形态和经济学说,每一个猎人与强盗,每一个英雄与懦夫,每一个文明的缔造者与毁灭者,每一个国王与农夫,每一对青春爱侣,每一对母亲父亲,憧憬的孩童,发明家与探险家,每一个德行崇高的教师,每一个贪污腐败的政客,每一个“超级明星”,每一个“最高领袖”、人类历史上的每一个圣人与罪人,都住在这里——一粒悬浮在阳光中的微尘。没有想到我们引以为傲的地球,在宇宙中竟然如此不起眼。如果站在这个位置,太阳的视星等亮度变成了-18.57,这个时候太阳亮度只有地球上大约1900分之一,但比满月亮244倍。

第三个地方站在距离太阳1光年的太阳系边界,在这个位置,太阳的视星等为-2.47,这个时候它的亮度和夜晚的木星差不多,太阳是无法照亮太阳系的边界,但是太阳依然是此处看到的最亮的恒星,太阳系的边界在奥尔特星云,奥尔特星云是一种理论上的球状云,主要是由冰冷的小行星组成,奥尔特云被认为从距离太阳 2,000 至 5,000 天文单位(0.03 至 0.08 天文单位)到最远可达 50,000 天文单位(0.79 天文单位),尽管有些人估计其外缘最远可达 100,000 至 200,000 天文单位和 8 天文单位(1.55 万年) 3.16 年)。云被认为由两个区域组成——一个 20,000 – 50,000 AU(0.32 – 0.79 ly)的球形外部奥尔特云,以及 2,000 – 20,000 AU(0.03 – 0.32 ly)的圆盘状内部奥尔特(或山)云。

外奥尔特云可能有数万亿个大于 1 公里(0.62 英里)的物体,以及数十亿个直径为 20 公里(12 英里)的物体。它的总质量未知,但假设哈雷彗星是外部奥尔特云天体的典型代表——它的总质量约为 3×10 25千克(6.6×10 25磅),即五个地球。从某种意义上来说,奥尔特星云界定了太阳系的范围,它是太阳系和星际空间的过渡区域,反映了太阳系形成和演化的历史。第四个地方站在距离地球4.2光年的比邻星上面,比邻星也称为半人马座a星C,国际天文学联合会定义它的专有名称是Proxima Centauri,一般简写为Proxima。它位于半人马座,距离地球 4.2462 光年。质量只有太阳的 12.21%,半径是太阳的 1/7,直径大约 214646 千米,只比木星的平均直径高出 55.15%,但质量高达木星的 128 倍。

表面温度为 2980K,在可见光波段的光度只有太阳的 0.0056%,全电磁波段的总光度可达到太阳的 0.16%。在比邻星这里,太阳的视星等已经变成了0.4,太阳的亮度和猎户座的参宿四差不多,第五站是在距离太阳8.6光年的天狼星,当我们来到天狼星时,这个时候的太阳视星等已经变成了1.94,相当于一颗二等星,它和天上的北极星亮度是一样的,我们肉眼是能够看到天狼星的,不过只能够看到其中的一颗恒星,而天狼星是一个双星系统,有一颗恒星和一颗白矮星所组成,我们将它们分别称为天狼星A和天狼星B,天狼星A是一颗比太阳大的一些的恒星,质量大概是太阳的两倍,之所以能够成为夜空中最亮的恒星,一方面是因为它和我们距离足够近,另一方面是因为它和我们距离非常近,另一方面是因为它本身亮度很高,大约是太阳的23倍。

天狼星B是一颗白矮星,质量和太阳相仿,不过白矮星是一种密度极高的天体,体积很小,和地球差不多,其亮度来自于原本恒星坍缩后剩下的余温,所以亮度很低,肉眼无法看到,在这个位置,太阳都快看不到了,再往后太阳就消失在我们的视野中了,根据科学家的研究得出,人类的肉眼能够勉强看到的恒星为6等星,那么当太阳变成一颗6等星时的距离就是一个分界线,通过计算得出,这段距离大约是56光年,当我们的距离超过这个距离之后,我们的肉眼就无法看到太阳了,对于人类来说,56光年是一个非常遥远的距离。要知道光年就是光飞行一年的距离,光速大约是每秒30万公里,目前人类的飞行速度连光速的百分之一都达不到,可见光速是非常快的。不过站在宇宙的尺度上,56光年是一个非常短暂的距离,毕竟宇宙实在是太广阔了,我们的银河系目前的直径达到了10万光年。

而银河系也仅仅是宇宙中的一小部分,目前人类能够观测到的宇宙直径达到了930亿光年,对于人类来说,这是天文数字,人类可能永远都无法飞到这个位置,而且更重要的是,这仅仅是人类能够观察到的宇宙范围,这说明宇宙远比我们想象的还要大,宇宙到底有多大?现在科学家还在积极的研究和探索当中,想要知道宇宙到底有多大?最好的办法就是飞到宇宙的边缘,这样我们才能够知道宇宙的大小,不过对于人类来说,这是一件不可能完成的事情,因为人类现在连太阳系都没有办法飞出去,更别说飞到宇宙边缘了,虽然现在科学家想到了很多超光速飞行的方式,但这些方式都处于理论当中,所以人类想要探索宇宙边缘,还需要继续努力才行,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?

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星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章