清晨推开窗,阳光洒在脸上;夜晚仰望星空,月亮反射着太阳的光芒。我们早已习惯太阳作为地球的 “超级灯泡”,但你是否想过:如果有一天人类驾驶飞船远离地球,太阳会不会变成一颗普通星星?甚至…… 彻底消失在我们的视野中?一起来看看当我们远离地球,太阳是如何一点点变成一颗肉眼不可见的恒星,消失在我们的视野中的。
我们先来看看太阳究竟有多亮?太阳内部核聚变产生的能量以光子作为载体,通过辐射的形式散发到宇宙空间,照亮了地球和太阳系其他天体。在天文学中,描述天体真实发光能力的物理量是光度。它指的是恒星或者其他天体在单位时间内(秒)通过电磁辐射释放的总能量,单位为瓦特(W)。瓦特这个单位我们很熟悉,它也是衡量电器功率的单位。例如,一个电灯泡的功率为 100 瓦,而太阳的光度为 3.86×10²⁶瓦特。
这是什么概念呢?太阳每秒释放的能量相当于引爆 900 亿颗百万吨级氢弹的总能量,足够人类使用 50 万年以上。我们的地球远在 1.5 亿公里之外,只接收到了太阳辐射能量的 22 亿分之一。也就是说,地球每秒钟接收的太阳能量约为 1.74×10¹⁷焦耳。这相当于 3200 颗广岛原子弹爆炸释放的能量。可见,太阳释放的能量是多么惊人!
地球是太阳系中由内而外的第三颗行星。在地球上,太阳的视星等达到了 - 26.74,是晚上满月亮度的 40 万倍,亮得让人无法与之对视。那么在太阳系其他行星那里,太阳会有多亮呢?我们把它们那里太阳的视星等和地球上的比较一下,就知道了。
水星到太阳的平均距离约为 5790 万公里,是距离太阳最近的行星。在水星那里,太阳的视星等约为 - 29.3,大约是地球上太阳亮度的 10 倍。而当我们来到地球轨道外侧的火星那里时,太阳的视星等已经变成了 - 25.4。它只有地球上太阳亮度的 30% 左右了。火星上的太阳看上去已经不那么刺眼了,我们甚至都可以偷偷瞄它几眼了!
我们继续远离太阳!来到木星那里,太阳的视星等约为 - 23.1,只有地球上的 4% 了。而到了土星那里,太阳的视星等约为 - 21.8,亮度只有地球上的 1% 了。在八大行星中离太阳最远的海王星那里,太阳的视星等则降到了 - 19.3。它只有地球上太阳亮度的 1‰了。并且在海王星那里,太阳的角直径只有 0.017°,就跟我们在傍晚看到的金星一样大小了。这也许会给我们造成一种错觉:在海王星那里,太阳已经十分昏暗,不足以照亮海王星了。然而,海王星那里的太阳仍然是满月亮度的 440 倍,照亮海王星的表面完全没有问题!
随着我们离太阳越来越远,它变得越来越昏暗。当我们来到距离太阳 1 光年的太阳系边缘时,太阳的视星等已经变成了 - 2.47。它已经和晚上的木星一般亮了。显然,太阳是无法照亮太阳系边缘地带的,它只能依靠自己强大的引力维系着这个庞大的太阳系帝国。
随着我们远离太阳系,视野中的太阳也开始逐渐融入到浩瀚的星空背景之中,它变得不再那么与众不同。当我们远离太阳大约 4.22 光年时,便来到了离太阳最近的恒星邻居 —— 比邻星那里了。比邻星是一个三合星系统。虽然比邻星是一颗肉眼不可见的红矮星,但是比邻星的另外两个伙伴是肉眼可见的,它们叫做南门二。相传他曾经为郑和做过航海导航。
南门二中的南门二 A 是一颗和太阳非常相似的恒星,是一颗 0 等星。因此,如果你在夜晚看到了南门二,就仿佛看到了 4.22 光年外的太阳一般。从这里看太阳,它和天上那些眨眼的星星还有区别吗?
天狼星是夜晚最明亮的恒星,其视星等为 - 1.47。如果我们在天狼星那里回望远在 8.6 光年之外的太阳,它变成了一颗亮度跟北极星一样的 2 等星了。
当我们远离太阳 32.6 光年时,太阳的视星等变成了 4.83,已经十分黯淡了。在一些光害严重的地方,夜晚这样暗淡的星星是无法看到的。之所以要提及 32.6 光年这个距离,是因为它是天文学家测量恒星真实发光本领 —— 绝对星等的地方。在这个距离上看到的太阳视星等就是它的绝对星等。如果把天狼星放在这么远的地方,从地球上看它的视星等为 1.42。所以,天狼星的真实发光本领是强于太阳的,是太阳的 23 倍。
那么当我们远离太阳多远时,太阳就变成了一颗肉眼可见极限的 6 等星呢?答案是 56 光年。如果超过了这个距离,我们只凭借肉眼就再也找不到这颗给我们带来光明和温暖的恒星了。从这里回望太阳,你敢相信我们就在那里吗?然而,56 光年的距离对于直径 10 万光年的银河系来说又算得了什么呢?你是怎么看的?一起聊一聊吧!