天文小记 | Dale 的花园 ^

星空

猎户座

猎户座（Orion）是冬夜星空中最容易辨认的星座，它在中国古代属于二十八宿中的参宿，在希腊神话中，它是猎人俄里翁的化身。

古代有“三星高照，新年来到”的说法，三星即猎户座腰带上的参宿一、参宿二、参宿三，它们整齐地排成一条直线，被视为福、禄、寿三星。杜甫有诗：人生不相见，动如参与商，参宿冬季见于夜空，商星（心宿）夏季升起，二者此升彼落，永不相见。

参宿四 Betelgeuse，是一颗红色的超巨星，目视星等在 0.0 到 1.6 之间变化，距离我们约 640 光年。参宿四已经步入星生晚年，未来将以超新星爆发谢幕，届时它的亮度将超过满月，能照射显现出人影。

参宿七 Rigel，目视星等 0.13，距离我们约 860 光年，是猎户座最亮的恒星。它是一颗蓝白色的超巨星。

在腰带三星下方佩剑的位置，有一团肉眼可见的朦胧光斑，那就是 M42 猎户座大星云。距离我们约 1344 光年，是离地球最近的恒星摇篮。

六千六百万年前，恐龙和巨型动物的时代，猎户座的参宿一到参宿七还没有诞生。它们是在距今 2500 万到 500 万年前才陆续点亮在宇宙中的，恐龙没有见过猎户座。

北斗星

北斗七星位于大熊座（Ursa Major）, 在中国传统文化中，七星有三组名字:

天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光

贪狼，巨门，禄存，文曲，廉贞，武曲，破军

北斗一，北斗二，北斗三，北斗四，北斗五，北斗六，北斗七

第一组是北斗七星最古老的名字, 第二组是七星在占卜文化中的别名, 第三组则是徐光启在《崇祯历书》中给星官的编号.

七星中，天枢、天璇、天玑、天权组成为斗身，古曰魁；玉衡、开阳、摇光组成为斗柄，古曰杓.

古人还根据斗柄的指向判断季节：斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬.

天枢 Dubhe，目视星等 1.79，距离我们 123 光年。天枢是北斗七星里最远的一颗，亮度排名第二，也是七星中唯一一颗黄色星星。

天璇 Merak，目视星等 2.37，距离我们 79.7 光年。天璇的年龄估计为5亿年。由于它已经离开了主序，进入星生晚年了。未来，它也会变成一颗白矮星。

天玑 Phecda，目视星等 2.44，距离我们 83.2 光年，它是一颗白色的主序星。

天权 Megrez，目视星等 3.31，距离我们约 80.5 光年，是北斗七星中最暗的一颗。它在占卜文化中对应“文曲星”，主文运功名。

玉衡 Alioth，目视星等 1.77，距离我们约 82.6 光年，是北斗七星中最亮的一颗。它还是一颗磁场很强的特殊恒星，表面的化学元素分布并不均匀。

开阳 Mizar，目视星等 2.27，距离我们约 80 光年。它有一颗紧邻的伴星“辅”（英文名 Alcor），两星肉眼可辨，古人曾用能否看清辅星来测试视力。实际上，开阳本身还是一个四合星系统。

摇光 Alkaid，目视星等 1.86，距离我们约 104 光年。它是一颗蓝白色的年轻恒星，年龄只有一千万年左右，表面温度在七星中最高，对应占卜文化中的“破军星”。

北极星

寻找北极星有一个简单的方法：把天璇和天枢连线，向斗口方向延长约五倍距离，就能找到它。

北极星，中文星官名勾陈一，英文名 Polaris，是小熊座最亮的恒星，目视星等约 1.98，距离我们约 433 光年。它是一颗黄色的超巨星，也是一颗造父变星，亮度存在微小的周期性变化。北极星实际上是一个三合星系统。

北极星并不正好位于北天极，目前两者相距不到 1 度，要到 2100 年前后才会到达最近的位置。由于地球自转轴像陀螺一样缓慢摆动（即岁差，周期约 25800 年），不同时代有不同的“北极星”：五千年前是天龙座的右枢，一万多年后，织女星将接过这一位置。

在中国传统文化中，北极星被称为北辰，象征帝王。孔子说：“为政以德，譬如北辰，居其所而众星共之。”

冬季大三角

冬季大三角由天狼星、南河三、参宿四组成，近似一个等边三角形，在冬夜的南方天空非常醒目。

天狼星 Sirius，位于大犬座，目视星等 -1.46，是全天最亮的恒星，距离我们只有 8.6 光年。它有一颗白矮星伴星，是人类发现的第一颗白矮星。在中国古代，天狼星主侵略，苏轼在《江城子·密州出猎》中有写：会挽雕弓如满月，西北望，射天狼。

南河三 Procyon，位于小犬座，目视星等 0.34，距离我们 11.5 光年。和天狼星一样，它也有一颗白矮星伴星。“南河”是井宿星官，意为银河以南的渡口，与双子座的“北河”隔河相望。

夏季大三角

夏季大三角由织女星、牛郎星、天津四组成，横跨银河，是夏夜星空的标志。

织女星，英文名 Vega，位于天琴座，目视星等 0.03，距离我们 25 光年，是全天第五亮的恒星。一万两千多年前，它曾是天空的北极星；未来，它还会再次回到那个位置。

牛郎星，中文星官名河鼓二，英文名 Altair，位于天鹰座，目视星等 0.77，距离我们 16.7 光年。它的自转速度极快，把自己甩成了明显的扁球形。

天津四，英文名 Deneb，位于天鹅座，目视星等 1.25，距离我们约 2600 光年，是肉眼可见的最遥远的恒星之一。它是一颗蓝白色的超巨星，光度约为太阳的 20 万倍。“天津”意为天上的渡口，正是鹊桥所在之处。

织女与牛郎隔着银河遥遥相望，实际相距约 16 光年——即使以光速传信，一封情书也要走上 16 年。

太阳系

八大行星

太阳系有八颗行星，按与太阳的距离依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

前四颗是岩石质地的类地行星；木星和土星是气态巨行星；天王星和海王星是冰巨星。

其中肉眼可见的有五颗：水星、金星、火星、木星、土星，恰好对应中国古代的五行。金星是夜空中最亮的行星，清晨出现在东方称为“启明”，傍晚出现在西方称为“长庚”；木星是太阳系中最大的行星；土星以光环闻名；火星因表面遍布氧化铁而呈现红色。

天王星和海王星则因过于遥远，肉眼不可见，属于望远镜时代的发现。1781 年，赫歇尔用自制的望远镜发现了天王星；1846 年，勒维耶与亚当斯仅凭纸笔计算便预言了海王星的位置，天文学家按图索骥，在计算的地方找到了它。

海王星之外

海王星以外，是柯伊伯带的疆域：一片环绕太阳的冰封废墟，从海王星轨道（约 30 天文单位）绵延到约 55 天文单位，短周期彗星大多源于此处。1930 年，汤博在这里发现了冥王星——它作为“第九大行星”在教科书里待了七十六年，直到 2005 年质量更大的阋神星被发现，动摇了它的地位；2006 年，国际天文学联合会重新定义行星，冥王星被降级为矮行星。同列矮行星的还有形如橄榄球的妊神星、以复活节岛造物神命名的鸟神星等。

冥王星直径只有月球的七成。它的五颗卫星中，最大的卡戎直径竟有冥王星的一半，两星互相潮汐锁定，面对面地旋转，更像一对双行星。2015 年 7 月，新视野号飞掠冥王星，拍下著名的“冥王星之心”——这片以汤博命名的心形冰原，是太阳系边缘最浪漫的地标。2019 年元旦，新视野号又飞掠柯伊伯带小天体“天涯海角”（Arrokoth），那是人类探测器造访过的最遥远的天体。

太阳系的边界

太阳系的边界有两个版本。近的一个是日球层顶：太阳风一路向外吹拂，在约 120 个天文单位外终于抵不住星际介质的挤压，形成太阳圈的边缘——越过这里，才算真正进入星际空间。

远的一个是奥尔特云：一个包裹太阳系的巨大球壳，由数以亿计的冰质天体组成，是长周期彗星的故乡。它从约两千天文单位一直延伸到约十万天文单位，半径接近两光年——而离我们最近的恒星比邻星，也不过四光年开外。《春秋》记载：“秋七月，有星孛入于北斗。孛就是彗星；那些拖着长尾的不速之客，正是从太阳系边缘的冰雪深处远道而来。

最远的人造物

1977 年发射的旅行者一号(Voyager 1) ，是飞得最远的人造物。2012 年 8 月，它率先越过日球层顶，成为第一个进入星际空间的人类探测器；如今它距太阳已超过 170 个天文单位（约 250 亿公里），仍以每年约 3.6 个天文单位的速度远去。姊妹船旅行者二号于 2018 年紧随其后，它也是迄今唯一造访过天王星和海王星的探测器。

两艘旅行者都携带着一张镀金唱片，收录了风声雷鸣、鸟鸣鲸歌，以及五十五种语言的问候——其中有汉语的普通话、闽南语、粤语和吴语，还有管平湖弹奏的古琴曲《流水》.

1990 年情人节，在告别八大行星、飞向星际空间的途中，旅行者一号应卡尔·萨根之请从六十亿公里外回望，拍下著名的《暗淡蓝点》：悬浮在阳光中的地球，只是一个不足一个像素的淡蓝色小点。萨根写道：

Look again at that dot. That's here. That's home. That's us. On it everyone you love, everyone you know, everyone you ever heard of, every human being who ever was, lived out their lives.