突破摄星:半人马座α星是寻找外星生命的合适目标吗?

2016/04/20 dogstar 0 幻灯模式

半人马座α星(右下角)

半人马座α星(右下角)  

上周,霍金宣布启动了一项极为科幻的项目“突破摄星”,一时间全球关注。这一项目将建造数千艘用太阳帆推进的纳米飞船,以1/5光速前往临近的恒星系半人马座α星,搜寻其中可能存在的外星生命。该项目预计耗资1亿美元,虽然需要巨大的技术创新才能实现,但技术上并非不可行。你也许要问,为何首选目标是4.37光年外的半人马座α星呢? 

星际旅行的第一站 

半人马座α星,是距离太阳系最近的恒星,也是夜空中第三亮的恒星,用肉眼看似乎是单一的恒星。但通过望远镜,你会发现它是一对由两颗恒星组成的双星。两颗恒星都与我们的太阳类似,其中个头比太阳大、较亮的一颗为A星,另一颗更小更黯淡的为B星。它们步调一致的围绕双方的共同质量中心旋转,公转周期约80年。在所运行的椭圆轨道上,两颗恒星最近时的距离大约相当于日地距离的11倍。

另外,这对双星还有一个临近的同伴C星,俗称比邻星。它的质量相当于太阳的8倍,是一颗黯淡的红矮星。在距离上,比邻星比半人马座AB星距离太阳系更近一点,约4.3光年之遥,因而成为距离太阳系最近的恒星。不过,比邻星非常黯淡,用肉眼无法看见。

左边的亮星正是半人马座α星,由A/B星组成;红圈处是C星即比邻星,是距离太阳系最近的恒星,右边的亮星为半人马座β星,距离则要远100倍。

左边的亮星正是半人马座α星,由A/B星组成;红圈处是C星即比邻星,是距离太阳系最近的恒星,右边的亮星为半人马座β星,距离则要远100倍。

这些类太阳恒星的行星在哪

作为太阳系的近邻,半人马座α星系统很自然的成为搜寻系外行星的目标。有一些专门的搜寻项目,比如约翰·山半人马座阿尔法星项目,试图捕捉到其中存在行星的蛛丝马迹。还有一些搜寻项目虽然很少对准半人马座α星,但由于是通过世界最大的望远镜观测,精度相对更高。

2012年,天文学家曾高调宣布发现了环绕半人马座α星B的行星。观测到这颗行星原本应该成为一个巨大突破。但遗憾的是,随着更多观测的进行,这颗行星是否真的存在打上了问号。经过重新分析,科学家最终认为该行星不存在。

那为何还要前往半人马座α星

既然半人马座α星目前被视为不存在行星的恒星系,为什么霍金他们还要派飞船去那?

可能最重要的原因是因为它比其他恒星都要跟近。如果能够达到光速的1/5,霍金的微型太空飞船到达半人马座α星只需要21年左右,所花的时间比前往达任何其他已知的恒星都要短。

向半人马座α星派出首颗探测器,意味着人类将首次有机会近距离看到另一个恒星世界;而且还是一举两得,对半人马座α星A和B两颗恒星都能瞅上一眼。另外,我们甚至可能获得关于比邻星的宝贵数据。

当“突破摄星”的众多小型太空船飞离地球,它们就如同从地球发射的子弹,所以不一定能接近半人马座α星内的所有恒星。不过只要这些恒星周围存在行星,我们就能够看到。而实际上,随着科技和望远镜技术的发展,也许在这些微型探测器找到这些行星之前,我们在地球就已经发现了它们的踪迹。因此,也许我们现在就应该着手计划如何利用好这些飞船的观测优势。

一些知名恒星相对太阳系的位置示意图

一些知名恒星相对太阳系的位置示意图

我们还能涉足更远的地方吗?

如果“突破摄星”探测半人马座α星的任务取得成功,我们下一步还可以去哪?

波江座的天苑四或许是一个吸引人的目标。天苑四距离地球10.5光年,是距离太阳系最近的恒星之一。以1/5光速飞行,“突破摄星”的小型太空船需要55年才能抵达。

与半人马座α星的三星系统不同的是,天苑四是单一的恒星,就像太阳一样,但个头比太阳小,亮度也要更暗。天苑四还具有两条充满碎片的尘埃环;其中,内侧的尘埃环在外观和距离位置方面,都与太阳系的小行星带类似。

观测显示,天苑四恒星系统内至少存在一颗大质量行星,轨道位置刚好在内侧的小行星带之外,与太阳系的木星位置类似。科学家相信,天苑四可能还有其他行星有待发现。

如果我们想要探索一个酷似太阳系的恒星系,天苑四正是理想的目标。但考虑到50年的飞行时间,“突破摄星”首选半人马座α星更为现实。(编译/dogstar)