北斗七星都是些什麼恆星?它們分別有多大?距離地球有多遠?

2023-09-19     魅力科學君

原標題:北斗七星都是些什麼恆星?它們分別有多大?距離地球有多遠?

在北半球的夜空中,有七顆常年可見的亮星,由於它們一起在天球上組成的形狀,與古代舀酒用的斗非常相似,因此這七顆閃亮的恆星就被古人稱為北斗七星,並沿用至今。那麼,北斗七星都是些什麼恆星?它們分別有多大?距離地球有多遠呢?下面我們就來一起了解一下。

北斗七星在天空中位於大熊座,按斗柄的末尾到斗身最前端這樣的順序,它們分別是瑤光(Alkaid)、開陽(Mizat)、玉衡(Alioth)、天權(Megrez)、天璣(Phecda)、天璇(Merak)和天樞(Dubhe),以下是它們的一些具體情況。

瑤光:

瑤光是一顆B型主序星,其質量約為太陽的6.1倍,半徑約為太陽的3.4倍,距離地球大約104光年。在北斗七星之中,瑤光是最「年輕」的一顆恆星,其年齡「只有」大約1000萬年,與此同時,它的質量也是北斗七星中最大的。

除此之外,瑤光的表面溫度高達15540K,光度也是太陽的大約594倍,並因此成為了北斗七星中表面溫度最高、光度最強的恆星。不過由於距離相對較遠,因此在我們看來,瑤光的視星等只有1.86等,只能算是北斗七星中第三亮的恆星。

(註:按照恆星光譜的類型,恆星可以分為O、B、A、F、G、K和M等類型,恆星的光譜能量分布與它們表面溫度密切相關,其中O型恆星的表面溫度最高,B型恆星次之,M型恆星表面溫度最低,而我們的太陽,其實屬於G型主序星)

開陽:

開陽也被稱為「武曲星」,它的質量大約是太陽的2.2倍,半徑大約是太陽的2.4倍,是一顆A型主序星,誕生於大約3.7億年前,其表面溫度約為9000K,光度大約是太陽的33倍,距離地球大約78.2光年,是北斗七星中距離地球最近的恆星。

在觀測條件良好的情況下,地球上的我們僅憑肉眼就可以發現開陽還有一顆伴星,觀測數據表明,它與這顆伴星的距離約為380個天文單位,而在更遠的位置上,還有4顆恆星與它們一起組成了一個罕見的六合星系統。

玉衡:

玉衡也是一顆A型主序星,其質量約為太陽的2.91倍,半徑大約是太陽的4.14倍,表面溫度約為9020K,光度約為太陽的102倍,誕生於大約3億年前,與地球的距離大約為82.6光年。

儘管玉衡的光度遠低於瑤光,但由於它距離更近,並且半徑也比瑤光更大,因此在我們看來,玉衡的視星等達到了1.77等,是北斗七星中最亮的一顆恆星。值得一提的是,從光譜數據來看,玉衡似乎還有一顆伴星,但直到現在,天文學家也沒有確定這顆伴星是否真的存在。

天權:

天權這顆恆星還有一個家喻戶曉的名稱——「文曲星」,這顆恆星同樣也是一顆A型主序星,其質量大約是太陽的1.63倍,半徑約為太陽的1.4倍,表面溫度約9480K,光度大概是太陽的14倍,形成於大約3億年前,距離地球大約80.5光年。在北斗七星之中,天權是質量最小的,也是光度最低的,在我們看來,它的視星等只有3.31等。

觀測數據表明,天權其實屬於一個三合星系統,它的兩顆伴星都很暗淡,其視星等分別為10等和11等,就目前的情況來看,天文學家對天權的兩顆伴星還知之甚少。

天璣:

天璣是一種特殊的A型主序星,被稱為Ae型恆星,這種恆星的特點是它們擁有較厚的氣體包層,這會使它們的發射線大幅增加。天璣的年齡大約為3億年,其質量約為太陽的2.94倍,半徑大約是太陽的3.04倍,表面溫度約9355K,光度大約是太陽的65倍,與地球的距離大約為83光年。

天璣其實也不孤獨,它有一顆伴星,它的伴星是一顆K型主序星,其質量大約是太陽的0.79倍,表面溫度大約為4780K,光度約為太陽的0.4倍。

天璇:

天璇是一顆A型亞巨星,距離地球大約79.7光年,它的質量約為太陽的2.7倍,半徑大約是太陽的3.02倍,表面溫度約為9377K,光度約為太陽的63倍。

天璇誕生於大約5億年前,在「燃燒」了幾億年的時間之後,這顆恆星目前已經脫離了主序星階段,其核心反應區中的氫幾乎已經消耗殆盡,可以預見的是,在不遠的未來,它的體積就將會不斷膨脹,進而演化成一顆龐大的巨星。

天樞:

天樞是一顆K型巨星,這顆恆星形成於大約2.8億年前,目前已演化到了其「生命」的末期階段,它的半徑約為太陽的17倍,質量約為太陽的4.25倍,表面溫度約4660K,光度大約是太陽的316倍,距離地球大約123光年。

觀測數據表明,天樞也有一顆伴星,它伴星的質量大約為太陽的1.6倍,是一顆F型白矮星,兩者的距離約為23個天文單位,大約每44.4年完成一次互相環繞。

在北斗七星之中,天樞是體積最大的恆星,同時也是距離地球最遠的恆星,由於它光度高、體積大,因此在我們看來,它的視星等為1.79等,成為了北斗七星中第二亮的恆星。

小結:

通過以上的介紹,相信大家都對北斗七星有了一定程度的了解。總而言之,北斗七星都比太陽大,這些恆星其實並不是屬於同一個系統,而它們一起在天球上組成的形狀,其實只是一種視覺效果而已。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/ea384eabb1dec7881412d7541eef0eda.html