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秦一铭夜空中最亮的星是什么星?

来源:未知 发布时间:2020-11-23 16:15 标签:太阳恒星星星夜空
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秦一铭夜空中最亮的星是什么星?

  不考虑突发天象(如超新星、世纪大彗星、火流星等),有资格成为「夜空第一亮星」的星星有(按目视星等排序):

  0. 月亮(地球之天然卫星)

  1/2.铱星(人造卫星)

  1. 金星(行星)

  2. 木星(行星)

  5/2. 火星(行星)

  3. 天狼(恒星)

  7/2. 土星(行星)

  4. 大角(恒星)

  5. 织女一(恒星)

  6. 五车二(恒星)

  说明:

  一般认为「星星」不包括太阳及月亮,固月亮的序号为0非正整数序号的「星星」:这些「星星」的亮度波动较大,标示位置为达到最大亮度时的排位

  题主的问题看似简单,可是想回答得全面还挺费功夫啊,大年初二宅家里答一答。

  首先,咱们要定义「夜空」。

  大家应该都有这样的感受:日落后,天空不会立刻变黑,而是逐渐变暗,等过了一段时间后,满天繁星才会跑出来和大家见面。

  我们称这一段时间为「晨昏蒙影」[1](Twilight[20]),又称「曙暮光」[21]。晨昏蒙影分为三级,分别是民用晨昏蒙影、航海晨昏蒙影和天文晨昏蒙影,其晨光始(发生在早晨就是晨光始)和昏影终(发生在晚上就是昏影终)的太阳中心分别在地平以下6°、12°、18°[22]:

  (作者:TWCarlson)

  日常生活里民用昏影终(太阳中心位于地平以下6度)之后就可以称为夜晚了,因为这个时候户外的自然光已经不足以支持户外作业了。而在天文昏影终(太阳中心位于地平以下18度)之后天空才算完全黑下来,可以开始天文观测了。所以在天文学上,从前一天的天文昏影终到第二天的天文晨光始这段时间都可以称为夜晚,这也应该是对「夜晚」最严格的定义了。

  在「夜晚」看到的天空自然就是「夜空」了。

  接下来解决「亮」的问题。

  天文学上有一套沿用了二千多年的用于描述星星亮度的标准,称之为「星等」[2],在这一套标准下,星等的数值越小,星星的亮度越高。如太阳的视星等约为-26等,满月时月亮的视星等约为-13等。

  啰嗦一句,星等中也分目视星等与绝对星等,此回答只涉及目视星等。

  最后解决「星」的定义。

  题主未说明是什么星,那我就把所有带「星」字的天体都纳入考察范围,这就包括恒星[12]、行星[13]、矮行星[14]、小行星[15]、天然卫星[16]、人造卫星[17]等等。

  相关概念解决了,接下来就要看看我们在夜空中能看到哪些亮星。

  首先便是地球的天然卫星——月亮,所以若能在夜晚看到月亮,「夜空中最亮的星星」非她莫属。

  然而月亮并不总是整夜可见,而且每个月总有那么几天,夜晚完全看不到月亮(廿九-初二),这些时候金星(约-4等)有机会接过「夜空中最亮的星星」这一称号。

  金星和水星都在地球轨道之内,在天空上看和太阳离得很近。水星和太阳最大角距离不到30°[3],一不小心就淹没在太阳的光芒中。相比之下金星和太阳的角距离最大可接近50°[4],想在夜晚看金星,妥妥的。

  这是2013年12月3日19时左右广州的天空,此时太阳的地平高度已经低于地平线18°,已经进入了夜晚。而金星还有接近20°的地平高度。可是金星毕竟是地内行星,上图这样良好的机会不是经常有的。当金星也不给力的时候,木星就要登场了。

  在正式说木星之前请允许我开个小岔,说一群比较特殊的「星星」——人造卫星。

  人造卫星本身不发光,一般是靠太阳能板反射太阳光。当太阳、卫星、观测者成一定角度时,太阳光就会通过卫星太阳能板反射到观测者眼中,这个时候我们就算「看」到了人造卫星。因为卫星围绕着地球运转,这个角度可谓转瞬即逝,所以人造卫星的(最大亮度)发光时长通常很短,短则数秒,最长不过一两分钟,于是我们一般看到的便是人造卫星「闪光」。

  那反射的亮度有多少呢?大部分人造卫星最大亮度都不会超过0等,而当中的佼佼者当属铱卫星[18],最高亮度可达-8等,堪比上/下弦月,不过其最高亮度持续时间极短(2秒上下):

  有一名为Heavens-Above的网站[19]专门提供人造卫星过境的预报服务,有兴趣的知友可以点击进入了解各自所在地何时能够欣赏到铱星闪光。

  好的回到木星上,最近几年木星的视星等在-1.4到-2.5之间波动(软件模拟),金星和月亮都没有出现在夜空的时候,木星基本能锁定「夜空最亮的星星」这一称号,除非很不巧在比较暗的时候遇上了天狼星,这样两者就并列第一了。

  今年秋分前后凌晨时分,-1.4等的木星遇上了-1.4等的天狼星。

  另外一个可能的搅局者是火星,火星最大亮度可以达到-2.9等[5],足以和木星叫板,不过这样的机会可谓少之又少。换句话说火星也是有机会登顶的,不过机会相比月亮、金星、木星来说就小很多了。

  金木水火土还差一个:土星。有数据表明土星的最大亮度可达-0.2等[16],但这样的亮度大约每30年才出现一次,概率偏低,在此不作讨论。一般土星的亮度暗于 0 等的时间较多 。

  月亮和行星们经常跑来跑去,如果有天晚上很不巧你一颗行星都看不到,这个时候就轮到恒星们上位了。假设我们在每个晚上固定一个时刻观测星空(例如晚上9点),则不同季节下我们看到的星空是不一样的,看到的最亮的星星也不一定是同一颗。

  接下来我们可以模拟一番,固定观测地点在广州,时间为晚上9点,日期横跨2014年全年,看看不同季节下有哪些恒星能获此殊荣。

  2014年前5个月,天狼星[6]牢牢占据第一亮星的位置,很是霸气,位于南天的老人星[10]亮度虽然也达到了-0.72等,无奈其赤经与天狼星相近,只好继续当老二。

  随着天狼星地平高度逐渐降低,位于牧夫座的大角星[7]在6月份取而代之。

  开学前后织女星[8]抢过第一的位置,成为「夜空第一亮星」。

  到12月初,织女星地平高度很低了,受大气消光影响亮度大减,被位于御夫座的五车二[9]超过。

  不过五车二还没把位置坐热,天狼星就升上来了,五车二只好乖乖让位。

  PS:以上的结论并不具有普适性,一些位于南天球的亮星在广州的纬度下地平高度很低,受大气消光的影响较严重,如南门二[11]。如果在南半球观测,6-9月份的「夜空第一亮星」就是南门二而不是大角。

  PPS:有知友提到了水星,我在文中对不考虑水星的原因只是一笔带过,在这里展开说说[3]:

  从地球看水星的亮度有很大的变化,视星等从-2.3至5.7等,但是它与太阳的分离角度最大只有28.3°。当它最亮时,从技术角度上讲应该很容易就能从地球上看见它,但由于其距离太阳过近,实际上并不容易找到。除非有日全食,否则在太阳光的照耀下通常是看不见水星的。在北半球,只能在凌晨或黄昏的曙暮光中看见水星。当大距出现在赤道以南的纬度时,在南半球的中纬度可以在完全黑暗的天空中看见水星。换个角度看,由于「夜晚」的定义是「前一天的天文昏影终到第二天的天文晨光始」,太阳高度角不得高于-18°,这样一来水星高度角的理论最大值只有约10°。

  PPPS:以上纯属纸上谈兵,具体情况还请各位知友自行分析。

  第一名答案这么详细了,秦一铭说点其它的:

  ·目视星等前100的恒星中,绝对星等最高的是参宿二;

  ·包括超新星在内,目视星等最高的恒星是SN1006,其最亮时估计达到星等-7.5,和这个时候的月球亮度相若:

  ·目视可见(过)的绝对亮度最高的天体,是08年3月9日的一颗75亿光年外的Ia超新星,最亮时目视星等5.8等;

  ·包括目视不可见的观测在内,最明亮的记录发生在2013年4月27日:GRB 130427A 从我们的角度看,它与除它以外的整个宇宙一样明亮

  另外实在不想吐槽了,那些答太阳的,LZ说了是夜空中好吗!

  额,佩服第一名的专业。

  一般就看看哪颗星叫什么名字。还有有什么星座。

  装个星图的软件,对着那颗星,即可显示名字。

  家乡夜空经常看到最亮的一颗星,确实是金星。

  坐在长椅上,和ta一起看这个,不觉得烂漫吗!?

  在大武汉,很少见到星星。

  广州也没好到哪里去。

  恒星是天狼星

  行星是金星、木星

  卫星是月球……

  只要仰望过星空,哪怕只是轻轻一瞥,你都会注意到有一些星星比其他星星更加明亮。天文学家有一套描述一颗星星亮度的系统——视星等。这个系统建立在织女星的亮度之上,那是夜空中最明亮的恒星之一。织女星的亮度被定义为零等,所有视星等为负数的星星都比织女星亮,而视星等为正数的星星则比织女星暗。在这样的计量尺度中,每一等之间的亮度大约差 2.5 倍。比如,一颗视星等为–1.0 的星星的亮度是织女星亮度的 2.5 倍,而对一颗视星等为 +2.0 的星星来说,织女星的亮度是它的 6.25 倍(也就是 2.5×2.5)。

  需要注意的是,夜空之中最明亮的物体并不是恒星,满月(–12.74)、国际空间站(–5.9)、金星(–4.89)、木星(–2.94)、火星(–2.91)都比恒星更亮。最亮的恒星是视星等为–1.47 的天狼星。

  在我们眼中看起来很亮的恒星并不一定真的很亮,它可能只是离我们很近而已。同样,一颗非常明亮的恒星也有可能因为离我们太远而看起来很暗。所以,天文学家提出了另一套描述恒星真正亮度的系统,叫作绝对星等。这种方法是把一颗恒星放到离我们 32.6 光年的地方之后再计算它的视星等,绝对星等每一等之间亮度的差距与视星等相同。

  天狼星就是一个典型的例子,它的视星等是–1.47,但绝对星等仅为 1.42,它看上去是夜空中最亮的恒星只是因为它离我们很近。而猎户座的参宿七就不一样了,其视星等为 0.12,绝对星等却达–7.84。它是我们在夜空中能看到的发光能力最强的恒星之一。

  变星

  并不是所有的恒星亮度都是固定的——有一些恒星的视星等会随着时间的推移发生变化,天文学家称这类恒星为变星。恒星视星等的变化通常是由以下两种原因之一造成的:一是它们自身的亮度的确发生了变化;二是有某个天体周期性地挡在它与我们之间,也就是挡住了我们的视线。

  大陵五是最为著名的变星之一,人们将其称作「魔星」。在星图上,它常被描绘成大英雄珀尔修斯高举着的美杜莎首级之上的恶魔之眼。其亮度变化周期为 2.86 天,在一次周期内,大陵五的视星等会从 2.1 等变为 3.4 等,持续约 10 个小时后再恢复到 2.1 等。之所以会发生这样的变化,是因为大陵五并不只是单独的一颗恒星,而是一个由三颗恒星组成的系统,当较暗的恒星掩食最亮的恒星时,大陵五的亮度(即整个系统的亮度)就会下降。

  造父变星则是另一种变星中的代表。北极星——或称紫微星、北辰、勾陈一——就是离地球最近的造父变星。这一类恒星会周期性地膨胀和收缩,而这会导致它们的亮度发生周期性变化。

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