根據顏色可以辨別恆星?顏色的冷暖,決定了恆星表面溫度的高低!

2020-12-17 天文探索者

在地球上看來當地內行星運行到太陽對側時,稱為「上合」或「外合」,運行到太陽同側時稱為「下合」或「內合」。地內行星處於「合」位置時由於太陽光芒的掩蓋,極難觀測。

在地球上看來,如果地內行星在下合時恰好從日面划過,這種現象稱為「凌日」。地外行星的最佳觀測時機為「衝」或稱「衝日」,即太陽、地球,地外行星運行到一條直線上的情形,嚴格來講應是太陽和地外行星的赤經差12h。

由於每顆行星的公轉周期都不同,因此可以說,地外行星在「衝」發生時在一個會合周期內離地球最近,通常也是地外行星一個會合周期內最亮的時候。但是由於各顆行星的公轉軌道並不是正圓,因而每次「衝」發生時行星的亮度也不盡相同。因為火星軌道和地球軌道很近,因而火星每次「衝」時距離差異很明顯。

2003年8月28日火星「衝」時距離地球距離僅為3728萬千米,亮度為-2.67等,而2027年2月19日將發生的火星「衝」,火星離地球達到6779萬千米,亮度僅為-1等。一般將火星離地球距離較近的「衝」稱為「大衝」;而較遠的「衝」稱為「小衝」。木星、土星、天王星、海王星等地外行星在每個會合周期內均有「衝」發生,木星、土星可以直接用肉眼觀測,天王星「衝」時亮度為5.9等,而海王星「衝」時亮度7.7等,均需要借小型助望遠鏡才可以觀測。

五顆地外大行星「衝」的詳細數據恆星的顏色對於恆星的觀測,除了正常的辨識星座之外,也可以留意不同恆星之間的顏色差異。古時候人們就已經留意到不同的恆星是有不同顏色的。《荊州佔》中有說:辰星色比織女大星,為正色;青比左角,赤比參右肩,黑比亢,此辰星之常色也。

表面溫度越高的恆星,顏色越冷,即白色甚至藍色;而表面溫度越低的恆星,顏色越暖,即黃色,橙色甚至紅色。舉例來講,金牛座α星畢宿五、天蠍座α星心宿二以及獵戶座α星參宿四看上去均為紅色的星,它們的表面溫度僅在3500K上下;而獵戶座β星參宿七、天琴座α星織女一以及室女座α星角宿一看上去則是藍白色,它們的表面溫度均高於15000K。北半球冬季的星空是絢麗多彩的,由參宿七、畢宿五、五車二、北河三、南河三、天狼星和位於中心的參宿四等7顆一等星組成的「冬季大花環」非常震撼。

這7顆1等星的顏色不盡相同,天文觀測初學者可以很好地通過肉眼觀測這7顆1等星,來感受到恆星顏色的差異。其中雙子座的北河二和北河三視距離相近,亮度接近,顏色差異明顯,最適合被用來當作恆星顏色差異的典型。恆星的顏色不僅和恆星的表面溫度有關,還和恆星的光度有關。

1911年丹麥天文學家E.赫茨普龍以及1913年美國天文學家H.N.羅素各自獨立提出了這一觀點,並繪製出恆星溫度與顏色的關係圖。後來的研究發現,這張圖是研究恆星演化的重要工具,因此把這樣一張圖以當時兩位天文學家的名字來命名,稱為赫羅圖。赫羅圖是恆星的光譜類型與光度的關係圖,赫羅圖的縱軸是光度與絕對星等,而橫軸則是光譜類型及恆星的表面溫度,從左向右遞減。恆星的光譜型通常可大致分為O、B、A、F、G、K、M7種。

赫羅圖可以顯示出恆星的演化情況,恆星在赫羅圖的位置是在時時刻刻發生變化的。大約90%的恆星位於赫羅圖左上角至右下角的帶狀上,這條線稱為主序星帶。位於主序星帶上的恆星稱為主序星。形成恆星的分子雲是位於圖中極右的區域,但隨著分子雲開始收縮,其溫度開始上升,會慢慢移向主序星帶。恆星「臨終」,內部核聚變燃料消耗殆盡,時會離開主序星帶,向右上方移動,到達紅巨星及紅超巨星的區域,這裡都是表面溫度低而光度高的恆星。

經過紅巨星但未發生超新星爆炸的恆星會越過主序星帶移向左下方,這裡是表面溫度高而光度低的區域,即白矮星的所在區域,接著會因為能量的損失,漸漸變暗成為黑矮星。

根據顏色來辨別恆星的這個技能,的確不是吹的!作為一個天文愛好者來說,這是基本的一個技能哦!你掌握了麼?

相關焦點

  • 恆星的顏色有很多種,哪種顏色的溫度最低,又是哪種的溫度最高?
    在宇宙中有無數的恆星存在,這些恆星大多都是向太陽這樣的中等質量恆星,太陽是一個進行氫核聚變的主序星,而且還是宇宙中較少的單星,正是有了這些條件,我們地球才能夠誕生生命,當然太陽也只是原因之一。我們看太陽的時候,會發現太陽是金黃色的,但是這不是恆星的唯一顏色,在宇宙中,恆星有許多種顏色,大致可以分為紅、黃、白、藍四種。太陽就是這四種顏色中的黃矮星,那這四種顏色是如何變化的呢?不同顏色的恆星是哪裡不一樣呢?其實這這四種顏色的不同,代表的是恆星的溫度不同。紅色和黃色在顏色中是被分為暖色調,而藍色則是冷色調,那麼藍色的恆星是最冷、紅色的恆星是最熱的嗎?
  • 宇宙最熱的恆星有多熱?表面溫度100萬度,中心溫度1萬億度!
    作為離地球最近的恆星,太陽的溫度非常高,它的表面平均溫度在5500攝氏度左右。通過光譜分析方法,或者斯特藩-玻爾茲曼定律,可以非常精確地測出太陽的表面溫度。
  • 恆星溫度高達幾千度,人類是如何測算出來的?科學家給出解釋
    一般我們都知道物體溫度的高低能夠通過表面看出來,一般顏色由暗紅到亮紅,然後再到亮黃,白藍白,藍這是溫度一步一步走高,在宇宙中,紅恆星的表面溫度達到了2500k到3500k左右,g型的黃星,表面的溫度達到了5000k到6000k左右,比如說我們的太陽,表面的溫度就已經達到了這麼高,而o型的藍巨星,其表面溫度達到了30000k以上!
  • 恆星的種類有哪些?
    在天文學中,對恆星進行分類比較主流的方法是按照它們的光譜類型。不同的恆星質量存在很大的差異,使得它們的核聚變反應速率也有很大的差異。對於質量越小的恆星,它們的核聚變反應速率越慢,所以它們在單位時間內產生的能量也更少,從而表面溫度就越低。對於擁有不同表面溫度的恆星,它們所表現出的光譜也存在明顯的區別。根據光譜的特點,恆星可被分為七類:  (1)M型。這類恆星是質量最小的恆星,它們的質量只有太陽的7.5%至50%。它們的表面溫度低於3500開氏度,顏色呈現為紅色,所以它們又稱紅矮星。
  • 死去的恆星還能發光發熱?白矮星表面溫度有多高,亮度從何而來?
    太陽是我們最為熟悉的恆星,也是距離我們最近的恆星,地球上所有的光和熱都來自於太陽,地球上一切生命所需的能量也都來自於太陽,而太陽作為一顆恆星,其表面溫度大約在6000攝氏度左右。而目前在宇宙中,通過觀測已知的白矮星,表面溫度全部超過了10萬攝氏度,而中子星的溫度就更高了,根據現有的數據限制,目前已知的所有中子星表面的溫度都可以達到數十萬攝氏度,更有甚者,有些中子星表面的溫度竟然可以達到數十億攝氏度,這遠遠超過了恆星的表面溫度。中子星和白矮星都是恆星的殘骸,可為什麼二者表面的溫度卻比恆星高了這麼多呢?
  • 如何測量我們到一顆恆星的距離?
    即使是我們銀河系中的許多恆星,距離也可能超過1000秒差距。所以…我們如何計算它們的距離呢? 不知道 顏色/星等關係 當你仰望天空時,有些星星顯得比其他星星更亮。古希臘天文學家希帕克斯注意到了這一點,並在公元前150年試圖根據亮度對恆星進行分類。根據目視亮度對恆星進行的這種分類被稱為視星等。
  • 宇宙恆星之最,你都知道哪些?有些恆星還沒人體熱乎?
    宇宙學家通常所指的大爆炸觀點為:宇宙是在過去有限的時間之前,由一個密度極大且溫度極高的太初狀態演變而來的,並經過不斷的膨脹到達今天的狀態。暗物質和暗能量分別通過對普通物質產生的引力作用和推動宇宙做加速膨脹而表明它們的存在。如果暗能量不存在,那麼物質間的萬有引力作用就會減慢宇宙的膨脹,但是天文觀測表明我們的宇宙在做加速膨脹運動。宇宙由一切天體組成。最新的研究認為宇宙的直徑可920億光年,甚至更大。
  • 宇宙中最大的恆星是哪一顆?
    事實上,你可以在太陽中裝進一百萬個地球。利用這些數值,天文學家創造了兩個術語「太陽半徑」和「太陽質量」,並且用這兩個術語來將擁有更大或者更小大小和質量的恆星和我們自己的恆星做一個比較。分類:為了分類的完備性,恆星根據它們的基本特徵進行分組,也就是根據它們的光譜類別(即顏色)、溫度、大小和亮度。最常見的分類方法是摩根基南系統(也叫MK系統),它依據恆星的溫度使用字母O、B、A、F、G、K和M進行分類,O是溫度最高的類別,M則是溫度最低的類別。
  • 獵戶座可變恆星「參宿四」,一顆註定會發生超新星爆炸的紅超巨星
    夜空中的參宿四恆星根據表面溫度的不同,我們看起來的顏色也不同,顏色越紅,恆星表面溫度越低;顏色越白,恆星表面溫度越高;顏色偏黃,則溫度相對適中。我們來看看「參宿四」的基本情況,參宿四屬於超級巨星,而且參宿四的表面溫度比較低,大約為3590K(太陽表面溫度大約為6000K),所以參宿四顏色偏紅,是一顆「紅超巨星」。超級巨星位於「赫羅圖」的頂部,是光度最強的恆星分類,參宿四是全天第九亮星,也是獵戶座第二亮星,僅次於參宿七。
  • 「宜居恆星」是尋找生命的最佳地點
    「宜居帶」指一顆恆星周圍的一定距離範圍,在這一範圍內溫度適宜使水能夠以液態形式存在於行星表面,從而可以孕育生命。 經過三十年的恆星調查,一個新興的觀點認為:存在「金鳳花恆星」(Goldilocks stars」),其行星環境既不太熱也不太冷,最重要的是,能夠支持生命存在。
  • 有關近期宇宙中的恆星,也包括太陽的10個意想不到的有趣事實
    在500顆左右的恆星中,其亮度比4級高(本質上包括從城市位置肉眼可見的每顆恆星),所有這些恆星基本上都比我們的太陽更大,更亮,其中有很多會很大。在人眼可以從地球上看到的最明亮的50顆恆星中,固有亮度最低的是半人馬座,它的發光度仍然比我們的太陽高1、5倍,並且在北半球的大部分地區都很難看到。
  • 太陽的表面溫度如何測量出來?
    太陽的溫度非常高,其表面溫度可達5500攝氏度,人類目前所能製造出的最耐高溫材料在這種溫度下也會發生熔化。並且太陽距離地球很遙遠,我們不可能直接用工具測量出太陽的溫度。不過,通過分析太陽的光譜可以知道太陽表面的溫度。
  • 恆星的生命周期是怎樣的演化過程,中子星與黑洞是怎樣形成的呢?
    恆星由於其自身的強大質量,會導致強大的萬有引力,導致它自身往裡坍縮,坍縮可以使其中心溫度非常高,壓力也非常巨大,從而發生熱核反應,氫原子聚變成氦原子,並釋放出核能。而氦原子還能進一步發生聚變反應,生成碳、氧;碳、氧進一步聚變反應,生成更重的元素鐵、矽等。
  • 永遠待在年輕狀態的恆星,猶如「吸血鬼」一般
    在發現這個星體之後,研究者就對他進行了追蹤探測,並發現這個星體在年齡上明顯沒有其他恆星顯老,更重要的是,研究者還發現這個星體不斷的從鄰近的恆星上面吸取相應物質,不斷的吞噬臨近恆星表面的各種物質。對此,就有一些研究者指出來,這個恆星看起來雖然年輕,但是它的實際年齡肯定沒有這麼年輕,之所以能夠一直保持年輕狀態,或許跟這顆恆星不斷的從周圍吸取能量物質有關係,又或者是因為發生碰撞時吞噬了其他恆星,才讓它一直都保持在年輕狀態。
  • 恆星的一生--太陽的最終歸宿
    (一)研究恆星演化的工具--赫羅圖這裡我們就要感謝天文學家赫茨普龍和羅素,他們為我們整理出了一個研究恆星演化的重要工具「赫羅圖」。恆星雖然種類和數量極多,各具特色,但它們主要有兩個重要的參數:一個是恆星表面的溫度;一個是恆星的光度。
  • 換種方式看恆星:利用先進的光譜技術,感受星空別樣的魅力
    簡介:光譜分類是根據光球溫度極其相關的光譜特徵對恆星進行分類在天文學中,光譜分類最初是根據光球溫度及其相關光譜特徵對恆星進行分類,然後根據其他特徵進行細化。利用魏因位移定律可以對恆星溫度進行分類,但這不適用於遙遠的恆星。恆星光譜學提供了一種根據吸收線對恆星進行分類的方法;特定的吸收線只有在一定的溫度範圍內才能被觀察到,因為只有在該範圍內才有相關的原子能級。
  • 宇宙誕生38萬年開始出現第一種顏色,瀕死狀態的顏色有點令人恐懼
    《宇宙誕生38萬年開始出現第一種顏色,瀕死狀態的顏色有點令人恐懼》本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。幼年的宇宙溫度比較平均,專家稱宇宙光的波長分布為黑體。一般情況下,物質本身就可以產生顏色,但黑體產生顏色卻需要依靠自身的溫度。
  • 夜空中最亮的10顆恆星是什麼?
    其中最讓我們印象深刻的是,天空中的星星顏色各異,亮度不同,有些星星在天空中異常突出,成為天空中最亮的那一顆!今天我們就了解下天空中最亮的10顆星,以及它們為何如此明亮。每一顆恆星都有自己的故事。在每一顆恆星形成的過程中,氫是宇宙中最常見的元素,恆星的命運完全取決於所含氫的質量。一顆僅佔太陽質量8%的恆星仍能在其核心點燃核聚變,將氫聚變為氦,能量最終轉移到表面並釋放到宇宙中。這些低質量的恆星由於它們的溫度很低,所以呈現出暗淡的紅色,並且能夠緩慢地燃燒燃料,壽命最長可達萬億年,可以說與天同齊。
  • 行星顏色多由大氣「作主」
    於是我們可以看到一輪暗如紫銅的紅色滿月。行星顏色多由大氣「作主」除了太陽和月亮以外,因為距離太遠,我們用肉眼幾乎看不出其他星球的顏色。其實,那些並不起眼的行星也都色彩斐然。太陽系中,有些行星的顏色來源於他們的地表。大氣稀薄的火星和沒有大氣的水星,展現的是它們的地表「本色」。
  • 宇宙中星球的顏色多到超出你的想像,太陽系內竟然還有粉色星球
    顏色是通過眼、腦和我們的生活經驗所產生的對光的視覺感受,我們肉眼所見到的光線,是由波長範圍很窄的電磁波產生的,不同波長的電磁波表現為不同的顏色。宇宙中存在著無數的天體,而不同的天體由於其組成成分不同,向外輻射的電磁波波長也不一樣,從而就會呈現出不同的顏色。