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!

2020-12-04 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

  • 走進五彩斑斕的恆星,科學家可以通過恆星的顏色來推斷表面溫度
    淡黃色的太陽是離我們最近的恆星。宇宙中的恆星可不都是淡黃色的,他們的顏色五彩斑斕,一簇恆星就可以成為珠寶盒了。在宇宙裡,一顆顆恆星就像藍寶石鑲嵌在上面一樣,而當中一顆橘黃色的則發出耀眼的光芒。恆星的顏色取決於他們自身的溫度。光是以波的形式傳播的輻射,相鄰波峰之間的距離就叫做光的波長。光波很短,短到什麼程度呢?
  • 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?
  • 恆星的顏色可以告訴我們什麼信息?
    根據哈勃的說法,通過觀察恆星的顏色我們可以知道恆星是在遠離還是靠近我們,也可以知道它們運動的加速度。我最近讀到的一篇文章裡說,恆星的顏色還能表明它是一顆年輕的星球還是一顆古老的星球。請問這個說法是真的嗎?
  • 恆星是什麼顏色的?光譜圖有什麼區分?顏色等於溫度!
    ,但是仔細觀察就會發現,恆星有不同的顏色,有的紅,有的黃,有的白,有的藍。顯然,這是由於恆星表面溫度不同,紅色的溫度低,而藍色的溫度最高。在掌握了光譜分析這一武器後,就可用來研究所有能觀測到的恆星。天文學家們拍攝下各個恆星的光譜圖,這實際是恆星的物理和化學性質的檔案。他們把恆星按光譜分了O、B、A、F、G、K、M七大類。另外對有特殊情況的恆星還有R、N、S三個副類。大略地說,恆星的表面溫度按O~M次序減小,也就是說單位面積上發光的亮度減小。
  • 恆星為何會有不同的顏色?宇宙中有比太陽溫度還高的恆星嗎?
    根據太陽發出電磁波的不同類型,可以將太陽光分為伽馬射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波。科學家們根據太陽光線所形成的光譜特徵,將太陽發出的光線視為黑體輻射,即假定太陽一種理想狀態下的輻射源,在特定的溫度和波長條件下可以釋放出最大的輻射能量,這種輻射強度僅與光源發出光線的頻率和光源的溫度有關。
  • 我們所看到恆星的顏色和恆星真實顏色的區別
    當然我們可以通過光譜來區分這些,但在沒有光譜分析儀的情況下怎麼才能區分它們呢?為了理解這個實際上有些複雜的問題讓我們從頭慢慢講起。當你拍攝一顆恆星的光譜時(從物理上來說,這個過程是讓光線通過一個衍射光柵將光線分解成其組成的顏色),根據得到的信息我們可以繪製一個水平軸為波長,垂直軸為光強的光譜圖。下面的這幅圖看起來很像一個叫做「黑體曲線」的東西。
  • 觀測恆星不同顏色的星光,科學家可以判斷恆星的元素組成,厲害了
    不過,在可見光譜的紅光和紫光以外,還存在著波長更長頻率更低的紅外線和波長更短頻率更高的紫外線,它們都無法被肉眼所覺察,但可以通過儀器加以記錄。因此,光譜中除了可見光譜外,還包括紅外光譜與紫外光譜。通過分析恆星的光譜確定恆星的組成那麼,光譜跟恆星或星系的觀測有什麼關係呢?
  • 為什麼恆星有不同的顏色?科學家又是如何觀測到恆星有不同顏色
    這副對聯說的是在月光下觀花,看不清花的顏色。同樣, 由於星光太暗,我們用肉眼也很難分辨每顆星星的顏色,不少人 有「千星一色」的感覺0其實,恆星世界是姥紫嫣紅,五光十色 的。臂如織女星是白色的,老人星是杏黃的,參宿四是火紅的, 畢宿五是橙色的。五顏六色的星光不僅把星空裝扮得多姿多彩, 而且給天文學家研究恆星的化學成分、物理性質提供了重要的信 息。
  • 為什麼星星的顏色各不相同
    無論是行星還是恆星都有其獨特的色彩,而行星的顏色,可能取決於大氣的濃度,如大氣稀薄的火星和水星,展現的是它們本身的顏色;而大氣相對濃厚的金星、木星、土星、天王星和海王星,則是根據大氣成分以及反射、吸收等效應,給它們帶來五彩斑斕的色彩。 恆星與行星不同,一些比較亮的恆星,顏色非常容易分辨。
  • 宇宙中的恆星有五彩斑斕的顏色,為什麼太陽看起來偏偏是黃色的?
    那麼既然恆星的顏色種類如此之多,離我們最近的恆星太陽為什麼看起來就偏偏是黃色的呢?,恆星和我們居住的地球也就是行星有著天壤之別,行星是一種內部以及表面都十分穩定,並且有著基本固定的自轉以及公轉軌道的天體。
  • 為什麼星星的顏色各不相同?
    ,而行星的顏色,可能取決於大氣的濃度,比如大氣稀薄的火星和水星,展現的是它們本身的顏色;而大氣相對濃厚的金星、木星、土星、天王星和海王星,則是根據大氣成分以及反射、吸收等效應,給它們帶來五彩斑斕的色彩。
  • 行星的顏色,可能取決於大氣的濃度
    你知道嗎,無論是行星還是恆星都有其獨特的色彩,而行星的顏色,可能取決於大氣的濃度,比如大氣稀薄的火星和水星,展現的是它們本身的顏色;而大氣相對濃厚的金星、木星、土星、天王星和海王星,則是根據大氣成分以及反射、吸收等效應,給它們帶來五彩斑斕的色彩。恆星與行星不同,一些比較亮的恆星顏色非常容易分辨。比較暗的恆星顏色也有不同,只是不易分辨而已。
  • 為什麼星星的顏色各不相同?
    你知道嗎,無論是行星還是恆星都有其獨特的色彩,而行星的顏色,可能取決於大氣的濃度,比如大氣稀薄的火星和水星,展現的是它們本身的顏色;而大氣相對濃厚的金星、木星、土星、天王星和海王星,則是根據大氣成分以及反射、吸收等效應,給它們帶來五彩斑斕的色彩。
  • 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!
  • 是什麼決定了恆星的命運?不同階段的恆星消耗燃料的速度是多少?
    (當然還有很多「失敗的恆星」,即所謂的褐矮星。) 那麼是什麼賦予了這些不同種類的恆星,擁有各自獨特的顏色和亮度? 我們知道恆星有不同的顏色,既藍又亮、既然紅又暗! 那麼是什麼讓一顆恆星表現的如此藍而亮,而不是紅而暗,兩者之間的主要區別與恆星內部的溫度有關!例如,在太陽內部,最核心的溫度大約是1500萬開爾文,核聚變在核心處發生的最快。
  • 恆星相關知識問答-認識恆星
    恆星一生的大部分時間,都因為核心的核聚變而發光。核聚變所釋放出的能量,從內部傳輸到表面,然後輻射至外太空。幾乎所有比氫和氦重的元素都是在恆星的核聚變過程中產生的。恆星都是氣體星球。晴朗無月的夜晚,在無光汙染的地區,一般人用肉眼可以看到約6500顆恆星,藉助於望遠鏡,則可以看到幾十萬乃至幾百萬顆。恆星的演化過程是怎樣測定的?
  • 赫羅圖-詮釋恆星的演變
    恆星的光譜型通常可大致分為 O.B.A.F.G.K.M 七種。    赫羅圖的橫坐標有時用恆星的表面溫度表示,有時也用恆星的光譜型表示,因為光譜型和表面溫度之間存在著對應的關係。恆星是一團熾熱的氣體,是一團被自身引力束縛的氣體,它們的中心區域密度和溫度都特別高,足以產生熱核反應。
  • 宇宙中溫度最高的恆星有多高?
    恆星的溫度並非均勻的,而是從表面到中心的溫度逐漸升高。以太陽為例,它的表面溫度大概為5500攝氏度,而到了中心,溫度則高達1500萬度。不過,太陽並非溫度最高的恆星,有些恆星的溫度要比太陽高得多。一般而言,對於處在主序階段的恆星來說,質量越大的恆星,核心區域的核聚變反應速率越快,每秒釋放的能量就越多(光度越高),所以恆星的溫度就越高。例如,織女星的質量是太陽的2.1倍,表面溫度為9300度。不過,恆星的質量和溫度並非完全是正相關。
  • 通過「恆星光譜」可以提供關於恆星非常多的信息
    ,顏色的不同實際上就反映了它們連續譜所對應的最強的波段是不一樣的,所以說顏色其實也是反映溫度的一種度量方法。,每個人的指紋都是獨特的,恆星的光譜也是獨特的,因為它裡面所包含的各種元素所對應的溫度並不是完全相同的,因此可以通過譜線的不一樣來求得恆星表層大氣的溫度。
  • 那不是星星,那是空間站——肉眼如何辨別恆星還是行星?
    晴朗的夜晚,即使沒有望遠鏡,你也可以在夜空中閃爍的群星。但是這些真的是星星嗎?你如何分辨星星是恆星還行星呢?或者是其他什麼東西呢?其實星星也多種顏色,星星的顏色取決於它的溫度,紅色星星要比橙色溫度低,橙色要比黃色溫度低,依此類推,直到白色,最後是藍色的溫度最高。由於地球大氣層使星星的亮度閃爍不定,因此地球上人類很難說出它們的真實顏色。