【新文章】天涯若比鄰

銀河系內上千億顆恆星，最接近地球的是哪一顆呢？答案很簡單，地球是太陽系的行星，最接近地球的當然就是太陽了！

那麼，最接近太陽的星星又是哪顆呢？

唐代詩人王勃在他的《送杜少府之任蜀州》之中寫道：「海內存知己，天涯若比鄰。」現代天文學家也很浪漫，把最接近太陽的恆星稱為比鄰星。

古中國天文學裡，有一顆星星叫做南門二，在現代天文學裡則叫做半人馬座α（α Centauri）。半人馬座α是最接近太陽系的恆星系，因此亦是除太陽以外最接近地球的恆星。現代天文學家透過天文望遠鏡發現，原來南門二是個三星系統，三顆恆星用現代天文學命名法稱為半人馬座α A星、B星及C星。

經典力學有個經典的問題「三體問題」，三個經由重力互相吸引的星體的軌道是不會穩定的。咦，這豈不是很奇怪嗎？太陽、地球、月球也是三個星體、甚至太陽系八大行星是九個星體，太陽系各行星的軌道為什麼會穩定？

答案是：太陽系行星的軌道原來並不穩定！事實上「不穩定」的意思是在數學上沒有解析解（close-form solution），以致該系統長遠下去會趨向混沌。因此，我們要問的不是「穩不穩定」，而是「在多久的時間內能維持穩定」。太陽系能維持長時間穩定的行星軌道，是個天文學難題。

太陽系內除太陽外最重的星體就是木星，因此擾動各大行星的軌道最大貢獻就是來自於木星。不過，即使木星是最重的行星，其質量亦只有太陽的0.09%，而不同研究指木星對地球和其他行星造成的擾動時間尺度各有不同。有些研究指擾動與太陽系年齡相若，因此太陽系能維持穩定。無論如何，事實是太陽系的穩定程度已足以讓地球在過去幾十億年間演化出生命。

而半人馬座α三星系統亦一樣，雖然在數學上最終都會趨向混沌，但因為其三顆恆星的排列，使它們能維持一段相對長時間的穩定軌道——半人馬座α A和B星以約80年的週期互相環繞共同質心轉動，相距介乎11到36天文單位之間，而C星環繞A、B兩星轉動的軌道則約13,000天文單位遠處，公轉週期長達55萬年。因此可以近乎看成是半人馬座α的（A、B星）與（C星）的雙星系統。

而半人馬座α C星在現階段正好位於靠近太陽系的一邊，因此比其餘二星更接近地球，天文學家就引用王勃的詩句，把它稱為比鄰星。比鄰星是一顆暗淡的紅矮星，至今發現了兩顆行星，叫做比鄰星b和比鄰星c，因此也是最接近地球的兩顆太陽系外行星（exoplanet）。

從我們的太陽飛到比鄰星要多久呢？這要看看它距離我們多遠，以及我們飛得有多快。比鄰星離太陽大約4.24光年遠，光年的意思是光線在一年之中走過的距離。所以，如果我們飛得像光一樣快（一秒鐘能夠環繞地球跑差不多八個圈），我們只需要4.24年就可以飛到比鄰星了。

之不過，人類的科技還未進步得足夠在短時間之間把太空船加速至光速。人類所造迄今最快的太空探測器是美國太空總署的柏克太陽探測器（Parker Solar Probe），它的速度達到時速69萬2千公里！試想像用這個速度從香港出發，只需要67秒就能夠抵達美國紐約！然而，相對於時速10億7千9百萬公里的光速，柏克太陽探測器的速度可只能算是「龜速」，需要飛超過5千8百萬年才能抵達比鄰星。

不過，以上計算都是以地球為準的。可是，愛因斯坦發現的相對論告訴我們，當我們的速度越快，相對於靜止不動的其他人，時間就流逝得越慢。如果我們與柏克一起飛往比鄰星，相對於在留在地球上用望遠鏡看著我們的人，我們可以節省0.0001%的時間，即大約比5千8百萬年提早10年就可以到達了⋯⋯

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#微冷 #矮行星冷 冥王星的最大衛星叫什麼名字？你念 Charon，我都念 Charon。　>>>前方浪漫高能注意！<<<
　
大家晚安。如果對希臘神話熟悉的朋友，會知道 Pluto 就是冥王黑底斯Hades 的羅馬盜版。人逝世後，抵達冥府前要通過冥河 Styx，而「卡倫」Charon 則是冥河上的擺渡人，按習俗要付他硬幣作船費。因此推測 ch 應該是希臘字母的 χ (讀開) ，因此冥衛一 Charon 就該念成「卡倫」吧。
　
順帶離題，通用希臘語中，耶穌基督的基督拼成 Χριστός （Christós），簡寫為 Χ，而剛好和拉丁字母 X 都是個叉，後世才會有 Xmas 這個簡寫的。另外「魚」ΙΧΘΥϹ 這個希臘自也是早期基督徒的密語，代表「耶穌基督神子救主」。
　
但同學若實際聽美國天文學與航天工程，也就是 NASA 相關人等的口語上，Charon 總是念成 Sharon「雪倫」。
　
美國人再沒有古典素養，也不會草包成這樣？
　
這其中其實是有個業界秘史：背後有個浪漫故事。而念雪倫反能顯出你的宅度。
　
話說 1978年，美國亞利桑那州旗手鎮，美國國家海軍天文台旗手分站的天文學家吉姆．克里斯提（James 'Jim' Christy）被老闆分派去研究冥王星的反照率曲線。
　
反照率（albedo）指的是太陽系中會自己發光的天體只有太陽，其他天體被觀測到的全都是反射太陽光，albedo 就是陽光被直接反射的比例。從字根看，albedo 可以很俗的翻譯成「白度」，因為 alba 是拉丁語的白。因此語言學上，阿不思 (Albus)．鄧不利多就是鄧老白。潔西卡艾芭 (Alba) 就是白潔西卡。
　
1978 年天文學家已知冥王星的陽光反照率有週期性的變化，也就是顯得一下比較白、一下比較黑。天文學家推論這是出自表面的冰不均勻，加上冥王星自轉，我們在地球就看到它黑臉白臉黑臉白臉......一直翻一直翻。
　
克里斯提就拿出了顯微鏡，仔細的研究冥王星......嘿嘿，暫停，天文學家應該是用天文望遠鏡，怎麼會拿出顯微鏡，科宅你是不是發燒了？
　
不，顯微鏡無誤，因為冥王星距離地球真是 TMD 遠，那亮度肉眼並不能看見。對這些天空中的黝暗小點，天文學家的標準研究方法是用銀底片接收望遠鏡的光線，望遠鏡可以隨著地球自轉而改變方向，使得鏡頭固定追著天上一個定點，極大延長曝光時間。最後才拿出顯微鏡，觀察底片上因曝光而變黑的銀粒子。
　
也就是說在 2006 年美國人發射「新視野號」直直飛去找冥王星玩，2015 年 7 月 14 號新視野號以一萬多公里的超近距離飛過冥王星，拍下本文的附圖那樣清晰的照片的很久很久之前。在地球能看到的最清晰冥王星影像只有底片上一個小黑點。
　
1978 年 6 月，克里斯提先生也很擔心自己是不是發燒了——因為他看到了奇怪的東西：冥王星的旁邊有個小凸起。而且每個月在不同的位置。
　
是的，他首次看到了繞著冥王星公轉的冥衛一，用的是望遠鏡加上顯微鏡這麼含辛茹苦的方法。真相大白，週期性的明暗變化其實主要是冥衛一，這顆表面積有冥王星表面積的 1/4 的巨大衛星在反射陽光所致。
　
吉姆．克里斯提雖然是個公務員般朝九晚五薪情固定的天文學家，但他有顆浪漫的心，總是和老婆說：我總有一天要把寶貝你的名字放到天上去。吉姆的賢內助的名字叫夏琳 Charlene 在家族裡暱稱叫小夏 Char。
　
問題是，發現天體的天文學家雖然有首先建議命名的權利，但是行星和衛星照規定是不能用人名命名的，必須從神話中選——另外，彗星、小行星、天體上的地形特徵倒是可用人名命名。
　
克里斯提先生拿出了他的天文學家好幫手：《希臘羅馬神話詞典》開始翻。在看到「卡倫（Charon），冥河擺渡人」這行字時他的眼角浮現笑意，他想出一招大曲球，極限的擦邊球，那就是建議一個神話名字，但是讀成他老婆的名字。
　
所以講到這，大家知道規則是人訂的，隨人解讀應用與誤用XD 從此天文學家分成兩派，一派嚴格跟隨希臘神話念法，一派尊重發現者的古靈精怪創意。寫成 Charon，讀成 Charon 嚕。
　
我們下次見！by 科宅