​南门二星系（南门二是全天最著名的三合星）

南门二星系（南门二是全天最著名的三合星）

在满天星斗中，大部分恒星都离我们有几百甚至几千光年之远。可以说，我们现在看到的星星的光，都是它们在好几千年前的样子。那么，诸天星宿中是否存在我们太阳系的近邻？

著名科幻作家刘慈欣笔下的《三体》，就描述了一个距离我们仅四光年之远的三体文明。大刘的想象并非空穴来风，这一个存在着高等智慧生命的三合星系统的原型，就是南门二。

在南半球的南十字星座附近，有两颗非常明亮的一等大星。它们属于半人马星座，代表半人马的两只马前蹄，它们也是这个星座中最亮的两颗星（图一）。其中最亮的一颗，是距离我们太阳系最近的恒星系统—南门二。而南门二也因其作为南十字星座最外围的指引星而闻名。

图一：右边是壮观的南十字星座，左边是半人马星座中最亮的南门二和马腹一

南门二是全天最著名的三合星，其中最亮的主星是全天第四亮星，其亮度仅次于天狼星，老人星和大角星。但因为它的伴星也比较亮，而这两颗星又离得太近，以至于人的肉眼几乎分辨不出这是两颗星。而这两颗星的亮度合起来超过了大角星。因此人们习惯上把南门二列为全天第三亮星。

为了方便区分，我们把这三颗星称为南门二A，B和C。A为主星，B和C为伴星。

其中，南门二C距离我们只有4.24光年（图二）。南门二C是距离我们最近的恒星，我们习惯称呼它为“比邻星”。可即便离我们这么近，人类历史上最快的飞行器美国太阳神2号，都要花上18000多年才能飞到。

图三：南门二主星离太阳4.3光年，比邻星4.2光年。

比邻星是颗黯淡的红矮星，质量只有太阳的八分之一。它的发光能力极其弱，以至于它距离我们如此之近，人的肉眼也无法看到它。

南门二A和B，一对类太阳主序星（图三）。它们的质量，大小，颜色，都和太阳非常相似。其中A的质量为太阳质量的1.14倍，B的质量为太阳质量的0.92倍。距离太阳4.37光年。这两颗星相互围绕公转，离得很近。而比邻星离这两颗星非常远，呈现出一个非常偏心的椭圆/双曲线轨道（图四），绕着这两颗星公转。

图三：A星＞太阳＞B星＞比邻星，不过南门二AB和太阳的确长得很像同胞兄弟。

图四：南门二三合星

因为比邻星的质量，大小，都和南门二AB相差甚远。加之比邻星离它们较远。因此天文学家普遍认为，南门二A和B是一对在同一片星云里，几乎同时形成的双星。而比邻星是后来被这对双星的引力捕获的。

假设有一颗类地球行星围绕A公转，它离A星1.25个天文单位远（公转周期1.34年，1个天文单元＝1.5亿公里，这是地球到太阳的距离），就能和地球上的温度一样。而如果是绕着B公转，这颗行星只需要离B星0.71天文单位（公转周期0.63年），这相当于金星到太阳的距离。这也可以看出，A星的辐射量明显比B星要更胜一筹。

值得一提的是，如果真有行星绕着A星公转，在夜晚就能欣赏到另一个“太阳”（B星）。这个“小太阳”比满月还要亮170至2300倍。这意味着住在这颗行星上，晚上不用开灯就能四处行走和读书。而且，A和B距离仅23个天文单位，算是比较安全的距离。因此第二个太阳也不会对行星上的气候或光合作用产生负面影响。

而如果我们能飞到南门二的附近观测天空，会发现大部分星座几乎没有任何变化（毕竟和太阳系离得太近了）。当然啦，半人马座的最亮星会消失，而我们的太阳会变成仙后座中的最亮星，一颗视星等为0.5等的黄色恒星。这基本上是最暗的1等星了。太阳将位于仙后座ε的尾部，仙后座的形状会从W变成/\/\/（图五）。

图五：站在南门二附近，会看到仙后星座“尾部”的太阳。

不过，因为天狼星与南河三离太阳和南门二也很近，所以它们会出现在差异较大的方位上。天狼星会成为猎户星座中最亮的星，它距离参宿四只有区区2度，而且比地球上观测到的要黯淡些（-1.2等）。而大角星，北落师门和织女星因为与太阳和南门二离得也比较近，也有微小的移动。

另外，比邻星会成为一颗不显眼的4.5等星，考虑到它距离半人马座α星A及半人马座α星B只有1万2千个天文单位（四分之一光年），这显示出比邻星的发光能力如此之弱。

有趣的是，这三个离我们最近的恒星，还真的有行星围绕。天文学家们发现，B星有一颗行星（图六），但这颗行星离得太近，居然只有0.04天文单位（公转周期3.236日）。要知道离太阳最近的水星也才0.387天文单位，表面温度就已经直逼427℃。而这颗行星的温度已经达到1200~1500°C，因此不可能存在生命迹象。

图六：围绕B星的行星

幸运的是，比邻星周边的一颗行星—比邻星b，刚好就在适宜带上（适合生命出现的距离上）。它离比邻星只有0.05天文单位，只要11天就能绕比邻星转一圈。这颗行星从比邻星接收到的辐射量是地球从太阳接收辐射量的65%。而且它的半径是地球的1.1倍，这意味着它的质量和地球相差不大，极有可能出现生命。

不过，因为离恒星太近，这个行星大概率已经被潮汐锁定了。即：行星的自转周期和绕母恒星公转周期周期完全一致，行星永远以一面对向恒星，就像我们的月球一样。这会导致其中一面永远面向比邻星，而另一面永远在黑暗中。如此极端的气温，生命出现的概率将会大大降低。