北落师门b,索伦之眼中的僵尸行星

　　「北落师门」竟然是一颗恒星的名字。

　　你可以很容易地找到它——总是孤独地悬挂在秋季的南天上，散发着蓝白色的光，四周再也没有别的星星同它一样闪耀，亦是夜空中排名第 17 位的亮星。

　　它作为南鱼座的主星，也叫南鱼座 α，拉丁文名 Fomalhaut 翻译过来是「鱼嘴」，形象地表示了它在南鱼座上的大概位置。

　　下方天边那颗明亮的星星就是北落师门

　　因为如此突出和引人注目，北落师门在我国古代的占星中占据了重要位置：一个国家的军队是否昌盛，出兵打仗能否顺遂，国家是否安宁昌盛，都可以通过观察它而占卜得出。

　　北落师门一星，在羽林西南。北者，宿在北方也；落，天之籓落也；师，众也；师门，犹军门也。长安城北门曰北落门，以象此也。

　　《晋书·天文志》

　　通俗解释起来，「师门」即军门，「北」则是方位，「落」是指战场上那些藩落篱笆等防御设施。

　　汉代长安城的北门就叫做「北落门」，其意义就是来源于这颗星星。

　　三星系统里的行星

　　坐落在太阳系外的北落师门已知有一颗伴星，北落师门 b，距离地球大约 25 光年。

　　太阳系外，是如何遥远的一个概念？

　　2013 年 9 月 12 日，NASA 确认，经过 36 年的飞行，1977 年（也是《星球大战》上映的那一年）发射的旅行者 1 号已经离开太阳系，成为首个离开太阳系的人造物体。

　　1990 年 2 月 14 日，已经到达太阳系边缘的旅行者 1 号回望地球，拍摄了这张著名照片「暗淡蓝点」，那颗几乎不可见的小光点就是地球

　　彼时，这架以每小时约 6.15 万公里的速度远离地球的探测器，发出的信号需要 17 小时 22 分钟才能到达 NASA 位于帕萨迪纳的喷气推进实验室，已经距离地球 188 亿公里。

　　而 188 亿公里，还不到 1/500 个光年。

　　图 / ESA, NASA, and L. Calcada，艺术家想象的北落师门 b

　　北落师门 b 的天空中不仅有北落师门这一颗恒星，它处在三合星系里，就像三体。

　　三星系统其实在宇宙中并不罕见，通常由一个双星系统加上第三颗恒星组成。这对双星彼此间的距离较近，而它们和第三颗恒星的距离一般较远。行星如果围绕第三颗恒星运行，那么它们间的距离一般不会远太多，也就是说它和那对双星的距离会比较远。

　　主要围绕北落师门运行的北落师门 b 正是如此，它距离北落师门 119 个天文单位（等于 119 个地日间距），距离另外双星则是 57000 个天文单位，相当于 1 光年。

　　因为距离恒星如此遥远，所以拥有三颗太阳的北落师门 b 依然非常寒冷，所在区域温度与海王星相似。

　　艺术家虚构 HD 188753 Ab 卫星上的三星日落

　　僵尸行星

　　而在浩瀚繁星中让北落师门 b 显得与众不同的，不是名字，不是三星系统，而是它在天文学术界里「死而复生」的故事——从而被科学家们取了个吓人的绰号「僵尸行星」。

　　故事要从它的「太阳」北落师门说起。

　　这颗恒星的周围有一大片主要由冰块、尘埃以及石块组成的岩屑盘，还有一条边界鲜明的碎片环，它们组成的画面就像邪恶的索伦之眼。

　　2004 年和 2006 年的哈勃望远镜观测中发现了北落师门 b

　　让科学家们疑惑的是，这个椭圆形的碎片环并没有以恒星为中心，而且有一个比预期更明显的内侧边界。

　　于是，2005 年时科学家们做出了推测： 这片岩屑盘里应该已经诞生了一颗行星，正是这颗行星的引力作用扰动了那条碎片环。

　　2008 年 NASA 释出哈勃望远镜观测的合成照片，天文学家们发现了北落师门 b，他们的推测似乎得到了证实，这个小小光点也成了第一颗在可见光波段被直接拍到影像的系外行星。

　　《魔戒》中的巴拉多塔顶，索伦之眼注视着中土大陆

　　可争议一直持续到了 2012 年。部分天文学家们认为这光点并不是一颗行星，最重要的原因是： 斯皮策红外空间望远镜一直无法探测到该天体的红外信号！一颗在当时被认为有 3 倍木星质量的年轻行星，在红外波段应该比在可见光波段看起来会更加明亮才对，而北落师门 b 却像幽灵一样消失不见了。

　　这个小小光点被天文学家们判了「死刑」，它被认为是一团尘埃，或者根本就是更遥远的一颗与北落师门完全无关的星星。

　　「死而复生」的故事就发生在 2012 年底，天文学家重新研究分析了哈勃望眼镜拍摄的照片，认为那个光点确实是一颗行星，而非一团尘埃；同时对这个光点运行速度和方向所做的最新分析也表明，它的存在能够解释碎片环的许多性质。

　　至于为何在红外波段看不到这颗行星，天文学家认为，这说明行星比先前认为的要小一点，可能不到木星质量的 2 倍。另外，北落师门 b 可能还带着像土星一样的漂亮星环，有个半径约是木星 20~40 倍的拱星盘环绕着它，遮挡着它的红外光芒。

　　土星光环

　　关于北落师门 b 的僵尸故事就这么不咸不淡的结束了吗？当然没有，事情的发展也愈发残酷起来。

　　记得北落师门恒星周围那条清晰可见的碎片环吗，根据科学家对这个怪异星系的最新观测，它比之前预想的要宽得多，而北落师门 b 的不寻常的椭圆轨道使它在长达 2000 年的绕转时间中，很有可能毁灭性地穿越这条巨大的碎片环。

　　艺术家对 HD 115600 周围岩屑盘的想象图，恒星周围的尘埃盘距离它 55 亿至 82 亿公里，位置与太阳系中的柯伊伯带相似

　　在科学家们的推算和预测下，这意味着：如果北落师门 b 的轨道与碎片环位于同一平面，那么大约在 2032 年前后，它将在穿越该碎片环时被尘埃和冰密集轰炸——这会导致北落师门 b 在红外光下亮度明显增加，我们可以观测到这场可怕的灾祸。

　　残骸的撞击将会产生一场巨大的末日袭击，类似于 1994 年苏梅克 - 列维九号彗星撞击木星时的景象：彗星碎片的撞击在木星上留下四个直径几万公里的深坑，释放的总能量为二战时美军投放在广岛的原子弹能量的 10 亿倍，木星的云层留下多年不褪的黑色疤痕，大气层的气流和成分也发生了变化。

　　反之，如果北落师门 b 和碎片环并不位于同一平面，那么随着它离恒星越来越远，将逐渐变得更加暗淡。之后的一千多年间，我们可能再也无法寻找到它的踪迹。

　　哈勃望远镜 2012 年的观测结果

　　对科学家们来说，北落师门是个极其特殊的星系，因为它可以让我们看到太阳系 40 亿年前的样子：行星体系在建立，彗星带在形成，行星可能正在捕获或失去它们的卫星。北落师门的碎片环与我们太阳系边缘的柯伊伯带相似，天文学家们将持续监测北落师门 b 几十年，为的就是目睹行星进入碎片环的情形。

　　到底是壮烈的破坏直至毁灭，还是像幽灵一样悄无声息地消失？无论怎样，关于这颗遥远的、神秘的北落师门 b 的故事，只有等到 2032 年后才能继续了。

　　又或许在此期间，这颗诡异的僵尸行星和这个形状诡谲的星系还会有出乎意料的新变化呢。

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