經歷瞭在外人看來的六年半的旅途後，我們來到瞭巴納德星身邊。（南門二與巴納德星的距離大約是6.47光年）

巴納德星

“現在我們距離我們的傢——地球大約有5.96光年。與比鄰星一樣，巴納德星也是一顆紅矮星。”巴納德星，英文名叫Barnard's star，意為巴納德的星星，它的光譜類型為M4V。巴納德星的質量大約是太陽質量的14%，而半徑隻有太陽的15-20%。這顆星星是在1916年被美國天文學傢愛德華·愛默生·巴納德發現的，為紀念巴納德，於是就以他的名字命名瞭這顆距離我們的太陽系第二近的恒星。（ps：南門二這個三合星系統暫時看作是一顆叭，這樣也好記）

“這是一顆比我們的太陽古老的多的恒星，它的年齡可能在70億歲至110歲之間。但是由於它是一顆紅矮星，所以它的壽命會很長很長。”

巴納德星比比鄰星稍微亮一點，絕對星等是13.22（這比比鄰星的15.49要亮大約8倍），但是我們在地球上依然無法用肉眼看到它，因為它對於地球的視星等是超過裸眼極限的9.54。如果把它放到太陽的位置，我們在地球上看到的巴納德星視星等也僅有-18.35，相當於在80天文單位以外看太陽（這個距離要比冥王星的軌道還要遠上差不多一倍）。

巴納德星

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絕對星等

因為恒星與我們的距離遠近不一，所以單純依靠視星等並不能衡量一顆恒星它真實的發光本領。就比如說天狼星是在我們看來夜空中最亮的恒星，但是它距離我們僅有8.6光年。而天津四的視星等在1.25，在一等星裡排倒數第三，僅比十字架三和軒轅十四亮，但是它與我們有著大約1500光年的距離，所以它本身的發光能力要比天狼強瞭不知道多少倍。

為衡量一顆恒星的真實發光能力，我們引入瞭絕對星等的概念。絕對星等是假定把恒星放在距離地球10秒差距（32.6光年）的地方測得的恒星的亮度，這就相當於把恒星都放到同樣遠的位置去看，它們的發光能力就可以被很直觀的比較出來。（關於秒差距的概念，可以戳這裡。我在裡邊簡單提到過“秒差距”是如何定義的）

不過這樣定義出來的是一顆恒星的絕對視星等，也就是在可見光波段恒星的發光能力。而如果要衡量一顆恒星在所有波段的總光度，我們就要用絕對熱星等這一概念。

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“巴納德星到瞭，我們將會與巴納德星同步軌道上的空間站對接，近距離觀看巴納德星。對於我們的地球來說，巴納德星是自行最大的恒星。”

我們知道，宇宙中的恒星的位置其實並不“恒”，它們也在不停地運動，並且速度要比我們想象中快得多。我們可以把它們運動的速度進行一個分解，分解為與我們的視線一致的和垂直於我們視線的兩個方向。其中這個與我們視線一致的方向我們稱之為徑向速度，我們可以通過其光譜譜線的藍移或者紅移來判斷一顆恒星是正在靠近我們還是逐漸遠離我們。而垂直與這個方向的速度，我們就稱之為自行。自行是一顆恒星在天球上運動速度的體現，其單位為角秒/年。

就是這麼個意思

巴納德星的自行達到瞭10.3角秒/年，這是個什麼概念？在地球上看，滿月的視直徑大約在33角分左右，可能會因為月球與地球的距離不同而稍微有點變化。而巴納德星在天球上大約每190年左右就會移動一個月面的距離，這對於恒星來說已經是個很大的移動幅度。如果一直按照這樣的速度一直運動下去，巴納德星在天空中的位置可以參考下邊這個圖片。

今天、1000年後、2000年後、10000年後的巴納德星位置對比

並且，巴納德星的徑向速度是已經被我們所測得的，大約是每秒106.8公裡或每秒110.8公裡。（前一份數據來源於SIMBAD，後一份數據來源於ARICNS）由於巴納德星的光譜譜線有著典型的藍移特征，所以巴納德星正在逐漸靠近我們的太陽系。在大約7800年後，它會運動到最接近太陽系的位置，屆時它與太陽系的距離會是比現在的比鄰星還要近的3.8光年左右。（不過由於南門二系統也在逐漸靠近太陽系，所以那時的巴納德星依然沒有比鄰星靠近我們。並且這個時候我們依然不可能用肉眼看見它，它距離我們最近的時候的視星等是8.5等）

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如果在巴納德星上看太陽，我們的太陽會在哪裡？

如果我們在巴納德星附近向天空中望去，我們的太陽將會位於麒麟座與獵戶座的交界處，在這裡找到太陽並不是一件很困難的事情，因為我們隻需要找到獵戶座的腰帶三星，往左下延長一點就能找到太陽。因為獵戶座的眾多亮星距離我們鄰近的宇宙空間都很遠，所以這一路上我們看到的獵戶座的形狀都不會有太大的變化。這裡的太陽是一顆視星等在1.1等的亮星，和我們在地球上看到的北河三亮度差不多。所以這裡的獵戶座附近的天區會因為加入瞭我們的太陽而變得更加明亮。（我們在太陽系內看不到巴納德星，而我們在巴納德星上卻可以很容易地找到我們的太陽。事實上，太陽的光度在我們已知的銀河系的恒星中絕對可以排到前10%）

巴納德星上看到的太陽

而如果在巴納德星上看南門二，南門二會離開半人馬座，進入船尾座天區。（所以這裡就不存在“南門雙星”啦，馬腹一距離我們一路上經過的恒星都很遠，所以它依然還在半人馬座那裡，並且成為半人馬座裡的最亮星）由於南門二與巴納德星有著大約6.47光年的距離，這裡的南門二的亮度在0.89等左右，比太陽要稍微亮一些，但是不如我們在地球上看到的南門二。

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“我們可以看到巴納德星的周圍存在著一顆行星——巴納德星b。由於這顆行星的表面十分寒冷，所以我們就不登陸瞭。”

很久之前，就有人猜測巴納德星有兩顆巨行星，質量可能和木星不相上下。但是通過幾十年的觀測，這兩顆可能存在的行星都沒有被證實。直到上世紀90年代，天文學傢們通過哈勃望遠鏡的測量仍未發現這兩顆行星的蹤跡。但是到瞭2018年，以Ribas為首的研究團隊通過跨越瞭18年的觀測資料確認瞭巴納德星b的存在。與之前人們的猜想不同，巴納德星b並不是一顆巨行星，而是一顆“超級地球”。

這顆“超級地球”的質量約為地球的3.2倍，半徑約為地球的1.37倍，與母星的平均距離大約在0.4個天文單位，大約每233天會繞著巴納德星公轉一周。我們可以根據這些條件算出來在這顆行星上看到的巴納德星的視星等大約在-20.34左右，這與在天王星上看到的太陽亮度差不多。這導致這顆行星的表面溫度很低，隻有-170℃，所以基本可以斷定這上邊是沒有生命存在的。（不過如果這顆行星的地熱活動很豐富的話，說不定可能會有生命在該行星的地下生存？）

巴納德星b上的環境想象圖

超級地球

在一般情況下，超級地球隻以質量作為判定條件，而溫度、成分、軌道參數、適居性或星球環境等條件則不包括在內，超級地球質量上限普遍認為地球質量的10倍（約天王星質量的69%）。一些學者進一步指出，在超級地球定義上應該增加是否有顯著的大氣層；或是不但具有大氣層，還有固態表面；或是像海洋行星一樣有著廣大的海洋且有一層大氣層覆蓋其上，這種類型的行星目前未在太陽系內被發現。若系外行星超過地球質量10倍的上限，依照其是否由巖石、冰、或是氣體組成成分，確定該行星是否為類地行星或是氣態巨行星。

“旅客們準備好，我們要繼續出發瞭。下一站，獅子座沃爾夫359。”