夜空中最亮的星

易川棟

如果問(wèn)你夜空中最亮的星是哪顆，你脫口而出的答案會(huì)是啟明星、織女星，還是北極星？要科學(xué)地回答這個(gè)問(wèn)題，以下幾個(gè)天文學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，需要了解—下。

夜

我們通常對(duì)于“夜”的理解為太陽(yáng)落下后到第二天太陽(yáng)升起前的這段時(shí)間，或者天黑之后即為“夜”，與“晝”相對(duì)應(yīng)。但是，由于太陽(yáng)光被高層大氣層散射，在日落和日出前的一段時(shí)間內(nèi)，低層大氣和地表仍然清晰可見(jiàn)，并不會(huì)馬上進(jìn)入伸手不見(jiàn)五指的黑夜。

對(duì)于這段時(shí)間，天文學(xué)上有兩個(gè)專(zhuān)門(mén)的詞來(lái)形容——“晨光始”和“昏影終”，分別對(duì)應(yīng)日出前和日落后，可統(tǒng)稱為“晨昏蒙影”（Twilight）或“曙暮光”。其中又可分為民用、航海及天文晨昏蒙影，分別對(duì)應(yīng)太陽(yáng)中心位于地平線下6°、12°和18°。

民用晨昏蒙影，在早晨開(kāi)始于太陽(yáng)的中心點(diǎn)在地平線下6°，結(jié)束于日出的時(shí)刻；而在黃昏則開(kāi)始于日落，結(jié)束于太陽(yáng)的中心點(diǎn)在地平線下6°。在這個(gè)時(shí)段仍然有足夠的陽(yáng)光，所以有許多的活動(dòng)可以繼續(xù)在戶外進(jìn)行，而不需要人為的光源補(bǔ)助。對(duì)于日常生活來(lái)說(shuō)，在民用昏影終（太陽(yáng)中心落到地平線6°以下）之后就能稱之為夜晚了，這時(shí)候你必須開(kāi)燈才能看清周邊的事物或者繼續(xù)工作。

當(dāng)太陽(yáng)隨著地球自轉(zhuǎn)繼續(xù)往下落，進(jìn)入航海晨昏蒙影階段，此時(shí)水手們已經(jīng)不再能利用地平線在海上導(dǎo)航，但能利用知名的星來(lái)確認(rèn)視域，并以能看見(jiàn)的地平線作為參考。

天文晨昏蒙影是太陽(yáng)中心的高度在地平線下12°-18°之間，由高層大氣散射進(jìn)入低層大氣的陽(yáng)光。通常，天文晨昏蒙影時(shí)天空不再被太陽(yáng)照亮，并且黑暗得使所有肉眼可以看見(jiàn)的天體得以逐一呈現(xiàn)。天文學(xué)上所說(shuō)的夜晚，通常指天文昏影終到天文晨光始的這段時(shí)間，類(lèi)似于星云和星系這些黯淡與擴(kuò)散的目標(biāo)也需要在天文昏影終之后才能進(jìn)行觀測(cè)。

星

我們平時(shí)在討論“夜空中最亮的星”這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，思維定式會(huì)讓你只關(guān)注分布在夜空中的點(diǎn)點(diǎn)繁星，而忘記了天邊那輪皎潔的明月也是一顆名副其實(shí)的星星。

在天文學(xué)中，能稱得上星星的天體包括了恒星、行星、矮行星、小行星、天然衛(wèi)星、人造衛(wèi)星等等，若不限定范圍，那么夜空中最亮的星非月亮莫屬，因?yàn)樵铝潦堑厍虻奶烊恍l(wèi)星，且“月明星稀”——由于月亮的亮度太高，使得平時(shí)明亮的星星看起來(lái)黯淡無(wú)光，而那些原本就不怎么亮的星星在滿月之夜通常會(huì)看不見(jiàn)。如果不限定時(shí)間為“夜晚”，那么天空中最亮的星無(wú)疑是太陽(yáng)，因?yàn)樘?yáng)是離我們最近的恒星啊。

亮度分級(jí)

天文學(xué)上對(duì)星星的亮度進(jìn)行了統(tǒng)一劃分，我們稱之為“視星等”（apparent magnitude）。

最早對(duì)星星按亮度進(jìn)行劃分的是古希臘天文學(xué)家喜帕恰斯，他將自己編制的星表中的1022顆恒星按照亮度劃分為6個(gè)等級(jí)，即1等星（最亮）到6等星（最暗）。到了1850年，英國(guó)天文學(xué)家普森發(fā)現(xiàn)1等星要比6等星亮100倍。根據(jù)這個(gè)關(guān)系，星等被量化為每級(jí)之間亮度相差2.512倍。

但1到6的星等并不能描述當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的所有天體的亮度，因此天文學(xué)家在原本的等級(jí)劃分中引入“負(fù)星等”的概念，并一直沿用至今。按照現(xiàn)有視星等的劃分，牛郎星為0.77，織女星為0.03，天狼星為-1.45，太陽(yáng)為-26.7，滿月為-12.8，金星（即大家常說(shuō)的啟明星）最亮?xí)r為-4.89。

因?yàn)橐曅堑仁侨藗儚牡厍蛏嫌^察星體亮度的度量，它實(shí)際上只相當(dāng)于光學(xué)中的照度；因?yàn)椴煌阈桥c地球的距離不同，所以視星等并不能指示出恒星本身的發(fā)光強(qiáng)度。

與此同時(shí)，視星等還要考慮星體本身亮度與到地球的距離等多重因素，因此也會(huì)出現(xiàn)距離地球近的星體視星等不如距離遠(yuǎn)的星體的情況，比如巴納德星（9.54等）距離地球僅6光年，卻無(wú)法被肉眼所見(jiàn)。

另外，宇宙中大量的星際塵埃會(huì)減弱一部分星光，甚至使得一些原本能為肉眼所見(jiàn)的恒星變得再也無(wú)法用肉眼看見(jiàn)，例如銀河系中心附近的手槍星。而隨著某些星體自身的演化，與地球距離的變化，月亮的陰晴圓缺以及地球上不同地區(qū)光污染的嚴(yán)重程度不一，視星等只能作為一個(gè)相對(duì)值來(lái)參考，而不是絕對(duì)不變的數(shù)值。

回到本文最開(kāi)始的那個(gè)問(wèn)題，在不限定范圍的情況下，夜空中最亮的星是滿月時(shí)的月亮（天然衛(wèi)星），往后依次是新月時(shí)的金星（行星）、木星（行星）、火星（行星）、天狼星（恒星）、大角（恒星）、織女一（恒星）。