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類太陽恆星

類太陽恆星（Sun-like Star），相似的名稱還有類日恆星、太陽型恆星、太陽相似體、孿生太陽等，是與太陽特別相似的那些恆星，而孿生太陽比太陽相似體更像太陽，而太陽型恆星與太陽的相似度不如太陽相似體。觀察這些恆星能對我們的太陽瞭解更多，特別是這些恆星與行星的適居性，是相當重要的。

中文名: 類太陽恆星
外文名: Sun-like Star

別名: 類日恆星、太陽型恆星
Solar analog^[5]
分類: 恆星

類太陽恆星分類

這三種類型的定義反映出天文學在觀測技術上的演變。起初，太陽型恆星的定義只是與太陽最接近與相似的恆星。然後，更加精確和改善的觀測技術考慮到幾個關鍵的細節，像是温度，使得太陽相似體是與太陽更為相似的恆星。在之後，持續提升的精確度和技術上的改良，孿生太陽是與太陽幾乎完全一樣的恆星。

考慮到相似於太陽的檢測導出量－像是温度，是由色指數導出的－相較之下，只有太陽是温度能正確被測定的恆星。對不同於太陽的恆星，就不會進行交叉的比對。^[1]

類太陽恆星太陽型恆星

這些恆星與太陽的相似範圍是很寬鬆的，它們都是B-V色指數在0.48至0.80之間的主序星，太陽的B-V色指數是0.65。

另一種説法是，依據光譜類型的定義來界定，像是F8V到K2V，對應於B-V色指數在0.50至1.00之間。

大約有10%的恆星適合這樣的定義，因此太陽型恆星的名單是非常廣泛的。

太陽型恆星顯示它們的自轉速率和色球活動（如鈣的H和K線的發射）與日冕活動（例如X射線輻射）之間有高度的相關性。當太陽型恆星因為主序星生命期中的磁製動而降低自轉速率，這些也與年齡有粗略的相關性。Mamajek和Hillenbrand(2008)曾經以它們的色球活動為基礎（通過衡量鈣的H和K發射譜線）估計距離在16秒差距內的108顆太陽型（F8V—K2V）主序恆星的年齡。^[2]

太陽型恆星列表
名稱	赤經(J2000.0)	赤緯(J2000.0)	距離(光年)	恆星光譜	表面温度(K)	金屬丰度(dex)
天苑四	03^h 32^m 55.8^s	−09° 27′ 29.7″	10.5	K2V	5,153	−0.11
天倉五	01^h 44^m 04.1^s	−15° 56′ 15″	11.9	G8V	5,344	–0.52
波江座40A	04^h 15^m 16.3^s	−07° 39′ 10″	16.5	K1V	5,126	–0.31
波江座82 G.	03^h 19^m 55.7^s	−43° 04′ 11.2″	19.8	G8V	5,338	–0.54
孔雀六	20^h 08^m 43.6^s	−66° 10′ 55″	19.9	G8IV	5,604	+0.33
HR 7722	20^h 15^m 17.4^s	−27° 01′ 59″	28.8	K2V	5,166	−0.04
格利澤86A	02^h 10^m 25.9^s	−50° 49′ 25″	35.2	G9V	5,163	−0.24
奎宿增三	00^h 39^m 21.8^s	+21° 15′ 02″	36.1	K0V	5,129	+0.19
御夫座V538	05^h 41^m 20.3^s	+53° 28′ 51.8″	39.9	K1V	3,500–5,000	−0.20
HD 14412	02^h 18^m 58.5^s	−25° 56′ 45″	41.3	G5V	5,432	−0.46
HR 4587	12^h 00^m 44.3^s	−10° 26′ 45.7″	42.1	G8IV	5,538	0.18
HD 172051	18^h 38^m 53.4^s	−21° 03′ 07″	42.7	G5V	5,610	−0.32
天紀增十三	17^h 20^m 39.6^s	+32° 28′ 04″	46.9	G0V	5,662	−0.37
HD 196761	20^h 40^m 11.8^s	−23° 46′ 26″	46.9	G8V	5,415	−0.31
豺狼座ν²	15^h 21^m 48.1^s	−48° 19′ 03″	47.5	G4V	5,664	−0.34

參考資料：^[5]

類太陽恆星太陽相似體

這些恆星是在光度計的測量下與太陽相似，有以下的性質：

與太陽的温度差異在500 K以內（大約在5，200至6，300K）
金屬量在太陽的50—200% Solar，意味着這些恆星的原行星盤有類似於太陽的塵埃數量，可以讓行星形成。
沒有靠近的伴星（軌道週期十天或更短），因為這樣的伴星會激化恆星的活動。

太陽相似體列表
名稱	赤經(J2000.0)	赤緯(J2000.0)	距離(光年)	恆星光譜	表面温度(K)	金屬丰度(dex)
南門二A	14^h 39^m 36.5^s	−60° 50′ 02″	4.37	G2V	5,847	+0.24
南門二B	14^h 39^m 35.0^s	−60° 50′ 14″	4.37	K1V	5,316	+0.25
宗人四A	18^h 05^m 27.3^s	+02° 30′ 00″	16.6	K0V	5,314	−0.02
天廚二	19^h 32^m 21.6^s	+69° 39′ 40″	18.8	K0V	5,297	−0.20
王良三A	00^h 49^m 06.3^s	+57° 48′ 55″	19.4	G0V	5,941	−0.17
婁宿增三	01^h 42^m 29.8^s	+20° 16′ 07″	24.4	K1V	5,242	−0.04
常陳四	12^h 33^m 44.5^s	+41° 21′ 27″	27.4	G0V	5,930	−0.30
室女座61	13^h 18^m 24.3^s	−18° 18′ 40″	27.8	G5V	5,558	−0.02
鳥喙六	00^h 20^m 04.3^s	–64° 52′ 29″	28.0	F9.5V	5,956	−0.14
司怪四A	05^h 54^m 23.0^s	+20° 16′ 34″	28.3	G0V	5,902	−0.16
周鼎一	13^h 11^m 52.4^s	+27° 52′ 41″	29.8	G0V	5,970	−0.06
HR 4523 A	11^h 46^m 31.1^s	–40° 30′ 01″	30.1	G5V	5,629	−0.29
下台增一	11^h 41^m 03.0^s	+34° 12′ 06″	31.1	G8V	5,483	−0.12
HR 4458 A	11^h 34^m 29.5^s	–32° 49′ 53″	31.1	K0V	5,629	−0.29
HR 511	01^h 47^m 44.8^s	+63° 51′ 09″	32.8	K0V	5,333	+0.05
山案座α	06^h 10^m 14.5^s	–74° 45′ 11″	33.1	G5V	5,594	+0.10
網罟座ζ¹	03^h 17^m 46.2^s	−62° 34′ 31″	39.5	G3–5V	5,733	−0.22
網罟座ζ²	03^h 18^m 12.8^s	−62° 30′ 23″	39.5	G2V	5,843	−0.23
巨蟹座55	08^h 52^m 35.81^s	+28° 19′ 51″	40.3	G8V	5,235	+0.25
HD 69830	08^h 18^m 23.9^s	−12° 37′ 56″	40.6	K0V	5,410	−0.03
HD 10307	01^h 41^m 47.1^s	+42° 36′ 48″	41.2	G1.5V	5,848	−0.05
HD 147513	16^h 24^m 01.3^s	−39° 11′ 35″	42.0	G1V	5,858	+0.03
九斿七	04^h 47^m 36.3^s	−16° 56′ 04″	43.3	G3V	5,868	+0.02
天大將軍六A	01^h 36^m 47.8^s	+41° 24′ 20″	44.0	F8V	6,212	+0.13
HD 211415 A	22^h 18^m 15.6^s	–53° 37′ 37″	44.4	G1–3V	5,890	−0.17
天牢三	10^h 59^m 28.0^s	+40° 25′ 49″	45.9	G1V	5,954	+0.06
天苑增三A	03^h 12^m 04.3^s	−28° 59′ 21″	46.0	F6V	6,275	−0.19
巴增一A	15^h 44^m 01.8^s	+02° 30′ 55″	47.9	G5V	5,636	−0.03
HD 84117	09^h 42^m 14.4^s	–23° 54′ 56″	48.5	F8V	6,167	−0.03
HD 4391	00^h 45^m 45.6^s	–47° 33′ 07″	48.6	G3V	5,878	−0.03
內平增九	10^h 01^m 00.7^s	+31° 55′ 25″	49.1	G3V	5,741	+0.20
鳳凰座ν	01^h 15^m 11.1^s	–45° 31′ 54″	49.3	F8V	6,140	+0.18
飛馬座51	22^h 57^m 28.0^s	+20° 46′ 08″	50.9	G2.5IVa	5,804	+0.20

參考資料：^[5]

類太陽恆星孿生太陽

這些恆星與太陽更為相似，有以下的性質：

與太陽的温度差異在50K以內（大約在5720至5830K）。
金屬量在太陽的89—112% （± 0.05 dex），意味着原行星盤幾乎與行星形成所需要的總量完全一致。
沒有恆星級的伴星，因為太陽本身是孤獨的。
與太陽的年齡差異少於10億年（大約35億至56億）。

孿生太陽列表
名稱	赤經(J2000.0)	赤緯(J2000.0)	距離(光年)	恆星光譜	表面温度(K)	金屬丰度(dex)
罰一	16^h 15^m 37.3^s	–08° 22′ 06″	45.1	G2Va	5,790	−0.03
HD 9986	01^h 37^m 40.9^s	+12° 04′ 42″	84	G2V	5,785	+0.09
HD 150248	16^h 41^m 49.8^s	–45° 22′ 07″	88	G2	5,750	−0.04
HD 164595	18^h 00^m 38.9^s	+29° 34′ 19″	91	G2	5,810	−0.04
HD 195034	20^h 28^m 11.8^s	+22° 07′ 44″	92	G5	5,760	−0.04
HD 117939	13^h 34^m 32.6^s	–38° 54′ 26″	98	G3	5,730	−0.10
HD 138573	15^h 32^m 43.7^s	+10° 58′ 06″	101	G5IV-V	5,760	+0.00
HD 71334	08^h 25^m 49.5^s	−29° 55′ 50″	124	G2	5,770	−0.06
HD 98649	11^h 20^m 51.769^s	–23° 13′ 02″	137	G3	5,770	−0.02
HD 134664	15^h 12^m 10.4^s	–30° 53′ 11″	140	G3	5,810	+0.13
HD 143436	16^h 00^m 18.8^s	+00° 08′ 13″	141	G0	5,768	+0.00
HD 129357	14^h 41^m 22.4^s	+29° 03′ 32″	154	G2V	5,749	−0.02
HD 118598	13^h 38^m 13.7^s	−23° 41′ 20″	160	G2	5,800	+0.02
HD 133600	15^h 05^m 13.2^s	+06° 17′ 24″	171	G0	5,808	+0.02
HD 115382	13^h 16^m 48.4^s	+12° 24′ 56″	176	G1	5,780	−0.08
HIP 11915	02^h 33^m 49.02^s	−19° 36′ 42.5″	190	G5V	5,760	-0.059
HIP 56948	11^h 40^m 28.5^s	+69° 00′ 31″	208	G5V	5,795	+0.02
BD +15 3364	18^h 07^m 18.6^s	+15° 56′ 46″	209	G2	5,785	0.07
HD 197027	20^h 41^m 54.6^s	–27° 12′ 57″	250	G3V	5,723	−0.013
YBP 1194	08^h 51^m 00.8^s	+11° 48′ 53″	2934	G5V	5,780	+0.023

一些其他的恆星有時也會被題為孿生太陽的候選者，尤其是：常陳四（獵犬座β）、雙子座37和天鵝座16B。然而，這三顆的温度和光度都太高了，不能成為真正的孿生太陽。而且，常陳四和天樽增一（雙子座37）的金屬量與孿生太陽相較也都太低。最後，奚仲四B（天鵝座16B）是分離得很遠的聯星系統，並且要做為孿生太陽，年齡也太大了（至少已有70-80億歲）。常陳四比較適合歸類在前述的太陽相似體。^[5]

類太陽恆星宜居性

孿生太陽另一種定義的方式為"適居恆星"（habstar）－一顆被認為特別適合類似地球行星存在的恆星，被考慮的包括質量、年齡、金屬量、可變性和鄰近的伴星。

這需要恆星在主序期停留的時間至少在30億年以上，質量不能超過1.5倍的太陽質量，對應到最熱的光譜型態為F5V。這樣的恆星，絕對星等可以達到2.5等，或是太陽的8.55倍。

在理想的情況下，非變異性是指變異性低於1%，但在實際上達到3%依然是可接受的範圍內。一顆恆星的宜居帶會由於伴星與軌道的離心率，造成輻照度的變異，也是一個問題。

在聚星系統中的類地行星，由於含有三顆或更多恆星的系統，是不可能有長期穩定的軌道。在聯星系統中，穩定的軌道是兩種型式之一：S型（衞星或是拱星）軌道是環繞其中一顆恆星；和P型（行星或聯星）軌道，環繞着整個聯星系統。離心木星也可能干擾適居帶中的行星軌道。

金屬量至少是太陽的40%（[Fe/H]=-0.4）是形成類似地球的行星所必要的條件。高金屬量與熱木星的形成有着密切關聯性，但這與生命無絕對的關係。像是一些氣體巨行星最終有環繞着自己的軌道適居帶，也可能有類似地球的衞星。^[3]

類太陽恆星消亡過程

類太陽和大質量恆星的生命週期

類似太陽這樣的恆星，死亡是美麗而平靜的。它會在很短的時間內產生絢麗輝煌的氣體星雲。當這類恆星耗盡核心中的氫時它開始在核心周圍的，薄殼層裏進行氫聚變，而核心就像蛋黃一樣被包裹在殼層中。在殼層裏，燃燒的氫釋放出能量，會加熱恆星的外層，使它發生膨脹。之後恆星便成為一顆紅巨星恆星的外層膨脹得越來越厲害，最後被完全吹走，留下熾熱、垂死的核。這個核稱為白矮星。它照亮了周圍的氣體，形成發光的星雲，然後將成為新一代恆星的誕生地這些過程大約要萬年的時間慢慢演變，直到稀薄得無法看見。白矮星也逐漸變得冰冷而暗淡，最終成為一顆冰冷的黑矮星。^[4]

（圖片“類太陽和大質量恆星的生命週期”的參考資料：^[6] ）

參考資料

1. Solar-Type Stars: Basic Information on Their Classification and Characterization ．天文信息摘要[引用日期2019-12-07]
2. Improved Age Estimation for Solar-Type Dwarfs Using Activity-Rotation Diagnostics ．康奈爾大學[引用日期2019-12-07]
3. Target Selection for SETI: 1. A Catalog of Nearby Habitable Stellar Systems ．康奈爾大學[引用日期2019-12-07]
4. （美）戴維·A.阿吉拉作者；（美）克里斯丁·普蘭姆，（美）帕特西亞·丹尼爾斯特約作者．李太東譯,美國國家地理認識我們的宇宙行星、恆星、星系：安徽少年兒童出版社，2012.08：第106頁
5. Solar analog - Infogalactic: the planetary knowledge core ．Infogalactic[引用日期2021-08-29]
6. Imagine the Universe! The Formation of Stars and Protoplanetary Systems ．nasa[引用日期2022-02-14]

類太陽恆星的概述圖（2張）

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1 分類: 1.1 太陽型恆星; 1.2 太陽相似體; 1.3 孿生太陽
2 宜居性
3 消亡過程