Самая близкая к звезде планета. Какая к нам ближайшая звезда

Белые пятна в космосе

Космос – огромное пространство, состоящее из множества галактик, звезд, пыли и других небесных объектов. Издавна людей интересовало не только то, что происходит на планете, но и за ее пределами. Так, космическое пространство является предметом постоянного изучения и местом открытий ученых по всему миру.

В астрономических знаниях на данный момент очень много белых пятен. Например, доподлинно неизвестно, какая она – самая большая звезда во Вселенной . Сведения постоянно менялись, однако сравнительно недавно было выяснено (и считается по сей день), что она расположена в созвездии Большого Пса. Ей дали имя VY. Диаметр ее – 2900000 км! Однако эти факты уже завтра могут оказаться ложными – если будет открыта другая огромная звезда.

Проксима Центавра

С гораздо большей уверенностью можно говорить о том, какая самая близкая звезда к Солнцу. Она получила название Проксима Центавра. Ее масса составляет 1/7 от массы Солнца, которая составляет примерно 1,9*1030 кг.

До 1915 года самой близкой к нам считалась Альфа Центавра. Однако на пороге второй четверти 20 века английским астрономом Робертом Иннесом была обнаружена Проксима Центавра.

Исходя из того, какое расстояние межу нашей планетой и Солнцем (около 150 млн км), и учитывая, что от Солнца до звезды Проксима Центавра оно примерно в 270 тысяч раз больше, нетрудно определить, насколько огромен путь от нас до звезды, расположенной ближе всего к Солнечной системе.

Вспыхивающая звезда

Проксима Центавра является вспыхивающей звездой. Это значит, что время от времени ее яркость – сильнее, чем обычно. Этот факт был установлен Харлоу Шелли, астрономом из Америки, в 1951. Но если быть более точными, то самая близкая звезда к Солнцу является переменно вспыхивающей, как и практически все красные карлики (то есть относительно холодные звезды небольших размеров).

Согласно исследованиям, эта звезда вращается вокруг Альфа Центавры с периодичностью, равной полумиллиону лет. Одновременно с этим вокруг нее не обнаружено вращающихся планет. Кроме этого, любопытно, что Проксима Центавра излучает очень мало энергии.

С древних времен человек обращал свой взгляд в небо, где видел тысячи звезд. Они завораживали его и заставляли думать. С веками знания о них накапливались и систематизировались. А когда стало ясно, что звезды - это не просто светящиеся точки, а реальные космические объекты огромной величины, у человека появилась мечта - полететь к ним. Но сначала надо было определить, как далеко они находятся.

Самая близкая звезда к Земле

С помощью телескопов и математических формул ученым удалось рассчитать расстояния до наших (исключая объекты Солнечной системы) космических соседей. Итак, какая звезда самая близкая к Земле? Ею оказалась маленькая Проксима Центавра. Она входит в тройную систему, расположенную на расстоянии примерно чуть более четырех световых лет от Солнечной системы (стоит отметить, что астрономы чаще пользуются другой единицей измерения - парсеком). Ее и назвали proxima, что на латинском означает «ближайшая». Для Вселенной это расстояние кажется ничтожным, но при современном уровне космического кораблестроения, чтобы достичь ее, потребуется не одно поколение людей.

Проксима Центавра

На небе эту звездочку можно увидеть только в телескоп. Она светит слабее Солнца примерно в сто пятьдесят раз. По размерам она тоже значительно уступает последнему, да и температура ее поверхности в два раза меньше. Астрономы считают эту звезду и существование планет вокруг нее вряд ли возможно. А потому и лететь туда не имеет смысла. Хотя тройная системы уже сама по себе заслуживает внимания - во Вселенной подобные объекты не очень распространены. Звезды в них обращаются одна вокруг другой по причудливым орбитам, а бывает, что и «пожирают» соседа.

Дальний космос

Скажем пару слов и о самом отдаленном из обнаруженных на данный момент объекте во Вселенной. Из видимых без применения специальных оптических устройств - это, без сомнения, Туманность Андромеды. Ее яркость примерно соответствует четвертной величине. И самая близкая звезда к Земле этой галактики находится от нас, по расчетам астрономов, на расстоянии в два миллиона световых лет. Умопомрачительная величина! Ведь мы видим ее такой, какой она была два миллиона лет назад - вот как просто оказывается заглянуть в прошлое! Но вернемся к нашим «соседям». Самая близкая к нам галактика - это карликовая, которую можно наблюдать в созвездии Стрельца. Она так недалека от нас, что ее практически поглощает! Правда, лететь до нее все равно придется восемьдесят тысяч световых лет. Вот такие расстояния в космосе! О Магеллановом Облаке и говорить не стоит. Этот спутник Млечного Пути отстает от нас почти на 170 миллионов световых лет.

Самые близкие звезды к Земле

Относительно недалеко от Солнца находится пятьдесят одна Но мы перечислим только восемь. Итак, знакомьтесь:

1. Уже упомянутая выше Проксима Центавра. Расстояние - четыре световых года, класс М5,5 (красный или коричневый карлик).
2. Звезды Альфа Центавра А и Б. Они удалены от нас на 4,3 световых года. Объекты класса D2 и K1 соответственно. Альфа Центавра - еще и самая близкая звезда к Земле, по температуре похожая на наше Солнце.
3. Звезда Барнарда - ее еще называют "Летящая", потому что она двигается с большой (по сравнению с другими космическими объектами) скоростью. Расположена на расстоянии 6 световых лет от Солнца. Объект класса М3,8. На небе ее можно найти в созвездии Змееносца.
4. Вольф 359 - находится на расстоянии 7,7 световых лет от нас. Объект 16-й величины в созвездии Дракона. Класс М5,8.
5. Лаланд 1185 - удалена от нашей системы на 8,2 световых лет. Расположена в Объект класса М2,1. Звездная величина - 10.
6. Тау Кита - расположена на расстоянии в 8,4 световых лет от нас. Звезда класса М5,6.
7. Система Сириус А и В - удалена на восемь с половиной световых лет. Звезды класс А1 и DA.
8. Росс 154 в созвездии Стрельца. Расположена на расстоянии 9,4 световых лет от Солнца. Звезда класса М 3,6.

Здесь упомянуты лишь космические объекты, расположенные в радиусе десяти световых лет от нас.

Солнце

Однако, глядя на небо, мы забываем, что самая ближайшая к Земле звезда - это все-таки Солнце. Это центр нашей системы. Без него жизнь на Земле была бы невозможна, да и образовалась наша планета вместе с этой звездой. А потому она заслуживает особого внимания. Немного о ней. Как и все звезды, в основном Солнце состоит из водорода и гелия. Причем первый постоянно превращается в последний. Образуются в результате и более тяжелые элементы. И чем звезда старее, тем больше их накапливается.

По возрасту самая близкая звезда к Земле уже немолода, ей около пяти миллиардов лет. составляет ~2,10 33 г, диаметр - 1 392 000 километров. Температура на поверхности достигает 6000 К. В середине звезды она повышается. Атмосфера Солнца состоит из трех частей: короны, хромосферы и фотосферы.

Солнечная активность значительно влияет на жизнь Земли. Утверждается, что от нее зависят климат, погода и состояние биосферы. Известно об одиннадцатилетней периодичности солнечной активности.

Солнце – основа нашей системы – ближайшая к Земле звезда, которую, в отличие от всех остальных объектов, мы отчетливо видим ясным днем. В ночное же время становятся доступны для наблюдения остальные светила бескрайнего космоса. Количество звезд, наполняющих Вселенную, подсчитать невозможно. Но ближайшие небесные тела, находящиеся в радиусе 16 , ученые обозначили и составили список. В него вошли 57 звездных систем. Некоторые из них – это не одинокие светила, а двойные и тройные звезды, поэтому общее количество небесных тел достигает 64. В перечень внесли и 13 коричневых карликов, ощутимо уступающих остальным объектам по массе.

Только 7 звезд из списка мы можем рассмотреть без помощи оптического усиления – , Альфа Центавра, Эпсилон Эридана, Эпсилон Индейца, Тау Кита, 61 Лебедя. Все они имеют видимую величину в границах от 1,43 до 6,03. Большинство светил относятся к спектральному классу M (красный), их температура составляет 2600-3800 K. Горячие звезды – Сириус A, спектрального класса A (белый), 9940 K и Процион A, класс F (желто-белый), 6650 K. Коричневые карлики, вошедшие в список, относятся к дополнительным спектральным классам L, T, Y. В перечень попали и 4 белых карлика класса D, представляющие довольно редкие объекты в видимом секторе Галактики.

Характеристики Альфа Центавра – ближайшей к Земле звездной системы

Наименьшее расстояние – 4,22 световых года – отделяет нашу планету от , одного из трех элементов звездной системы Alpha Centauri. По своим характеристикам самая близкая к Земле звезда (исключая Солнце) существенно отличается от соседок. Это светило принадлежит к спектральному классу M (красный карлик), а его масса и радиус не превышают 0,1 солнечного. Из-за невысокой температуры – 3042 K – она излучает мало энергии и не обнаруживается невооруженным глазом. Была открыта в 1915 году. Периодические и активные вспышки усиливают светимость звезды. Проксима Центавра и остальную часть родной для нее системы разделяет значительное расстояние, равное 0,21 светового года, поэтому находится ли она на ее орбите, достоверно не выяснено. Если докажут, что Проксима кружится вокруг двойной звезды, тогда ее полный период превышает 500 тыс. лет. Поиски возможных экзопланет около светила были безуспешны, ученые исключают присутствие крупных планет на его орбите.

Два остальные составляющие системы – Альфа Центавра A и Альфа Центавра B – тесно взаимодействуют друг с другом. С Земли они наблюдаются как одна звезда. Расстояние до системы составляет 4,36 световых лет. Объекты причисляются к спектральным классам G и K – это желтый и оранжевый карлики. По своим характеристикам и температуре они схожи с Солнцем, но старше его по возрасту, который достигает 6 млрд. лет. Компонент Центавра A крупнее соседнего, его масса – 1,1, а диаметр – 1,2 солнечных. Показатели Центавра B – 0,9 и 0,86 соответственно. Вращение светил происходит по эллиптической орбите, угол ее наклона составляет 79,2 градуса, их период 79,9 года.

Экзопланеты Альфа Центавра

Поиск планет, входящих в системы ближайших к нам звезд, ведется регулярно. Особое внимание уделяется желтым и красным карликам. Чтобы обнаружить компаньонов около далеких объектов, ученым приходится измерять лучевую скорость звезд при помощи спектрографов, установленных на мощнейших телескопах. Основные исследования проводились двумя независимыми группами: Калифорнийской и Женевской, которые сконцентрировали свое внимание на ограниченном количестве объектов. В их число вошла и Альфа Центавра. Европейские астрономы смогли добиться положительных результатов. В 2012 году, анализируя рекордное количество данных, они сообщили об планеты, названной Альфа Центавра B b. Четкий сигнал, появляющийся с периодичностью в 3,2 дня, обозначил тело массой в 1,13 земной. Экзопланета представлена шаром, разогретым до 1200 градусов. Такая температура держится из-за близкого размещения орбиты к поверхности светила. Ее год составляет чуть больше трех земных суток. Она не попадает в условную зону, где могла бы зародиться жизнь, ее размер в этом случае составляет 0,5-0,9 а. е. от светила.

Дальнейшие исследования и компьютерное моделирование дают надежду на наличие возле Альфа Центавра B второй, более крупной и удаленной планеты, имеющей период вращения в 20,4 дня. По гипотетическим расчетам влияние Центавра A будет сказываться раз в 70 лет. При наличии океанов, ее пустынная поверхность станет гораздо уязвимей.

Звезда Барнарда

Звезда, открытая Э. Барнардом в 1916 году и названная в его честь, причисляется к спектральному классу M. Это – красный карлик. Место его расположения – экваториальное созвездие Змееносца, на расстоянии в 5,96 световых годах от Земли. Маленькое светило существенно уступает нашему Солнцу, достигая по массе и диаметру 0,17 от его значения. Звезду не обнаружить невооруженным глазом, однако, она четвертая от нас по удаленности. «Летящая Барнарда» знаменита проворством собственного движения, которое направлено в сторону нашего Солнца. Однажды она станет к нам ближе, чем Проксима Центавра. Ее скорость является рекордной, за год она проходит 10,36 угловых секунд.

Наличие планет

Калифорнийская группа ученых на протяжении десятилетий прилагает усилия к обнаружению планет в окружении звезды Барнарда, но пока об их существовании нет никаких данных.

Луман 16

Созвездие Паруса, расположенное в Южном полушарии, стало прибежищем двойной системы коричневых карликов, являющихся следующими по удаленности соседями Солнца. Расстояние до Луман 16 составило 6,59 световых лет. Два элемента системы почти одинаковы, их масса составляет 0,4-0,5 солнечной. Период вращения равен двум десятилетиям. Другие тела поблизости от этой двойной звездной системы не обнаружены.

Земному космическому кораблю, отправившемуся в путешествие к нашей ближайшей соседке Проксима Центавра, понадобится 70 тыс. лет, чтобы до нее добраться.

Расстояние между составляющими двойной звезды Альфа Центавра равняется 22 угловым секундам. Они сливаются при взгляде невооруженным глазом, но разделяются при наблюдении даже в простейший телескоп. Угловое расстояние между Центавра A и B не постоянно. В 2010 году оно составляло 6,74 угловых секунд, а к 2016 сократится до 4. Максимальное значение будет наблюдаться в 2056 году.

Среди близких к нам звезд всего лишь 3 относятся к светилам первой величины: Сириус, Альфа Центавра и Процион, а ближайшая звезда к Земле и вовсе красный карлик.

Солнца- это три звезды в системе Альфа Центавра. Две главные звезды Альфа Центавра — А и В, образуют двойную систему. Ее расстояние от Земли составляет в среднем 4,3 световых года. Третья звезда — это Проксима Центавра (Альфа Центавра С). Она находится в 4.22 световых годах от Земли и является ближайшей к звездой.

А и В Центавра обращаются вокруг общего центра тяжести каждые 80 лет. Среднее расстояние между ними составляет около 11 астрономических единиц (AU) — то есть примерно такое же, как от Солнца до Урана. Проксима Центавра находится на расстоянии около одной пятой светового года или 13 000 AU от двух других звезд, и это заставляет некоторых астрономов задаться вопросом, следует ли считать ее частью той же системы.

Проксима Центавра может пройти через систему и покинуть ее окрестности через несколько миллионов лет, либо может быть гравитационно связана с бинарной парой. Если связь есть, орбитальный период Проксимы вокруг двух других звезд системы должен составлять около 500 000 лет.

Потенциально обитаемая планета

Объявили в августе 2016 года, что они обнаружили планету земного размера, вращающуюся вокруг Проксимы Центавра. Новый мир, известный как Проксима Б, примерно в 1,3 раза массивнее, чем , что говорит о том, что эта экзопланета — скалистый мир, утверждают исследователи.

Планета находится в обитаемой зоне звезды, то есть на правильном расстоянии для существования на ее поверхности жидкой воды. Проксима Б удалена на 7,5 миллиона километров от своей звезды и совершает один оборот по орбите через каждые 11.2 земных суток. В результате, вполне вероятно, приливно заблокирована, что означает, что она всегда обращена одной и той же стороной к своей звезде, так же как , которая показывает только одну сторону Земле.

Однако пока неясно, может ли быть обитаема Проксима Б, исходя из данных, полученных от современных телескопов. Астрономам предстоит создавать модели и проводить сравнительные исследования, чтобы лучше понять, насколько пригодной для жизни может быть эта планета. Этот мир нуждается в более внимательном взгляде исследователей, которые должны искать признаки наличия у нее атмосферы. Если эта атмосфера присутствует, позволяет ли она жидкой воде течь по поверхности? Температура поверхности планеты так же зависит от атмосферы, и несомненно будет играть свою роль в оценке характеристик пригодности Проксимы Б для жизни.

Поскольку Проксима Б очень близка к своей звезде — красному карлику, проблемы моделирования ее свойств уже занимают головы ученых. Во-первых, планета настолько близка к звезде, что, скорее всего, как говорилось выше, приливно ей заперта. Это означает, что одна сторона планеты всегда обращена к звезде. Поэтому одна сторона планеты должна быть очень теплой, в то время как противоположная сторона должна быть очень холодной - если ветры не распространяют тепло равномерно всей по планете. Это затруднило бы условия для существования жизни.

Близкое расстояние планеты от красного карлика также приносит и другие проблемы. Красные карлики — неустойчивые звезды, особенно когда они молоды - они обладают большой звездной активностью и испускают , которые могут провоцировать интенсивное излучение на близлежащих планетах. Согласно исследованиям 2017 года, проведенными центром космических полетов НАСА им. Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, некоторые из этих излучений могут разрушать молекулы в верхней части атмосферы планеты и со временем истончить ее.

Чтобы лучше понять пригодность Проксима Б для существования жизни ученые продолжают исследования красных карликовых звезд. В ноябре 2017 года была обнаружена еще одна планета в обитаемой зоне красного карлика, которая почти так же близка к земле, как Проксима Б. Она получила название Росс 128Б, и эта планета вращается вокруг красной карликовой звезды. Она кажется гораздо более спокойным местом, чем Проксима Б. Исследовательская группа сообщила что для того, чтобы узнать больше об ее атмосфере, потребуется телескоп следующего поколения, такой как Европейский чрезвычайно большой телескоп (E-ELT), гигантский Магелланов телескоп (GMT) и Тридцатиметровый телескоп (TMT), которые, как ожидается, будут активны в 2020-х годах. (Космический телескоп им. Джеймса Уэбба (JWST), запускаемый в 2019 году, не может выполнить такой поиск, поскольку планета не пересекает поверхность своей звезды.)

Двойная звезда

Невооруженным глазом две главные звезды системы сияют как одна, делая их третьей по яркости «звездой» в нашем ночном небе. По отдельности звезды можно увидеть через небольшой телескоп; это одна из лучших двоичных систем, которые можно наблюдать. Проксима Центавра слишком слаба, чтобы видеть без посторонней помощи, и в телескопе он появляется на расстоянии около четырех диаметров полной Луны от двух других звезд.

Сама по себе Альфа Центавра А, также известная как Ригель Кентаурус, является третьей по яркости звездой в ночном небе; она немного тусклее, на 0,02 звездной величины, чем Арктур. Это желтая звезда того же типа (G2), что и Солнце, и она примерно на 25 процентов больше его. Альфа Центавра B — оранжевая звезда типа K2, немного меньше Солнца. Проксима Центавра — это красный карлик в семь раз меньший, чем Солнце, и в полтора раза больший, чем . Все три звезды старше — им около 4,85 млрд лет — чем Солнце, которому около 4,6 млрд лет.

Солнце, вид со спутника SDO

Солнце ближайшая к Земле звезда, представляет собой огромный шар раскаленной плазмы в центре нашей системы. На его долю приходится более 99,86% массы Солнечной системы, оно также предоставляет всю энергию, необходимую для жизни на Земле. Древние цивилизации, такие, как римляне, поклонялись ему, потому что считали что оно принесло жизнь. Оно получило различные имена, такие как Sol у римлян или Helios у греков.

Диаметр составляет 1392000 километров или 109 диаметров Земли. Внутри него могут поместиться 1300000 планет размером с Землю. Вокруг него движутся 8 планет и их спутников, много карликовых планет, астероидов, комет и пыли. Его масса затмевает массу любого другого объекта в Солнечной системе.

Оно образовалось 4,6 миллиарда лет назад из огромного облака газа и пыли, называемого протосолнечной туманностью.

За миллионы лет, этот газ и пыль сжались в звезду и планеты. Как только гравитация сжала водород достаточно, для начала термоядерной реакции, наше светило зажглось.

Солнце, ближайшая к Земле звезда, очень медленно нагревается. Это будет длиться еще 7 миллиардов лет. После того все запасы водорода в ядре иссякнут, оно расширится до красного гиганта, поглотив при этом внутренние планеты. В конце своей жизни оно сбросит свои внешние слои и станет белым карликом

Строение

Поверхность, которую мы видим, называется фотосферой, она имеет среднюю температуру около 5800 градусов Кельвина. Поверхность состоит из нескольких слоев-фотосферы, хромосферы и короны.

Строение нашей звезды

По мере погружения в недра температура и давление увеличиваются. В ядре температура составляет 15,7 млн Кельвинов, а давление достаточно для поддержания ядерного синтеза. В ядре, в результате термоядерного синтеза, протоны объединяются в атомы гелия, выпуская огромное количество энергии.

Активность

Несмотря на то, что наше светило состоит целиком из плазмы, оно имеет сильно магнитное поле. У него есть северный и южный магнитные полюса, а силовые линии магнитного поля создают заметную деятельность, которую мы видим на поверхности. Например, темные пятна образуются когда магнитные силовые линии пронзают фотосферу Солнца. А протуберанцы-гигантские выбросы плазмы, движутся вдоль магнитных силовых линий.

Корональные выбросы массы и вспышки возникают, когда силовые линии магнитного поля перенастраиваются.

Активность поднимается и опускается за 11-летний цикл. В нижней точке, называемой минимумом, пятна на поверхности практически отсутствуют. В самой высокой точке цикла-солнечном максимумом, количество пятен максимальное.

Светило постоянно излучает огромное количество тепла и заряженных частиц — ветра. Если бы у нас отсутствовало магнитное поле, то заряженные частицы уничтожили бы всю жизнь на планете. Ветры переносят заряженные частицы к краю, где они образуют магнитное поле, которое препятствует проникновению извне межзвездного ветра. Этот барьер известен как гелиопауза, и без него Солнечная система постоянно бы подвергалась воздействию космических лучей.

Заряженные частицы сталкиваются со спутниками, линиями электропередач, нарушают радиосвязь, а также вызывают северное сияние. Свет является жизненно важным для нашей планеты.

Солнце кажется нам желтым, хотя на самом деле оно белое.

Так кажется из-за влияния атмосферы. Ему необходим 1 месяц, чтобы повернуться вокруг своей оси. Однако это грубая оценка, потому что светило представляет собой шар из плазмы. Некоторые части вращаются быстрее, чем другие, так что трудно сказать, когда оно завершит полный оборот. Например, чтобы совершить один оборот вблизи экватора требуется 25,4 дня, а у полюсов 36 дней.

Состав

Наше светило почти полностью состоит из водорода (74%) и гелия (25%), с примесями других элементов.

Ядро является основным местом где происходят ядерные реакции синтеза.

Вокруг ядра, находится зона радиации, где фотоны гамма-излучения испускаются и поглощаются атомами водорода. Порой фотону может потребоваться 100.000 лет, чтобы пересечь радиационный пояс. Вне зоны радиации находится зона конвекции, где плазма поднимается и переносит энергию к поверхности, а затем охлажденная опускается вниз.

Всего 5% звезд в Млечном Пути больше чем Солнце, подавляющее же большинство это маленькие красные карликовые звезды.

Некоторые, из самых больших звезд, могут быть в 100000 раз ярче и содержать в 100 раз больше массы чем наша звезда. Наша звезда является относительно молодой звездой. Старые звезды, которые образовались миллиарды лет назад содержат гораздо меньше тяжелых элементов.

Солнечные вспышки