Самая близкая звезда к земле

ђЂ‘‘’ЋџЌ€џ „Ћ ‡‚Э‡„

ђасстоЯниЯ до ближайших звЮзд впервые были измерены методом годичного
параллакса (1835-1836, ‚.џ.‘труве, ЏулковскаЯ обсерваториЯ близ Џетербурга). ѓодичный
параллакс — это половина угла, на который звезда смещаетсЯ на фоне более далЮких звЮзд
при взглЯде с противоположных точек земной орбиты. ђасстоЯниЯ измерЯютсЯ в парсеках
(«параллакс-секундах»). 1 парсек — это расстоЯние, на котором объект имеет параллакс в 1
секунду дуги. ‚ одном парсеке 3,26 светового года, или 206 265 астрономических единиц
(расстоЯний от ‡емли до ‘олнца), или 31 триллион километров (3,1*10 в тринадцатой
степени). …щЮ расстоЯние можно измерЯть в световых годах. 1 световой год — 0,307
парсека, или 63 271 а.е., или 9,5*10 в двенадцатой степени километров. ‘ ‡емли удаЮтсЯ
определить параллакс звЮзд, расположенных не далее 100 парсеков. ‘путник «ѓиппарх»
увеличил этот предел примерно до 1000 парсеков.

“далЮнность далЮких звЮзд оцениваетсЯ по расстоЯнию до аналогичных
близких звЮзд, изученных методом годичного параллакса. ‚ этом смысле наиболее
удобны объекты с определЮнной и хорошо известной светимостью. Џоэтому большое
значение имеет точное определение расстоЯниЯ до цефеид, у которых светимость тесно
свЯзана с периодом их переменности (см. ниже). €звестной светимостью обладают также
сверхновые звЮзды I типа. Љроме того, они издалека видны, а потому имеют большое
значение длЯ определениЯ расстоЯниЯ до других галактик, в которых они вспыхнули.

„о ближайшей к ‘олнцу звезды — Џроксимы –ентавра — 4,2 светового года, или
примерно 40 триллионов (т.е. 40 миллионов миллионов) километров . ќто в миллион раз больше, чем до ‚енеры — ближайшей планеты .

ЊнениЯ читателей

ЂстрометриЯ
—
Ђстрономические инструменты
—
Ђстрономическое образование
—
Ђстрофизика
—
€сториЯ астрономии
—
Љосмонавтика, исследование космоса
—
‹юбительскаЯ астрономиЯ
—
Џланеты и ‘олнечнаЯ система
—
‘олнце

Ионное движение

Сейчас самой медленной и самой экономичной формой двигателя является ионный двигатель. Несколько десятилетий назад ионное движение считалось предметом научной фантастики. Но в последние года технологии поддержки ионных двигателей перешли от теории к практике, и весьма успешно. Миссия SMART-1 Европейского космического агентства — пример успешно проведенной миссии к Луне за 13 месяцев спирального движения от Земли.

SMART-1 использовала ионные двигатели на солнечной энергии, в которых электроэнергия собиралась солнечными батареями и использовалась для питания двигателей эффекта Холла. Чтобы доставить SMART-1 на Луну, потребовалось всего 82 килограмма ксенонового топлива. 1 килограмм ксенонового топлива обеспечивает дельта-V в 45 м/с. Это крайне эффективная форма движения, но далеко не самая быстрая.

Одной из первых миссий, использовавших технологию ионного двигателя, была миссия Deep Space 1 к комете Боррелли в 1998 году. DS1 тоже использовал ксеноновый ионный двигатель и потратил 81,5 кг топлива. За 20 месяцев тяги DS1 развил скорости в 56 000 км/ч на момент пролета кометы.

Ионные двигатели более экономичны, чем ракетные технологии, поскольку их тяга на единицу массы ракетного топлива (удельный импульс) намного выше. Но ионным двигателям нужно много времени, чтобы разогнать космический аппарат до существенных скоростей, и максимальная скорость зависит от топливной поддержки и объемов выработки электроэнергии.

Поэтому, если использовать ионное движение в миссии к Проксиме Центавра, двигатели должны иметь мощный источник энергии (ядерная энергия) и большие запасы топлива (хотя и меньше, чем обычные ракеты). Но если отталкиваться от допущения, что 81,5 кг ксенонового топлива переводится в 56 000 км/ч (и не будет никаких других форм движения), можно произвести расчеты.

На максимальной скорости в 56 000 км/ч Deep Space 1 потребовалось бы 81 000 лет, чтобы преодолеть 4,24 светового года между Землей и Проксимой Центавра. По времени это порядка 2700 поколений людей. Можно с уверенность сказать, что межпланетный ионный двигатель будет слишком медленным для пилотируемой межзвездной миссии.

Но если ионные двигатели будут крупнее и мощнее (то есть скорость исхода ионов будет значительно выше), если будет достаточно ракетного топлива, которого хватит на все 4,24 светового года, время путешествия значительно сократится. Но все равно останется значительно больше срока человеческой жизни.

Список ближайщих к Солнцу звезд

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Список ближайших звезд к Земле

Также среди наиболее близких звезд к Солнцу:

• находящаяся в 6 световых годах от нас в созвездии Змееносца звезда Барнарда, относящаяся к красным карликам;
• двойная звездная система Луман-16 из 2 коричневых карликов на расстоянии, которое луч света преодолеет за 6,5 лет;
• звезда Wise-0855, открытая в 2014 г. орбитальным инфракрасным телескопом Wise и названная в его честь, субкоричневый холодный карлик с отрицательной температурой поверхности (-30°С), находящийся в 7,3 световых годах от нас;
• малоизученный пока еще красный карлик Вольф-359 на почти таком же удалении от Солнца;
• крупный красный карлик Лаланд-21185 (он же называется Gliese-411) из созвездия Большой Медведицы — 8,3 световых года от нас;
• Сириус, образованный из 2 отдельных светил, альфа Большого Пса, до которого свету придется идти 8,5 года;
• двойной красный карлик Лейтен-726-8, пульсирующий на расстоянии 8,7 световых года от Солнца;
• Росс-154, молодой красный карлик в созвездии Стрельца (расстояние до него от нас свет преодолеет за 9,7 года).

Слишком далеко от нашей планеты и 12-е по яркостным показателям светило Альтаир и упоминавшаяся в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды» звезда Росс-614.

Из каких слоев состоит Солнце

На первый взгляд, Солнце — просто шар, состоящий из гелия и водорода, но при более глубоком изучении видно, что оно состоит из разных слоев. При движении к ядру, температура и давление увеличиваются, в результате этого были созданы слои, так как при различных условиях водород и гелий имеют разные характеристики.

Графическое представление слоев Солнца

Солнечное ядро

Начнем наше движение по слоям от ядра к наружному слою состава Солнца. Во внутреннем слое Солнца – ядре, температура и давление очень высокие, способствующие для протекания ядерного синтеза. Солнце создает из водорода атомы гелия, в результате этой реакции образуется свет и тепло, которые доходят до Земли. Принято считать, что температура на Солнце около 13,600,000 градусов по Кельвину, а плотность ядра в 150 раз выше плотности воды.

Ученые и астрономы считают, что ядро Солнца достигает около 20% длины солнечного радиуса. И внутри ядра, высокая температура и давление способствуют разрыву атомов водорода на протоны, нейтроны и электроны. Солнце преобразовывает их в атомы гелия, не смотря на их свободно плавающее состояние.

Такая реакция называется экзотермической. При протекании этой реакции выделяется большое количество тепла, равное 389 х 1031 дж. в секунду.

Радиационная зона Солнца

Эта зона берет свое начало у границы ядра (20% солнечного радиуса), и достигает длины до 70% радиуса Солнца. Внутри этой зоны находится солнечное вещество, которое по своему составу достаточно плотное и горячее, поэтому тепловое излучение проходит через него, не теряя тепло.

Внутри солнечного ядра протекает реакция ядерного синтеза – создание атомов гелия в результате слияния протонов. В результате этой реакции происходит большое количество гамма-излучения. В данном процессе испускаются фотоны энергии, затем поглощаются в радиационной зоне и испускаются различными частицами вновь.

Траекторию движения фотона принято называть «случайным блужданием». Вместо движения по прямой траектории к поверхности Солнца, фотон движется зигзагообразно. В итоге, каждому фотону необходимо примерно 200.000 лет для преодоления радиационной зоны Солнца. При переходе от одной частицы к другой частице происходит потеря энергии фотоном. Для Земли это хорошо, ведь мы бы могли получать лишь гамма-излучение, идущее от Солнца. Фотону, попавшему в космос необходимо 8 минут для путешествия к Земле.

Большое количество звезд имеют радиационные зоны, и их размеры напрямую зависит от масштаба звезды. Чем меньше звезда, тем меньше будут зоны, большую часть которой будет занимать конвективная зона. У самых маленьких звезд могут отсутствовать радиационные зоны, а конвективная зона будет достигать расстояние до ядра. У самых больших звезд ситуация противоположная, радиационная зона простирается до поверхности.

Конвективная зона

Конвективная зона находится снаружи радиационной зоны, где внутреннее тепло Солнца перетекает по столбам горячего газа.

Почти все звезды имеют такую зону. У нашего Солнца она простирается от 70% радиуса Солнца до поверхности (фотосферы). Газ в глубине звезды, у самого ядра, нагреваясь, поднимается на поверхность, как пузырьки воска в лампадке. При достижении поверхности звезды, происходит потеря тепла, при охлаждении газ обратно погружается к центру, за возобновлением тепловой энергии. Как пример, можно привезти, кастрюля с кипящей водой на огне.

Поверхность Солнца похожа на рыхлую почву. Эти неровности и есть столбы горячего газа, несущие тепло к поверхности Солнца. Их ширина достигает 1000 км, а время рассеивания достигает 8-20 минут.

Астрономы считают, что звезды маленькой массы, такие как красные карлики, имеющие только конвективную зону, которая простирается до ядра. У них отсутствует радиационная зона, что нельзя сказать о Солнце.

Фотосфера

Единственный видимый с Земли слой Солнца – фотосфера. Ниже этого слоя, Солнце становится непрозрачным, и астрономы используют другие методы для изучения внутренней части нашей звезды. Температуры поверхности достигает 6000 Кельвин, светится желто-белым цветом, видимым с Земли.

Атмосфера Солнца находится за фотосферой. Та часть Солнца, которая видна во время солнечного затмения, называется короной.

Что представляет собой самая близкая планета

Хотя Венеру и называют сестрой Земли, на самом деле это совершенно другой мир, не имеющий ничего общего с привычным нам. По размеру планета примерно такая же, как и наша, но на этом сходство и заканчивается.

Очень толстая атмосфера Венеры простирается до высоты 350 километров. У нас же высота 100 километров официально считается уже космосом. Воздух нашей соседки на 96% состоит из углекислого газа, а массивный слой облаков – из серной кислоты.

Там даже идут кислотные дожди, но до поверхности они не долетают – испаряются из-за сильной жары. Поэтому ниже облаков расположена сплошная область тумана, а всё вместе образует непроницаемый для солнечных лучей слой толщиной примерно в 50 километров. Из-за этого под этим слоем возник мощный парниковый эффект – около поверхности температура достигает 467 градусов, а атмосферное давление превышает земное в 90 раз.

Фото Венеры с орбиты, сделанное японским аппаратом Акацуки.

Поверхность Венеры – моря застывшей лавы, так как там очень много вулканов, хотя действующих пока не обнаружено. Поверхность не видно из-за сплошного облачного покрова, поэтому на фотографиях Венера всегда выглядит как невыразительный однотонный шар. Поэтому остаётся только использование радиотелескопов или спускаемых аппаратов.

Из-за буквально адских условий – огромного давления и высокой температуры, изучение ближайшей к нам планеты зондами сильно затруднено. Там побывало немало аппаратов, и многие из них или потеряли связь на спуске, или проработали очень недолго. Рекорд поставил советский зонд «Венера-13», спустившийся на планету в 1981 году. Он проработал на поверхности 127 минут, успел передать несколько фотографий и сделать некоторые измерения.

Фото с «Венеры-13»

В последнее время изучение ближайшей к Земле планеты ведётся с помощью орбитальных зондов, имеющих аппаратуру для сканирования в радиодиапазоне – для некоторых частот облачный покров прозрачен. Пролетающих по пути к другим планетам аппараты тоже попутно делают снимки и измерения.

Венера – самая близкая планета к Земле. Но это просто адский мир, и сходства между ними очень мало.

К тому же, строго говоря, иногда Венера перестаёт быть ближайшей планетой. Да, её орбита расположена ближе всех, но ведь планеты не стоят на месте, они то сближаются, то удаляются. Поэтому ближайшими в разное время могут быть также Меркурий или Марс.

Проксима Центавра – самая близкая звезда к Земле

Проксима Центавра – красный карлик, который тоже входит в систему тройной звезды Альфа Центавра. Но он расположен очень далеко от двух основных и более крупных компонентов системы – 15000 астрономических единиц, или 0.21 светового года. Кстати, это расстояние всего лишь в 20 раз меньше, чем до Земли.

Из-за большой удалённости от центра системы Проксима Центавра делает оборот по своей орбите за 500 тысяч лет. В данный момент она находится на участке орбиты перед Альфой Центавра, поэтому Проксима Центавра – самая близкая звезда к Земле на ближайшие тысячелетия. Потом она перейдёт на отдалённый участок орбиты и ближайшей звездой станет Альфа Центавра, то есть её компоненты A и B.

На небе Проксима Центавра находится в 2.2 градусах от Альфы — как 4 лунных диска, но невооружённым глазом не видна, её яркость 11 m. Поэтому найти эту ближайшую к нам звезду можно только в телескоп, даже небольшой.

Хотя эта звезда и наш ближайший сосед, но она очень тусклая. По размеру она в 7 раз меньше и легче Солнца. Даже если её наблюдать непосредственно с одной из планет Альфы Центавра (если они там есть), то и тогда Проксима выглядела бы на небе тусклой звездой 5-й величины.

Если бы мы находились вблизи главных звёзд Альфы Центавра, то Проксима выглядела бы тусклой звездой (красноватая звезда указана стрелкой).

Проксима Центавра, кстати, имеет планету в обитаемой зоне, её существование подтвердила Европейская южная обсерватория в 2016 году.  Эта планета небольшого размера, и подобна Земле, находится на расстоянии 0.5 а.е. от звезды.

Ближайшая звезда к Земле — Проксима Центавра. Так она могла бы выглядеть на небе одной из своих планет. Скриншот из симулятора Вселенной Space Engine.

Но может ли там существовать жизнь – вопрос очень спорный. Ведь Проксима Центавра – нестабильный красный карлик, который периодически вспыхивает и уровень его излучения в эти периоды сильно возрастает, в том числе и в рентгеновском диапазоне. Хотя в океанах, если они там есть, жизнь была бы достаточно защищена, да и в ходе эволюция жизнь там могла бы приспособиться к местным условиям. Возраст звезды – почти 5 миллиардов лет, так что там всё возможно.

Мало того, в 2019 году было сообщение, что у Проксимы Центавра обнаружена еще одна планета, на удалении 1.5 а.е. от звезды. Она минимум в 6 раз тяжелее Земли и имеет температуру всего в 39 К. Но существование этой планеты еще требует подтверждения.

Также у Проксимы Центавра, предположительно, есть пояс астероидов. На это указывают некоторые данные, но это тоже еще требует детального изучения.

Ближайшие к Солнцу звёзды — наши соседи.

Как измеряют расстояние до звезд

Это возможно посредством параллакса. Можно провести небольшой эксперимент. Для этого нужно сжав кулак, вытянуть руку, и вытянуть большой палец. В качестве цели, можно использовать любой удаленный предмет, наведя на него большой палец. Если по очереди закрывать то один, то другой глаз, можно заметить, что палец находится либо напротив цели, либо смещен в сторону. В этом и заключается вся суть этого способа.

При определении расстояния до космического тела, вычисляют угол к объекту по отношению к определенному ориентиру, так называемой эталонной точке, в период, когда планета находится в некой точке своей орбиты. Метод применяется только к тем звездам, что находятся не далее 100 световых лет от нашей планеты.

Как измеряют расстояния до ближайших звезд

Для того, чтобы определить расстояние к звездам, используют параллакс. В чем смысл? Вытяните руку и поставьте палец напротив отдаленного предмета. Закрывайте глаза по очереди и поймете, что объект как бы смещается. Это и есть параллакс.

Необходимо вычислить расстояние к звезде, когда наша планета находится на одной из орбит (летом), а затем подождать 6 месяцев, пока не окажется на противоположной стороне, и замерить снова. После измеряем угол уже по отношению к другому объекту. Эта схема работает для любого объекта, проживающего в пределах 100 световых лет. Ниже представлен список самых близких звезд к Солнцу описанием и указанием расстояний.

На удаленности в 17 световых лет от Солнечной системы проживает 45 звезд. Всего в галактике способной находиться 200 миллиардов звездных небесных тел. Некоторые настолько слабые, что их не удается обнаружить без мощного телескопа, который могут купить лишь профессиональные обсерватории.

Самая маленькая звезда

Самая яркая звезда

Самая близкая звезда

Самая массивная звезда

Самая известная звезда

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.

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.

Строение Солнца

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.

Сириус

Яркая Звезда Неба. От Земли она располагается на дистанции 8.60 световых лет. Уютно расположилась в созвездии Большого Пса. Сириус движется медленно, постепенно увеличивая яркость. Такое положение продолжится ещё долго, 60000 лет. Лидерство по яркости Сириус не уступит ещё 210 000 лет. Величина -1.46. Она превышает в два раза по размерам Канопус, находящийся в созвездии Киля. Интересно, но Сириус по яркости чуть уступает Ригелю и Канопусу. Но так на первый взгляд не кажется, так как эти объекты находятся дальше.

Сириус кажется единой. Но в действительности – это двойная звёздная система. Белая Звезда СИРИУС А, а также карлик – СИРИУС В.

Карта расположения в пространстве всех звёздных систем в радиусе 14 св. лет Солнца. Включая Солнце, в этой области находятся 32 звёздные системы. Звёзды раскрашены в соответствии с их спектральным типом, эти цвета могут не совпадать с фактическими цветами звёзд. Двойные и тройные звёзды расположены в виде вертикальной колонки. Большинство звёзд этой карты не видны невооруженным глазом.