Содержание

Сколько времени нужно, чтобы добраться до ближайшей к Солнцу звезды? | КОСМОС

Когда-нибудь возможно наступит такое время, что человек должен будет покинуть солнечную систему и отправиться в путешествие к другим звёздам. Но сколько времени нам нужно для этого путешествия? И к какой именно звезде нам нужно улететь?

Сколько времени нужно, чтобы добраться до ближайшей к Солнцу звезды?

Куда лететь?

Ближайшая к Земле звезда, конечно, кроме Солнца, всем известна Проксима Центавра. Расстояние до неё составляет 4,2421 ± 0,0016 световых лет, что не так уж близко. Конечно, для космических рамок это смехотворное расстояние, но не для крошечных людей на крошечных ракетах. Рядом с Проксимой Центаврой существуют ещё две звезды Альфа Центавра А и Альфа Центавра В. Все три звезды образуют систему, Проксима Центавра из них наиболее тусклая. Но тем не менее, если человечество таки захочет и сможет покинуть нашу Солнечную систему, то наиболее логично, что оно начнёт свое путешествие именно в эту систему.

Проксима Центавра. Источник: https://ru.wikipedia.org

Проксима Центавра. Источник: https://ru.wikipedia.org

Как мы уже упоминали, расстояние до этой звезды не близкое для нас. Если даже свет с бешеной скоростью долетает до Проксимы Центавры за 4 с остатком лет, то сколько тогда времени потратим на поездку мы? Конечно, если нам всё же нам не удастся в ближайшем будущем создать варп-двигатель, или путешествовать с помощью червоточины.

Путешествие продолжительностью в жизни

Наиболее экономически выгодным и довольно быстрым двигателем в настоящее время является ионный двигатель. Ещё несколько десятков лет он мог описываться только в научной фантастике, но сейчас это реальность.

Одна из первых миссий, использовавшая данную технологию, была миссия Deep Space 1, которая путешествовала к комете Борелли в 1998 году. За 20 месяцев тяги такого двигателя аппарат достиг скорости в 56 000 километров в час.

Источник: https://hightech.fm/2019/09/24/ion-space?is_ajax=1

Источник: https://hightech.fm/2019/09/24/ion-space?is_ajax=1

Для поддержания работы такого двигателя в межзвёздном пространстве придётся устанавливать также и ядерную установку, которая будет производить электроэнергию, которую в Солнечной системе давало бы Солнце, благодаря солнечным батареям. Несмотря на это, на максимальной скорости в 56 00 километров в час такому аппарату, как Deep Space 1, потребовалось 81 000 лет, чтобы преодолеть расстояние между нами и Проксимой Центаврой. За это время сменится более двух тысяч поколений. Поэтому данная идея не очень подходит для межзвёздных перелётов.

Можно использовать также и гравитационные маневры, такие как использовали аппараты Вояджер 1 или Helios 2. Так вот последнему с помощью гравитационного тяготения Солнца удалось получить 240 000 километров в час. С такой скоростью космическому аппарату пришлось бы лететь 19 000 лет к Проксиме Центавры.

Источник: https://igate.com.ua

Источник: https://igate.com.ua

Наверное, наиболее быстрым способом добраться до ближайшей звезды к Земле является солнечный парус. Но не совсем солнечный, а специальный лазерный. Так как путешествие будет происходить в межзвёздном пространстве, то было придумано использовать сфокусированный луч энергии (лазером или микроволнами), который мог таким образом подтолкнул парус.

Учёные теоретически подсчитали, что нужно изготовить парус диаметром более трёх сотен километров для того чтобы добраться до Проксимы Центавры за 12 лет. А чтобы добраться ещё быстрее, за 9 лет, нужен парус 965 километров в диаметре. Но здесь есть нюанс. Во первых, требуется высокая энергия лазера, чтобы подтолкнуть такой парус, а во вторых, изготовление такого большого паруса, пока не является столь лёгким делом.

Автор: Алексей Нимчук.

Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!

Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.

Звезда которая находится ближе всего к земле. Солнце

Этот вопрос по праву можно считать классикой , ведь не смотря на всю очевидность, у многих людей он вызывает затруднение . Однажды я задал его другу, и наблюдал попытки припомнить хоть какие-нибудь известные звезды . Каково же было его удивление, когда я объяснил ему какая звезда ближе всего к нашей планете .

Как называется ближайшая к Земле звезда

Ответ очевиден — Солнце , единственная звезда нашей солнечной системы . Расстояние до него составляет «всего-то» 150 миллионов километров . Да, далековато:(


Другие звезды

Можно посмотреть на этот вопрос с другой стороны, и попытаться ответить, какая звезда ближе к нашей планете исключая Солнце . Многим известна Альфа Центавра , третья по интенсивности света на звездном небе. Расстояние до нашей планеты составляет 4,35 световых лет , однако, это не одна звезда , а система, состоящая из трех звезд

. Самая крупная — Альфа Центавра , намного больше и ярче нашего светила, а Альфа Центавра В значительно уступает по массе нашему Солнцу . Третий участник этой системы — Проксима Центавра, красный карлик . Это созвездие доступно к наблюдению только из районов Южного полушария , а различить красного карлика и вовсе невозможно не вооружившись мощным астрономическим оборудованием .


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.

Самые близкие звезды

Здесь перечислены звезды и системы , находящиеся на минимальном удалении от нашей планеты:

  • Альфа Центавра — 4,35 световых лет;
  • Звезда Бернарда — 5,9 световых лет;
  • Волк 359 — 7,8 световых лет;
  • Лаланд 21186 — 8,3 световых лет;
  • Сириус — 8,6 световых лет.

Всего, учитывая диапазон в 14 световых лет , нашими «соседями» можно считать 32 звездные системы .

Утверждение о том, что Альфа Центавра – самая ближайшая звезда к солнцу, часто можно встретить в различных СМИ.

Но это утверждение не является правильным, поскольку Альфа Центавра – это не звезда, а система звёзд, состоящая из Альфа Центавры А и Альфа Центавры Б. Почему большинство людей считают Альфа Центавру звездой, которая является самой близкой к , до сих пор не понятно. Система удалена от Солнца на расстояние в 4,36 световых лет и находится на 0,21 световой год дальше, чем звезда Проксима, о которой далее пойдёт речь.

Сравнение размеров 4 звезд, слева-направо: Солнце, Альфа Центавра А, Альфа Центавра Б, Проксима

В классической астрономии есть теория о том, что звезда Проксима является третьим элементом системы Альфа Центавра, который расположен на большом расстоянии от главных и за полмиллиона земных лет делает вокруг них полный оборот. Сейчас эта гипотеза подлежит некоторому сомнению, поскольку учёные выдвигают всё новые и новые теории, одна из которых гласит, что Проксима является самостоятельной, независимой от системы Альфа Центавра звездой.

Вид с близкого расстояния на Проксиму. Изображение было смоделировано при помощи программы Space Engine

Точного ответа на вопрос о принадлежности Проксимы к системе Альфа Центавра пока нет, но на сегодняшний день, она – самая близкая к Земле звезда (после Солнца) и самая ближайшая звезда к Солнцу. Она удалена от нас на 4,14 световых лет, и это расстояние почти в 270 000 раз больше, чем расстояние между Солнцем и нашей планетой.
Красные карлики – это самый многочисленный тип звёзд в Галактике, к которому принадлежит и Проксима. Они представляют собой маленькие красные звёзды с тусклым светом, которые выделяют небольшое количество энергии. На большом расстоянии эти звёздочки практически невозможно увидеть. Стоит отметить, что Проксима в 7 раз меньше, чем Солнце, и в 150 раз больше Юпитера.

Компьютерная модель звезды Проксима, выполненная в программе Celestia

С древнейших времен человек устремлял свой взгляд в небо, в котором наблюдал тысячи звезд. Они завораживали его и заставляли размышлять об окружающем мире, космосе. С течением столетий знания накопились и систематизировались. Когда же стало очевидно, что звeзды — это не только светящиеся точки, а самые настоящие космические объекты, причем огромной величины, у наших предков возникла мечта — полететь к ним. Но поначалу надо было определить, насколько далеко они находятся.

Разница между звездoй и планетой

Вот в чем заключается существенная разница между ними:

  1. Размер. Звeзда, как правило, намного габаритнее обычных планет.
  2. Масса. Звeзда имеет намного большую массу, чем планета.
  3. Химический состав. Первая содержит преимущественно легкие элементы, вторая — и легкие, и тяжелые.
  4. Температура. У планет она значительно ниже. Этим объясняется разница в спектрах излучения: планетное излучение в основном инфракрасное, звездное — ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение.
  5. Яркость и интенсивность светимости. Звезды сами испускают свет, а планеты лишь отражают его.
  6. Химические реакции. В звездных телах протекают термоядерные и ядерные реакции, причем по всему объему их тела, на планетных телах возможны лишь ядерные реакции, причем только в центре ядра.
  7. Движение в пространстве. Планетные тела движутся вокруг звезд по траектории эллипсиса, могут иметь спутники. Звездные — не вращаются и спутников не имеют.
  8. Солнце является звездой. Причем относится она к классу желтых звезд. Температура у Солнца для ее типа средняя — не слишком высока и не слишком низка.

Наиболее близкая звезда к Земле

Если мы говорим о пределах Солнечной системы,

то это, разумеется, Солнце . Оно является звездoй и находится ближе всех остальных к нам. Также это центр нашей системы. Без него жизнь на нашей планете была бы невозможна, да и возникла Земля вместе с этой звездoй. Даже хотя бы поэтому она стоит особо пристального внимания.

Как и любые звезды, Солнце в основном состоит из гелия и водорода. Притом последний циклично превращается в первый. Вследствие термоядерных реакций образуются элементы и более тяжелые. И чем старее звeзда, тем этих элементов накапливается больше. По возрасту наше Солнце уже немолодо, ему приблизительно 5 миллиардов лет. Вес самой близкой к нам звезды достигает 5958000000000000000000 земных тонн (для удобства записывается в других единицах, но это число, очевидно, наиболее наглядно).

Диаметр Солнца равен 1392000 километров . Температура поверхности может достигать 1500000 градусов по Цельсию. В центре она возрастает. Атмосфера включает в себя три части:

  • корону;
  • хромосферу;
  • фотосферу.

Если говорить о ближайшей звездe за пределами нашей системы, то ею является небольшая Проксима Центавра.

Самые яркие звезды за Солнечной системой

Проксима Центавра

Она входит в тройную систему , которая расположена на дистанции примерно четырех световых лет от нас. По-научному световой год называют парсеком. Само наименование этой звездочки в переводе с латыни звучит как «ближайшая». Что однозначно наталкивает на понимание, что еще древние заприметили и ее особенности, и характер ее расположения, дав говорящее название.

Несмотря на то, что в пределах Вселенной четыре парсека представляется ничтожным расстоянием, для людей это очень далеко. И чтобы достичь пределов Проксимы Центавры, понадобится не одно поколение людей.

Даже самый зоркий глаз среди звезд ее не разглядит. На небе ее возможно обнаружить только

посредством телескопа . Она светит слабее, чем Солнце, приблизительно в 150 раз. По габаритам она также ощутимо уступает, да и температура на ее поверхности в два раза ниже. Астрономы выделяют эту звезду как коричневого карлика и полагают, что нахождение планет рядом с ней вряд ли возможно. Следовательно, лететь туда нет смысла.

Альфа Центавра

При этом также относительно недалеко от нас тройная система Альфа Центавра заслуживает к себе внимания — во Вселенной подобные объекты не слишком распространены. Они привлекательны тем, что звезды в них вращаются одна вокруг другой по замысловатым орбитам, а иногда даже случается, что «съедают» соседа.

О расстояниях до звезд вы узнаете из этого видео.

Дальний космос

Самым дальним из обнаруженных на настоящий момент объектом во Вселенной (из заметных без применения специальных оптических приборов)

является Туманность Андромеды . Ее яркость соответствует примерно четвертной величине. И наиболее отдаленная звезда к Земле данной галактики располагается от нас, по расчетам астрономов, на дистанции в 2 миллиона световых лет. Немыслимая величина! Ведь мы наблюдаем ее такой, какой она была 2 миллиона лет назад — вот как легко заглянуть в космическое прошлое!

Самая недалекая от нас галактика — карликовая, которую можно отслеживать в созвездии Стрельца. Она так близка к нам, что Млечный Путь ее буквально поглощает. Хотя нужно отметить, что лететь до нее в любом случае придется 80 000 световых лет. О Магеллановом Облаке и упоминать не стоит: оно отстает от нас практически на 170 парсеков.

Согласно данным NASA, в отдалении на 17 парсеков от Солнца располагаются еще 45 звезд. В нашей галактике в целом располагается свыше 200 миллиардов звезд . При этом некоторые из них в такой степени тусклые, что без применения специальной техники их практически невозможно обнаружить. Вероятно, благодаря последним технологиям научные работники смогут найти звeзды, которые располагаются еще ближе к нам.

Видео

Интересную информацию о Солнце вы узнаете из этого видео.

Как это ни банально, но самая близкая звезда к Земле – Солнце. Поэтому такая постановка вопроса не очень корректна. Наш жёлтый карлик ничем не хуже других звёзд, и вообще, это один из самых распространённых типов звёзд в Галактике. Но речь не о нашем собственном светиле, поэтому рассмотрим, какая самая близкая звезда к Солнцу.

Многие знают, что самая близкая к нам звезда – Альфа Центавра. Про это написано немало фантастики и эта звезда часто упоминается как наш сосед. Да, так и есть, это самая ближайшая к нам звезда, кроме Солнца. Но всё не так просто, как кажется.

Альфу Центавра некоторые дотошные люди еще называют Альфой Кентавра. Да, это созвездие называется на латыни как Centaurus, что и означает Кентавр. Но это если подходить совсем формально. А вообще эту звезду везде называют именно Альфой Центавра. Так уж сложилось, и так она называется в русскоязычной литературе, в справочниках, в фильмах, да и вообще везде. Педанты любят поспорить насчёт Центавра-Кентавра, но этот спор не имеет смысла.

Самая близкая к Земле звезда – Альфа Центавра. Расстояние до неё 4.37 световых года. Именно столько времени требуется свету, чтобы преодолеть разделяющее нас расстояние со скоростью 300000 км/с. Так что близость эта относительная, расстояние огромно, люди еще не скоро смогут летать так далеко, если смогут вообще.

Альфа Центавра – не простая звезда. Это система из двух звёзд, которые обозначаются буквами A и B. Они вращаются около общего центра масс за 80 лет, и поочерёдно то одна звезда ближе к нам, то другая. Обе звезды похожи на Солнце, но компонент A несколько ярче его, а компонент B – чуть слабее.

Обе звезды невооруженным глазом видны как одна, с яркостью -0. 27 m, и это третья по яркости звезда на земном небе.

Но всё еще сложнее, и компоненты A и B – Альфы Центавра – не самые близкие к нам звёзды в данный момент. В этой системе есть еще одна, третья звезда, которая называется Проксимой Центавра.

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.

Самая близкая звезда к Земле — Проксима Центавра, красный карлик, один из компонентов тройной системы Альфы Центавра.

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.

Самые близкие звёзды к Земле в прошлом и будущем

Движение звёзд, как и самой Солнечной системы, приводит к изменению взаимного положения, и соседи меняются. Проксима Центавра, и даже вся система Альфы Центавра – лишь временные соседи. Постепенно они удалятся и ближайшими станут другие звёзды.

Проксима была ближайшей к нам звездой последние 32 тысячи лет, а через еще 33 тысячи лет ближе всех станет звезда Росс 248, которая находится в созвездии Андромеды. Сейчас до неё довольно далеко – 10.3 световых года, вдвое дальше, чем до Проксимы Центавра сейчас.

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.


Солнце — ближайшая к нам звезда

Одним из главных объектов современных астрономических исследований является Солнце — ближайшая к нам звезда, от которой непосредственно зависит существование жизни на Земле. Она не только центр тяготения Солнечной системы, управляющий движением планет, но и главный энергетический центр.

Великий русский ученый К. А. Тимирязев любил повторять, что человек вправе величать себя сыном Солнца. И это действительно так: Солнце дает Земле свет и тепло. Без солнечных лучей на нашей планете не могла бы возникнуть и развиться жизнь, не мог бы появиться человек. Мы и сегодня почти на каждом шагу пользуемся солнечной энергией — когда едим и когда сжигаем минеральные виды топлива: и в топливе, и в пище сконцентрирована преобразованная энергия нашего дневного светила.

Солнце огромно, в нем сосредоточено около 99% массы всей Солнечной системы. Поперечник Солнца в 110 раз больше поперечника Земли, а масса нашей планеты составляет одну трехсот тридцати трех тысячную массы дневного светила.

Внутри такого шара, как Солнце, могло бы поместиться почти полтора миллиона земных шаров.

По своему физическому состоянию Солнце — типичная звезда. Это раскаленный плазменный шар с поверхностной температурой около 6 тысяч градусов Цельсия, а в недрах Солнца по теоретическим подсчетам температура превосходит 10 миллионов градусов.

Наблюдения показывают, что 70% массы Солнца составляет водород — самый распространенный во Вселенной химический элемент, 28% — гелий и лишь 2% приходится на долю других химических элементов.

Ослепительный диск, который мы наблюдаем на небе, это видимая поверхность Солнца — фотосфера. Над фотосферой расположена хромосфера, названная так за свой красноватый оттенок. В хромосфере происходят бурные движения газа, рождаются гигантские газовые выступы — протуберанцы, поднимающиеся над солнечной поверхностью на сотни тысяч километров. Верхний слой Солнца — так называемая корона — состоит из атомов различных химических элементов, движущихся с огромными скоростями. Во внешней короне присутствуют главным образом атомы водорода, лишившиеся части своих электронов, и ионизованные атомы. В состав короны входит также большое число свободных электронов, а на значительном удалении от Солнца встречаются и мелкие пылинки.

Согласно современным научным представлениям, источником внутризвездной, в том числе и внутрисолнечной, энергии являются термоядерные реакции. При огромных температурах и давлениях ядра атомов водорода — протоны — объединяются в ядра атомов гелия, и при этом выделяется огромное количество энергии.

Солнце вращается, но поскольку оно не является твердым телом, то различные его широтные зоны имеют разные периоды суточного вращения. На экваторе этот период равен 25 земным суткам, в полярных районах — 34 суткам.

Ра — бог солнца в Древнем Египте.

В телескоп хорошо видно, что фотосфера состоит из множества зерен — гранул, которые, то появляются, то исчезают. Этот процесс, получивший название грануляции, связан с вертикальными движениями потоков горячих и охлажденных газов.

В промежутках между гранулами иногда появляются небольшие темные пятнышки — поры. Из таких пор могут возникать солнечные пятна, достигающие иногда очень больших размеров — до 100 тыс. км в поперечнике. Солнечные пятна — это вихревые воронки в фотосфере, обладающие мощными магнитными полями. Их температура намного ниже температуры окружающей фотосферы, именно поэтому они и выглядят темными образованиями. Нередко пятна образуют группы, в ряде случаев окаймленные общей полутенью.

Спустя некоторое время после образования пятен начинается их распад — размеры пятен уменьшаются, и в конце концов они исчезают совсем. Продолжительность существования как отдельных пятен, так и групп колеблется от нескольких суток до нескольких месяцев.

У краев солнечного диска наблюдаются еще и так называемые факелы. Это облака нагретых газов, которые, подобно пятнам, довольно быстро изменяют свою форму и размеры. Внешне они выглядят как светлые области.

Любопытно, что свою зависимость от Солнца люди поняли с незапамятных времен. Они не знали природы дневного светила, не имели ни малейшего представления о закономерностях происходящих на нем явлений, но догадывались, что без Солнца не может быть и жизни. Не удивительно, что наши предки обожествляли Солнце, поклонялись ему, приносили жертвы, — Солнце было одним из самых первых и самых могущественных божеств человечества.

Группа пирамид в Гватемале (IV век н. э.), служивших для установления дней солнцестояния и равноденствия.

Солнечная активность

Перед современной наукой стоит очень важная задача — выяснить закономерности воздействия так называемой солнечной активности на земные процессы. Солнечная активность — совокупность разнообразных физических явлений, протекающих в поверхностных слоях нашего дневного светила. Активность эта не всегда одинакова. Если из года в год на протяжении многих миллионов лет Солнце посылает на Землю приблизительно одно и то же количество света и тепла, то интенсивность его поверхностных явлений подвержена периодическим колебаниям. Многолетние наблюдения позволили установить, что основной цикл солнечной активности длится около 11 лет. Через каждые 11 лет интенсивность физических процессов, протекающих в поверхностных слоях Солнца, достигает своего максимума, а в промежутках между двумя следующими друг за другом максимумами наступает минимум солнечной активности. Но кроме одиннадцатилетнего, видимо, существуют и другие, более длительные циклы, которые накладываются друг на друга и создают сложную картину колебаний солнечной активности.

За последние десятилетия накоплено большое количество данных, свидетельствующих о том, что такие колебания оказывают определенное влияние на ряд геофизических процессов, а также на явления, происходящие в биосфере нашей планеты — то есть в животном и растительном мире Земли, в том числе и в организме человека.

Так, например, многие исследователи приходят к выводу о зависимости между уровнем солнечной активности и различными аномалиями в процессах погоды и климата. В частности, было отмечено, что в периоды максимума солнечной активности происходит усиленный обмен воздушными массами между тропическими и полярными районами нашей планеты. Теплый воздух проникает далеко на север, холодный — на юг. Погода становится неустойчивой, а атмосферные явления приобретают иногда бурный характер.

Длительное сопоставление специальных карт солнечной активности, которые регулярно составляются горной астрономической станцией под Кисловодском, с метеорологическими данными показало, что вскоре после прохождения активных областей через центр солнечного диска в земной атмосфере нередко возникают сильные возмущения, ведущие к образованию циклонов и антициклонов и резким изменениям погоды.

Изображение бога солнца Гелиоса на колеснице (из средневековой рукописи. XII век).

Есть также основания предполагать, что активные явления на Солнце в какой-то мере влияют и на такие геофизические процессы, как извержения вулканов, землетрясения, колебания уровней морей и океанов, и даже на скорость суточного вращения нашей планеты.

Однако физический механизм, связывающий колебания солнечной активности и процессы, протекающие в атмосфере Земли и ее недрах, пока остается неясным. В этом направлении ведутся упорные исследования.

Выяснение механизма, о котором идет речь, представляет огромный научный и практический интерес. Оно не только позволило бы глубже понять взаимосвязь различных мировых процессов, но и имело бы важное значение в борьбе за жизнь и здоровье людей. Вот почему проблема «Солнце — Земля», вне всякого сомнения, относится к числу наиболее актуальных проблем современного естествознания.

Самая ближняя звезда к земле кроме солнца. Какая звезда самая близкая к земле

Наша Вселенная — одна большая загадка, над которой ломают голову многие ученые и исследователи. С давних времен интерес к планете Земля и ее «соседям» не давал спать спокойно десяткам тысяч людей. Сегодня же ученые продвинулись на много шагов вперед в своих исследованиях и дали ответы на вопросы, но лишь на некоторые. В остальном космос является большой тайной для человечества.

Земля и ближайшие звезды

Планета Земля, как известно, далеко не единственная во Вселенной и не самая большая (маленькая) по размерам. Но она по-настоящему уникальна по многим причинам. Среди них: наличие воды и кислорода, помогающего нам жить, уникальные почвы, микроэлементы, идеальное расстояние от Солнца и многое другое. Довольно часто люди хотят узнать о том, что происходит за пределами нашей планеты.

Ближайшая звезда к Земле также интересна для любителей необычного. Издавна Солнцем назывался тот огромный шар, который находится рядом с нашей планетой. Как известно, эта уникальная звезда отличается от всех остальных: она состоит из раскаленной плазмы, и находиться рядом с ней не может ни одно существо во Вселенной.

Характеристика Солнца

Ученые установили, что именно Солнце занимает 99,8% всей массы системы. Помимо этого, звезда является источником энергии, благодаря которой происходит все, что мы видим вокруг. Не напрасно древние цивилизации поклонялись Солнцу. Они прекрасно понимали его значимость в нашей жизни и боготворили его.

Интересным фактом является размер Солнца. Ученые утверждают, что внутри него можно поместить 1300 планет Земля. Кроме того, оно, словно магнитом, притягивает к себе остальные объекты системы и спутники, а также космическую пыль, астероиды.

Особенности Солнца

Было установлено, что самая ближайшая к Земле звезда — Солнце, поэтому (и по многим другим причинам) ему уделялось так много времени. В результате исследований ученые установили, что оно образовалось из облака газа и пыли около 4,6 млрд лет назад. Известно, что Солнце очень медленно нагревается, поглощая весь водород, находящийся вокруг. Таким образом, через несколько миллиардов лет оно достигнет пиковой точки. Возможно, что ближайшая звезда к Земле расширится настолько, что поглотит внутренние планеты, в том числе и нашу.

Не менее интересным является тот факт, что Солнце белое, хотя у всех людей оно ассоциируется с красным или оранжевым цветом. Изучая Солнечную систему, можно увидеть пятна на плазме звезды. Это происходит из-за сильных магнитных полей. Считается, что активность изменяется на протяжении одинадцать лет. Когда она минимальна, то на Солнце практически отсутствуют пятна. Стоит отметить, что светило излучает ветер и заряженные частицы, которые разлетаются по всему космосу, оказывая воздействие на близлежащие планеты. Если бы у Земли отсутствовало магнитное поле, то эти элементы могли бы уничтожить нас. Этот невидимый барьер сохраняет нам жизнь вот уже несколько миллионов лет.

Самая близкая к Земле звезда

Небесные тела и явления людей привлекали всегда. Многие интересуются тем, какая звезда ближайшая к Земле. Почти все исследователи утверждают, что но есть и другие предположения. По мнению некоторых ученых, самая приближенная звезда — субгигант HD 140283 — является тем самым объектом, который так долго искали исследователи. Возраст космического долгожителя составляет 13,2 млрд лет.

Но все-таки многие склоняются к тому, что Солнце — самая близкая к Земле звезда. На самом деле в радиусе 5 пк (16,308 св. года) имеется множество космических объектов, которые находятся рядом с нашей планетой. Всего на сегодняшний день известно 57

Характеристика HD 140283

Итак, по мнению некоторых ученых, HD 140283 — ближайшая звезда к Земле. Исследовав ее подробнее, они выявили, что космический долгожитель относится к редкому виду светил-гигантов. Эта группа включает объекты, масса которых выше но ниже крупных. Субгигант на сегодня находится от Земли на расстоянии 186 Состав и особенности HD 140283 позволяют отнести ее ко второй популяции, то есть в ту группу, которая объединяет самые древние звезды. Такие светила шутливо называют объектами, появившимися в юности нашей Вселенной.

К сожалению, древнейшая и ближайшая звезда к Земле потихоньку угасает, то есть утрачивает свою яркость. Исследовав светило более детально, ученые пришли к необыкновенному выводу: возраст объекта превысил время существования целой Вселенной.

Существует такое понятие, как «Мафусаил», которое означает «библейский долгожитель». HD 140283 претендует именно на такое название. Но на данный момент звезда соперничает с другим красным карликом, который может быть ее ровесником или младшим братишкой.

Таким образом, вокруг нашей планеты расположено множество близлежащих звезд, которые ночью освещают нашу землю, однако не спешат открывать нам тайны космоса. Солнцу же отводится исключительная роль.

С Земли кажется, что звезды так близко. Мы их видим совсем маленькими, но в реальности они имеют просто огромный размер. Также они находятся на большом расстоянии от нашей планеты. Существуют как далекие, так и самые близкие звезды.

Многие сразу могут сказать, что самая близкая к Земле звезда — это Солнце. Но на самом деле мы поговорим о другой самой ближайшей к Земле звезде — Проксима Центавра. Эта звезда была открыта в 1915 году астрономом из Англии. До этого времени, астрономы считали, что самой близкой звездой является Альфа Центавра. Но если смотреть с физической точки зрения, то эти две звезды представляют одну двойную звезду. Самая близкая к Земле звезда представляет собой красного карлика.

Эти звезды имеют маленький размер и небольшую температуру. Но по истечению времени они начинают еще больше сжиматься и при этом нагреваться. Через какое-то время эти звезды превращаются в белых карликов. Через какое-то количество времени это случится и с самой близкой звездой Проксима Центавра. Помимо всего этого, эта звезда является вспыхивающей звездой. Во второй половине прошлого века астрономы считали ее самой активной в этом плане.

Это обнаружил астроном из Америки Харлоу Шелли. Во время вспышки ее яркость увеличивается. Проксима Центавра является тусклой звездой, поэтому увидеть ее без телескопа невозможно. Стоит отметить, что самую близкую звезду нельзя увидеть и в северном полушарии. Чтобы ее увидеть нужно начинать с 27 градусов северной широты. От Земли до ближайшей звезды 4,2 световых лет. Стоит отметить, что самая близкая к Земле звезда имеет размер в 7 раз меньше, чем Солнце. Проксима Центавра является частью одной звезды Альфа Центавра.

Именно Альфа Центавра раньше считалась самой ближайшей к Солнцу звездой. Интересно то, что эта звезда находится в созвездии Большого Пса и первоначально она получила название VY. Самая близкая к Солнцу звезда вращается вокруг Альфы Центавры с периодичностью полмиллиона лет. Но вокруг этой звезды нет вращающихся планет. Также эта звезда совсем мало излучает энергии.

Созвездие Большого Пса имеет карликовое эллиптическое скопление, которое является самым близким к Млечному Пути. Иногда Проксима Центавра пересекается с этим скоплением. Также в это созвездие входит и самая яркая звезда — Сириус. Стоит отметить, что и Сириус можно считать самой близкой звездой к нашей планете и к Солнцу. Считается, что самым близким городом к звездам является Прага. Согласно легенде, судьба этого города была предугадана до его основания.

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

Каждый может сказать, какая звезда ближе всего к Земле, но не все знают о ней дополнительную информацию.

Относится эта звезда к типу желтых карликов. А появилась она целых 5 миллиардов лет назад. Свет, излучаемый Солнцем, доходит до Земли всего лишь за 8 минут при таком огромном расстоянии, как примерно 150 миллионов километров (это число принято за 1 астрономическую единицу). Это центр всех систем планет: вокруг него вращаются 8 планет со спутниками, множество комет и метеоритов.

Масса этой звезды превышает массу Земли примерно в 330 тысяч раз, а размер больше в 109 раз! Для наглядности, можно посмотреть на видео ниже, которое наглядно показывает масштабы планет с Солнцем.

Солнце является самым ярким объектом на всём земном небе. Благодаря тому энергии, которую вырабатывает солнце, на Земле и зародилась жизнь. Интересно, что оно состоит лишь из водорода на 90% и гелия на 10%. В состав, конечно же, входят и другие вещества, но их процент составляет лишь 0,1%

Первые исследования

Когда-то давно люди думали, что Солнце не является подвижным объектом. Разрушил эту мысль Галилео Галилей, ведь в 1610 он разглядел движение пятен на поверхности при помощи своего телескопа. Исходя из этого, был сделан вывод, что оно вращается. А вращается оно, кстати, не как твёрдое тело: в районе экватора, период вращения вокруг своей оси составляет 25 суток, а период вращения вокруг полюсов достигает 30 суток. Совершая вращение при скорости около 200 -220 километров за секунду, для полного оборота вокруг центра галактики понадобиться примерно 200 миллионов лет.

Солнце и жизнь на Земле

Выделяет эта звезда просто огромное количество энергии, а если быть точнее, то 6,5 кВт с одного квадратного сантиметра поверхности. Эта энергия, кстати, неизменна на протяжении всей жизни Солнца. Интересно, что для жизни на Земле будет достаточно всего лишь миллиардной части этой энергии. Если энергия, которая будет передаваться нашей планете, измениться в большую или меньшую сторону, жизнь на Земле, скорее всего, прекратилась бы.

Проксима Центавра.

Вот классический вопрос на засыпку. Спросите друзей, «Какая является ближайшей к нам? «, а затем смотрите, как они будут перечислять ближайшие звёзды . Может быть Сириус? Альфа что-то там? Бетельгейзе? Ответ очевиден — это ; массивный шар плазмы, расположенный примерно в 150 миллионах километров от Земли. Давайте уточним вопрос. Какая звезда самая близкая к Солнцу ?

Ближайшая звезда

Вы, наверное, слышали, что — третья по яркости звезда в небе на расстоянии всего 4,37 световых года от . Но Альфа Центавра не одиночная звезда, это система из трёх звёзд. Во-первых, двойная звезда (бинарная звезда) с общим центром гравитации и орбитальным периодом 80 лет. Альфа Центавра А лишь немного массивнее и ярче Солнца, а Альфа Центавра B чуть мене массивна, чем Солнце. Также в этой системе присутствует третий компонент, тусклый красный карлик Проксима Центавра (Proxima Centauri) .

Проксима Центавра — это и есть самая близкая звезда к нашему Солнцу , расположенная на расстоянии всего 4,24 световых года.

Проксима Центавра.

Кратная звёздная система Альфа Центавра расположена в созвездии Центавра, которое видно только в южном полушарии. К сожалению, даже если вы увидите эту систему, вы не сможете разглядеть Проксиму Центавра . Эта звезда настолько тусклая, что вам понадобится достаточно мощный телескоп, чтобы разглядеть её.

Давайте выясним масштаб того, насколько далека Проксима Центавра от нас. Подумайте о . движется со скоростью почти 60 000 км/ч, самый быстрый в . Этот путь он преодолел в 2015 году за 9 лет. Путешествуя с такой скоростью, чтобы добраться до Проксимы Центавра , «Новым Горизонтам» потребуется 78 000 световых лет.

Проксима Центавра — это ближайшая звезда на протяжении 32 000 световых лет, и она будет удерживать данный рекорд ещё 33 000 лет. Она совершит свой самый близкий подход к Солнцу примерно через 26700 лет, когда расстояние от этой звезды до Земли будет всего 3,11 световых года. Через 33 000 лет ближайшей звездой станет Ross 248 .

Что насчёт северного полушария?

Для тех из нас, кто живёт в северном полушарии, ближайшей видимой звездой является Звезда Барнарда , ещё один красный карлик в созвездии Змееносца (Ophiuchus). К сожалению, как и Проксима Центавра, Звезда Барнарда слишком тусклая, чтобы видеть её невооружённым глазом.


Звезда Барнарда.

Ближайшая звезда , которую вы сможете увидеть невооружённым глазом в северном полушарии — это Сириус (Альфа Большого Пса) . Сириус в два раза больше Солнца по размеру и по массе, и самая яркая звезда в небе. Расположенная в 8,6 световых лет от нас в созвездии Большого Пса (Canis Major) — это самая известная звезда, преследующая Орион на ночном небе зимой.

Как астрономы измерили расстояние до звёзд?

Они используют метод, называемый . Давайте проведём небольшой эксперимент. Держите одну руку вытянутой в длину и поместите свой палец так, чтобы рядом находился какой-то отдалённый объект. Теперь поочерёдно открывайте и закрывайте каждый глаз. Обратите внимание, кажется, что ваш палец прыгает туда и обратно, когда вы смотрите разными глазами. Это и есть метод параллакса.

Параллакс.

Чтобы измерить расстояние до звёзд, вы можете измерить угол до звезды по отношению к , когда Земля находится на одной стороне орбиты, скажем летом, затем через 6 месяцев, когда Земля передвинется на противоположную сторону орбиты, а затем измерить угол до звезды по сравнению с каким-нибудь отдалённым объектом. Если звезда близко к нам, данный угол можно будет измерить и вычислить расстояние.

Вы можете действительно можете измерить расстояние таким способом до ближайших звёзд , но этот метод работает только до 100″000 световых лет.

20 ближайших звёзд

Вот список из 20 ближайших звёздных систем и их расстояние до них в световых годах. Некоторые из них имеют несколько звёзд, но они часть одной и той же системы.

Звезда Расстояние, св. лет
Альфа Центавра (Alpha Centauri) 4,2
Звезда Барнарда (Barnard’s Star) 5,9
Вольф 359 (Wolf 359; CN Льва) 7,8
Лаланд 21185 (Lalande 21185) 8,3
Сириус (Sirius) 8,6
Лейтен 726-8 (Luyten 726-8) 8,7
Росс 154 (Ross 154) 9,7
Росс 248 (Ross 248 10,3
Эпсилон Эридана (Epsilon Eridani) 10,5
Лакайль 9352 (Lacaille 9352) 10,7
Росс 128 (Ross 128) 10,9
EZ Водолея (EZ Aquarii) 11,3
Процион (Procyon) 11,4
61 Лебедя (61 Cygni) 11,4
Струве 2398 (Struve 2398) 11,5
Грумбридж 34 (Groombridge 34) 11,6
Эпсилон Индейца (Epsilon Indi) 11,8
DX Рака (DX Cancri) 11,8
Тау Кита (Tau Ceti) 11,9
GJ 106 11,9

По данным NASA в радиусе 17 световых лет от Солнца существует 45 звёзд. В насчитывается более 200 миллиардов звёзд. Некоторые из них настолько тусклые, что их почти невозможно обнаружить. Возможно, с новыми технологиями учёные найдут звёзды ещё ближе к нам.

Название прочитанной вами статьи «Ближайшая звезда к Солнцу» .

День Солнца — Экологическая электронная библиотека

  

3 мая
День Солнца



      Для нас Солнце — это жизнь. Без него не было бы ни воздуха, ни воды на нашей планете, под Солнцем появилась жизнь.

      Солнце — центральное тело Солнечной системы — представляет собою горячий газовый шар. Оно в 750 раз превосходит по массе все остальные тела Солнечной системы вместе взятые. Именно поэтому всё в Солнечной системе можно приближенно считать вращающимся вокруг Солнца. Землю Солнце «перевешивает» в 330 000 раз. На солнечном диаметре можно было бы разместить цепочку из 109 таких планет, как наша. Солнце — ближайшая к Земле звезда, оно — единственная из звезд, чей видимый диск различим невооруженным глазом. Все остальные звезды, удаленные от нас на световые года, даже при рассмотрении в мощные телескопы, не открывают никаких подробностей своих поверхностей. Свет от Солнца до нас доходит за 8 с третью минут. По одной из гипотез, именно вместе с Солнцем образовалась наша планетная система, Земля, а затем и жизнь на ней.

      Чтобы привлечь внимание к возможностям использования возобновляемых источников энергии Европейское отделение Международного общества солнечной энергии (МОСЭ) (ISES-Europe), начиная с 1994 г., на добровольной основе организовывает ежегодный День Солнца.

      Солнце дает людям возобновляемую энергию, которую легко использовать. Кроме того, такая энергия не образует токсичных и радиоактивных отходов. В последнее время использование солнечной энергии становится все более популярным. Это связано с подорожанием других видов энергии. Сегодня производится большое количество различных товаров, работающих на солнечных батареях. Энтузиасты и профессионалы, общественные организации и фирмы по всей Европе организуют различного рода мероприятия, связанные с демонстрацией возможностей солнечной энергетики.

 

Солнце — ближайшая звезда к Земле

Наша Вселенная – одна большая загадка, над которой ломают голову многие ученые и исследователи. С давних времен интерес к планете Земля и ее «соседям» не давал спать спокойно десяткам тысяч людей. Сегодня же ученые продвинулись на много шагов вперед в своих исследованиях и дали ответы на вопросы, но лишь на некоторые. В остальном космос является большой тайной для человечества.

Земля и ближайшие звезды

Планета Земля, как известно, далеко не единственная во Вселенной и не самая большая (маленькая) по размерам. Но она по-настоящему уникальна по многим причинам. Среди них: наличие воды и кислорода, помогающего нам жить, уникальные почвы, микроэлементы, идеальное расстояние от Солнца и многое другое. Довольно часто люди хотят узнать о том, что происходит за пределами нашей планеты.

Ближайшая звезда к Земле также интересна для любителей необычного. Издавна Солнцем назывался тот огромный шар, который находится рядом с нашей планетой. Как известно, эта уникальная звезда отличается от всех остальных: она состоит из раскаленной плазмы, и находиться рядом с ней не может ни одно существо во Вселенной.

Характеристика Солнца

Ученые установили, что именно Солнце занимает 99,8% всей массы системы. Помимо этого, звезда является источником энергии, благодаря которой происходит все, что мы видим вокруг. Не напрасно древние цивилизации поклонялись Солнцу. Они прекрасно понимали его значимость в нашей жизни и боготворили его.

Интересным фактом является размер Солнца. Ученые утверждают, что внутри него можно поместить 1300 планет Земля. Кроме того, оно, словно магнитом, притягивает к себе остальные объекты системы и спутники, а также космическую пыль, астероиды.

Особенности Солнца

Было установлено, что самая ближайшая к Земле звезда – Солнце, поэтому (и по многим другим причинам) ему уделялось так много времени. В результате исследований ученые установили, что оно образовалось из облака газа и пыли около 4,6 млрд лет назад. Известно, что Солнце очень медленно нагревается, поглощая весь водород, находящийся вокруг. Таким образом, через несколько миллиардов лет оно достигнет пиковой точки. Возможно, что ближайшая звезда к Земле расширится настолько, что поглотит внутренние планеты, в том числе и нашу.

Не менее интересным является тот факт, что Солнце белое, хотя у всех людей оно ассоциируется с красным или оранжевым цветом. Изучая Солнечную систему, можно увидеть пятна на плазме звезды. Это происходит из-за сильных магнитных полей. Считается, что активность изменяется на протяжении одинадцать лет. Когда она минимальна, то на Солнце практически отсутствуют пятна. Стоит отметить, что светило излучает ветер и заряженные частицы, которые разлетаются по всему космосу, оказывая воздействие на близлежащие планеты. Если бы у Земли отсутствовало магнитное поле, то эти элементы могли бы уничтожить нас. Этот невидимый барьер сохраняет нам жизнь вот уже несколько миллионов лет.

Самая близкая к Земле звезда

Небесные тела и явления людей привлекали всегда. Многие интересуются тем, какая звезда ближайшая к Земле. Почти все исследователи утверждают, что это Солнце, но есть и другие предположения. По мнению некоторых ученых, самая приближенная звезда — субгигант HD 140283 — является тем самым объектом, который так долго искали исследователи. Возраст космического долгожителя составляет 13,2 млрд лет.

Но все-таки многие склоняются к тому, что Солнце — самая близкая к Земле звезда. На самом деле в радиусе 5 пк (16,308 св. года) имеется множество космических объектов, которые находятся рядом с нашей планетой. Всего на сегодняшний день известно 57 звездных систем.

Характеристика HD 140283

Итак, по мнению некоторых ученых, HD 140283 – ближайшая звезда к Земле. Исследовав ее подробнее, они выявили, что космический долгожитель относится к редкому виду светил-гигантов. Эта группа включает объекты, масса которых выше звезд главной последовательности, но ниже крупных. Субгигант на сегодня находится от Земли на расстоянии 186 световых лет. Состав и особенности HD 140283 позволяют отнести ее ко второй популяции, то есть в ту группу, которая объединяет самые древние звезды. Такие светила шутливо называют объектами, появившимися в юности нашей Вселенной.

К сожалению, древнейшая и ближайшая звезда к Земле потихоньку угасает, то есть утрачивает свою яркость. Исследовав светило более детально, ученые пришли к необыкновенному выводу: возраст объекта превысил время существования целой Вселенной.

Существует такое понятие, как «Мафусаил», которое означает «библейский долгожитель». HD 140283 претендует именно на такое название. Но на данный момент звезда соперничает с другим красным карликом, который может быть ее ровесником или младшим братишкой.

Таким образом, вокруг нашей планеты расположено множество близлежащих звезд, которые ночью освещают нашу землю, однако не спешат открывать нам тайны космоса. Солнцу же отводится исключительная роль.

Планета-океан: что обнаружили астрономы недалеко от Солнца

Мудрецы и слон

Команда астрономов из 19 научных центров отчиталась в журнале Astronomy & Astrophysics об исследовании удивительной планетной системы. Звезда L 98-59, она же TOI-175, находится всего в 35 световых годах от Солнца. Учитывая размеры Галактики, это буквально «за углом». В 2019 году орбитальный телескоп TESS, о котором мы подробно рассказывали, обнаружил у звезды три планеты. В соответствии с традицией, их обозначили L 98-59 b, L 98-59 c и L 98-59 d (планеты «нумеруются» буквами в хронологическом порядке их открытия).

Три планеты у одной звезды — богатый улов. Из более чем 3500 известных планетных систем, лишь примерно в каждой пятой астрономы насчитали два и более мира. Скорее всего, мультипланетные системы не редкость сами по себе. Но нам все еще сложно обнаруживать планеты, находящиеся далеко от родительской звезды. Так что обычно дело ограничивается открытием ближайшего к своему солнцу мира, а его более далекие соседи остаются за кадром. Лишь изредка экзопланеты так тесно толпятся вокруг звезды, что мы можем зафиксировать несколько штук. Именно так получилось в системе L 98-59. Там словно воплотилась пословица: «в тесноте, да не в обиде». Планеты b, с и d располагаются в 46, 33 и 21 раз ближе к своему солнцу, чем Земля — к своему. Год на них длится два, четыре и семь земных дней, соответственно.

Две тысячи новых миров: что открыла космическая обсерватория TESS

Реклама на Forbes

И это большая удача для ученых, стремящихся открыть законы, по которым зарождаются и живут планетные системы. Ведь составить представление о системе в целом по одной планете так же трудно, как о слоне из известной притчи — по хоботу. Неудивительно, что астрономы обратили самое пристальное внимание на систему L 98-59, где слон присутствует в более полном составе.

Взвесить и обмерить

TESS использует для открытия экзопланет метод транзитов. Его суть проста: когда планета проходит между звездой и наблюдателем (это прохождение и называется транзитом), она затмевает собой часть света. Этот эффект повторяется при каждом обороте экзопланеты вокруг родительского светила. Такие периодически падения яркости и сигнализируют, что у звезды есть планета. Точно измерив процент затмеваемого света, астрономы могут определить и диаметр экзопланеты.

Этот метод открытия далеких миров необычайно продуктивен: более 70% из примерно 4800 известных планет были обнаружены именно так. Но у него есть свои ограничения. Например, орбита экзопланеты может попросту не пересекать линию «звезда — наблюдатель». Такие миры не совершают транзитов (потому и называются нетранзитными), то есть остаются невидимыми для этого метода.

Типовое жилье: насколько уникальна Солнечная система

Радиусы экзопланет L 98-59 b, c и d, по данным TESS, составляют от 0,8 до 1,6 земного. Это очень интригующие цифры. Планета размером с нашу едва ли окажется ледяной или газовой. Скорее всего, по своему химическому составу она будет сходна с Землей, а землеподобные миры по понятным причинам интересуют человечество больше любых других.

Однако чтобы уверенно судить о составе и строении планеты, нужно знать ее плотность. Плотность можно получить, разделив массу на объем, но вот массу невозможно измерить методом транзитов.

К счастью, все-таки существует способ «бросить» планету «на весы». Это другой классический подход — метод лучевых скоростей (с его помощью обнаружено примерно 20% известных экзопланет). Суть его в том, что притяжение планеты действует на родительскую звезду. Светило как бы пританцовывает на месте, чуть-чуть сдвигаясь навстречу собственному спутнику. Точные приборы улавливают в спектре звезды след этого движения. Метод лучевых скоростей позволяет определить массу планеты и выловить нетранзитные миры.

Разные научные группы дважды исследовали систему L 98-59 методом лучевых скоростей. В этих наблюдениях исследователи оценили массу двух из трех ее известных планет — L 98-59 c и L 98-59 d. Чтобы «взвесить» L 98-59 b, самую легкую из этой троицы, не хватало точности измерений. К тому же тогда астрономы не обнаружили в системе никаких новых экзопланет.

Авторы же новой работы использовали блистательный дуэт из самого большого в мире оптического телескопа VLT и сверхточного спектрографа ESPRESSO. Это позволило уточнить массы (а значит, плотность и состав) L 98-59 c и L 98-59 d, и результаты получились весьма интересными. Кроме того, ученые впервые «взвесили» миниатюрную L 98-59 b, установив тем самым рекорд точности. Наконец, они открыли в системе одну (а возможно, и две) новые планеты.

Планета-океан и другие сюрпризы

Так долго ускользавшая от ученых масса экзопланеты L 98-59 b оказалась равна 0,4 ± 0,15 масс Земли. Другими словами, эта планета примерно вдвое легче Венеры. Человечеству известна лишь горстка еще менее массивных миров, и их масса определялась экзотическими способами, которые редко удается применить. «Взвешивание» L 98-59 b установило рекорд точности для метода лучевых скоростей — самого распространенного и проверенного способа измерения массы планет. То, что стандартная «рабочая лошадка» специалистов по экзопланетам достигла такого совершенства — веха в истории этой науки. Ведь еще несколько лет назад казалось почти невозможным «взвесить» и планету земной массы.

Определив массу миров системы L 98-59 и зная их размер, астрономы рассчитали их плотность. Планеты L 98-59 b и L 98-59 c имеют плотность 2,1–5 г/см3 и 3,7–5,3 г/см3, соответственно. Для сравнения: плотность Земли — 5,5 г/см3. Она столь велика, потому что земной шар имеет огромное железное ядро, составляющее около 30% его массы. Авторы полагают, что L 98-59 b и c — это землеподобные миры с небольшими (12–14% массы) железными ядрами. Другими словами, эти планеты очень похожи на нашу.

Совсем другое дело — L 98-59 d. Этот мир впору было бы назвать не планетой Земля, а планетой Вода. Судя по плотности 2,4–3,7 г/см3, вода составляет до 30% массы этого небесного тела. Для сравнения: доля воды в массе нашей планеты — всего 0,02%. Конечно, ученые не могут поручиться, что легкое вещество в составе экзопланеты — именно вода. Но это наиболее вероятный сценарий, учитывая, что H2O — одно из самых распространённых химических соединений во Вселенной. Подобные миры-океаны, по всей видимости, не редкость в космосе.

Кроме того, авторы заявили об открытии в системе четвертой планеты — L 98-59 e. Она нетранзитная, поэтому TESS не мог ее заметить. Масса этой экзопланеты составляет 2,7–3,4 земной, а оборот вокруг звезды она делает примерно за 13 земных суток.

Луны далеких миров: как ученые впервые увидели рождение спутника планеты

Ни на одной из четырех названных планет почти наверняка невозможна жизнь. Там просто слишком жарко. Правда, звезда L 98-59 — красный карлик, маленький и холодный по сравнению с Солнцем. Но даже с учетом этого первые четыре экзопланеты расположены чересчур близко к светилу. Однако авторы обнаружили в данных намек на существование пятой (и тоже нетранзитной) планеты с массой 1,6–3,1 земной. Правда, исследователи не слишком уверены в ее реальности. Но если пятый мир существует, он может быть обитаемым. По меркам Солнечной системы эта планета тоже необычайно близка к светилу: год там длится всего 23 земных дня. Но это и есть оптимальное расстояние до красного карлика: не слишком жарко и не слишком холодно для существования жидкой воды. Как говорят специалисты, планета располагается в зоне обитаемости своей звезды.

Реклама на Forbes

Отметим, что в зонах обитаемости разных звезд уже не раз находили землеподобные планеты. Но все же такие открытия редки и по понятным причинам волнительны.

Конечно, с уверенностью говорить о наличии в системе четвертой и тем более пятой планеты можно будет только после того, как их реальность подтвердят наблюдения на других инструментах. Вряд ли прямо сейчас какой-то из них может потягаться со связкой крупнейшего телескопа с лучшим спектрографом, но эпохи в астрономии сменяются быстро. Уже в октябре 2021 года должен быть запущен крупнейший инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб». И, кстати, звезда L 98-59 попадает в зону неба, которую «Уэбб» будет наблюдать 200 дней в году. А в 2027-м планируется ввести в строй наземный оптический телескоп ELT, который будет в два с половиной раза больше нынешнего рекордсмена VLT. С помощью этих инструментов можно будет тщательно изучить планеты системы L 98-59. Возможно, удастся даже определить, есть ли у них атмосферы и из каких газов они состоят.

Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора

Лунные деревья, дети астронавтов и редис на SpaceX: 10 фотографий о том, как люди побывали в космосе

10 фото

44 ближайших звезды и их сравнение с нашим Солнцем

Сколько людей когда-либо жило?

В 2022 году мир, вероятно, достигнет важной вехи — населения в восемь миллиардов человек.

Конечно, такое резкое увеличение населения Земли — относительно новое явление. На протяжении многих тысяч лет по Земле бродило меньше людей, чем сегодня живет в городе среднего размера.

Однако это поднимает интересный вопрос: на протяжении долгой истории человечества сколько людей прожило когда-либо ?

Уникальная и мощная визуализация выше, созданная командой «Наш мир в данных», показывает, сколько людей когда-либо жило и какая часть человечества живет сегодня.

Количественная оценка наших предков

Сколько людей было до нас? На этот вопрос пытались ответить такие демографы, как Тошико Канеда и Карл Хауб.

Для количественной оценки всего человечества требуется точная начальная дата, когда люди стали, скажем так, людьми. Эволюция — это постепенный процесс, поэтому определить дату начала человечества — непростая задача. Однако для целей этого упражнения два демографа использовали 190 000 лет до н.э. в качестве точки отсечки.

Есть два противоположных момента, которые следует учитывать, думая о доисторических людях:

  1. Около выбранной даты начала глобальная когорта людей была довольно маленькой — возможно, всего лишь 30 000 человек.
  2. До современной эры продолжительность жизни была намного короче, поэтому большие промежутки времени могут существенно повлиять на численность.

Имея в виду этот контекст и временные рамки, демографы подсчитали, что 109 миллиардов человек жили и умерли в течение 192 000 лет. Если мы добавим количество людей, живущих сегодня, мы получим 117 миллиардов человек, которые когда-либо жили.

Это означает, что на каждого живущего сегодня человека приходится примерно 14 человек, которых уже нет с нами.

Именно эти 109 миллиардов человек мы должны благодарить за цивилизацию, в которой мы живем. Языки, на которых мы говорим, еда, которую мы готовим, музыка, которой мы наслаждаемся, инструменты, которые мы используем – все, что мы знаем, мы узнали от них. – Макс Розер, Наш мир в данных

Какая часть человечества живет сегодня?

Принимая во внимание тот факт, что 7% всех когда-либо живших людей живут сегодня, особенно при измерении более тысячи веков, удивительно, что такая большая часть людей живет в настоящее время.

Однако, если мы наметим недавний глобальный демографический взрыв, это обретет смысл.

Глядя на приведенную выше диаграмму, трудно предсказать, по какому пути пойдет человечество в будущем и как это повлияет на будущий рост населения.

Только в 2007 году большинство людей стали жить в городах, а в 2018 году большинство получили доступ в интернет. Хотя мы никогда не встретим тех 109 миллиардов человек, которые заложили основу нашего современного общества, мы никогда не были так тесно связаны как биологический вид.

Что мы будем делать с нашим временем в верхней части песочных часов?

Как видно на рисунке, это обновленная адаптация визуализации 2013 года Оливера Уберти.

Проксима Центавра, ближайшая звезда к нашему Солнцу

Ближайшие соседи нашего Солнца среди звезд, включая Проксиму Центавра. Изображение из фотожурнала НАСА.

Проксима Центавра — красный карлик

.

Звезда Проксима Центавра не видна глазу, но это одна из самых заметных звезд на небе.Это потому, что он является частью звездной системы Альфа Центавра, домом для трех известных звезд и ближайшей звездной системой к нашему Солнцу. Ученые считают, что из трех звезд Альфы Центавра Проксима находится ближе всего к нашему Солнцу, на расстоянии 4,22 световых года. На данный момент астрономы обнаружили две планеты для Проксимы. На нем также происходят массивные солнечные вспышки, и он может даже быть источником таинственного радиосигнала.

Обычно, когда звезды находятся так близко к Земле, они кажутся яркими на нашем небе. Рассмотрим, например, звезду Сириус в созвездии Большого Пса.Сириус — самая яркая звезда на земном небе, всего в 8,6 световых годах от нас. Так почему же Проксима Центавра, находящаяся в 4,22 световых года от нас, не ярче? Вместо того, чтобы быть яркой, Проксима вообще не видна невооруженным глазом.

А причина в том, что Проксима Центавра такая маленькая. Это так называемый красный карлик, один из самых распространенных видов звезд в нашей галактике Млечный Путь. Он содержит только около восьмой части массы нашего Солнца. Бледно-красная Проксима Центавра имеет температуру всего 3100 Кельвинов (5100 градусов по Фаренгейту или 2800 С) по сравнению с 5778 К для нашего Солнца.Итак, Проксима в 500 раз менее яркая, чем наше Солнце.

Местоположение Проксимы, вид с Земли

Проксима расположена в направлении Центавра Кентавра, созвездия, которое лучше всего видно из Южного полушария Земли. Проксима находится почти в одной пятой светового года от Альфы Центавра A и B. Поскольку она находится так далеко от двух основных звезд, некоторые ученые задаются вопросом, действительно ли она является частью звездной системы. Приведенные ниже диаграммы дадут вам представление о расположении Проксимы относительно нашего Солнца и других звезд, а также относительно Альф Центавра A и B.Все эти соседние звезды — Проксима, Альфа Центавра А и В и наше Солнце — вращаются вместе вокруг центра нашей галактики Млечный Путь.

Посмотреть крупнее. | Звезды в пределах 12 световых лет от нашего Солнца. Линии на сетке отстоят друг от друга на 4 световых года. Проксима является частью тройной звездной системы, которую мы видим как единственную звезду Альфа Центавра. Диаграмма первоначально была опубликована в любимом журнале Гая Оттуэлла Astronomical Companion. Узнайте больше от Оттевелла о том, где находится Проксима Центавра? Проксима Центавра — ближайшая из трех звезд в системе Альфа Центавра.Изображение через ESO/BBC.

Планеты, вращающиеся вокруг Проксимы

В 2016 году Европейская южная обсерватория (ESO) объявила об открытии Проксимы b, планеты, вращающейся вокруг Проксимы Центавра на расстоянии примерно 4,7 миллиона миль (7,5 миллиона км) с периодом обращения примерно 11,2 земных дня. Его расчетная масса как минимум в 1,3 раза больше массы Земли.

Проксима b находится в обитаемой зоне своей звезды. Но исследование 2017 года предполагает, что экзопланета не имеет земной атмосферы.

В июне 2020 года ученые объявили об открытии второй планеты вокруг звезды Проксима c. Эта вторая планета для Проксимы намного больше Земли и обращается вокруг своей звезды каждые 1907 дней. Он вращается примерно в 1,5 раза дальше от своей звезды, чем Земля вокруг Солнца.

Любым планетам вокруг Проксимы Центавра приходится бороться с массивными вспышками, исходящими от красного карлика, которые могут или не могут привести к гибели.

Изображение Проксимы Центавра, ближайшей известной звезды к Солнцу, полученное космическим телескопом Хаббла.Подробнее об этом изображении. Изображение через ЕКА/Хаббл/НАСА.

Рекордная вспышка на Проксиме Центавра

Астрономы заявили в апреле 2021 года, что они заметили вспышку — или всплеск радиации — от Проксимы, которая в 100 раз мощнее, чем любая вспышка, наблюдаемая на нашем Солнце. Они сказали, что вспышка считается одной из самых сильных, наблюдаемых на одиночной звезде в любой точке галактики. Подобные вспышки на Проксиме могут свести на нет жизнь на ее планетах.

Астроном Р. О. Парк Лойд из Университета штата Аризона сказал, что приговор жизни может быть любым.С одной стороны, вспышки в конечном итоге уничтожат атмосферу планеты. Но с другой стороны, вспышки могут зажечь жизнь.

Сигнал от нашего ближайшего соседа?

Многие ученые, занимающиеся поиском внеземного разума (SETI), считают знаменитый Wow! сигнал является наиболее известным кандидатом на инопланетный радиосигнал. 1977 год Вау! сигнал был слышен только один раз. Это никогда не было полностью подтверждено и остается необъяснимым по сей день. Но в прошлом году ученые обнаружили новый возможный сигнал, который некоторые назвали «Вау!». сигнал 2020.И, кажется, исходит от нашего ближайшего соседа, Проксимы Центавра.

Проект Breakthrough Listen, занимающийся поиском внеземного разума, сделал обнаружение в рамках своего исследования Проксимы Центавра. Узнайте больше об этом загадочном сигнале, который ученые считают «самым захватывающим» сигналом Breakthrough Listen на сегодняшний день.

Альфа Центавра A и B представляют собой двойную звездную систему, и третья звезда, Проксима, положение которой по отношению к двум другим указано здесь стрелкой, может быть гравитационно связана с ними, а может и не быть.Проксима — ближайшая к Земле звезда. Изображение получено через Европейскую южную обсерваторию.

Итог: Проксима Центавра — ближайшая к нашему Солнцу звезда, удаленная от нас на 4,22 световых года. Это дом как минимум для 2 планет и массивных солнечных вспышек.

Наслаждаетесь EarthSky? Подпишитесь на нашу бесплатную ежедневную рассылку сегодня!

Дебора Берд
Просмотр статей
Об авторе:

Дебора Берд создала радиосериал EarthSky в 1991 году и основала EarthSky.org в 1994 году. Сегодня она является главным редактором этого веб-сайта. Она получила множество наград от вещательного и научного сообществ, в том числе астероид под названием 3505 Берд в ее честь. Научный коммуникатор и педагог с 1976 года, Берд верит в науку как в силу добра в мире и жизненно важный инструмент для 21-го века. «Быть ​​редактором EarthSky — это все равно, что организовывать большую глобальную вечеринку для крутых любителей природы», — говорит она.

Келли Кизер Уитт
Просмотр статей
Об авторе:

Келли Кизер Уитт уже более двух десятилетий пишет научные статьи, специализирующиеся на астрономии. Она начала свою карьеру в журнале Astronomy Magazine, а также регулярно вносит вклад в AstronomyToday и Sierra Club, а также в другие издания. Ее детская книжка с картинками «Прогноз Солнечной системы» была опубликована в 2012 году. Она также написала роман-антиутопию для молодых взрослых под названием «Другое небо». Когда она не читает и не пишет об астрономии и не смотрит на звезды, ей нравится путешествовать по национальным паркам, разгадывать кроссворды, бегать, играть в теннис и кататься на байдарках. Келли живет со своей семьей в Висконсине.

Обнаружена планета, похожая на Землю, на орбите ближайшей к Солнцу звезды

Представление художника о недавно открытой планете, вращающейся вокруг Проксимы Центавра. Фото: ESO/L. Кальсада

Астрономы обнаружили третью планету, вращающуюся вокруг Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды. Названный Проксима Центавра d, недавно обнаруженный мир, вероятно, меньше Земли и может иметь океаны жидкой воды.

«Это показывает, что ближайшая звезда, вероятно, имеет очень богатую планетную систему», — говорит Гиллем Англада-Эскуде, астроном из Института космических наук в Барселоне, Испания, возглавлявший группу, которая в 2016 году открыла первую планету. будет замечен на орбите Проксимы Центавра.

Астроном Жоао Фариа и его сотрудники обнаружили Проксиму Центавра d, измерив крошечные сдвиги в спектре света от звезды, когда гравитация планеты притягивала ее во время движения по орбите. Команда использовала современный инструмент под названием Эшель-спектрограф для скалистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений (ESPRESSO) на Очень большом телескопе, системе из четырех 8,2-метровых телескопов в Европейской южной обсерватории в Серро-Паранале, Чили. Результаты были опубликованы 10 февраля в Астрономия и астрофизика 1 .

Этот метод «колебания» ищет изменения в движении звезды вдоль луча зрения с Земли; ESPRESSO может обнаруживать колебания всего на 10 сантиметров в секунду. Общий эффект обращения планеты за 5 дней составляет около 40 сантиметров в секунду, говорит Фариа из Института астрофизики и космических наук Университета Порту в Португалии. «Я знал, что ЭСПРЕССО может сделать это, но все равно был удивлен, увидев, что он появился».

Чтобы найти колебание, команда провела более 100 наблюдений спектра Проксимы Центавра за чуть более 2 лет.ЭСПРЕССО хранится в специальном помещении обсерватории, внутри резервуара, в котором поддерживается постоянное давление и температура. Это гарантирует, что его измерения являются последовательными и воспроизводимыми в течение многих лет. По словам Фариа, ESPRESSO может измерять длину волны спектральных линий с точностью до 10 -5 ангстрем, или одной десятитысячной диаметра атома водорода.

Предварительная планета

Пока что исследователи считают Проксиму Центавра d лишь «планетой-кандидатом»: астрономы обычно ждут независимого подтверждения, прежде чем официально вносить новый мир в свои каталоги. Но команда ESPRESSO уверена в обнаружении, — говорит Фариа. Судя по его влиянию на спектр звезды, команда подсчитала, что планета, вероятно, меньше Земли, но не менее 26% массы нашей планеты.

ESPRESSO был построен в основном для поиска внесолнечных планет, а также для изучения света от чрезвычайно ярких, но далеких объектов, называемых квазарами. «Самое захватывающее в последнем открытии то, что оно показывает, что инструмент работает так, как рекламируется», — говорит Англада-Эскюде.«ЭСПРЕССО — это новый инструмент, на котором все хотят играть и использовать», — говорит он.

Проксима Центавра занимает особое место в сердцах астрономов, добавляет он. «В нем всегда есть немного мистики, потому что он самый близкий».

«Удивительно знать, что ближайший звездный сосед нашего Солнца является хозяином трех маленьких планет», — говорит Элиза Кинтана, астрофизик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Их близость делает эту систему главной для дальнейшего изучения, чтобы понять их природу и то, как они, вероятно, образовались.

Фариа признается, что хотя межзвездные путешествия все еще относятся к области научной фантастики, мечта о том, что люди однажды смогут посетить нашу ближайшую звезду, побуждает его искать там планеты, похожие на Землю. «Это заставляет задуматься, — говорит он.

В ближайшей к Земле звездной системе обнаружена планета

Последующее очень тщательное изучение этих данных независимыми группами убедительно показало, что указанная здесь планета вокруг альфы Центавра B, вероятно, не существует.Сигнал кажется очень тонким артефактом того, как данные были собраны и проанализированы. Более подробная информация представлена ​​в статье Rajpaul et al. (https://arxiv.org/abs/1510.05598).

Примечание добавлено 17 января 2017 г.

eso1241 — Научный выпуск

Прибор ESO HARPS обнаружил экзопланету с массой Земли, вращающуюся вокруг Альфы Центавра B

16 октября 2012 г.

европейских астронома обнаружили планету с массой около Земли, вращающуюся вокруг звезды в системе Альфа Центавра — ближайшей к Земле. Это также самая легкая экзопланета, когда-либо обнаруженная вокруг такой звезды, как Солнце. Планета была обнаружена с помощью прибора HARPS на 3,6-метровом телескопе обсерватории ESO Ла Силья в Чили. Результаты будут опубликованы в журнале Nature 17 октября 2012 года.

Альфа Центавра — одна из самых ярких звезд южного неба и ближайшая к Солнечной системе звездная система — всего в 4,3 световых года от нас. На самом деле это тройная звезда — система, состоящая из двух звезд, похожих на Солнце, вращающихся близко друг к другу, обозначенных Альфа Центавра А и В, и более отдаленного и слабого красного компонента, известного как Проксима Центавра [1].С девятнадцатого века астрономы размышляли о планетах, вращающихся вокруг этих тел, ближайших возможных местах обитания жизни за пределами Солнечной системы, но поиски с возрастающей точностью ничего не дали. До настоящего времени.

« Наши наблюдения продолжались более четырех лет с использованием прибора HARPS и выявили крошечный, но реальный сигнал от планеты, обращающейся вокруг Альфы Центавра B каждые 3,2 дня, », — говорит Ксавье Дюмюск (Женевская обсерватория, Швейцария и Центр Astrofisica da Universidade do Porto, Portugal), ведущий автор статьи. Это экстраординарное открытие, и оно довело нашу технику до предела!

Европейская команда обнаружила планету, уловив крошечные колебания в движении звезды Альфа Центавра B, создаваемые гравитационным притяжением вращающейся планеты [2]. Эффект незначительный — он заставляет звезду двигаться вперед и назад со скоростью не более 51 сантиметра в секунду (1,8 км/час), что примерно соответствует скорости ползания ребенка. Это самая высокая точность, когда-либо достигнутая с помощью этого метода.

Альфа Центавра B очень похожа на Солнце, но немного меньше и менее яркая. Недавно обнаруженная планета с массой чуть больше массы Земли [3] вращается на расстоянии около шести миллионов километров от звезды, намного ближе, чем Меркурий к Солнцу в Солнечной системе. Орбита другого яркого компонента двойной звезды, Альфы Центавра А, удерживает ее в сотни раз дальше, но все равно это будет очень яркий объект в небе планеты.

Первая экзопланета вокруг солнцеподобной звезды была обнаружена той же командой еще в 1995 году, и с тех пор было подтверждено более 800 открытий, но большинство из них намного больше Земли, а многие размером с Юпитер [4]. ].Задача, с которой сейчас столкнулись астрономы, состоит в том, чтобы обнаружить и охарактеризовать планету с массой, сравнимой с Землей, которая вращается в обитаемой зоне [5] вокруг другой звезды. Первый шаг сделан [6].

Это первая планета с массой, подобной Земле, когда-либо обнаруженная вокруг такой звезды, как Солнце. Его орбита очень близка к своей звезде, и она должна быть слишком горячей для жизни, какой мы ее знаем, », — добавляет Стефан Удри (Женевская обсерватория), соавтор статьи и член группы, «, но она может хорошо быть просто одной планетой в системе из нескольких.Другие наши результаты HARPS и новые открытия Кеплера ясно показывают, что большинство маломассивных планет находится в таких системах.

Этот результат представляет собой важный шаг к обнаружению близнеца Земли в непосредственной близости от Солнца. Мы живем в интересное время! », — заключает Ксавье Дюмаск.

ESO проведет онлайн-пресс-конференцию, на которой журналисты смогут обсудить результат и его влияние с учеными. Чтобы принять участие, пожалуйста, прочитайте наши рекомендации для СМИ.

Примечания

[1] Компоненты кратной звезды называются путем добавления заглавных букв к имени звезды. Альфа Центавра A — самый яркий компонент, Альфа Центавра B — немного более тусклая вторая звезда, а Альфа Центавра C — гораздо более тусклая Проксима Центавра. Проксима Центавра немного ближе к Земле, чем A или B, и, следовательно, формально является ближайшей звездой.

[2] HARPS измеряет лучевую скорость звезды — ее скорость по направлению к Земле или от нее — с необычайной точностью.Планета на орбите вокруг звезды заставляет звезду регулярно двигаться к отдаленному наблюдателю на Земле и от него. Из-за эффекта Доплера это изменение лучевой скорости вызывает сдвиг спектра звезды в сторону более длинных волн по мере ее удаления (называемый красным смещением) и синее смещение (в сторону более коротких длин волн) по мере ее приближения. Это крошечное смещение спектра звезды можно измерить с помощью высокоточного спектрографа, такого как HARPS, и использовать для определения присутствия планеты.

[3] Используя метод лучевых скоростей, астрономы могут только оценить минимальную массу планеты, поскольку оценка массы также зависит от наклона плоскости орбиты относительно луча зрения, который неизвестен.Но, со статистической точки зрения, эта минимальная масса часто близка к реальной массе планеты.

[4] Миссия НАСА «Кеплер» нашла 2300 планет-кандидатов, используя альтернативный метод — поиск небольшого падения яркости звезды, когда планета проходит перед ней (транзит) и блокирует часть света. Большинство кандидатов в планеты, обнаруженные этим методом транзита, очень далеки от нас. Но, напротив, планеты, обнаруженные HARPS, находятся вокруг звезд, близких к Солнцу, причем новое открытие является самым близким из них.Это делает их лучшими целями для многих видов дополнительных последующих наблюдений, таких как характеристика атмосферы планеты.

[5] Пригодная для жизни зона представляет собой узкую кольцеобразную область вокруг звезды, в которой при подходящих условиях может присутствовать вода в жидкой форме.

[6] ESPRESSO, спектрограф Echelle для каменистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений, будет установлен на Очень Большом Телескопе ESO. В настоящее время он находится на стадии окончательного проектирования, его ввод в эксплуатацию запланирован на конец 2016 или начало 2017 года.ESPRESSO будет иметь точность радиальной скорости 0,35 км/ч или меньше. Для сравнения, Земля вызывает у Солнца радиальную скорость 0,32 км/ч. Таким образом, это разрешение должно позволить ESPRESSO обнаруживать планеты с массой Земли в обитаемой зоне. Консорциум ESPRESSO возглавляют члены команды, ответственные за текущее открытие.

Дополнительная информация

Это исследование было представлено в статье «Планета с массой Земли, вращающейся вокруг Альфы Центавра B», которая появится в Интернете в журнале Nature 17 октября 2012 года.

В состав группы входят Ксавье Дюмуск (Женевская обсерватория, Швейцария; Центр астрофизики Университета Порту, Португалия), Франческо Пепе (Женевская обсерватория), Кристоф Ловис (Женевская обсерватория), Дамьен Сегрансан (Женевская обсерватория), Йоханнес Сальманн (Женевская обсерватория), Вилли Бенц (Бернский университет, Швейцария), Франсуа Буши (Женевская обсерватория; Парижский астрофизический институт, Франция), Мишель Майор (Женевская обсерватория), Дидье Кело (Женевская обсерватория), Нуно Сантуш (Centro de Astrofisica da Universidade do Porto) и Стефан Удри (Женевская обсерватория).

В 2012 году исполняется 50 лет со дня основания Европейской южной обсерватории (ESO). ESO — ведущая межправительственная астрономическая организация в Европе и самая производительная наземная астрономическая обсерватория в мире. Его поддерживают 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Чехия, Дания, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Нидерланды, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Великобритания. ESO реализует амбициозную программу, направленную на проектирование, строительство и эксплуатацию мощных наземных средств наблюдения, позволяющих астрономам совершать важные научные открытия.ESO также играет ведущую роль в продвижении и организации сотрудничества в области астрономических исследований. ESO управляет тремя уникальными наблюдательными площадками мирового класса в Чили: Ла Силья, Параналь и Чайнантор. На Паранале ESO управляет Очень Большим Телескопом, самой передовой в мире астрономической обсерваторией видимого света, а также двумя обзорными телескопами. VISTA работает в инфракрасном диапазоне и является крупнейшим в мире обзорным телескопом, а обзорный телескоп VLT — самым большим телескопом, предназначенным исключительно для наблюдения за небом в видимом свете. ESO является европейским партнером революционного астрономического телескопа ALMA, крупнейшего из существующих астрономических проектов. В настоящее время ESO планирует построить 39-метровый европейский сверхбольшой оптический/ближний инфракрасный телескоп E-ELT, который станет «самым большим в мире глазом неба».

Ссылки

Контакты

Xavier Dumusque
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Тел.: +41 22 379 22 64
Электронная почта: [email protected]

Стефан Удри
Observatoire de l’Université de Genève
Швейцария
Тел.: +41 22 379 24 67
Электронная почта: [email protected]

Вилли Бенц
Центр космонавтики и обитаемости
Берн, Швейцария
Электронная почта: [email protected]

Francesco Pepe
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Тел.: +41 223 792 396
Мобильный: +41 79 302 47 40
Электронная почта: francesco. [email protected]

Damien Ségransan
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Тел.: +41 223 792 479
Электронная почта: [email protected]

Nuno Santos
Centro de Astrofisica da Universidade do Porto
Porto, Portugal
Тел.: +351 226 089 893
Электронная почта: Nuno.Сантос@astro.up.pt

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Тел.: +49 89 3200 6655
Мобильный: +49 151 1537 3591
Электронная почта: [email protected]

Свяжитесь с ESO в социальных сетях

Возможная третья планета обнаружена вокруг Проксимы Центавра, ближайшего соседа нашего Солнца

Ближайший сосед Солнца может на самом деле содержать три планеты, сообщает новое исследование.

Астрономы обнаружили доказательства существования третьей планеты, вращающейся вокруг Проксимы Центавра, красного карлика, который находится всего в 4,2 световых годах от нашей Солнечной системы. Мир-кандидат, известный как Проксима d, по оценкам, всего на 25% массивнее Земли, что делает его одной из самых легких известных экзопланет , если это в конечном итоге подтвердится.

«Открытие показывает, что наш ближайший звездный сосед, по-видимому, наполнен новыми интересными мирами, которые находятся в пределах досягаемости для дальнейшего изучения и будущих исследований», — сказал ведущий автор исследования Жоао Фариа, научный сотрудник Института астрофизики и наук Испании в Португалии. в заявлении.

Известно, что на Проксиме Центавра

точно есть одна планета — Проксима b размером примерно с Землю, которая совершает один оборот за 11 земных дней. Это помещает Проксиму b в «обитаемую зону» звезды, в самый подходящий диапазон орбитальных расстояний, где на поверхности мира может существовать жидкая вода.

Проксима b была обнаружена в 2016 году. Три года спустя исследователи сообщили об обнаружении в системе возможного второго мира, кандидата под названием Проксима с, который по меньшей мере в шесть раз массивнее Земли. Если Проксима с существует, то, скорее всего, на ее поверхности слишком холодно для жизни, какой мы ее знаем; предполагаемой планете требуется 5,2 года, чтобы совершить один оборот вокруг Проксимы Центавра, которая намного меньше и тусклее Солнца.

Теперь Фариа и его коллеги сообщают о существовании в системе еще одного кандидата: Проксимы d, которая совершает один оборот вокруг Проксимы Центавра каждые пять земных дней. Эта орбита предполагает, что Проксима d слишком горячая для жизни на поверхности Земли, если планета действительно существует (хотя пригодная для жизни зона — это мягкая и хитрая концепция , которую не следует воспринимать как истину).(Как и Proxima c, Proxima d все еще нуждается в подтверждении последующими наблюдениями.)

Команда обнаружила Proxima d с помощью ESPRESSO («Эшеллевский спектрограф для скалистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений»), инструмента, установленного на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили.

ESPRESSO обнаружил первые намеки на возможный третий мир в системе Проксима Центавра в 2020 году, проводя наблюдения, подтвердившие существование Проксимы b.Затем Фариа и его команда провели дополнительные измерения, которые показали, что новый сигнал генерируется планетой, а не другими факторами, такими как переменная звездная активность.

ESPRESSO находит планеты с помощью метода измерения радиальной скорости, замечая легкие колебания в движении звезды, вызванные гравитационным притяжением вращающегося мира. В случае с Проксимой d эти буксиры действительно были очень легкими, что соответствовало планете с минимальной массой, равной одной четверти массы Земли. Это сделало бы Проксиму d самой легкой планетой, когда-либо обнаруженной с использованием метода лучевой скорости, написали исследователи в новом исследовании, которое было опубликовано в Интернете сегодня (февраль 2016 г.).10) в журнале «Астрономия и астрофизика».

«Это достижение чрезвычайно важно», — сказал в том же заявлении соавтор исследования Педро Фигейра, специалист по приборам ESPRESSO в ESO в Чили. «Это показывает, что метод лучевой скорости может раскрыть популяцию легких планет, таких как наша собственная, которые, как ожидается, будут самыми многочисленными в нашей галактике и потенциально могут содержать жизнь, какой мы ее знаем».

«Этот результат ясно показывает, на что способен ЭСПРЕССО, и заставляет задуматься о том, что он сможет найти в будущем», — добавил Фариа.

Copyright 2022  Space.com , Компания будущего. Все права защищены. Этот материал нельзя публиковать, транслировать, переписывать или распространять

Сколько времени потребуется, чтобы добраться до ближайшей звезды?

Все мы хоть раз в жизни задавались вопросом: сколько времени потребуется, чтобы добраться до звезд? Может ли это произойти в течение жизни человека, и могут ли такие путешествия когда-нибудь стать нормой? На этот вопрос есть много возможных ответов — некоторые очень простые, другие — из области научной фантастики.Но чтобы дать исчерпывающий ответ, нужно принять во внимание множество вещей.

К сожалению, любая реалистичная оценка, скорее всего, даст ответы, которые полностью разочаруют футуристов и энтузиастов межзвездных путешествий. Нравится вам это или нет, космос очень велик, а наши технологии все еще очень ограничены. Но если мы когда-нибудь задумаемся о том, чтобы «покинуть гнездо», у нас будет ряд вариантов добраться до ближайших Солнечных систем в нашей галактике.

Ближайшая к Земле звезда — наше Солнце, которое является довольно «средней» звездой на «Главной последовательности» диаграммы Герцшпрунга — Рассела.Это означает, что он очень стабилен, обеспечивая Землю именно тем солнечным светом, который необходим для развития жизни на нашей планете. Мы знаем, что вблизи нашей Солнечной системы есть планеты, вращающиеся вокруг других звезд, и многие из этих звезд похожи на наши.

Было идентифицировано более 2000 экзопланет, многие из которых считаются обитаемыми. Кредит: phl.upl.edu

В будущем, если человечество пожелает покинуть Солнечную систему, у нас будет огромный выбор звезд, к которым мы сможем отправиться, и многие из них будут иметь подходящие условия для процветания жизни. Но куда мы пойдем и сколько времени нам понадобится, чтобы добраться туда?

Просто помните, что все это спекулятивно, и в настоящее время нет эталона для межзвездных путешествий. Как говорится, поехали!

Ближайшая звезда:

Как уже отмечалось, ближайшей к нашей Солнечной системе звездой является Проксима Центавра, поэтому имеет смысл сначала запланировать межзвездную миссию к этой системе. Как часть тройной звездной системы под названием Альфа Центавра, Проксима составляет около 4.24 световых года (или 1,3 парсека) от Земли. Альфа Центавра ? — самая яркая из трех звезд в системе (часть двойной системы на расстоянии 4,37 световых года), а Проксима Центавра — изолированный красный карлик.

И хотя межзвездные путешествия вызывают в воображении все виды путешествий со скоростью, превышающей скорость света (FTL), начиная от скорости деформации и червоточин и заканчивая прыжковыми двигателями, такие теории либо в высшей степени спекулятивны (например, двигатель Алькубьерре), либо полностью относятся к области научная фантастика. По всей вероятности, любая дальняя космическая миссия, скорее всего, займет несколько поколений, а не несколько дней или мгновенную вспышку.

Итак, начиная с самых медленных форм космического путешествия, сколько времени потребуется, чтобы добраться до Проксимы Центавра?

Текущие методы:

Вопрос о том, сколько времени потребуется, чтобы добраться куда-то в космос, становится несколько проще, когда речь идет о существующих технологиях и телах в нашей Солнечной системе. Например, с использованием технологии, которая привела в действие миссию «Новые горизонты», которая состояла из 16 двигателей, работающих на гидразиновом монотопливе, достижение Луны заняло бы всего 8 часов 35 минут.

С другой стороны, есть миссия Европейского космического агентства (ЕКА) SMART-1, которая путешествовала во времени на Луну, используя метод ионного движения. С помощью этой революционной технологии, разновидность которой с тех пор использовал космический корабль Dawn для достижения Весты, миссии SMART-1 потребовалось один год, один месяц и две недели, чтобы достичь Луны.

Итак, от быстрого космического корабля с ракетным двигателем до экономичного ионного двигателя, у нас есть несколько вариантов перемещения по местному пространству — плюс мы могли бы использовать Юпитер или Сатурн для мощной гравитационной рогатки.Однако, если бы мы планировали миссии куда-то подальше, нам пришлось бы масштабировать нашу технологию и посмотреть, что действительно возможно.

Когда мы говорим о возможных методах, мы имеем в виду те, которые связаны с существующей технологией, или те, которые еще не существуют, но технически осуществимы. Некоторые, как вы увидите, проверены временем и проверены временем, в то время как другие появляются или все еще находятся на доске. Однако почти во всех случаях они представляют собой возможный (но чрезвычайно трудоемкий или дорогостоящий) сценарий достижения даже ближайших звезд…

Ионный двигатель:

В настоящее время самым медленным двигателем и наиболее экономичным является ионный двигатель.Несколько десятилетий назад ионный двигатель считался предметом научной фантастики. Однако в последние годы технология поддержки ионных двигателей значительно перешла от теории к практике. Например, миссия ЕКА SMART-1 успешно завершила свою миссию на Луну после 13-месячного спирального пути от Земли.

SMART-1 использовал ионные двигатели на солнечной энергии, где электрическая энергия собиралась с его солнечных панелей и использовалась для питания двигателей на эффекте Холла. Для полета SMART-1 к Луне было использовано всего 82 кг ксенонового топлива.1 кг ксенонового топлива обеспечивал дельта-v 45 м/с. Это высокоэффективная форма движения, но она ни в коем случае не быстрая.

Одной из первых миссий, в которых использовалась технология ионного двигателя, была миссия Deep Space 1 к комете Боррелли, которая состоялась в 1998 году. DS1 также использовал ионный двигатель с ксеноновым двигателем, потребляя 81,5 кг топлива. За 20 месяцев тяги DS1 удалось достичь скорости 56 000 км/ч (35 000 миль/ч) во время пролета кометы

. Поэтому

Ионные двигатели более экономичны, чем ракетные технологии, поскольку тяга на единицу массы топлива (а.к.а. удельный импульс) значительно выше. Но ионным двигателям требуется много времени, чтобы разогнать космический корабль до любой большой скорости, и максимальная скорость, которую он может достичь, зависит от его запаса топлива и того, сколько электроэнергии он может генерировать.

Художественная концепция миссии «Рассвет» над Церерой. С момента своего прибытия космический корабль развернулся, чтобы направить синее свечение своего ионного двигателя в противоположном направлении. Изображение предоставлено: NASA/JPL .

Итак, если ионный двигатель должен был использоваться для миссии на Проксиме Центавра, двигателям потребовался бы огромный источник производства энергии (т.е. ядерная энергия) и большое количество топлива (хотя и меньше, чем у обычных ракет). Но исходя из предположения, что 81,5 кг ксенонового топлива обеспечивает максимальную скорость 56 000 км/ч, можно сделать некоторые расчеты.

Короче говоря, при максимальной скорости 56 000 км/ч Deep Space 1 потребовалось бы 81 000 лет , чтобы пересечь 4,24 световых года между Землей и Проксимой Центавра. Чтобы представить эту временную шкалу в перспективе, это будет более 2700 человеческих поколений.Так что можно с уверенностью сказать, что межпланетная миссия на ионном двигателе будет слишком медленной, чтобы ее можно было рассматривать для пилотируемой межзвездной миссии.

Но если ионные двигатели сделать больше и мощнее (т. е. скорость выброса ионов должна быть значительно выше) и можно будет перевозить достаточное количество топлива, чтобы космический корабль мог двигаться на протяжении всего полета на 4,243 световых года, то время в пути могло бы сократиться. значительно уменьшается. Тем не менее, этого недостаточно, чтобы произойти в чьей-то жизни.

Метод помощи гравитации:

Самый быстрый из существующих способов космических путешествий известен как метод Gravity Assist, в котором космический корабль использует относительное движение (т.е. орбита) и гравитация планеты, чтобы изменить путь и скорость. Гравитация — очень полезная техника космических полетов, особенно при использовании Земли или другой массивной планеты (например, газового гиганта) для увеличения скорости.

Зонд Helios инкапсулируется для запуска. Кредит: общественное достояние

Космический корабль Mariner 10 был первым, кто применил этот метод, используя гравитационное притяжение Венеры, чтобы отправить ее в сторону Меркурия в феврале 1974 года. Текущая скорость 60 000 км/ч (38 000 миль/ч) и выйти в межзвездное пространство.

Однако именно миссия Helios 2 , которая была запущена в 1976 году для изучения межпланетной среды от 0,3 до 1 а.е. до Солнца, является рекордсменом по самой высокой скорости, достигнутой с помощью гравитации. В то время Helios 1 (запущенный в 1974 году) и Helios 2 были рекордсменами по максимальному сближению с Солнцем. Helios 2 был запущен с помощью обычной ракеты-носителя NASA Titan/Centaur и выведен на высокоэллиптическую орбиту.

Из-за большого эксцентриситета (0,54) солнечной орбиты зонда (190 дней) в перигелии Helios 2 смог достичь максимальной скорости более 240 000 км/ч (150 000 миль/ч), что и было достигнуто. только гравитационным притяжением Солнца. Технически, скорость перигелия Helios 2 не была гравитационной рогаткой, это была максимальная орбитальная скорость, но несмотря на это, он по-прежнему является рекордсменом самого быстрого искусственного объекта.

Итак, если бы «Вояджер-1» двигался в направлении Проксимы Центавра с постоянной скоростью 60 000 км/ч, ему потребовалось бы 76 000 лет (более 2 500 поколений), чтобы добраться туда.Но если бы он мог достичь рекордной скорости Helios 2 на близком сближении с Солнцем — постоянной скорости 240 000 км/ч — ему потребовалось бы 19 000 лет (или более 600 поколений), чтобы пройти 4,243 световых годы. Значительно лучше, но все же не в области практичности.

Представление художника о транспортном средстве для перевозки экипажа (CTV), использующем ядерно-тепловые ракетные двигатели для замедления и выхода на орбиту вокруг Марса. Авторы и права: НАСА
Ядерная тепловая/ядерная электрическая двигательная установка (НТП/НЭП):

Еще одна возможность для межзвездных космических полетов — использование космических кораблей, оснащенных ядерными двигателями, концепция, которую НАСА изучает уже несколько десятилетий.В ракете с ядерным тепловым двигателем (NTP) реакции урана или дейтерия используются для нагрева жидкого водорода внутри реактора, превращая его в ионизированный газообразный водород (плазму), который затем направляется через сопло ракеты для создания тяги.

Ракета с ядерным электрическим двигателем (НЭП) включает в себя тот же базовый реактор, преобразующий его тепло и энергию в электрическую энергию, которая затем приводит в действие электрический двигатель. В обоих случаях ракета будет полагаться на ядерное деление или синтез для создания движения, а не на химическое топливо, которое до сих пор было основой НАСА и всех других космических агентств.

По сравнению с химическими двигателями и NTP, и NEC имеют ряд преимуществ. Первый и наиболее очевидный — это практически неограниченная плотность энергии по сравнению с ракетным топливом. Кроме того, ядерный двигатель также может обеспечить превосходную тягу по сравнению с количеством используемого топлива. Это сократит общее количество необходимого топлива, тем самым снизив стартовый вес и стоимость отдельных миссий.

Хотя ядерно-тепловые двигатели никогда не летали, за последние несколько десятилетий было построено и испытано несколько концепций конструкции, а также было предложено множество концепций. Они варьировались от традиционной конструкции с твердым сердечником, такой как ядерный двигатель для ракетных транспортных средств (NERVA), до более продвинутых и эффективных концепций, основанных на жидком или газовом сердечнике.

Однако, несмотря на эти преимущества в топливной экономичности и удельном импульсе, наиболее совершенная концепция NTP имеет максимальный удельный импульс 5000 секунд (50 кН·с/кг). Ученые НАСА подсчитали, что при использовании ядерных двигателей, приводимых в действие путем деления или синтеза, космическому кораблю потребуется всего 90 дней, чтобы добраться до Марса, когда планета находится в «оппозиции» — т.е.е. на расстоянии 55 000 000 км от Земли.

Но с поправкой на полет в один конец к Проксиме Центавра ядерной ракете понадобились бы столетия, чтобы достичь скорости, составляющей долю скорости света. Затем потребуется несколько десятилетий пути, а затем еще много столетий замедления, прежде чем он достигнет пункта назначения. В общем, мы все еще говорим о 1000 лет , прежде чем он достигнет места назначения. Хорошо для межпланетных миссий, не очень хорошо для межзвездных.

Теоретические методы:

При использовании существующих технологий время, необходимое для отправки ученых и астронавтов в межзвездную миссию, будет чрезмерно медленным.Если мы хотим совершить это путешествие в течение одной жизни или даже одного поколения, потребуется что-то более радикальное (т. е. высокотеоретическое). И хотя на данный момент червоточины и прыжковые двигатели все еще могут быть чистой выдумкой, есть несколько довольно продвинутых идей, которые рассматривались на протяжении многих лет.

Ядерный импульсный двигатель
:

Импульсный ядерный двигатель — теоретически возможная форма быстрого космического путешествия. Первоначально концепция была предложена в 1946 году Станиславом Уламом, польско-американским математиком, участвовавшим в Манхэттенском проекте, а предварительные расчеты были затем сделаны Ф.Рейнесом и Уламом в 1947 году. Сам проект, известный как проект Орион, был начат в 1958 году и продолжался до 1963 года.

Во главе с Тедом Тейлором из General Atomics и физиком Фриманом Дайсоном из Института перспективных исследований в Принстоне Orion надеялся использовать мощность импульсных ядерных взрывов для обеспечения огромной тяги с очень высоким удельным импульсом (т. е. величиной тяги по сравнению с вес или количество секунд, в течение которых ракета может непрерывно стрелять).

В двух словах, конструкция «Ориона» включает в себя большой космический корабль с большим запасом термоядерных боеголовок, который достигает движения, выпуская бомбу позади него, а затем управляя детонационной волной с помощью установленной сзади подушки, называемой «толкателем». После каждого взрыва сила взрыва будет поглощаться этой толкающей подушкой, которая затем преобразует толчок в импульс.

Несмотря на то, что по современным меркам это вряд ли элегантно, преимущество конструкции в том, что она обеспечивает высокий удельный импульс, то есть извлекает максимальное количество энергии из своего источника топлива (в данном случае ядерных бомб) при минимальных затратах.Кроме того, эта концепция теоретически может достигать очень высоких скоростей, по некоторым оценкам, приблизительная цифра достигает 5% скорости света (или 5,4 × 10 90 125 7 90 126 км / ч).

При такой скорости космическому кораблю Орион потребовалось бы около 85 лет, чтобы доставить команду колонистов на Проксиму Центавра. Конечно, это не учитывает время, необходимое для того, чтобы космический корабль разогнался, а затем замедлился перед прибытием. Так что на самом деле прошло бы чуть больше века, что все равно впечатляет.

Художественная концепция космического корабля Орион, покидающего Землю. Кредит: bisbos.com/Адриан Манн

Но, конечно, у конструкции есть и неизбежные недостатки. Во-первых, построить корабль такого размера было бы невероятно дорого. Согласно оценкам, произведенным Dyson в 1968 году, космический корабль Orion, использующий водородные бомбы для создания движения, будет весить от 400 000 до 4 000 000 метрических тонн. И как минимум три четверти этого веса составляют ядерные бомбы, каждая боеголовка которых весит примерно 1 метрическую тонну.

В целом, по самым скромным оценкам Дайсона, общая стоимость создания корабля «Орион» составила 367 миллиардов долларов. С поправкой на инфляцию это составляет примерно 2,5 триллиона долларов, что составляет более двух третей текущего годового дохода правительства США. Следовательно, даже самый легкий корабль будет чрезвычайно дорогим в производстве.

Есть также небольшая проблема со всем излучением, которое он генерирует, не говоря уже о ядерных отходах. Фактически, именно по этой причине считается, что Проект был прекращен из-за принятия Договора о частичном запрещении испытаний 1963 года, который стремился ограничить ядерные испытания и остановить чрезмерный выброс ядерных осадков в атмосферу планеты.

Термоядерные ракеты:

Другая возможность связана с ракетами, которые полагаются на термоядерные реакции для создания тяги. Для этой концепции энергия создается, когда гранулы смеси дейтерия/гелия-3 воспламеняются в реакционной камере за счет инерционного удержания с использованием электронных лучей (аналогично тому, что делается в Национальном центре зажигания в Калифорнии). Этот термоядерный реактор будет взрывать 250 гранул в секунду для создания высокоэнергетической плазмы.

Художественный концепт космического корабля «Дедал» — двухступенчатой ​​термоядерной ракеты, способной развивать скорость до 12 % от скорости света. Кредит: Адриан Манн

Затем эта плазма будет направляться магнитным соплом для создания тяги. Подобно ядерным реакторам, эта концепция предлагает преимущества с точки зрения эффективности использования топлива и удельного импульса. Оценивается скорость истечения до 10 600 км/с, что намного превышает скорость обычных ракет. Более того, за последние несколько десятилетий технология широко изучалась, и было сделано много предложений.

Например, между 1973 и 1978 годами Британское межпланетное общество провело технико-экономическое обоснование, известное как проект «Дедал».Опираясь на современные знания о технологии термоядерного синтеза и существующих методах, исследование призвало к созданию двухэтапного беспилотного научного зонда, совершающего путешествие к звезде Барнарда (5,9 световых года от Земли) за одну жизнь.

Первая ступень, большая из двух, проработает 2,05 года и разгонит космический корабль до 7,1% скорости света (0,071 c ). Затем эта ступень будет сброшена, после чего вторая ступень запустит свой двигатель и разгонит космический корабль примерно до 12% скорости света (0. 12 c ) в течение 1,8 лет. Затем двигатель второй ступени будет отключен, и корабль войдет в 46-летний крейсерский период.

По оценкам Проекта, миссии потребуется 50 лет, чтобы достичь Звезды Барнарда. С поправкой на Проксиму Центавра тот же корабль мог совершить путешествие через 36 лет года. Но, конечно, проект также выявил множество камней преткновения, которые сделали его невозможным с использованием современных технологий, большинство из которых до сих пор не решены.

Художественный концепт космического корабля проекта «Дедал» с ракетой «Сатурн-5», стоящей рядом с ним для масштаба. Кредит: Адриан Манн

Например, на Земле дефицит гелия-3, а значит, его придется добывать в другом месте (скорее всего, на Луне). Во-вторых, реакция, которая приводит в движение космический корабль, требует, чтобы высвобождаемая энергия значительно превышала энергию, используемую для запуска реакции. И хотя эксперименты здесь, на Земле, превзошли «цель безубыточности», мы все еще далеки от видов энергии, необходимых для питания межзвездного космического корабля.

В-третьих, стоимость постройки такого корабля. Даже по скромным стандартам беспилотного корабля проекта «Дедал» полностью заправленный корабль будет весить до 60 000 тонн и стоить около 5 986 миллиардов долларов. Короче говоря, термоядерная ракета не только будет непомерно дорогой в строительстве; это также потребует уровня технологии термоядерного реактора, который в настоящее время находится за пределами наших возможностей.

Icarus Interstellar, международная организация ученых-добровольцев (некоторые из которых работали в НАСА или ЕКА) с тех пор пыталась оживить эту концепцию с помощью проекта «Икар».Основанная в 2009 году, группа надеется сделать термоядерный двигатель (среди прочего) возможным в ближайшем будущем.

ПВРД Fusion
:

Эта теоретическая форма двигателя, также известная как ПВРД Бассарда, была впервые предложена физиком Робертом В. Бассардом в 1960 году. По сути, это усовершенствование стандартной ракеты с ядерным синтезом, которая использует магнитные поля для сжатия водородного топлива до происходит слияние. Но в случае ПВРД огромная электромагнитная воронка «зачерпывает» водород из межзвездной среды и сбрасывает его в реактор в качестве топлива.

Художественная концепция ПВРД Bussard, которая будет использовать водород из межзвездной среды для питания своих термоядерных двигателей. Кредит: futurespacetransportation.weebly.com

По мере того, как корабль набирает скорость, реактивная масса попадает во все более сужающееся магнитное поле, сжимая его до тех пор, пока не произойдет термоядерный синтез. Затем магнитное поле направляет энергию в виде выхлопа ракеты через сопло двигателя, тем самым ускоряя судно. Без каких-либо топливных баков, утяжеляющих его, термоядерный прямоточный воздушно-реактивный двигатель может развивать скорость, приближающуюся к 4% скорости света, и перемещаться в любую точку галактики.

Однако потенциальные недостатки этой конструкции многочисленны. Например, есть проблема сопротивления. Корабль использует повышенную скорость для накопления топлива, но по мере того, как он сталкивается со все большим количеством межзвездного водорода, он также может терять скорость, особенно в более плотных регионах галактики. Во-вторых, дейтерий и тритий (используемые в термоядерных реакторах здесь, на Земле) редко встречаются в космосе, тогда как синтез обычного водорода (которого в космосе предостаточно) выходит за рамки наших нынешних методов.

Эта концепция была широко популяризирована в научной фантастике.Возможно, самый известный пример этого — во франшизе «Звездный путь », где «коллекционеры Бассаров» — это светящиеся гондолы варп-двигателей. Но на самом деле наши знания о термоядерных реакциях должны значительно улучшиться, прежде чем станет возможным прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Мы также должны были бы решить эту надоедливую проблему лобового сопротивления, прежде чем мы начали бы рассматривать возможность строительства такого корабля!

Лазерный парус:

Солнечные паруса долгое время считались экономичным способом исследования Солнечной системы.В дополнение к тому, что они относительно просты и дешевы в производстве, есть дополнительный бонус в виде солнечных парусов, не требующих топлива. Вместо ракет, требующих топлива, парус использует радиационное давление звезд, чтобы разогнать большие сверхтонкие зеркала до высоких скоростей.

Космический зонд IKAROS с солнечным парусом в полете (изображение художника) с типичной конфигурацией квадратного паруса. Предоставлено: Wikimedia Commons/Анджей Мирецкий

Однако для межзвездного полета такой парус должен приводиться в движение сфокусированными энергетическими лучами (т.е. лазеры или микроволны), чтобы разогнать его до скорости, приближающейся к скорости света. Концепция была первоначально предложена Робертом Форвардом в 1984 году, который в то время был физиком в исследовательских лабораториях Hughes Aircraft.

Концепция сохраняет преимущества солнечного паруса в том, что он не требует бортового топлива, а также в том, что энергия лазера не рассеивается с расстоянием почти так же сильно, как солнечное излучение. Таким образом, хотя парусу с лазерным приводом потребуется некоторое время, чтобы разогнаться до скоростей, близких к световым, его скорость будет ограничена только самой скоростью света.

Согласно исследованию 2000 года, проведенному Робертом Фрисби, директором по исследованиям передовых концепций двигателей в NASA JPL, лазерный парус можно разогнать до половины скорости света менее чем за десятилетие. Он также подсчитал, что парус диаметром около 320 км (200 миль) может достичь Проксимы Центавра всего за 12 лет. Между тем, парус диаметром около 965 км (600 миль) прибудет чуть менее чем через 9 лет.

Тем не менее, такой парус должен быть изготовлен из передовых композитов, чтобы избежать плавления.В сочетании с его размерами это будет стоить копейки! Еще хуже то, что затраты на строительство лазера достаточно велики и мощны, чтобы разогнать парус до половины скорости света. Согласно собственному исследованию Фрисби, для лазеров потребуется постоянный поток в 17 000 тераватт мощности, что близко к тому, что весь мир потребляет за один день.

Художественный концепт космического корабля на антиматерии для полетов на Марс в рамках миссии Mars Reference Mission. Авторы и права: НАСА
Двигатель на антиматерии:

Любители научной фантастики наверняка слышали об антиматерии.Но если вы этого не сделали, антиматерия — это материал, состоящий из античастиц, которые имеют ту же массу, но противоположный заряд, что и обычные частицы. Между тем, двигатель на антиматерии — это форма движения, которая использует взаимодействие между материей и антиматерией для выработки энергии или создания тяги.

Короче говоря, двигатель на антиматерии включает в себя столкновение частиц водорода и антиводорода. Эта реакция высвобождает столько же энергии, сколько термоядерная бомба, наряду с потоком субатомных частиц, называемых пионами и мюонами.Эти частицы, которые будут двигаться со скоростью, равной одной трети скорости света, направляются магнитным соплом для создания тяги.

Преимущество этого класса ракет состоит в том, что большая часть остаточной массы смеси вещества и антивещества может быть преобразована в энергию, что позволяет ракетам на антивеществе иметь гораздо более высокую плотность энергии и удельный импульс, чем любой другой предложенный класс ракет. Более того, управление такой реакцией могло бы разогнать ракету до половины скорости света.

Фунт за фунтом, этот класс кораблей будет самым быстрым и самым экономичным из когда-либо задуманных. В то время как обычным ракетам требуются тонны химического топлива, чтобы доставить космический корабль к месту назначения, двигатель на антивеществе может выполнить ту же работу всего с несколькими миллиграммами топлива. Фактически, взаимная аннигиляция полуфунта частиц водорода и антиводорода высвободила бы больше энергии, чем 10-мегатонная водородная бомба.

Что материя и антиматерия могут выглядеть как аннигилирующие друг друга.Предоставлено: НАСА/CXC/M. Вайс

Именно по этой причине Институт передовых концепций НАСА (NIAC) исследовал эту технологию как возможное средство для будущих миссий на Марс. К сожалению, при рассмотрении миссий к близлежащим звездным системам количество топлива, необходимого для полета, увеличивается в геометрической прогрессии, а затраты на его производство будут астрономическими (без каламбура!).

Согласно отчету, подготовленному для 39-й совместной конференции и выставки AIAA/ASME/SAE/ASEE (также Робертом Фрисби), двухступенчатой ​​ракете на антивеществе потребуется более 815 000 метрических тонн (900 000 тонн США) топлива, чтобы запустить путешествие к Проксиме Центавра примерно в 40 годах года.Это не так уж и плохо, если говорить о сроках. Но опять же стоимость…

Принимая во внимание, что один грамм антивещества может производить огромную энергию, по оценкам, для производства такого количества потребуется примерно 25 триллионов киловатт-часов энергии и стоимость более триллиона долларов. В настоящее время людьми создано менее 20 нанограммов антивещества. Даже если бы мы могли массово производить антивещество по дешевке, все равно понадобился бы массивный корабль для хранения необходимого количества топлива.

Согласно отчету Dr.Даррел Смит и Джонатан Уэбби из Авиационного университета Эмбри-Риддла в Аризоне, межзвездный корабль, оснащенный двигателем на антивеществе, может развить скорость, равную 0,5 скорости света, и достичь Проксимы Центавра чуть более чем за 8 лет . Однако сам корабль будет весить 400 метрических тонн (441 тонна США), и ему потребуется 170 метрических тонн (187 тонн США) топлива из антивещества, чтобы совершить путешествие.

Художественная концепция межзвездной исследовательской системы «Вакуум-антиматерия» (VARIES), концепция, которая будет использовать солнечные батареи для питания лазеров, создающих частицы антиматерии для использования в качестве топлива.Кредит: Адриан Манн

Возможный способ обойти это — создать сосуд, способный создавать антиматерию, которую затем можно будет хранить в качестве топлива. Эта концепция, известная как межзвездная исследовательская система ракеты от вакуума к антивеществу (VARIES), была предложена Ричардом Обузи из Icarus Interstellar. Основываясь на идее дозаправки на месте, корабль VARIES будет полагаться на большие лазеры (питание от огромных солнечных батарей), которые будут создавать частицы антиматерии при выстреле в пустое пространство.

Подобно концепции ПВРД, это предложение решает проблему перевозки топлива за счет использования его из космоса. Но опять же, стоимость такого корабля была бы непомерно высокой при использовании современных технологий. Кроме того, способность создавать антиматерию в больших объемах — это не то, на что мы сейчас способны. Есть еще вопрос радиации, поскольку аннигиляция материи и антиматерии может производить взрывы высокоэнергетического гамма-излучения.

Это не только представляет опасность для экипажа, требуя значительной радиационной защиты, но также требует, чтобы двигатели были защищены, чтобы гарантировать, что они не подвергнутся атомной деградации от всего излучения, которому они подвергаются.Таким образом, двигатель на антивеществе совершенно непрактичен с нашими текущими технологиями и текущим бюджетом.

Варп-двигатель Алькубьерре:

Поклонники научной фантастики также, без сомнения, знакомы с концепцией двигателя Алькубьерре (или «варп»). Предложенный мексиканским физиком Мигелем Алькубьерре в 1994 году, этот предложенный метод был попыткой сделать возможным сверхсветовое путешествие без нарушения специальной теории относительности Эйнштейна. Короче говоря, концепция включает растяжение ткани пространства-времени в виде волны, что теоретически должно привести к сжатию пространства перед объектом и расширению пространства за ним.

Концепт художника Марка Радемейкера для IXS Enterprise, теоретического межзвездного варп-космического корабля. Предоставлено: Марк Радемейкер/flickr.com

Объект внутри этой волны (т. е. космический корабль) сможет двигаться на этой волне, известной как «варп-пузырь», за пределами релятивистских скоростей. Поскольку корабль не движется внутри этого пузыря, а увлекается по мере своего движения, правила пространства-времени и относительности перестают применяться. Причина в том, что этот метод не основан на движении быстрее света в локальном смысле.

Это «быстрее света» только в том смысле, что корабль может добраться до места назначения быстрее, чем луч света, путешествующий за пределами варп-пузыря. Итак, если предположить, что космический корабль может быть оснащен системой Alcubierre Drive, он сможет совершить путешествие к Проксиме Центавра в году менее чем за 4 года года. Так что, когда дело доходит до теоретических межзвездных космических путешествий, это, безусловно, самая многообещающая технология, по крайней мере, с точки зрения скорости.

Естественно, за эти годы концепция получила свою долю контраргументов.Главным среди них является тот факт, что она не принимает во внимание квантовую механику и может быть опровергнута Теорией Всего (такой как петлевая квантовая гравитация). Расчеты количества необходимой энергии также показали, что для работы варп-двигателя потребуется непомерно большое количество энергии. Другие неопределенности включают безопасность такой системы, влияние на пространство-время в пункте назначения и нарушения причинно-следственной связи.

Однако в 2012 году ученый НАСА Гарольд Сонни Уайт объявил, что он и его коллеги начали исследование возможности привода Алькубьерре.В статье под названием «Механика поля деформации 101» Уайт заявил, что они построили интерферометр, который будет обнаруживать пространственные искажения, вызванные расширением и сжатием пространства-времени метрики Алькубьерре.

В 2013 году Лаборатория реактивного движения опубликовала результаты испытаний варп-поля, которые проводились в условиях вакуума. К сожалению, результаты были отмечены как «неубедительные». В долгосрочной перспективе мы можем обнаружить, что метрика Алькубьерра может нарушать один или несколько фундаментальных законов природы.И даже если физика окажется правильной, нет никакой гарантии, что ее можно будет использовать для сверхсветового полета.

В заключение, если вы надеялись добраться до ближайшей звезды в течение своей жизни, перспективы не очень хорошие. Однако, если бы человечество почувствовало желание построить «межзвездный ковчег», наполненный самоподдерживающимся сообществом космических людей, возможно, можно было бы отправиться туда менее чем за столетие, если бы мы были готовы инвестировать в необходимые технологии. .

Но все доступные методы по-прежнему очень ограничены, когда речь идет о времени прохождения. И хотя сотни или тысячи лет, чтобы добраться до ближайшей звезды, могут иметь для нас меньшее значение, если на карту поставлено само наше выживание, это просто нецелесообразно с точки зрения исследования космоса и путешествий. К тому времени, когда миссия достигнет хотя бы ближайших звезд в нашей галактике, используемые технологии устареют, и человечество может уже не существовать дома.

Так что, если мы не совершим крупного прорыва в области термоядерного синтеза, антиматерии или лазерных технологий, нам придется либо довольствоваться исследованием нашей собственной Солнечной системы, либо принять очень долгосрочную транзитную стратегию…


Мы написали много интересных статей о космических путешествиях здесь, на Universe Today.Достигнем ли мы когда-нибудь еще одной звезды? У варп-двигателей может быть убийственная сторона, Варп-двигатель Алькубьерре, Как далеко световой год?, Когда света недостаточно, Когда мы станем межзвездными? Путешествовать быстрее скорости света?

Для получения дополнительной информации обязательно посетите страницы НАСА, посвященные двигательным установкам будущего и реален ли варп-двигатель?

Любителям межзвездных путешествий обязательно стоит посетить сайты Icarus Interstellar и Tau Zero Foundation. Продолжайте тянуться к этим звездам!

Нравится:

Нравится Загрузка…

Найдена новая планета на орбите Проксимы Центавра

Маленькие планеты иногда производят гигантский гул. В течение нескольких недель нетерпеливые средства массовой информации сообщали о слухах о том, что потенциально пригодная для жизни планета вращается вокруг ближайшей к нашему Солнцу звезды, красного карлика под названием Проксима Центавра.

Теперь, наконец, астрономы готовы открыть этот инопланетный мир.

Наблюдения, сделанные с помощью телескопа в Чили, действительно выявили планету размером с Землю, вращающуюся вокруг Проксимы Центавра, которая представляет собой космическую прогулку до магазина на углу всего в 4 часа.24 световых года от нас. И если условия подходящие, планета находится на достаточно теплой орбите, чтобы жидкая вода могла выжить на ее поверхности.

Мир, освещенный бледно-красным светом, вращается вокруг самой маленькой звезды в тройной системе, известной как Альфа Центавра, которая сияет в южном созвездии Центавра. (Узнайте, как увидеть Альфу Центавра и другие объекты в южной части неба.)

Система Альфа Центавра, долгое время являвшаяся страной чудес для авторов научной фантастики, часто считается местом первого прыжка человечества в межзвездное пространство, а также потенциальной убежище для будущих цивилизаций, спасающихся от неизбежного разрушения Земли, какой мы ее знаем.

«Пригодная для жизни каменистая планета вокруг Проксимы была бы наиболее естественным местом, куда наша цивилизация могла бы стремиться переселиться после того, как солнце умрет, через пять миллиардов лет», — говорит Ави Лоэб из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и исследовательского центра. советник проекта Breakthrough Starshot.

Еще до сегодняшнего объявления компания Breakthrough Starshot объявила о своем плане отправить крошечный космический корабль в систему Альфа Центавра в конце этого столетия. Но не ждите в ближайшее время открыток с новой планеты: космическому кораблю, летящему с чудовищной 20-процентной скоростью света, потребуется более 20 лет, чтобы достичь Проксимы Центавра, и еще 4. 24 года, чтобы какие-либо данные вернулись на Землю.

В этой тихой анимации вам предстоит совершить путешествие на четыре световых года к ближайшей звезде за пределами нашей Солнечной системы, Проксиме Центавра, и вращающейся вокруг нее планете Проксима b. Кредит: ЕСО/Л. Calçada/Nick Risinger (skysurvey.org)

Поклонники экзопланет могут вспомнить, что это не первый случай, когда в системе Альфа Центавра сообщается о мире. В 2012 году астрономы объявили, что потенциальная планета с массой Земли вращается вокруг похожей на Солнце звезды Альфа Центавра B — еще одно открытие, преждевременно раскрытое нетерпеливыми публикациями.Но эта планета исчезла, когда последующие наблюдения не подтвердили ее существование и вместо этого предположили, что зашумленные данные и собственная активность звезды маскировались под планету.

С этим новым наблюдением следующая звездная система снова присоединяется к тысячам далеких звезд, которые, как известно, являются обитателями планет — и похоже, что потребуется довольно опытный космический маг, чтобы заставить этот мир исчезнуть.

Судя по данным, собранным за 54 ночи, сигнатура планеты сильна, проявляется даже тогда, когда данные проверяются на глаз, а не с помощью компьютерного алгоритма.

«Это довольно однозначно, — говорит Грег Лафлин из Йельского университета. «Это не тот случай, когда вам нужно прибегать к черной магии, чтобы вытащить сигнал».

В поисках Проксимы

Известная как Проксима b, планета была обнаружена группой ученых, работающих над проектом «Бледно-красная точка» — изменением описания Земли Карлом Саганом, которая издалека выглядит как бледно-голубая точка.

С научной точки зрения это открытие не является неожиданностью. Последнее десятилетие открытий экзопланет показало, что красные карлики, такие как Проксима, с большой вероятностью могут содержать планеты, и большая часть этих миров должна быть чем-то похожа на этот новый: маленький, каменистый и достаточно теплый, чтобы вода могла течь по его поверхности. .

В то время как более ранние поиски планет вокруг Проксимы официально оказались безрезультатными, были дразнящие признаки того, что по крайней мере одна планета может быть там, ожидая обнаружения при более тщательном поиске.

Когда планета движется по орбите, ее гравитация слегка притягивает звезду, заставляя звезду колебаться. Большие планеты естественным образом производят большие колебания. Меньшие планеты с массой Земли почти незаметно притягивают свои звезды, и для их обнаружения требуются длительные наблюдательные кампании с чрезвычайно чувствительными инструментами.

Наблюдения, проведенные спорадически в период между 2000 и 2014 годами, намекнули на присутствие планеты на 11-дневной орбите вокруг Проксимы, но ее шаткая подпись была недостаточно четкой, чтобы быть чем-то большим, чем дразнить. Преисполненная решимости увидеть, действительно ли планетарная рука была источником колебаний Проксимы, команда Pale Red Dot в начале этого года нацелила на красный карлик самого острого на Земле наблюдателя за шатающимися звездами, Высокоточного искателя планет с радиальной скоростью (HARPS).

Находясь на площадке Европейской южной обсерватории в Ла-Силья, Чили, HARPS измерял движение звезды ночь за ночью, и ученые с нетерпением ждали, когда поступят одна точка данных за другой. Команда почти сразу заметила в данных тот же 11-дневный сигнал. Примерно через 20 ночей Гиллем Англада-Эскюде начал признавать, что, возможно, у них было обнаружение, а еще через 10 вечеров он начал составлять статью с описанием находки, которая была опубликована 24 августа в журнале Nature .

«Мы старались сохранять как можно более скептицизм, потому что собирали данные по одной точке за ночь», — говорит Англада-Эскюде из Лондонского университета королевы Марии. «Мы не хотели заявлять что-то подобное, а затем через пару месяцев отказываться от этого.

Данные показывают, что масса Проксимы b в 1,3 раза больше массы Земли, и ей требуется 11,2 дня, чтобы совершить оборот вокруг своей звезды, помещая ее в область, где слабый свет звезды достаточно теплый, чтобы поддерживать течение любых поверхностных вод.

Планета или звезда?

Имея в виду исчезающую планету Альфа Центавра B, а также другие громкие открытия планет, которые позже исчезли, команда Бледно-красной точки очень тщательно пыталась подтвердить свою находку. Во-первых, команда вернулась и повторно обработала наблюдения начала этого века.При прогоне через новый, более совершенный конвейер этот дразнящий первоначальный сигнал становился сильнее.

Далее, и это очень важно, команде нужно было исключить саму звезду как источник 11,2-дневного сигнала. Это непросто, учитывая сварливую природу Проксимы Центавра, которая периодически взрывается вспышками, излучающими радиацию в космос.

«Есть несколько диагностических тестов, которые могут продемонстрировать, что то, что вы считаете планетой, на самом деле связано со звездной активностью», — говорит Лорен Вайс из Калифорнийского университета в Беркли.«Авторы сделали все это, и они обнаружили, что гипотеза планеты на данный момент верна».

Одним из тестов, проведенных командой Бледно-красной точки, было простое наблюдение за звездой, полагая, что любая регулярная, вводящая в заблуждение звездная активность должна быть видна с Земли. Но наблюдения с помощью нескольких наземных телескопов не выявили звездной активности, соответствующей 11-дневному периоду.

«Нет ничего, что выглядело бы коррелированным», — говорит Дебра Фишер из Йельского университета.Она считает, что планета Проксима — заслуживающий доверия результат, хотя и не совсем железный.

Есть даже признаки того, что у Проксимы b могут быть братья и сестры: одна дополнительная сигнатура в данных может быть работой суперземли на 200-дневной орбите, говорит Англада-Эскюде, но команде нужно будет проделать больше работы, чтобы определить происхождение сигнала.

Когда миры выровняются

Помимо исключения ложных тревог, одним из самых популярных способов проверки планеты является ее поиск с помощью другого метода обнаружения.Ученые уже нацеливают канадский космический телескоп MOST на Проксиму и пытаются увидеть, проходит ли ее планета или пересекает лик своей звезды, если смотреть с Земли.

«Если он проедет, это будет невероятный хоум-ран. Я не думаю, что это лучше, чем транзитная планета размером с Землю в обитаемой зоне, вращающаяся вокруг ближайшей звезды — если только с нее не исходит радиопередача», — говорит Лафлин.

Однако идеальное выравнивание, позволяющее земным астрономам увидеть планету, проходящую через другую звезду, встречается редко: Лафлин оценивает шансы всего в два процента.

Ученые еще не закончили анализ данных MOST о транзитах, но пока данные «не вызывают каких-либо серьезных признаков того, что Proxima b является фальшивкой», — говорит Дэвид Киппинг из Колумбийского университета, возглавляющий поиск MOST.

Тем не менее, дальнейшие наблюдения с помощью HARPS или других чувствительных инструментов, которые появятся в сети в ближайшие несколько лет, помогут подтвердить, является ли сигнал работой планеты или звезды. И ожидание этих измерений в течение нескольких лет может только повысить их достоверность.

Проксима Центавра является частью тройной звездной системы Альфа Центавра, показанной здесь на составном снимке из Оцифрованного обзора неба 2.

Фотография ESO, Давиде Де Мартина и Махди Замани

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

«Если это действительно планета, 11-дневный сигнал не должен слишком сильно зависеть от того, когда мы наблюдаем за звездой. Планета всегда должна быть там», — говорит Вайс. «Если кто-то повторит этот эксперимент через несколько лет и не увидит того же сигнала, это плохой знак.

Надежды на жизнь

Каким бы захватывающим ни было это открытие, пройдет некоторое время, прежде чем астрономы смогут сказать нам, является ли Проксима b хорошим носителем для жизни, какой мы ее знаем. Пока ученые не знают достаточно о планете, чтобы оценить ее истинную природу, но, исходя из имеющейся информации, вряд ли она является земным близнецом или вообще похожа на Землю

«Планета находится на теплой орбите, но это не значит, что она пригодных для жизни, — говорит Англада-Эскюде, — это то, что нам нужно много обсуждать.

Начнем с того, что, если не считать возраста, Проксима Центавра совсем не похожа на Солнце. Он составляет около 12 процентов массы Солнца, имеет магнитное поле в 600 раз сильнее и излучает большую часть своего света в относительно холодном инфракрасном диапазоне. Он также излучает примерно такое же количество рентгеновских лучей, как и Солнце, а это означает, что планеты, расположенные достаточно близко, чтобы поддерживать жидкую воду, постоянно находятся в зоне брызг потенциально опасных энергетических частиц.

Затем идут гигантские вспышки, бурные даже по меркам красных карликов.Звезда несколько остыла в своем относительно старом возрасте, но когда-то она с тревожной частотой выбрасывала в космос экстремальное количество УФ-излучения, потенциально нанося враждебный удар любой жизни на поверхности молодой планеты.

Не только это, но и эти звездные истерики и продолжающаяся бомбардировка рентгеновскими лучами могут разрушить или серьезно изменить химический состав любой атмосферы, оставив поверхность относительно незащищенной от смертельной радиации.

«Если атмосфера тоньше, то на землю будет попадать больше УФ-излучения», — говорит Лиза Калтенеггер из Корнельского университета.«Наземной жизни придется либо укрываться под землей, под водой, либо полагаться на другой механизм, чтобы защитить себя».