Сближающиеся с Солнцем звезды
01/03/2015 Кирилл Размыслович 0
По разным подсчетам, в нашей галактике находится от 200 до 400 миллиардов звезд. В настоящее время ближайшее к Солнцу звездой является красный карлик Проксима Центавра, расстояние до которого составляет 4.24 световых года. Но это в данный момент. По мере движения вокруг центра Млечного пути, обстановка в окрестностях нашей Солнечной системы постоянно меняется — какие-то звезды удаляются от нас, какие-то наоборот, приближаются, а порой и вовсе проходят на весьма малых по астрономическим меркам расстояниях от Солнца.
Ближайшие к Солнцу звезды
Источник: ru.wikipedia.org
Например, через 27 000 лет Проксима Центавра приблизится к Солнцу на минимальное расстоянии в 2.9 световых года, после чего дистанция между звездами снова начнет увеличиваться. Через 6000 лет после этого ближайшей к Солнцу звездой станет красный карлик Росс 248, который на тот момент будет находиться от нас на расстоянии 3.02 световых года.
Звездные сближения в течении следующих 80 тысяч лет
Источник: Matthews, R. A. J. (1994)
3.02 световых года конечно меньше, чем 4.24, но с нашей точки зрения это в общем-то ничего не меняет. Куда интереснее более близкие звездные контакты, когда светила сближаются на расстояния порой меньшие, чем один световой год. Ранее самым вероятным кандидатом на подобное тесное сближение считался оранжевый карлик Глизе 710. Звезда, масса которой составляет 60% солнечной, сейчас находится на расстоянии 45 световых лет от Солнечной системы. Однако, по расчетам астрономов через 1 360 000 лет Глизе 710 станет ближайшей к нам звездой, пройдя на расстоянии 1.100 ± 0.577 световых лет от Солнца.
Впрочем, это далеко не предел. Доктор Корин Бэйлер-Джонс из Института астрономии общества Макса Планка провел исследование траекторий 50 000 звезд, чтобы выяснить какие из них в ближайшем (по астрономическим меркам) будущем могут пройти рядом с нашей системой. Согласно его расчетам, самый главный кандидат на тесное сближение это оранжевый карлик HIP 85605, который сейчас находится на расстоянии 16 световых лет от Солнца.
Данные Бэйлер Джонса о пяти ближайших звездных сближениях. Слева направо: HIP 85605, Глизе 710, Hip 91012, HR 1614 и Hip 85661.
Источник: C.A.L. Bailer-Jones
По данным Бэйлер-Джонса, в промежутке между 240 000 и 470 000 годом, HIP 85605 пройдет на расстоянии от 0.13 до 0.652 световых лет от Солнца. Как нетрудно заметить, нижняя граница данной оценки куда меньше, чем в случае с Глизе 710. 0.13 светового года это 8200 астрономических единиц или 48 световых дней: «Вояджеру-1» потребовалось бы 2300 лет полета, чтобы преодолеть такое расстояние. Что касается Глизе 710, то по расчетам ученого, она пройдет на расстоянии от 0.32 до 1.43 световых лет от Солнца в промежутке между 1 300 000 и 1 480 000 годом.
Разумеется, такие тесные по астрономическим меркам пролеты интересны в плане вопроса их влияния на облако Оорта. Считается, что гравитация звезды может сорвать находящиеся в данном регионе кометы со своих орбит и катапультировать их во внутреннюю часть Солнечной системы, что приведет к кометной бомбардировке планетами — в том числе и Земли. Некоторые ученые предполагают, что именно такими событиями объясняются массовые вымирания.
Кометная бомбардировка Солнечной системы в представлении художника
Источник: NASA/JPL
Однако стоит отметить, что во-первых, у нас слишком мало данных о характеристиках облака Оорта — его точных размерах, плотности тел в нем и его общей стабильности— чтобы рассчитать последствия такого гравитационного возмущения. А во-вторых, подобные сближения происходят достаточно регулярно. Например, судя по полученным в ходе исследования Бэйлер-Джонса данным, всего 15 000 лет назад звезда Ван Маанена (белый карлик, имеющий массу в 70% Солнечной) прошел от нашей системы на расстоянии 3 световых лет.
Схематичное представление облака Оорта
Источник: NASA
Еще одно заметное сближение, которое могло оказаться влияние на Солнечную систему, случилось 3.8 миллиона лет назад, когда звезда γ Микроскопа, имеющая массу в 2.5 солнечных, прошла на расстоянии от 1.14 до 4.4 световых лет от нас. В те дни она могла сиять на ночном небе Земли ярче Венеры. Примерно к этому временному промежутку относится образование кратера Ротер Камм в Намибии (диаметр 2.5 километра, глубина 130 метров) и Эльгыгытгын в Сибири (диаметр 18 километров, глубина 180 метров). Впрочем, без более точной датировки их возраста и оценки расстояния того сближения, соотносить данные события несколько преждевременно.
Кратер Ротер Камм
Источник: C. Koeberl.
Как подчеркивает сам Бэйлер-Джонс, существующие данные все еще слишком неполны, чтобы можно было делать какие-то уверенные и далеко идущие выводы. 50 000 изученных звезд это лишь капля в звездном океане — может существовать значительное количество неизвестных нам светил, которые сближались/или в ближайшем астрономически будущем пройдут вблизи нашего Солнца. Недавние обнаружения телескопом WISE нескольких коричневых карликов в окрестностях Солнца служит неплохим напоминанием о том, что мы обнаружили далеко не всех наших звездных соседей.
В этом вопросе, астрономы возлагают очень большие надежды на телескоп Gaia. Запущенный 31 декабря 2013 года аппарат должен составить подробную карту распределения звёзд в Млечном пути, а также измерить собственные и радиальные скорости около одного миллиарда звёзд. Эти данные смогут значительно улучшить точность расчетов предстоящих звездных сближений.
Источник
Летящяя к нам Звезда Барнарда и другие звездные «соседи» Солнца
7-09-2010, 09:42 | Наука и техника / Космические исследования | разместил: Редактор Al_Magn | комментариев: (1) | просмотров: (15 335)
Единицы измерения расстояний:
Астрономическая единица (а.е.) равна расстоянию от Земли до Солнца – 1 а.е.=149,6 млн км.
Световой год (св.г.) равен расстоянию, которое свет проходит в вакууме, не испытывая влияния гравитационных полей, за один юлианский год. 1 св.г=9 460 730 472 580,8 км=63241,1 а.е.
Парсек (пк) — единица измерения расстояний в астрономии, равная 206265 а.е. или 30,857×1012 км. 1 пк=3,26 св.г.
Планета Бернара — это еще один из мифов Интернета. Однако в его основе лежит реально существующая соседка Солнечной системы — Звезда Барнарда. Это красный карлик, который действительно к нам приближается со скоростью 0,036 св.г. в столетие.
Межзвездный космический корабль проекта “Daedalus” в окрестностях Звезды Бернарда
Звезда Барнарда — ”летящая” к нам соседка Солнца
Звезда Барнарда — звезда в созвездии Змееносца находится на расстоянии 1,828 пк (5,96 св.г.) от Земли. Свое название звезда получила в честь своего первооткрывателя в 1916г. Э.Э.Барнарда (1857-1923гг.). Это холодный красный карлик спектрального класса М4V; видимая звездная величина 9,5m, светимость – 0,00043 светимости Солнца. Масса звезды Барнарда равна 17% массы Солнца. Предполагаемый осевой период вращения 130,4 дня. Звезда проявляет некоторую активность (обнаружены пятна, вспышки).
Наблюдательные данные. Эпоха J2000
Созвездие
Прямое восхождение
17 h 57 m 48,5 s
Склонение
Видимый блеск (V)
Характеристики
Спектральный класс
Показатель цвета (B-V)
Показатель цвета (U-B)
Переменность
Астрометрия
Лучевая скорость (Rv)
Собственное движение (μ)
Dec.: 10326,93 мас/г
Параллакс (π)
Расстояние
Абсолютная звездная величина (MV)
Физические характеристики
Масса
0,17 массы Солнца
Радиус
0,15-0,20 радиуса Солнца
Светимость
0,0004 светимости Солнца
Температура
Металличность
Вращение
Возраст
Другие обозначения
Velox Barnardi, V2500 Oph, BD+04°3561a, GCTP 4098.00, GJ 699, LHS 57, Munich 15040, Gl 140-024, LTT 15309, LFT 1385, Vyssotsky 799, and HIP 87937
Звезду Барнарда часто называют “летящей” или “беглянкой”, поскольку она обладает самым большим видимым собственным движением (10,31” [угловых секунды] в год), а за 188 лет смещается на величину поперечника лунного диска. Это вторая по близости после Альфы Центавра к нам звезда (данные о ближайших к Солнечной системе звездах см. ниже).
Список ближайших звезд от Земли и их характеристики.
Обозначение
Спектральный класс
Абсолютная звездная величина
Прямое восхождение
Склонение
Параллакс
(Угловых секунд)
Расстояние
(Световых лет)
Источники
Звездная система
Звезда
0.000 016 (8 световых минут)
Проксима Центавра (V645 Центавра)
α Центавра A (Ригель Центавра; Толиман)
α Центавра B (HD 128621)
Звезда Барнарда (BD+04°3561a)
Вольф 359 (CN Льва)
Лаланд 21185 (BD+36°2147)
Сириус A (α Большого Пса)
UV Кита (L 726-8 B)
BL Кита (L 726-8 A)
Росс 154 (V1216 Стрельца)
Росс 248 (HH Андромеды)
ε Эридана (BD-09°697)
Лакайль 9352 (CD-36°15693)
Росс 128 (FI Девы)
EZ Водолея (L 0789-006)
Процион (α Малого Пса)
61 Лебедя A (BD+38°4343)
61 Лебедя B (BD+38°4344)
Струве 2398 A (Gl 725, BD+59°1915)
Струве 2398 B (HD 173740)
Gl 15 A (GX Андромеды)
Gl 15 B (GQ Андромеды)
ε Индейца (CP-57°10015)
DX Рака (G051-015)
GJ 1061 (LHS 1565)
YZ Кита (LHS 138)
Звезда Лейтена (BD+05°1668)
Звезда Тигардэна (SO025300.5+165258)
Звезда Каптейна (CD-45°1841)
Лакайль 8760 (AX Микроскопа)
Крюгер 60 A (BD+56°2783)
Крюгер 60 B (DO Cephei)
Росс 614 (LHS 1849)
Gl 234 B (V577 Единорога)
Gl 628 Вольф 1061, BD-12°4523)
Звезда Ван Маанена (Gl 35, LHS 7)
Вольф 424 A (LHS 333)
Gl 473 B (FL Девы)
Собственное движение звезды — это реальное движение в пространстве, видимое в проекции на небесную сферу перпендикулярно лучу зрения. Собственное движение зависит как от реальной скорости звезды в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей звезду и Солнце, так и от расстояния: мы не заметим движения звезды, даже если она перемещается быстро, но находится на очень большом расстоянии. Поперечная скорость “Летящей Барнарда” относительно Солнца составляет 90 км/с, радиальная скорость равна 106,88 км/с по направлению к нам (измерена по доплеровскому сдвигу). Пространственная скорость (под углом 38°) составляет 142 км/с. Звезда приближается к Солнцу на 0,036 св.г. в столетие. Через 9000 лет в 11800г. она станет самой близкой звездой к нам звездой (3,8 св.г.), заняв место Проксимы Центавра. Однако звезда невооруженным глазом не будет видна и тогда.
Звезда Барнарда. Показано как изменяется видимое с Земли местоположение каждые 5 лет с 1985г. по 2005г.
В конце 60-х годов 20-го века американский астроном П.Ван де Камп выдвинул гипотезу о том, что звезда Барнарда имеет невидимые спутники с массами 1,26, 0,63 и 0,89 массы Юпитера и периодами обращения 6,1, 12,4 и 24,8 года, соответственно. В настоящее время эти выводы считаются ошибочными. В 2003г. опубликованы продолжавшиеся 2,5г. наблюдения радиальной скорости звезды, в результате которых установлены строгие ограничения на массы и периоды обращения возможных планет вблизи звезды Барнарда. В частности, исключено наличие планет с массой больше 0,86 массы Юпитера с радиусом орбиты от 0,017 до 0,98 а.е.
В обитаемой зоне, т.е. на расстоянии 0,034-0,082 а.е. от звезды, где гипотетическая планета получала бы достаточно света для существования на ее поверхности воды в жидкой фазе, исключено наличие любой планеты с массой больше 3 масс Нептуна (планета на таком расстоянии имела бы орбитальный период от 6 до 22 дней). Если считать, что луч зрения проходит через плоскость орбиты гипотетической планеты, верхнее ограничение на ее массу составляет 7,5 массы Земли. Таким образом, планеты у Звезды Барнарда пока не найдены.
Визит к Звезде Барнарда – проект космической экспедиции “Daedalus” (“Дедал”)
Эскиз проекта межзвездного космического корабля “Daedalus”
Статья об этом проекте была опубликована в журнале «Уральский следопыт» где-то в конце 70-х годов, если не изменяет память.
В 1972г. член Британского Межпланетного Общества (БМО) Алан Бонд представил на рассмотрение проект межзвездного космического корабля, получивший название “Daedalus” (“Дедал”). В те времена более приоритетной задачей было установление контактов с другими цивилизациями с помощью космической связи, но эта программа не могла дать быстрого результата. Напротив, Бонд предлагал осуществить полет в самое ближайшее время, используя последние для того времени технологии. На первом заседании Межзвездной комиссии, проведенном 10 января 1973г. в Лондоне, им вполне были представлены вполне убедительные доводы. Прежде всего, такой проект позволял “обкатать” возможные схемы двигательной установки и разобраться с навигацией в дальнем космосе. Ведь рано и поздно это все равно предстояло сделать.
Экспедиции предстояло посетить звезду Барнарда. Казалось бы, зачем лететь так далеко, ведь гораздо ближе находиться Проксима Центавра. Проблема заключалась в том, что у Проксимы, которая всего в 1,5 раза больше Юпитера, нет планет. А вот у звезды Бернарда тогда наличие планет предполагалось. Предполагаемая продолжительность экспедиции составляла от 30 до 40 лет при максимальной скорости 15% от световой, старт намечался не позднее 2000г.
Проект А.Бонда был поддержан другим членом БМО Тони Мартином, который сообщил о результатах сравнительного анализа различных перспективных двигателей. По его расчетам, наиболее оптимальным вариантом было использование ядерно-импульсного двигателя, что в еще 1958г. было предложено в американском проекте “Orion”. Для снижения последствий радиационного облучения, а также уменьшения воздействия на экран-толкатель взрывы ядерных зарядов на основе дейтерия-трития или дейтерия-гелия-3 предполагалось совершать в магнитном поле. Последний вариант имел низкую нейтронную производительность и мог обеспечить кораблю скорость порядка 104 км/с.
Проблемы межзвездной навигации обсуждались в докладе Г.Джеймса Стронга, который предложил использовать в дальнем полете автопилот, а участие человека было необходимо только при коррекции курса, когда необходимо было определять оптимальные курсы для входа и выхода из Солнечной системы.
Доктор Паркинсон предложил, в свою очередь, добавить космический парус, который обеспечил бы корабль дополнительной энергией и мог использоваться в качестве альтернативной двигательной установки. Разгон в этом случае осуществлялся при помощи лазеров, установленных в космосе.
Что касается обеспечения связи с Землей, то здесь большинство членов БМО сошлись во мнении, что на корабле придется разместить энергетическую установку мощностью в несколько сотен мегаватт и большую антенну.
Поиск основных решений занял 4 года. Конструктивно корабль состоял из двух частей. Одна из них предназначалась целиком для хранения топлива и могла быть отделена, когда баки полностью опустеют. Вторая часть предназначалась для размещения оборудования и жилые отсеки на 18 космонавтов. В носовой части корабля предполагалось установить 50-тонный бериллиевый диск для защиты от микрометеоритов и космического мусора, которые на высоких скоростях представляют большую опасность. Также на борту имелись два 5-метровых телескопа и два 20-метровых радиотелескопа.
Вопрос с топливом, в качестве которого был выбран гелий-3, предлагалось решить следующим образом. После старта корабль берет курс на Юпитер и забирает из его атмосферы необходимое количество этого вещества.
Интересно была решена проблема текущего технического обслуживания и ремонта корабля – вместо людей планировалось задействовать роботов.
В отличие от того же “Orion” британцы планировали провести сборку своего корабля прямо на орбите. После старта запускалась первая ступень, которой предстояло работать в течение 2-х лет, разгоняя “Daedalus” до промежуточной скорости. Затем запускалась вторая ступень, работающая 20 месяцев и разгоняющая корабль до проектной скорости, после чего начиналась основная стадия 47-летнего полета. Таким образом, общая продолжительность экспедиции составит не менее 50 лет.
Намеченный на 2000г. старт корабль “Daedalus” так и не был осуществлен, однако проект продолжает развиваться и есть определенные надежды, что он будет осуществлен уже в этом веке.
Угрожают ли нам наши звездные соседи? (по материалам лекций В.В.Орлова «Орбиты в звездных системах»)
Исследуя орбиты звезд, близких относительно солнечной орбиты, мы можем найти звезды, которые могли испытать в прошлом или, возможно, испытают в будущем сближение с Солнечной системой в пределах внешнего облака Оорта, то есть с минимальным расстоянием Rmin от Солнца менее 2х10 5 а.е.
Эти сближения могут вызвать обильные кометные ливни из внешней части облака Оорта в пределы планетной системы, что, в свою очередь, увеличивает вероятность столкновения с кометным ядром. Таким образом, кометные ливни могут приводить к экологическим катастрофам и массовым вымираниям организмов.
Предположительно, внутренний край облака Оорта расположен в 50 000 а.е. от Солнца, а внешний — в 100 000 а.е. Как уже говорилось выше, самое близкое расстояние, на которое Звезда Барнарда сможет “подойти” к Солнечной системе, составляет 3,8 св.г. или 240 316,18 а.е. Так что Звезда Барнарда вряд ли может нам угрожать кометно-астероидной бомбардировкой.
Однако помимо Звезды Барнарда у Солнечной системы есть более «близкие» соседи. Данные о таких звездах представлены в таблице. В ней приведены номер звезды по каталогу Глизе и Ярайса, название звезды, ее спектральный тип, масса, минимальное расстояние между Солнцем и звездой, момент времени сближения по отношению к современной эпохе. Заметим, что из семи приведенных звезд шесть испытают сближение с Солнечной системой в будущем и лишь одна звезда — в прошлом (около 500000 лет тому назад). Интересно, что четыре сближения произойдут в течение ближайших 50000 лет.
Источник
➤ Adblockdetector