> Самая близкая звезда к Солнцу

– самая близкая звезда к Солнцу: описание, характеристика, фото, звезды северного полушария, Барнард, Сириус, сравнение с Солнцем, расстояния.

Чтобы подловить своих знакомых, можно спросить у них о самой близкой звезде . Большинство сразу же начинают говорить о Бетельгейзе или Сириусе. Но здесь и кроется подвох. Конечно, ближе всех звезд к Земле расположено Солнце (150 миллионов км). Но какая звезда находится ближе всех к Солнцу?

Какая звезда является самой близкой к Солнцу

Альфа Центавра занимает третью позицию по уровню яркости и проживает всего в 4.37 световых годах. Но это не одиночный объект, а тройная система. Прежде всего, мы видим двойную звездную пару, совершающую обороты вокруг общего центра тяжести за 80 лет. А ярче , а В немного уступает. Третий член – Проксима Центавра. Запомните это название, так как эта звезда стоит на первом месте по приближенности к Солнечной системе (4.24 световых лет).

Система охватывает территорию в созвездии Центавра, которое можно наблюдать только из южного полушария. Но даже там не получится разглядеть эту звезду. Дело в том, что она слишком слабая и понадобится мощная техника. Чтобы вы понимали, у аппарата Новые Горизонты ушло бы 78000 лет, чтобы подлететь к Проксима Центавра.

Она стоит на первом месте по приближенности уже 32000 лет и пробудет на этой позиции еще 33000 лет. Через 26700 лет она сократит дистанцию до 3.11 световых лет. После нее ближе всех подойдет Росс 248.

Самая близкая звезда к Солнцу в Северном полушарии

Если говорить о северном полушарии, то самой близкой к Солнцу будет звезда Барнарда – красный карлик (). Но он также тусклый и не виден невооруженному глазу. Если брать только доступные для наблюдения без техники небесные тела, то ближе всех расположен (8.6 световых лет). Она вдвое опережает Солнце по размерам и массе.

Как измеряют расстояния до ближайших звезд

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

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

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

Во второй по удаленности от Солнца звездной системе, расположенной в 6 световых годах от нас, открыта каменистая экзопланета, которая по крайней мере в 3,2 раза массивнее Земли и вращается на орбите красного карлика вблизи линии снега. Статья, описывающая исследование и выводы, опирающиеся на данные более чем 20 лет наблюдений за звездой Барнарда с помощью десяти различных инструментов по всему миру, представлена в журнале Nature .

«Звезда Барнарда является одним из самых печально известных объектов для астрономов, поскольку в прошлом на ее орбите уже открывались планеты, но повторный анализ данных указывал на ошибки в расчетах. Однако теперь мы с 99-процентной уверенностью заявляем, что как минимум одна планета там есть!» – рассказывает Гильем Англада Эскюде, один из участников исследования из Университета Королевы Марии в Лондоне (Великобритания).

Суперземля у звезды Барнарда в представлении художника. Credit: ESO/M. Kornmesser

Экзопланета открыта в рамках проектов Red Dots и CARMENES и является результатом тесного сотрудничества международной команды, состоящей из более чем 60 ученых.

Самая быстрая звезда на небе

Звезда Барнарда проживает в экваториальном созвездии Змееносца, видимом на всей территории России за исключением северных регионов. Она является четвертой по удаленности от Солнца звездой и ближайшим одиночным светилом. Открыта в 1916 году американским астрономом Эдвардом Эмерсоном Барнардом, в честь него и названа. В конце 1960-х годов американский астроном Питер ван де Камп заявил о существовании в ее системе трех газовых гигантов, однако на сегодняшний день его расчеты считаются ошибочными.

Удаленность от Солнца звезды Барнарда. Credit: IEEC/Science-Wave/Guillem Ramisa

Звезда Барнарда – холодный старый маломассивный красный карлик, возраст которого оценивается в 7-10 миллиардов лет. И по массе, и по радиусу она меньше нашего Солнца примерно в шесть раз. Звезду Барнарда часто называют «летящей» или «беглянкой», поскольку она обладает самой большой скоростью углового перемещения по небесной сфере среди всех известных. За 174 земных года этот красный карлик смещается на небе на полградуса, что соответствует полному диску Луны, а общая скорость звезды относительно Солнца составляет примерно 500 000 километров в час.

Двадцатилетний мониторинг звезды Барнадра

Поиск экзопланет на орбите звезды Барнарда продолжается уже несколько десятков лет, однако до сегодняшнего дня астрономы оставались с пустыми руками. Прорыв был осуществлен только в результате объединения измерений нескольких высокоточных инструментов, смонтированных на телескопах в разных частях мира.

«Мы объединили архивные данные, полученные другими исследователями, с новыми перекрывающимися измерениями звезды Барнарда, выполненными с разным оборудованием. Именно такая комбинация стала ключевым фактором в открытии внесолнечного мира», – пояснил Гильем Англада Эскюде.

Для поиска экзопланеты астрономы использовали эффект Доплера, суть которого заключается в следующем. Массивный объект, вращающийся вокруг звезды, под действием силы притяжения заставляет ее немного смещаться. Когда звезда движется от Земли, ее спектр испытывает красное смещение, то есть длины волн в спектре немного увеличиваются, а когда звезда движется к Земле, длины волн ее излучения смещаются в короткую, голубую сторону.

Исследователи используют этот эффект, чтобы измерить изменения скорости звезды, вызванные присутствием экзопланеты, для чего нужна необыкновенная точность. Приемник HARPS Европейской южной обсерватории, сыгравший важную роль в открытии, способен регистрировать изменения скорости светила в 3,5 километра в час. Такой способ «ловли» далеких миров называется методом лучевых скоростей, и он впервые был использован для регистрации суперземли на столь далекой от материнской звезды орбите.

«Мы использовали наблюдения, выполненные с различными инструментами на протяжении двадцати лет, получив таким образом один из самых протяженных и больших массивов данных, когда-либо использовавшихся для точных измерений лучевых скоростей. В результате мы получили огромное количество информации – массив из 771 измерения», – добавил Игнасий Рибас, ведущий автор исследования из Института космических исследований Каталонии.

Замороженная суперземля и жизнь на ней

Новая планета, обозначенная звезда Барнарда b (Barnard’s star b, GJ 699 b), является второй по удаленности от Земли из известных, после . Данные наблюдений говорят о том, что она принадлежит к классу «суперземель». Ее масса составляет не менее 3,2 масс Земли, а один год на экзопланете длится 233 земных дня.

Учитывая, что ее материнская звезда довольно слабая, звезда Барнарда b получает от своего светила всего 2 процента энергии от количества, поступающего на Землю от Солнца.

Несмотря на относительную близость к материнской звезде, примерно 0,4 астрономической единицы, экзопланета лежит вблизи линии снега, границы, за которой летучие компоненты, такие, как водяной пар, могут конденсироваться в лед. В этом замороженном и темном мире температура, вероятно, близка к –170 градусам по Цельсию. Для жизни в известной нам форме эти условия нельзя назвать благоприятными.

Дальнейшее изучение

«Мы продолжим наблюдения этой быстролетящей звезды, чтобы исключить возможные – хоть и крайне маловероятные – естественные вариации ее яркости, которые могли быть ошибочно интерпретированы как присутствие планеты», – говорит Игнасий Рибас.

Дальнейшие наблюдения, направленные на повышение уверенности в полученном результате, уже ведутся в различных обсерваториях. Кроме этого, система звезды Барнарда является отличным кандидатом для изучения следующим поколением телескопов, специально предназначенных для непосредственного изображения экзопланет, в частности, NASA «Wide Field Infrared Survey Telescope» (WFIRST), запуск которого намечен на 2024 год.

Если звезда Барнарда b будет отображена напрямую, это предоставит важную информацию о ее свойствах, а также расширит понимание типов планет, которые образуются вокруг красных карликов.

Масса Солнца составляет 99,9% массы всей Солнечной системы. Основными элементами, из которого она состоит, являются водород (73%) и гелий (25%). Из других элементов можно назвать железо, никель, азот, кислород, сера, кремний, углерод, магний, кальций, хром, неон. Плотность звезды невелика - 1,4 г/см3, а тип её - жёлтый карлик. Если сравнивать Солнце с Землёй, то соотношение диаметра будет 109:1, массы 333 000:1, а объёма 1 300 000:1. Возраст нашего светила — 4,57 миллиард лет.

Положение Солнца в нашей галактике (Млечный Путь) достаточно окраинное. Звезда расположилась посередине спиральных ветвей Персея и Стрельца. В районе нашего проживания обстановка спокойна в течение сотен миллионов лет. Центр галактики расположен примерно в 26000 световых лет, и наше светило облетает вокруг него со скоростью 220 - 240 км/сек за 225 - 250 млн. лет.

Расположение Солнечной системыименно в этом месте способствовали возникновению жизни на Земле. Если бы мы находились ближе к центру галактики, спокойствие нарушали бы близкие звёзды-соседки.

Строение

Поверхность
Видимая поверхность Солнца называется фотосферой. Ее толщина около 300 км. При сильном увеличении можно увидеть, что фотосфера имеет гранулированную структуру. Вещество на Солнце (газ) постоянно перемещается, и в областях, занимаемыми гранулами, оно поднимается к поверхности, а в промежутках между ними — опускается.

Над фотосферой во время солнечных затмений можно увидеть солнечную атмосферу, состоящую из хромосферы (небольшого слоя красноватого цвета, прилегающего к видимой поверхности) и солнечной короны — разряженной и горячей внешней оболочки. Температура тут достигает до 1 500 000 градусов.

Это тёмные области на Солнце, температура которых ниже, чем температура окружающего вещества фотосферы. Поэтому эти участки выглядят темнее, а самые большие пятна можно увидеть невооружённым глазом. На данный момент с видимой земле стороны пятна выглядят так:

Внутри Солнца

Дальше вглубь распространяется конвекционная зона — зона, в которой энергия за счет конвекции переносится от центра к более высоким слоям, будто бы перемешиваясь. От центра Солнца к конвекционной зоне энергия переносится излучением. Однако каждый фотон затрачивает миллионы лет для того, чтобы пройти эту зону: свет многократно поглощается веществом и излучается вновь.

В центре располагается плотное и горячее ядро, в котором и происходят ядерные реакции. Около ядра температура достигает до 15 000 000 градусов! Про внутреннее строение солнца много интересного можно узнать в этой статье.

Солнечный ветер — непрерывный поток плазмы солнечного происхождения, распространяющийся от атмосферы Солнца и заполняющий собой Солнечную систему.

Из-за высокой температуры солнечной короны, давление вышележащих слоев не может уравновесить давление вещества короны. Это вещество и выбрасывается в пространство в виде солнечного ветра, распространяясь на расстояние до 100 а.е.

На рисунке пустое поле в центре закрывает пространство в 32 раза больше Солнца. Диаметр изображения — половина диаметра орбиты Меркурия. Точки за Солнцем — звёзды.

Почему светит Солнце

Свечение Солнца - результат выделения огромной энергии, выделяемой в результате протекания термоядерной реакции в её ядре. Вещества тратится мало, энергии выделяется много (в миллионы раз больше, чем при обычном горении).

Раньше считалось, что Солнце светит из-за горения элементов, входящих в его состав. Но по приблизительным подсчетам, даже грубым, оно не может «выгорать» миллиарды лет, Солнце должно было потухнуть совсем давно, растеряв массу, тем самым нарушив гравитационное равновесие в системе планет. Но Солнце светит уже миллиарды лет и не собирается гаснуть в ближайшее время.

Солнечное затмение

Солнечное затмение — астрономическое явление, при котором Луна закрывает полностью или частично Солнце от человека на Земле. Во время затмения можно наблюдать солнечную корону.

Как возникло Солнце

В составе Солнца присутствует достаточно много золота и урана. Эти элементы появлялись в в ядрах ранних звёзд, а распространение их происходило из-за взрывов сверхновых. По основной теории Солнце и солнечная система сформировались из газопылевого облака, которое как раз и являлось остатком взрыва сверхновой звезды.

Известны несколько двойников нашей звезды. Они аналогичны по массе, светимости, возрасту, и температуре. Это 18 Скорпиона, 37 Близнецов, Бета Гончих Псов, HD 44594 и HIP56948.

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.

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