Что вы знаете о ближайшей к нам звезде? Солнце - самая близкая к нам звезда нашей галактики

Небесные светила, в число которых входят звезды, одни из самых уникальных творений на планете. Тысячи астрономов изучают их сотнями лет, но не устают делать все новые и новые открытия.

Любуясь на звездное небо в ясную погоду можно заметить как яркие, так и тусклые звезды. Кажется, что самые близкие звезды к Земле, должны быть более яркими и заметными, но чаще всего происходит наоборот – сияние дальних звезд затмевает свет ближних и они становятся менее заметными. О существовании некоторых ближних к нашей планете звезд узнали не так давно, когда стали использовать более мощное оборудование, позволяющее их увидеть.

«Соседи» по Галактике

Самая близкая звезда к Земле и в тоже время самая известная и созерцаемая практически круглый год – это, конечно же, Солнце. Она далеко не самая большая, но именно от нее зависит жизнь на планете. О ее размерах и мощности написано немало научных статей, поэтому люди в целом имеют общее представление о том, что она собой представляет. Но у Солнца есть множество «соседей», которые расположены недалеко от Земли. Практически все из них на данный момент досконально изучены астронавтами. Исключением являются совсем небольшие и тусклые звезды.

Итак, список близлежащих звезд:

Центавра . Эта звезда состоит из трех частей. Все они находятся в радиусе 5-ти световых лет от Солнца. Первая из них – Проксима Центавра, вторая – Альфа Центавра А, и третья – Альфа Центавра В. Согласно последним исследованиям их возраст составляет около 4 850 000 лет. Температура на них от 3 000 до 5 700 градусов по Кельвину;
Барнарда . Она также известна под названием Летящая звезда Барнарда. Является красным карликом и в отличие от других звезд быстро передвигается и приближается к Солнцу. Согласно прогнозу через 10 тысяч лет она станет самой ближней к нему звездой, но со временем опять отдалиться;
Вольф 359 . Тоже красный карлик, видимая величина которого составляет 13,45;
Лаланд 21185 . Отдалена от Солнца более чем на 8 световых лет. Это красный карлик с видимой величиной 7,49 и светимостью 0,0052;
Сириус . Также как и Центавра состоит из нескольких частей, а точнее из двух: Сириус А и Сириус В. Собачья звезда (Сириус А) – самая яркая звезда, если не брать во внимание Солнце. Ее светимость превышает по различным данным от 17-ти до 23-х солнечную. Сириус В или Щенок – это ее спутник, белый карлик.

Это лишь топ 5-ти звезд, которые близко расположены к Земле. За ними поочередно следует звезда Лейтен или Кита (состоит из двух частей: А и В), Росс 154, Росс 248, Эпсилон Эридана и Лютиэн 786-6. Каждая из звезд имеет свои особенности (вес, светимость, температуру, размер). Но, тем не менее, все они относятся к категории «ближайшая звезда к Земле». А значит, представляют особенный интерес не только для астронавтов, но и для тех, кто восхищается ночными светилами.

рис. Ближайшая яркая звезда - Альфа Центавра

К ближайшим к Солнцу звездам можно отнести ряд ярких светил, имеющих собственные имена, а также несколько южных звезд, недоступных для наблюдения в северных широтах. Цвета их самые различные: голубой (Ригель и Спика), желтый (Капелла), оранжевый (Арктур), красный (Бетельгейзе и Антарес).

Больше всего по спектру и светимости на Солнце похожа наша ближайшая соседка - Альфа Центавра, самая яркая компонента . Она отстоит от нас лишь на 1,33 пс. По-видимому, самая далекая звезда из ближайшего окружения Солнечной системы - это Денеб, находящийся на расстоянии примерно 450 пс. Расстояния до Ригеля, Бетельгейзе и β Южного Креста также трудноизмеримы. Если мы рассмотрим объем пространства, которое необходимо исследовать, прежде чем мы достигнем такой звезды, как Денеб, то увидим, что он примерно в (450/1,33), или в 40 000 000 раз, больше объема, который нам пришлось бы исследовать, чтобы обнаружить звезду α Центавра.

рис. Ригель (β Ориона)

Звезда класса М Бетельгейзе также очень яркая, но она ближе к Солнцу, чем Ригель. Поскольку поверхность ее сравнительно холодна, звезда должна быть огромных размеров, чтобы излучать так много света. Бетельгейзе и Антарес относятся к очень небольшому числу звезд, диаметры которых могут быть измерены с помощью инструмента, называемого интерферометром. Было найдено, что диаметр Бетельгейзе примерно в 600 раз больше диаметра Солнца, а диаметр Антареса лишь немногим меньше диаметра Бетельгейзе. Поперечник звезды так велик, что вся орбита Марса помещается внутри нее, и звезду с полным правом можно называть гигантом! Бетельгейзе является и, по-видимому, меняет также размеры с неправильным периодом.

Самые близкие соседи Солнца – это звезды, расстояние до которых не превышает 5 пс. Четыре самые яркие звезды этого списка: Сириус, Альтаир, Процион и α Центавра. Эти звезды ярко сияют на небе потому, что они близки к нам, а не из-за своей исключительной светимости. В основном это звезды-карлики, или, как мы предпочитаем их называть, звезды «главной последовательности». Многие карлики класса М являются вспыхивающими звездами. Хотя обычно их светимость очень низка, иногда они могут на короткое время становиться ярче на 2 и более; вспышки некоторых из них повторялись многократно. Не меньше пяти ближайших к солнцу звезд являются вспыхивающими. В их спектрах наблюдаются яркие линии; эта особенность обозначается буквой «е», помещаемой после спектрального класса.

рис. Сравнительные размеры ближайших ярких звезд

Следует отметить, что список ближайших 44 звезд (включая Солнце) - это на самом деле список 44 кратных систем: 11 из этих 44 звезд - двойные, а две - тройные. Кроме того, у 7 звезд спутники еще не удалось увидеть. Эти невидимые спутники обнаружены по возмущениям в собственных движениях видимых звезд. Их массы близки к массам планет нашей Солнечной системы и составляют по порядку величины несколько сотых массы Солнца, а самая большая , обладает массой, равной 0,001 массы Солнца. Например, спутник звезды Росс 614 А имеет очень малую массу, равную 1/12 массы Солнца. Американский астроном Виллем Лейтен обнаружил двойную звезду, масса каждой компоненты которой еще меньше и вряд ли достигает 1/25 массы Солнца.

В списке ближайших соседей имеются шесть бело-голубых звезд очень низкой светимости, представителей класса белых карликов. Эти звезды составляют интереснейшую группу наших соседей; самый известный из них - спутник Сириуса. Еще два также являются спутниками ярких звезд, а остальные два - . Когда был открыт спутник Сириуса, то его высокая температура в сочетании с низкой светимостью свидетельствовала о том, что это необычный, и, быть может, весьма редкий объект. Раньше никто не предполагал, что могут существовать звезды с массами, лишь немного меньшими массы Солнца, и с радиусами, едва превышающими радиус Земли. В недавно опубликованном списке звезд, расположенных в радиусе не более 20 пс от Солнца, немецкий астроном Вильгельм Глизе приводит 49 белых карликов. Исследования Лейтена и других показали, что белые карлики столь же распространены, как звезды типа Солнца. Всего Лейтен отождествил около 3000 «надежно установленных, вероятных и возможных» белых карликов, которые он называет «звездами, самыми легкими для отождествления и самыми трудными для наблюдения». Критерием для их отождествления являются большие собственные движения и показатель цвета, сравнимый с показателем цвета звезды класса В или А, свет которой не подвергся поглощению.

Видимая звездная величина большинства известных белых карликов равна 14 m . Больше чем для половины открытых белых карликов удалось определить спектры и параллаксы, так как звезды можно нанести на диаграмму спектр - абсолютная звездная величина. Они образуют ветвь, не совсем параллельную главной последовательности, причем их абсолютные величины M заключены в пределах от +10 до +15, т. е. их светимости заключены в пределах от 0,01 до 0,0001 светимости Солнца. Их размеры заключены в пределах от диаметра Меркурия до диаметра Урана, т. е. между 1/3 и 4 диаметрами Земли. Лейтен подсчитал, что 5% всех звезд, по-видимому, относятся к белым карликам.

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

> > > Ближайшая к Земле звезда

Самая близкая звезда к Земле – Солнце. Изучите звезду за пределами Солнечной системы – яркая Альфа Центавра и 20 ближайших к Земле звезд с расстояниями.

Чтобы подловить своих знакомых, можно спросить у них о самой близкой к Земле звезде. Большинство сразу же начинают говорить о Бетельгейзе или Сириусе. Но здесь и кроется подвох. Конечно, ближе всех к Земле расположено Солнце (150 миллионов км). Но какое небесное тело, помимо Солнца, является ближайшей к Земле звездой?

Какая звезда самая близкая к Земле?

Самой близкой к Земле звездой помимо Солнца считают Альфа Центавра. Она занимает третье место по уровню яркости и проживает всего в 4.37 световых годах. Но это не одиночный объект, а тройная система. Прежде всего, мы видим бинарную пару, совершающую обороты вокруг общего центра тяжести за 80 лет. Альфа Центавра А ярче Солнца, а Альфа Центавра В немного уступает. Третий член этой системы – Проксима Центавра. Запомните это название, так как именно она является ближайшей к Земле звездой (4.24 световых лет).

Система Альфа Центавра расположена в созвездие 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 довольно мощный телескоп. Чтобы вы понимали, у аппарата Новые Горизонты ушло бы 78000 лет, чтобы подлететь к Проксима Центавра.

Проксима Центавра является самой близкой к Земле звездой уже 32000 лет и пробудет на этой позиции еще 33000 лет. Через 26700 лет она сократит дистанцию до 3.11 световых лет. После нее ближайшей к Земле звездой является Росс 248.

Ближайшая к Земле звезда в Северном полушарии

Ближайшей к Земле звездой в северном полушарии выступает звезда Барнарда – красный карлик в созвездие Змееносца. Но он также тусклый и не виден невооруженному глазу. Если брать только доступные для наблюдения звезды без использования специальной техники, то ближе всех расположен Сириус (8.6 световых лет). Она вдвое опережает Солнце по размерам и массе.

Как измеряются дистанции к звездам?

Чтобы определить расстояние к звезде от Земли, 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.

На удаленности в 17 световых лет от системы расположено 45 звезд. Всего в галактике может быть 200 миллиардов. Некоторые настолько слабые, что их не удается обнаружить.

Список 20 ближайших к Земле звезд

В данном списке указаны ближайшие звезды и звездные системы, а так же расстояние от Земли в световых годах. Некоторые из них имеют несколько звезд, но являются частью определенной системы. Итак:

Альфа Центавра – 4,2;
Звезда Бернарда – 5,9;
Волк 359 – 7,8;
Лаланд 21185 – 8,3;
Сириус – 8,6;
Лейтен 726-8 – 8,7;
Росс 154 – 9,7;
Росс 248 – 10,3;
Эпсилон Эридана – 10,5;
Лекайль 9352 – 10,7;
Росс 128 – 10,9;
EZ Водолея – 11,3;
Процион – 11,4;
61 Лебедя – 11,4;
Струве 2398 – 11,5;
Грумбридж 34 – 11,6;
Эпсилон Индейца – 11,8;
Dx Рака – 11.8;
Тау Кита – 11,9;
GJ 106 – 11.9.

По данным НАСА, есть еще 45 звезд, которые находятся от Солнца в пределах 17 световых лет. Некоторые из них настолько малы и тусклые, что их практически невозможно обнаружить. Кто знает, а ведь может быть с усовершенствованием технологический возможностей ученые смогут найти еще более близкие системы звезд.

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

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

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

Потенциально обитаемая планета

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

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

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

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

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

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

Двойная звезда

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

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