Звезда проксима центавра доклад
Обновлено: 05.07.2024
О звёздной системе Альфа Центавра
Эта планета находится в звёздном семействе, состоящем из трёх светил, на расстоянии 4, 22 световых лет от нас в созвездии Центавра. Сама звёздная система называется Альфа Центавра. Две звезды нам с Земли кажутся единым объектом – Альфа Центавра А и Альфа Центавра В . Вместе они выглядят как одно целое светило, причём, одно из самых ярких объектов на ночном небе. Планета же, приглянувшаяся нам, вращается вокруг третьей звезды – неприметного красного карлика – Альфа Центавра С (другое название Проксима Центавра ). Её звёздная величина всего 11m, поэтому мы не можем видеть её невооружённым глазом, так как красные карлики излучают малое количество энергии.
Открытие надежды
Какие же приятные бонусы есть у Проксима Центавра b?
Бонус 1: зона обитаемости.
Планета находится в зоне обитаемости, ведь красный карлик намного слабее нашего Солнца, поэтому близкое расстояние к своей звезде не является помехой в данном случае. Проксима Центавра b получает от своей родительской звезды примерно 65 % света, который Земля получает от Солнца, поэтому здесь может быть значительно холоднее. Вся наша надежда на атмосферу: благодаря парниковому эффекту здесь будет довольно тепло, и средняя температура составит от + 7 до + 15 С. При такой температуре возможно существование воды в жидком виде на поверхности.
Бонус 2: размер имеет значение.
Новый мир всего на 10% в диаметре больше нашего и может обладать атмосферой, теми же ингредиентами и элементами. Если допустить, что у нашего объекта каменистый состав и плотность, равная плотности Земли, то её минимальный радиус будет равен 1,1 радиуса Земли. Ускорение свободного падения, опираясь на эти данные, равно 10,2968 м/с². Как мы видим, это не сильно отличается от нашей родной планеты.
К сожалению, на этом бонусы заканчиваются. Вот, что относится к неудобствам:
1. Новый год – уже не праздник…
Полный оборот вокруг своей звезды Проксима Центавра b проходит за 11,2 земных дней, то есть, новый год на этой планете вы бы праздновали каждые 11 дней! Но не всё так весело: из-за приливного блокирования нет никакого наклона оси, а, значит, времена года определяются тем, насколько вытянута орбита. Если орбита совершено или почти круглая, никаких времен года не будет.
2. Две стороны медали
3. Негостеприимный климат
4. Капризная звезда
Альфа Центавра С, как и все красные карлики, является вспыхивающей переменной звездой. Во время вспышек её светимость может увеличиться в несколько раз. Эти выбросы могут оказаться смертельными и стерилизовать любые органические формы жизни на поверхности планеты. Если наше магнитное поле на Земле защищает нас от такой участи, то Проксиме b не повезло – у неё нет магнитного поля, так как она не вращается.
5. Никаких трав и цветов
Несмотря на то, что Проксима b куда ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, Проксима Центавра намного холоднее и тусклее и практически не излучает ультрафиолетового света, который используют растения для получения энергии на Земле. Жизни придется найти другой способ. Но зато здесь можно было бы спокойно загорать и не обгорать при этом, ведь ультрафиолета-то нет!
Есть ли там сейчас кто живой?
Вряд ли. Проксима Центавра b в настоящее время получает в 60 раз больше высокоэнергетического излучения и рентгеновского излучения в 400—404 раза выше, чем Земля. Если у этой экзопланеты действительно нет магнитного поля, а общее количество полученного излучения с момента образования превышает в 7-16 раз количество излучения, полученного Землёй, то всё же такие показатели допускают возможность существования биосферы, использующей биологическую флуоресценцию как защитный механизм от вспышек излучения капризной Проксимы Центавра.
Но в марте 2017 года для гипотетических жителей Проксимы Центавра b произошла катастрофа: астрономы зарегистрировали мощную вспышку на родительской звезде с помощью радиотелескопа Atacama Large Millimeter Array. Её яркость увеличилась на протяжении 10 секунд в 1000 раз. Проксима Центавра b должна была получить огромную дозу радиации, поэтому, если на планете и существовала биосфера, то она бы погибла без шансов. Поскольку такие вспышки у этой капризной звезды не редкость, они бы давно лишили планету атмосферы или океана и сделали её поверхность абсолютно стерильной и безжизненной. Так что, если честно, Проксима Центавра b для нас дом так себе. Лучше поискать что-нибудь ещё!
Звездная система Альфа Центавра
Все звезды системы Центавра вращаются по орбите вокруг их общего центра масс. Только Проксима двигается очень медленно: период ее обращения занимает миллионы лет. Поэтому эта звезда еще очень долго будет оставаться самой близкой к Земле.
Совсем маленькая
Красные карлики
Маленькая звездочка Проксима относится к спектральному классу M с очень низкой светимостью. Широко известно другое название небесных тел этого класса – красные карлики. Звезды с такой маленькой массой - интереснейшие объекты. Их внутреннее устройство чем-то схоже со строением гигантских планет, таких как Юпитер. Вещество красных карликов находится в экзотичном состоянии. Кроме того, существуют предположения, что планеты, которые расположены вблизи таких звезд, могут быть пригодными для жизни.
Красные карлики живут очень долго, намного дольше любых других звезд. Они очень медленно эволюционируют. Какие-либо ядерные реакции внутри них начинают проистекать только через несколько миллиардов лет после зарождения. Время жизни красного карлика больше, чем время существования целой Вселенной! Так, в далеком-далеком будущем, когда погаснет не одна звезда типа Солнца, красный карлик Проксима Центавра будет все также тускло светить во мраке космоса.
Вообще, красные карлики - это самые частые звезды в нашей галактике. Более 80% всех звездных тел Млечного пути составляют именно они. И вот парадокс: их совсем невидно! Невооруженным глазом не заметишь ни одного из них.
Измерение
До сих пор возможности точно измерить размеры таких маленьких звезд, как красные карлики, из-за их слабой светимости просто не представлялось возможным. Но сегодня данная проблема решена с помощью специального VLT-интерферометра (VLT - сокращение от английского Very Large Telescope). Это аппарат, работающий на базе двух больших 8,2-метровых VLT-телескопов, расположенных в астрономической обсерватории Паранал (ESO). Эти два огромных телескопа, удаленные друг от друга на 102,4 метра, позволяют измерить небесные тела с такой точностью, какая просто не под силу другим аппаратам. Так астрономы Женевской обсерватории впервые получили точные размеры такой маленькой звезды.
Переменчивая Центавра
По своим размерам Проксима Центавра граничит между реальной звездой, планетой и коричневым карликом. И все-таки это звезда. Масса и диаметр ее составляют одну седьмую массы, а также диаметра Солнца соответственно. Звезда массивнее, чем планета Юпитер, в сто пятьдесят раз, однако весит в полтора раза меньше. Если бы Проксима Центавра весила еще меньше, то она бы просто не смогла стать звездой: не хватило бы водорода в ее недрах, чтобы излучать свет. В таком случае это был бы обычный коричневый карлик (т. е. мертвый), а не настоящая звезда.
Еще совсем ребенок
Эти бурные процессы и вспышки говорят о том, что ядерные реакции, происходящие в недрах Проксимы Центавры, еще не стабилизировались. Выводы ученых: это еще совсем молодая звезда по меркам космоса. Хотя ее возраст вполне сопоставим с возрастом нашего Солнца. Но Проксима – красный карлик, поэтому их даже нельзя сравнивать. Ведь, как и другие "красные собратья", она будет очень медленно и экономно сжигать свое ядерное горючее, а потому и светить очень-очень долго - приблизительно в триста раз дольше, чем вся наша Вселенная! Что уж там говорить о Солнце…
Многие писатели-фантасты считают, что Проксима Центавра – наиболее подходящая для космических исследований и приключений звезда. Некоторые верят, что в ее Вселенной скрываются планеты, на которых можно встретить другие цивилизации. Может, оно и так, да вот только расстояние от Земли до Проксимы Центавры - более четырех световых лет. Так что, хоть она и ближайшая, а все-таки находится далековато.
Проксима Центавра — это ближайшая к нам звезда. Многие фантасты и другие мечтатели давно обращали свой взгляд на этот космический объект. Оно и понятно. Ведь если человечество когда-нибудь получит технологии, позволяющие перемещаться между звездами с какими-нибудь более или менее приемлемыми скоростями, то первой целью, по логике, должна оказаться именно Проксима Центавра. Но есть ли в этом, на самом деле, смысл? Стоит ли первым делом лететь к звезде, возле которой жизнь просто невозможна? Дело в том, Проксима Центавра – весьма агрессивная звезда. Время от времени она испускает мощные вспышки, которые гарантированно убили бы любую жизнь, нам известную…
Мощные вспышки Проксимы Центавра
Возле звезды Проксима Центавра в 2016 году ученые обнаружили экзопланету – Проксиму Центавра b. И это было чрезвычайно интересное открытие. Непосредственная близость обнаруженной экзопланеты к нам, (4,24 световых года от Солнечной системы), делает ее просто идеальной целью для изучения. К тому же, это каменистое тело находится в обитаемой зоне красного карлика. Среди всех обнаруженных на главной последовательности, эти звезды являются наиболее многочисленными. Фактически, около 75% звезд главной последовательности являются красными карликами. Так что интерес к этой экзопланете вполне понятен и очевиден.
Художественная концепция Проксимы b, подвергающейся мегавспышке от Проксимы Центавра. источник: С. Даньелло, NRAO/AUI/NSF
Возможность понять, как ведут себя красные карлики, и какие условия они создают вокруг себя, является очень интересным вопросом. И выяснилось, что в случае с Проксимой Центавра ситуация не самая привлекательная.
Внимательно наблюдая за звездой, ученые внезапно обнаружили то, что поставило крест на Проксиме Центавра b как обитаемом мире. Это была мощнейшая вспышка на Проксиме Центавра!
Красные карлики — это звезды с малой массой и низкой яркостью. Большинство из них является переменными звездами. Они довольно нестабильны по сравнению с другими типами звезд главной последовательности. В частности известно, что красные карлики очень часто подвержены вспышкам. Они происходят, когда магнитное поле звезды резко меняется, ускоряя электроны до скоростей, близких к скорости света.
Проксима Центавра. Механизм вспышки
Когда эти электроны взаимодействуют с плазмой звезды, они вызывают мощное извержение. Которое производит излучение во всем электромагнитном спектре. Чтобы определить частоту вспышек Проксимы Центавра, исследователи наблюдали за звездой в течение 40 часов в течение нескольких месяцев в 2019 году. Они использовали телескопы ASKAP в Австралии, ALMA в Чили, космический телескоп Хаббл, космический телескоп TESS и телескоп обсерватории Лас-Кампанас.
Телескопы зафиксировали мегавспышку 1 мая 2019 года. Они обнаружили колоссальный всплеск уровня излучения в большей части электромагнитного спектра. И смогли с очень высоким уровнем детализации зафиксировать его энергию и длительность. Звезда достигла яркости в 14 000 раз выше нормальной в ультрафиолетовом диапазоне всего за несколько секунд! Если бы на Проксиме b была жизнь, такие мегавспышки Проксимы Центавра были бы для нее просто катастрофическими. И если она (жизнь) есть там все же есть, то чтобы выжить, она должна сильно отличаться от жизни на Земле.
Красные карлики являются очень тусклыми звездами. И для наблюдателя с Земли вспышки в видимом участке электромагнитного диапазона обычно не очень заметны.
Зачем это нужно?
Проведенная в 2019 году работа является одним из самых глубоких исследований анатомии звездной вспышки в Млечном Пути. В будущем эти сигналы могут помочь собрать больше информации о том, как именно запускаются эти вспышки. Это то, что очень поможет ученым в деле изучения экзопланет.
Проксима Центавра по возрасту похожа на наше Солнце. И на планете возле нее за это время вполне могла появиться жизнь. Однако за это же время звезда просто наводнила свою систему бесчисленным количеством смертельных мегавспышек.
Изучение этой системы поможет понять исследователям, что именно пришлось пережить таким экзопланетам. И как они при этом изменились. В более широкой перспективе подобные исследования также могут быть важными для понимания потенциальной обитаемости экзопланет. Как находящихся в обитаемой зоне разных звезд в целом, и красных карликов в частности. В конце концов, обилие в космосе таких звезд, и наличие экзопланет в их обитаемой зоне делают красные карлики очень важной частью работ по поискам жизни в космосе.
Ведь многим астрономам, несмотря на очевидные сложности, они все равно кажутся лучшим местом для поисков жизни.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Проксима Центавра b (Проксима b) — экзопланета, которая вращающаяся вокруг ближайшей к Солнцу звезды Проксима Центавра. Эта звезда является третьей (наименьшей) звёздной в системе Альфа Центавра.
Звезда Проксима Центавра расположена на расстоянии 4,22 светового года (1,3 парсека, 40 трлн км) от нас. В связи с этим, её планета является ближайшей известной экзопланетой от Земли. Проксима b находящейся в зоне обитаемости.
Экзопланета открыта 24 августа 2016 года. Она была обнаружена методом радиальных скоростей, при котором периодическое смещение спектральных линий в спектре звезды, обусловленное эффектом Доплера, позволяет определить наличие планеты на орбите вокруг звезды.
Экзопланета, названная Проксима b, лишь немного больше Земли. Она вращается в обитаемой зоне звезды, что означает, что там может существовать жидкая вода и, возможно, даже жизнь. Несмотря на свои земные особенности, Проксима b все еще странный, чужой мир.
Родительская звезда Проксима Центавра
Родительская звезда экзопланеты, Проксима Центавра, является частью странного звездного трио, которое астрономы до сих пор не совсем понимают. Две другие звезды являются двойными, что означает, что они вращаются вокруг общего центра тяжести. Вместе они называются Альфа Центавра. Астрономы не совсем уверены, связана ли Проксима Центавра гравитационно с другой парой или она просто проходит мимо. Если она связана, то ей потребуется 500 000 лет, чтобы завершить один оборот вокруг Альфы Центавры. Если нет, то потребуются миллионы лет, чтобы покинуть этот район.
Альфа Центавра легко видна наблюдателям без телескопа. Двойные звезды вместе, образуют третью по яркости звезду на небе. Хотя Проксима немного ближе к Земле, чем ее двойные спутники — 4,22 световых года, в отличие от 4,37 световых лет Альфы Центавра, она намного меньше и тусклее, чем две другие звезды. Это потому, что Проксима – красный карлик. Проксима Центавра слишком слаба, чтобы увидеть ее невооруженным глазом.
По оценкам ученых минимальная масса Проксимы b составляет 1,17 массы Земли. Как только её орбитальный наклон будет известен, масса будет вычислена более точно. Чем больше наклон, тем более высокую массу будет иметь планета, но масса не превысит 2,77 земной массы. Точный радиус планеты неизвестен. Если она имеет скалистый состав и плотность, равную земной, то его радиус составляет не менее 1,1 земного. Она может быть больше, если имеет меньшую плотность, чем Земля. Как и многие планеты сверхземного размера, Проксима b может иметь ледяной состав, подобный Нептуну. Астрономы вычислили, что экзопланета имеет равновесную температуру -39 °C, что несколько холоднее, чем на Земле, равновесная температура которой составляет -18 °C.
Проксима b вращается вокруг своей звезды и делает полный оборот за 11,186 дней. Находится на расстоянии примерно 0,05 а.е. (7 000 000 км), что означает, что расстояние от экзопланеты до ее звезды – это 1/25 часть расстояния от Земли до Солнца. Для сравнения, Меркурий, самая близкая планета к Солнцу, находится на расстоянии 0,39 а.е. Экзопланета получает только ~3% от света от того, что получает Земля, поэтому поверхнось экзопланеты освещается немного ярче земных сумерек. Проксима b получает примерно в 400 раз больше рентгеновского излучения, чем Земля.
Обитаемость
Обитаемость Проксимы Центавра b не установлена, но планета подвержена давлению звездного ветра более чем в 2 000 раз превышающему то, которое испытывает Земля от солнечного ветра. Это излучение и звездные ветры, вероятно, сдули бы любую атмосферу.
Экзопланета вращается по орбите в пределах обитаемой зоны Проксимы Центавра, области, где при правильных планетарных условиях и свойствах атмосферы жидкая вода может существовать на поверхности планеты. Звезда имеет обитаемую зону между ∼0,0423–0,0816 а.е. Несмотря на то, что Проксима b находится в обитаемой зоне, обитаемость планеты была поставлена под сомнение из-за нескольких потенциально опасных физических условий. Она находится достаточно близко к звезде и, скорее всего, обращена к ней одной стороной. В этом случае предполагается, что жизнь возможна в пограничной области между вечным днём и вечной ночью. В этой зоне температура может быть подходящей ля жидкой воды.
Другая проблема заключается в том, что вспышки, выпущенные Проксимой Центавра, могли бы привести к разрушению атмосферы экзопланеты. Однако, если бы Проксима b имела сильное магнитное поле, то активность звезды не оказывала болшого воздействия на экзопланету.
Если вода и атмосфера присутствуют, то это приведет к гораздо более гостеприимной окружающей среде. Большая часть планеты может быть пригодна для жизни, если ее атмосфера достаточно плотна, чтобы переносить тепло в сторону, обращенную от звезды.
Читайте также: