Что известно о ближайшей к нам звездной и планетарной системе? (Альфа Центавра)⁠⁠

Текстовая версия видео:

На этой картинке показаны ближайшие к Солнцу звезды:

Забавно, но ближе всего от нас расположена система сразу из трех звезд и нескольких планет, то есть это сразу и звездная и планетарная система. Вот это изображение дает более хорошее представление о взаимном расположении наших систем:

Ближе всего к нам находится звезда Проксима Центавра – 4,2 светового года. Это примерно в 270 тысяч раз дальше, чем от Солнца до Земли и примерно в 6600 раз дальше, чем от Солнца до Плутона. Далеко, но это ближайшая к нам звезда (по крайней мере из открытых).

Эту звезду не видно невооруженным глазом, потому что это красный карлик, а они очень тусклые по сравнению с такими звездами, как Солнце. Из-за этого ее открыли сравнительно недавно – в 1915 году. Чуть дальше, а именно на расстоянии 4.36 светового года от Солнца, расположены звезды Альфа Центавра А и Альфа Центавра B и вот тут ситуация немного другая, так как невооруженным глазом они видны на небе как одна звезда, причем это третья по яркости звезда на небе (система звезд) не считая Солнца, конечно.

Они не видны на большей части Северного полушария, зато хорошо видны в Южном. Сейчас я расскажу подробнее об этих звездах, а потом покажу, как они взаимно вращаются, а также о том, что известно о планетах в этой системе.

Вот картинка, показывающая реальный масштаб размеров Солнца и звезд системы Альфа Центавра:

Как видно, звезда Альфа Центавра А немного больше Солнца, но они имеют одинаковую спектральную характеристику (короче, это один и тот же тип звезд). А теперь конкретные цифры. Массы этих звезд равны: 1,1 (Альфа Центавра А); 0,9 (Альфа Центавра B) и 0,123 (Проксима Центавра) от массы Солнца соответственно. Еще, для сравнения, Проксима Центавра примерно в 130 раз тяжелее Юпитера. Радиусы: 1,2 (Альфа Центавра А); почти 0,9 (Альфа Центавра B) и всего 0,14 (Проксима Центавра) от радиуса Солнца соответственно. На изображении ниже указана еще эффективная температура этих звезд и светимость:

Как вы думаете, как эти звезды взаимно вращаются, если их три? На гифке ниже продемонстрировано примерное вращение Альфы Центавры А и Б, они вращаются вокруг своего барицентра (то есть центра масс двух и более тел):

Ближе всего они находятся на расстоянии примерно 11 астрономических единиц – это как от Солнца до Сатурна, а дальше всего на расстоянии 36 астрономических единиц – это почти как в среднем от Солнца до Плутона. Период их вращения составляет 80 лет. Вокруг них, на расстоянии около 0.2 светового года (в 325 раз дальше, чем от Солнца до Плутона) вращается звезда Проксима Центавра.

Еще недавно не было ясно, связана ли Проксима Центавра гравитационно с Альфа Центавра А и Б или просто пролетает мимо, но оказалось, что связана, она вращается вокруг них с периодом, составляющим около 550 тысяч лет. Возраст этих звезд по современным представлениям составляет около 6 миллиардов лет, то есть они на полтора миллиарда лет старше, чем Солнечная система.

Примерно через 25 тысяч лет эта система приблизится к нам на минимальное расстояние, а именно 2.9 светового года и начнет медленно отдаляться:

А теперь о планетах. Сначала пару слов о планетах вблизи звезд Альфа Центавра А и B. В общем, на сегодняшний день пока не обнаружено планет у этих звезд, но есть неподтвержденный кандидат на экзопланету, вращающийся вокруг Альфа Центавры А примерно на таком же расстоянии, как Земля от Солнца, но при этом имеющий массу больше Нептуна и меньше Сатурна (вероятно, это газовый гигант), но это все очень ненадежная информация, это даже не кандидат на экзопланету, а неподтвержденный кандидат.

А вообще, в такой системе существовать планетам довольно сложно, если они будут расположены далеко от звезды или будут иметь большой эксцентриситет (то есть вытянутость орбиты), то с большой вероятностью они рано или поздно столкнутся с другой звездой или вообще будут выброшены из системы, но вблизи этих звезд вполне могут быть планеты.

Может когда-нибудь их откроют или подтвердят существование кандидата на планету, а может вы это читаете, когда их уже обнаружили. Кстати, некоторые планеты могут вращаться не только вокруг какой-то из этих звезд, а вокруг их барицентра, то есть примерно вот так:

А вот вокруг маленькой Проксимы Центавры по современным данным вращаются как минимум две планеты, называемые Проксима Центавра b и Проксима Центавра с, так же есть некоторые косвенные данные о существовании третьей планеты, Проксимы Центавры d. Это самые близкие к нам экзопланеты. Вот их орбиты согласно данным на сегодняшний день:

Как видно, Проксима Центавра b и кандидат d расположены очень близко к звезде, сейчас сообщу конкретные цифры, но начнем планеты Проксимa Центаврa с.

На самом деле, это все еще кандидат на экзопланету, но очень сильный кандидат. Планета вращается на расстоянии 1,5 астрономических единиц от Проксимы Центавры, это как Марс от Солнца, и скорей всего это суперземля либо мининептун с массой около 7 масс Земли. Еще вокруг нее может быть массивная система колец, а ее температура будет ниже минус 200 градусов Цельсия. Это все, что можно о ней сказать.

Дальше планета Проксима Центавра b.

Она вращается вокруг звезды на расстоянии всего 0.05 астрономических единиц, это в 20 раз ближе к звезде, чем Земля к Солнцу и в 8 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу, поэтому год на этой планете длится всего около 11 земных дней. Кстати, из-за этого звезда Проксима Центавра выглядит с этой планеты намного большей, чем Солнце с Земли. Исходя из видимого углового размера Солнца из Земли (0.5°) и углового размера Проксимы Центавры на расстоянии 0.05 ае. (1.5°) изобразила в фотошопе примерный вид звезд на планете Проксима Центавра b и сравнение с Землей:

Это при том, что Проксима Центавра имеет радиус в 6 раз меньше радиуса Солнца:

Масса этой планеты составляет как минимум 1,3 от массы Земли, точно не известно, судя по всему, это планета чуть больше Земли. Она находится в зоне обитаемости, но абсолютно неизвестно какие условия царят на ее поверхности и может ли там существовать жизнь, какой мы ее знаем. Вот известное художественное представление поверхности этой планеты, но на самом деле вообще неизвестно, как на самом деле может выглядеть ее поверхность, однако звезды действительно будут выглядеть примерно так, как тут показано:

Вообще, скорей всего жизнь в том виде, какой мы ее знаем, вряд ли будет существовать на этой планете, звезда Проксима Центавра, как и многие другие красные карлики, является вспыхивающей, то есть может резко увеличивать светимость в несколько раз или даже в сотни раз в разных диапазонах и такие вспышки могут просто стереть атмосферу близких планет, если они не защищены сильным магнитным полем.

Лично для меня самым интересным является то, что эта планета может быть приливно заблокирована звездой, иметь с ней синхронное вращение, из-за этого, там должно происходить много неочевидных и интересных вещей, но об этом может как-нибудь в другой раз. Ну и несколько слов о кандидате на экзопланету Проксиме Центавре d, которая может находиться еще ближе к звезде, на расстоянии 0.03 ае., то есть в 33 раза ближе к звезде, чем Земля к Солнцу и в 13 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу, поэтому год там длится около 5 земных дней. Масса этого кандидата составляет минимум треть от массы Земли и это, по сути, вся информация.

Вот такая вот ближайшая к нам система Альфа Центавра, если кратко ее описать конкретными цифрами. Возможно, вам покажется, что это очень необычная система. Но это не так, во-первых, большинство звезд на небе на самом деле не одиночны, а являются кратными звездными системами и лишь выглядят одиночными. А красные карлики вообще очень распространены: их больше 75% от всех звезд вообще, правда их не видно невооруженным глазом, а близкое расположение к ним планет, это следствие их малой массы, они не способны удерживать планеты на большом расстоянии. Так что наша соседняя система вполне себе обычная, необычной является как раз Солнечная система(из открытых), почему так, я уже рассказывала в этом видео:

На этом все, пока.