Летящяя к нам Звезда Барнарда и другие звездные "соседи" Солнца

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)

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)

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.

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.