<!--QuoteEBegin-->= однако, стряхнул "пыль и плесень", ибо тема Бернар-1 = ака на погосте - "тишина - покой и ландыши", нигде и ничего в русскоязычном сегменте.[/quote]
Единицы измерения расстояний:
[quote]
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.
[/quote]
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
|
Змееносец
|
|
Прямое восхождение
|
17h 57m 48,5s
|
|
Склонение
|
+04° 41′ 36″
|
|
Видимый блеск (V)
|
9,57
|
|
Характеристики
|
|
Спектральный класс
|
M4 V
|
|
Показатель цвета (B-V)
|
1,74
|
|
Показатель цвета (U-B)
|
1,28
|
|
Переменность
|
BY Draconis
|
|
Астрометрия
|
|
Лучевая скорость (Rv)
|
-110,8 км/c
|
|
Собственное движение (μ)
|
RA: -797,84 мас/г
Dec.: 10326,93 мас/г
|
|
Параллакс (π)
|
546,98 ± 1,00 мас
|
|
Расстояние
|
5,96±0,01 св. г.
(1,828±0,003 пк)
|
|
Абсолютная звездная величина (MV)
|
13,26
|
|
Физические характеристики
|
|
Масса
|
0,17 массы Солнца
|
|
Радиус
|
0,15-0,20 радиуса Солнца
|
|
Светимость
|
0,0004 светимости Солнца
|
|
Температура
|
3 134 K
|
|
Металличность
|
10-32% Sun
|
|
Вращение
|
130,4 дней
|
|
Возраст
|
~1,0 × 1010 лет
|
|
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
|
|
Солнце
|
G2
|
4.85
|
-
|
-
|
-
|
0.000 016 (8 световых минут)
|
|
|
α Центавра
|
Проксима Центавра (V645 Центавра)
|
M5.5Ve
|
15.53
|
14h 29m 43s
|
-62° 40' 46"
|
0.772"
|
4.22
|
H, Y
|
|
α Центавра A (Ригель Центавра; Толиман)
|
G2V
|
4.38
|
14h 39m 37s
|
-60° 50' 2"
|
0.747"
|
4.36
|
S, Y
|
|
α Центавра B (HD 128621)
|
K0V
|
5.71
|
14h 39m 35s
|
-60° 50' 14"
|
|
Звезда Барнарда (BD+04°3561a)
|
M4.0Ve
|
13.22
|
17h 55m 23s
|
+04° 33' 18"
|
0.547"
|
5.96
|
H, Y
|
|
Вольф 359 (CN Льва)
|
M6.0V
|
16.55
|
10h 56m 28s
|
+07° 00' 42"
|
0.419"
|
7.78
|
Y
|
|
Лаланд 21185 (BD+36°2147)
|
M5.5e
|
10.44
|
11h 00m 37s
|
+36° 18' 20"
|
0.393"
|
8.29
|
H, Y
|
|
Сириус
|
Сириус A (α Большого Пса)
|
A1V
|
1.47
|
06h 45m 09s
|
-16° 42' 58"
|
0.380"
|
8.58
|
H, Y
|
|
Сириус B
|
DA2
|
11.34
|
|
Luyten 726-8
|
UV Кита (L 726-8 B)
|
M5.5e
|
15.40
|
01h 39m 01s
|
+17° 57' 00"
|
0.374"
|
8.72
|
Y
|
|
BL Кита (L 726-8 A)
|
M6.0e
|
15.85
|
|
Росс 154 (V1216 Стрельца)
|
M3.5Ve
|
13.07
|
18h 49m 49s
|
+23° 50' 11"
|
0.337"
|
9.68
|
H, Y
|
|
Росс 248 (HH Андромеды)
|
M5.5Ve
|
14.79
|
23h 41m 54s
|
+44° 09' 32"
|
0.316"
|
10.32
|
Y
|
|
ε Эридана (BD-09°697)
|
K2V
|
6.19
|
03h 32m 56s
|
-09° 27' 30"
|
0.310"
|
10.52
|
H, Y
|
|
Лакайль 9352 (CD-36°15693)
|
M1.5Ve
|
9.75
|
23h 05m 42s
|
-35° 51' 11"
|
0.304"
|
10.74
|
H, Y
|
|
Росс 128 (FI Девы)
|
M4.0Vn
|
13.51
|
11h 47m 45s
|
+00° 48' 17"
|
0.299"
|
10.91
|
H, Y
|
|
EZ Водолея
|
EZ Водолея (L 0789-006)
|
M5.0Ve
|
15.64
|
22h 38m 34s
|
-15° 18' 02"
|
0.290"
|
11.26
|
Y
|
|
Gl 866 B
|
M?
|
15.58
|
|
Gl 866 C
|
M?
|
16.34
|
|
Процион (α Малого Пса)
|
Процион A
|
F5V-IV
|
2.66
|
07h 39m 18s
|
+05° 13' 30"
|
0.286"
|
11.40
|
H, Y
|
|
Процион B
|
DA
|
12.98
|
|
61 Лебедя
|
61 Лебедя A (BD+38°4343)
|
K3.5Ve
|
7.49
|
21h 08m 52s
|
+38° 56' 51"
|
0.286"
|
11.40
|
H, Y
|
|
61 Лебедя B (BD+38°4344)
|
K4.7Ve
|
8.31
|
|
Струве 2398
|
Струве 2398 A (Gl 725, BD+59°1915)
|
M3.0V
|
11.16
|
18h 42m 47s
|
+59° 37' 50"
|
0.283"
|
11.52
|
H, Y
|
|
Струве 2398 B (HD 173740)
|
M3.5V
|
11.95
|
|
Gl 15
|
Gl 15 A (GX Андромеды)
|
M3.0V
|
10.32
|
18h 42m 47s
|
+59° 37' 50"
|
0.281"
|
11.62
|
H, Y
|
|
Gl 15 B (GQ Андромеды)
|
M3.5V
|
13.30
|
|
ε Индейца (CP-57°10015)
|
K5Ve
|
6.89
|
22h 03m 22s
|
-56° 47' 10"
|
0.276"
|
11.82
|
H, Y
|
|
DX Рака (G051-015)
|
M6.5Ve
|
16.98
|
08h 29m 50s
|
+26° 46' 37"
|
0.276"
|
11.82
|
Y
|
|
τ Кита (BD-16°295)
|
G8Vp
|
5.68
|
01h 44m 04s
|
-15° 56' 15"
|
0.274"
|
11.88
|
H, Y
|
|
GJ 1061 (LHS 1565)
|
M5.5V
|
15.19
|
03h 35m 57s
|
-44° 30' 46"
|
0.271"
|
11.92
|
|
|
YZ Кита (LHS 138)
|
M4.5V
|
14.17
|
01h 12m 31s
|
-16° 59' 57"
|
0.269"
|
12.13
|
H, Y
|
|
Звезда Лейтена (BD+05°1668)
|
M3.5Vn
|
11.97
|
07h 27m 25s
|
+05° 13; 33"
|
0.264"
|
12.36
|
H, Y
|
|
Звезда Тигардэна (SO025300.5+165258)
|
M6.5V
|
18.50
|
42.24369
|
16.89200
|
0.43"
|
12.46
|
H
|
|
Звезда Каптейна (CD-45°1841)
|
sdM0VI
|
10.87
|
05h 11m 41s
|
-45° 01' 06"
|
0.255"
|
12.77
|
H, Y
|
|
Лакайль 8760 (AX Микроскопа)
|
M2Ve
|
8.69
|
21h 17m 15s
|
-38° 52' 03"
|
0.253"
|
12.86
|
H, Y
|
|
Крюгер 60
|
Крюгер 60 A (BD+56°2783)
|
M3.0V
|
11.76
|
22h 28m 00s
|
+57° 41' 45"
|
0.248"
|
13.14
|
S, Y
|
|
Крюгер 60 B (DO Cephei)
|
M4.0V
|
13.38
|
|
Росс 614
|
Росс 614 (LHS 1849)
|
M4.5V
|
13.09
|
06h 29m 23s
|
-02° 48' 50"
|
0.244"
|
13.34
|
S, Y
|
|
Gl 234 B (V577 Единорога)
|
|
16.17
|
|
Gl 628 Вольф 1061, BD-12°4523)
|
M3.0V
|
11.93
|
16h 30m 18s
|
-12° 39' 45"
|
0.236"
|
13.81
|
H, Y
|
|
Звезда Ван Маанена (Gl 35, LHS 7)
|
DZ7
|
14.21
|
00h 49m 10s
|
+05° 23' 19"
|
0.232"
|
14.06
|
H, Y
|
|
Gl 1 (CD-37°15492)
|
M3.0V
|
10.35
|
00h 05m 24s
|
-37° 21' 27"
|
0.229"
|
14.22
|
H, Y
|
|
Вольф 424
|
Вольф 424 A (LHS 333)
|
M5.5Ve
|
14.97
|
17h 33m 17s
|
+09° 01' 15"
|
0.228"
|
14.30
|
Y
|
|
Gl 473 B (FL Девы)
|
M7Ve
|
14.96
|
|
|
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.
Схема “Daedalus”
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.
Угрожают ли нам наши звездные соседи? (по материалам лекций В.В.Орлова «Орбиты в звездных системах»)
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 2х105 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.
Звезды, сближающиеся с Солнцем
|
Номер
|
Название
|
Спектральный класс
|
Масса от массы Солнца
|
Rmin, а.е.
|
Tmin, годы
|
|
82
|
GJ 2005
|
M5.5
|
0,18
|
154000
|
33000
|
|
1844
|
Gliese 445
|
sdM4
|
0,27
|
197000
|
44000
|
|
1973
|
Gliese 474
|
K0III
|
4,0
|
54000
|
427000
|
|
2317
|
A Cen AB
|
G2V+K05
|
1,8
|
186000
|
27000
|
|
2891
|
Gliese 710
|
dM1
|
0,42
|
69000
|
1360000
|
|
3706
|
-
|
G2V
|
1,0
|
112000
|
-517000
|
|
3742
|
Gliese 905
|
dM6e
|
0,40
|
195000
|
36000
|
Еще один возможный фактор, приводящий к кометным ливням, - прохождения Солнечной системы через плоскость Галактики, где наблюдается повышенная концентрация молекулярных облаков. Воздействие молекулярных облаков на Солнечную систему может быть многогранным:
1) гравитационное возмущение на внешнюю часть облака Оорта;
2) насыщение дополнительной пылевой материей Солнечной системы;
3) дополнительный приток кометных ядер.
Подтверждение роли прохождений Солнца через галактическую плоскость в эволюции Земли - квазипериодичность массовых вымираний организмов и интенсивности импактных событий в истории Земли. Период около 30 млн лет сопоставим со средним интервалом времени между последовательными пересечениями галактической плоскости. Кстати, последнее прохождение имело место около 3 млн лет назад, а последнее массовое вымирание - около 11 млн лет назад.
Заметим, что три наиболее интенсивные вымирания (в том числе и вымирание динозавров около 65 млн лет назад) имели место вблизи апоцентра солнечной орбиты в Галактике (см. рис.). Недавно в этой области было обнаружено кольцо повышенной плотности молекулярного и атомарного водорода. Возможно, вымирания были вызваны сближениями Солнечной системы с облаками из этого кольца.
Зависимость расстояния от Солнца до центра Галактики от времени (сотни миллионов лет) и эпохи массовых вымираний (черные прямоугольники)
Используемые источники:
http://astronomy.garshin.ru
http://www.astronet.ru
http://astro.websib.ru
http://www.astrotime.ru
http://astro-azbuka.info
http://astrotek.ru
http://www.daviddarling.info
http://www.bisbos.com
http://galetsky.ru
А.Первушин “Битва за звезды. Космическое противостояние”, АСТ, Москва, 2003г.
В.В.Орлов «Орбиты в звездных системах», Санкт-Петербургский государственный университет, лекция, прочитанная на ХХХ-й студенческой научной конференции "Физика Космоса", Коуровка, 2001г.
Вернуться назад