Posizione fuori sistema. Quanto tempo ci vorrà per raggiungere la stella più vicina? Distanza dal sole alla stella più vicina, Proxima

Prossima Centauri.

Ecco una classica domanda di riempimento. Chiedi ai tuoi amici Quale ci è più vicino?" e poi guardali elencare stelle più vicine. Forse Sirius? Alfa qualcosa lì? Betelgeuse? La risposta è ovvia: lo è; un'enorme palla di plasma situata a circa 150 milioni di chilometri dalla Terra. Chiariamo la domanda. Quale stella è più vicina al Sole?

stella più vicina

Probabilmente l'avrai sentito dire: la terza stella più luminosa del cielo a una distanza di soli 4,37 anni luce da essa. Ma Alpha Centauri non una singola stella, è un sistema di tre stelle. In primo luogo, una stella binaria (stella binaria) con un baricentro comune e un periodo orbitale di 80 anni. Alpha Centauri A è solo leggermente più massiccio e luminoso del Sole, mentre Alpha Centauri B è leggermente meno massiccio del Sole. C'è anche un terzo componente in questo sistema, una nana rossa fioca Proxima Centauri (Proxima Centauri).

Prossima Centauri- Ecco cos'è stella più vicina al nostro sole, situata ad una distanza di soli 4,24 anni luce.

Prossima Centauri.

Sistema a più stelle Alpha Centauri situato nella costellazione del Centauro, visibile solo nell'emisfero australe. Sfortunatamente, anche se vedi questo sistema, non sarai in grado di vederlo Prossima Centauri. Questa stella è così debole che hai bisogno di un telescopio abbastanza potente per vederla.

Scopriamo la scala di quanto lontano Prossima Centauri da noi. Pensa a. si muove a una velocità di quasi 60.000 km/h, la più veloce in assoluto. Ha superato questo percorso nel 2015 per 9 anni. Viaggiare così velocemente per arrivarci Prossima Centauri, New Horizons avrà bisogno di 78.000 anni luce.

Proxima Centauri è la stella più vicina oltre 32.000 anni luce e manterrà questo record per altri 33.000 anni. Farà il suo più vicino avvicinamento al Sole tra circa 26.700 anni, quando la distanza da questa stella alla Terra sarà di soli 3,11 anni luce. Tra 33.000 anni, la stella più vicina sarà Ross 248.

E l'emisfero nord?

Per quelli di noi che vivono nell'emisfero settentrionale, la stella visibile più vicina è La stella di Barnard, un'altra nana rossa nella costellazione di Ofiuco (Ofiuco). Sfortunatamente, come Proxima Centauri, la stella di Barnard è troppo debole per essere vista ad occhio nudo.

La stella di Barnard.

stella più vicina, che puoi vedere ad occhio nudo nell'emisfero settentrionale è Sirio (Alfa cane maggiore). Sirio ha due volte la dimensione e la massa del Sole ed è la stella più luminosa del cielo. Situata a 8,6 anni luce di distanza nella costellazione del Canis Major (Canis Major), è la stella più famosa che insegue Orione nel cielo notturno durante l'inverno.

In che modo gli astronomi hanno misurato la distanza dalle stelle?

Usano un metodo chiamato . Facciamo un piccolo esperimento. Tieni un braccio teso a lungo e posiziona il dito in modo che qualche oggetto distante sia vicino. Ora apri e chiudi alternativamente ogni occhio. Nota come il tuo dito sembra saltare avanti e indietro quando guardi con occhi diversi. Questo è il metodo della parallasse.

Parallasse.

Per misurare la distanza dalle stelle, puoi misurare l'angolo rispetto alla stella rispetto a quando la Terra si trova su un lato dell'orbita, diciamo in estate, poi 6 mesi dopo quando la Terra si sposta sul lato opposto dell'orbita , e quindi misurare l'angolo rispetto alla stella rispetto a un oggetto distante. Se la stella è vicina a noi, questo angolo può essere misurato e calcolata la distanza.

Puoi davvero misurare la distanza in questo modo stelle vicine, ma questo metodo funziona solo fino a 100.000 anni luce.

20 stelle più vicine

Ecco un elenco dei 20 sistemi stellari più vicini e le loro distanze in anni luce. Alcuni di loro hanno più stelle, ma fanno parte dello stesso sistema.

Stella	Distanza, S. anni
Alpha Centauri	4,2
La stella di Barnard	5,9
Lupo 359 (Lupo 359; Leone CN)	7,8
Lalande 21185 (Lalande 21185)	8,3
Sirio	8,6
Leuthen 726-8 (Luyten 726-8)	8,7
Ross 154 (Ross 154)	9,7
Ross 248 (Ross 248	10,3
Epsilon Eridani	10,5
Lacaille 9352 (Lacaille 9352)	10,7
Ross 128 (Ross 128)	10,9
EZ Acquarii (EZ Acquarii)	11,3
Procione (Procione)	11,4
61 Cigni	11,4
Struve 2398 (Struve 2398)	11,5
Groombridge 34 (Groombridge 34)	11,6
Epsilon Indi	11,8
DX Cancri	11,8
Tau Ceti	11,9
GJ 106	11,9

Secondo la NASA, ci sono 45 stelle entro un raggio di 17 anni luce dal Sole. Ci sono oltre 200 miliardi di stelle nell'universo. Alcuni di loro sono così deboli che sono quasi impossibili da rilevare. Forse con le nuove tecnologie, gli scienziati troveranno le stelle ancora più vicine a noi.

Il titolo dell'articolo che hai letto "La stella più vicina al sole".

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Scoprire, quanto tempo volare verso la stella più vicina: la stella più vicina alla Terra dopo il Sole, distanza da Proxima Centauri, descrizione dei lanci, nuove tecnologie.

L'umanità moderna spende gli sforzi per lo sviluppo del sistema solare nativo. Ma saremo in grado di andare in esplorazione verso una stella vicina? E quanto costa tempo per viaggiare verso la stella più vicina? Questo può essere risolto in modo molto semplice o approfondito nel regno della fantascienza.

Parlando dalla posizione delle tecnologie di oggi, i numeri reali spaventeranno appassionati e sognatori. Non dimentichiamo che lo spazio è incredibilmente vasto e le nostre risorse sono ancora limitate.

La stella più vicina al pianeta Terra è. Questo è il rappresentante centrale della sequenza principale. Ma ci sono molti vicini intorno a noi, quindi possiamo già creare un'intera mappa del percorso. Ma quanto tempo ci vuole per arrivarci?

Quale stella è la più vicina

La stella più vicina alla Terra è Proxima Centauri, quindi per ora dovresti basare i tuoi calcoli sulla base delle sue caratteristiche. Fa parte del sistema triplo Alpha Centauri ed è distante da noi ad una distanza di 4,24 anni luce. È una nana rossa isolata situata a 0,13 anni luce dalla stella binaria.

Non appena viene fuori l'argomento del viaggio interstellare, tutti pensano immediatamente alla velocità della deformazione e del salto nei wormhole. Ma tutti o sono irraggiungibili o assolutamente impossibili. Sfortunatamente, qualsiasi missione a lungo raggio richiederà più di una generazione. Cominciamo con i metodi più lenti.

Quanto tempo ci vorrà per raggiungere la stella più vicina oggi

È facile fare calcoli basati sulla tecnica esistente e sui limiti del nostro sistema. Ad esempio, la missione New Horizons ha utilizzato 16 motori monopropellenti a idrazina. Ci sono volute 8 ore e 35 minuti per arrivare a . Ma la missione SMART-1 era basata su motori ionici e ha viaggiato fino al satellite terrestre per 13 mesi e due settimane.

Quindi abbiamo diverse opzioni di veicoli. Inoltre, può essere utilizzato o come una gigantesca fionda gravitazionale. Ma se abbiamo intenzione di andare così lontano, dobbiamo controllare tutte le opzioni possibili.

Ora non parliamo solo di tecnologie esistenti, ma anche di quelle che, in teoria, si possono creare. Alcuni di essi sono già stati testati in missione, mentre altri sono stati redatti solo sotto forma di disegni.

Forza ionica

Questo è il modo più lento, ma economico. Alcuni decenni fa, il motore ionico era considerato fantastico. Ma ora è utilizzato in molti dispositivi. Ad esempio, la missione SMART-1 è arrivata sulla Luna con il suo aiuto. In questo caso è stata utilizzata l'opzione con pannelli solari. Pertanto, ha speso solo 82 kg di carburante allo xeno. Qui vinciamo in termini di efficienza, ma sicuramente non in termini di velocità.

Per la prima volta, un motore ionico è stato utilizzato per Deep Space 1, volando verso (1998). Il dispositivo utilizzava lo stesso tipo di motore dello SMART-1, utilizzando solo 81,5 kg di propellente. Per 20 mesi di viaggio riuscì ad accelerare fino a 56.000 km/h.

Il tipo ionico è considerato molto più economico della tecnologia a razzo perché la spinta per unità di massa dell'esplosivo è molto più alta. Ma ci vuole molto tempo per accelerare. Se fosse stato progettato per essere utilizzato per viaggiare dalla Terra a Proxima Centauri, sarebbe necessario molto carburante per razzi. Sebbene tu possa prendere come base gli indicatori precedenti. Quindi, se il dispositivo si muove a una velocità di 56.000 km/h, coprirà una distanza di 4,24 anni luce in 2.700 generazioni umane. Quindi è improbabile che venga utilizzato per una missione di volo con equipaggio.

Ovviamente, se lo riempi con un'enorme quantità di carburante, puoi aumentare la velocità. Ma il tempo di arrivo richiederà comunque una vita umana standard.

Aiuto dalla gravità

Questo è un metodo popolare in quanto consente di utilizzare l'orbita e la gravità planetaria per cambiare rotta e velocità. Viene spesso utilizzato per viaggiare verso i giganti gassosi per aumentare la velocità. Mariner 10 l'ha provato per la prima volta. Ha fatto affidamento sulla gravità di Venere per raggiungere (febbraio 1974). Negli anni '80, la Voyager 1 ha utilizzato le lune di Saturno e Giove per accelerare fino a 60.000 km/h ed entrare nello spazio interstellare.

Ma il detentore del record per la velocità ottenuta utilizzando la gravità è stata la missione Helios-2, che andò a studiare il mezzo interplanetario nel 1976.

A causa della grande eccentricità dell'orbita di 190 giorni, il dispositivo è stato in grado di accelerare fino a 240.000 km / h. Per questo è stata utilizzata solo la gravità solare.

Bene, se mandiamo la Voyager 1 a 60.000 km/h, dovremo aspettare 76.000 anni. Per Helios 2 ci sarebbero voluti 19.000 anni. È più veloce, ma non abbastanza.

Azionamento elettromagnetico

C'è un altro modo: il motore risonante a radiofrequenza (EmDrive), proposto da Roger Shavir nel 2001. Si basa sul fatto che i risonatori elettromagnetici a microonde possono trasformare l'energia elettrica in trazione.

Mentre i motori elettromagnetici convenzionali sono progettati per spostare un particolare tipo di massa, questo non utilizza una massa di reazione e non produce radiazioni direzionali. Questa visione è stata accolta con molto scetticismo perché viola la legge di conservazione della quantità di moto: un sistema di quantità di moto all'interno di un sistema rimane costante e cambia solo sotto l'azione di una forza.

Ma i recenti esperimenti stanno lentamente prendendo in giro i sostenitori. Nell'aprile 2015, i ricercatori hanno annunciato di aver testato con successo il disco nel vuoto (il che significa che potrebbe funzionare nello spazio). A luglio avevano già costruito la propria versione del motore e mostravano una notevole spinta.

Nel 2010, Huang Yang ha rilevato una serie di articoli. Ha terminato il suo lavoro finale nel 2012, dove ha riportato una maggiore potenza in ingresso (2,5 kW) e ha testato le condizioni di spinta (720 mN). Nel 2014 ha anche aggiunto alcuni dettagli sull'uso delle variazioni di temperatura interna, che hanno confermato l'operatività del sistema.

Se credi ai calcoli, un dispositivo con un tale motore può volare su Plutone in 18 mesi. Questi sono risultati importanti, perché rappresentano 1/6 del tempo trascorso da New Horizons. Suona bene, ma ci vorrebbero 13.000 anni per viaggiare a Proxima Centauri. Inoltre, non abbiamo ancora fiducia al 100% nella sua efficacia, quindi non ha senso iniziare lo sviluppo.

Apparecchiature nucleari termiche ed elettriche

La NASA ha studiato la propulsione nucleare per decenni ormai. I reattori utilizzano l'uranio o il deuterio per riscaldare l'idrogeno liquido, trasformandolo in gas ionizzato di idrogeno (plasma). Viene quindi inviato attraverso l'ugello del razzo per formare la spinta.

Una centrale nucleare contiene lo stesso reattore originale che trasforma il calore e l'energia in energia elettrica. In entrambi i casi, il razzo si basa sulla fissione nucleare o sulla fusione per generare sistemi di propulsione.

Rispetto ai motori chimici, otteniamo una serie di vantaggi. Cominciamo con una densità di energia illimitata. Inoltre, è garantita una maggiore trazione. Ciò ridurrebbe il livello di consumo di carburante e, quindi, ridurrebbe la massa del lancio e il costo delle missioni.

Finora, non è stato lanciato un solo motore nucleare-termico. Ma ci sono molti concetti. Si va dalle tradizionali strutture solide a quelle basate su nuclei liquidi o gassosi. Nonostante tutti questi vantaggi, il concetto più sofisticato raggiunge un impulso specifico massimo di 5000 secondi. Se usi un motore simile per viaggiare quando il pianeta è a 55.000.000 di km (la posizione di "opposizione"), ci vorranno 90 giorni.

Ma se lo inviamo a Proxima Centauri, ci vorranno secoli prima che l'accelerazione si muova alla velocità della luce. Dopodiché, ci sarebbero voluti diversi decenni per viaggiare e un altro secolo per rallentare. In generale, il periodo è ridotto a mille anni. Ottimo per i viaggi interplanetari, ma non va bene per i viaggi interstellari.

In teoria

Probabilmente ti sei già reso conto che la tecnologia moderna è piuttosto lenta nel superare distanze così lunghe. Se vogliamo farlo in una generazione, allora dobbiamo trovare qualcosa di rivoluzionario. E se i wormhole stanno ancora raccogliendo polvere nelle pagine dei libri di fantascienza, allora abbiamo alcune idee reali.

Movimento di impulso nucleare

Questa idea è stata sviluppata da Stanislav Ulam nel 1946. Il progetto iniziò nel 1958 e proseguì fino al 1963 sotto il nome di Orion.

Orion prevedeva di utilizzare il potere delle esplosioni nucleari impulsive per creare una forte spinta con un impulso specifico elevato. Cioè, abbiamo una grande navicella spaziale con un'enorme scorta di testate termonucleari. Durante la caduta, utilizziamo un'onda di detonazione sulla piattaforma posteriore ("push"). Dopo ogni esplosione, il cuscinetto di spinta assorbe la forza e converte la spinta in quantità di moto.

Naturalmente, nel mondo moderno, il metodo manca di eleganza, ma garantisce lo slancio necessario. Secondo stime preliminari, in questo caso è possibile raggiungere il 5% della velocità della luce (5,4 x 10 7 km/h). Ma il design soffre di difetti. Partiamo dal fatto che una nave del genere sarebbe molto costosa e peserebbe 400.000-4.000.000 di tonnellate. Inoltre, ¾ del peso è rappresentato da bombe nucleari (ognuna di esse raggiunge 1 tonnellata).

Il costo totale del lancio sarebbe salito a $ 367 miliardi all'epoca ($ 2,5 trilioni di oggi). C'è anche un problema con le radiazioni generate e le scorie nucleari. Si ritiene che sia stato per questo motivo che il progetto è stato interrotto nel 1963.

fusione nucleare

Qui vengono utilizzate reazioni termonucleari, grazie alle quali viene creata la spinta. L'energia viene prodotta quando i pellet di deuterio/elio-3 vengono accesi nella camera di reazione tramite confinamento inerziale utilizzando fasci di elettroni. Un tale reattore farebbe esplodere 250 pellet al secondo, creando un plasma ad alta energia.

In tale sviluppo, si risparmia carburante e si crea uno slancio speciale. Velocità raggiungibile - 10600 km (significativamente più veloce dei missili standard). Di recente, sempre più persone sono interessate a questa tecnologia.

Nel 1973-1978. La British Interplanetary Society ha creato uno studio di fattibilità - Project Daedalus. Si basava sull'attuale conoscenza della tecnologia di fusione e sulla disponibilità di una sonda senza pilota a due stadi che poteva raggiungere la stella di Barnard (5,9 anni luce) in una sola vita.

Il primo stadio funzionerà per 2,05 anni e accelererà la nave al 7,1% della velocità della luce. Quindi verrà rilasciato e il motore si avvierà, aumentando la velocità al 12% in 1,8 anni. Dopodiché, il motore del secondo stadio si fermerà e la nave viaggerà per 46 anni.

In generale, la nave raggiungerà la stella tra 50 anni. Se lo invii a Proxima Centauri, il tempo sarà ridotto a 36 anni. Ma anche questa tecnologia ha incontrato ostacoli. Cominciamo con il fatto che l'elio-3 dovrà essere estratto sulla luna. E la reazione che attiva il movimento della navicella richiede che l'energia rilasciata superi l'energia utilizzata per il lancio. E anche se i test sono andati bene, non abbiamo ancora il tipo di energia di cui abbiamo bisogno per alimentare un veicolo spaziale interstellare.

Bene, non dimentichiamo i soldi. Un singolo lancio di un razzo da 30 megatoni costa alla NASA 5 miliardi di dollari. Quindi il progetto Daedalus peserebbe 60.000 megatoni. Inoltre, sarà necessario un nuovo tipo di reattore a fusione, che non rientra nel budget.

motore a reazione

Questa idea è stata proposta da Robert Bussard nel 1960. Puoi pensarla come una forma migliorata di fusione nucleare. Utilizza i campi magnetici per comprimere l'idrogeno fino a quando non viene attivata la fusione. Ma qui viene creato un enorme imbuto elettromagnetico, che "estrae" l'idrogeno dal mezzo interstellare e lo scarica nel reattore come combustibile.

La nave acquisirà velocità e farà sì che il campo magnetico compresso raggiunga il processo di fusione. Successivamente, reindirizzerà l'energia sotto forma di gas di scarico attraverso l'ugello del motore e accelererà il movimento. Senza l'uso di altri combustibili, puoi raggiungere il 4% della velocità della luce e andare ovunque nella galassia.

Ma questo schema ha un sacco di carenze. Si pone subito il problema della resistenza. La nave ha bisogno di aumentare la sua velocità per accumulare carburante. Ma incontra un'enorme quantità di idrogeno, quindi può rallentare, specialmente quando arriva in regioni dense. Inoltre, è molto difficile trovare deuterio e trizio nello spazio. Ma questo concetto è spesso usato nella fantascienza. L'esempio più popolare è Star Trek.

vela laser

Per risparmiare denaro, le vele solari sono state utilizzate per molto tempo per spostare i veicoli nel sistema solare. Sono leggeri ed economici, inoltre non richiedono carburante. La vela utilizza la pressione di radiazione delle stelle.

Ma per utilizzare un tale progetto per il viaggio interstellare, è necessario controllarlo con fasci di energia focalizzati (laser e microonde). Solo in questo modo può essere accelerato fino a un segno vicino alla velocità della luce. Questo concetto è stato sviluppato da Robert Ford nel 1984.

La linea di fondo è che tutti i vantaggi di una vela solare vengono mantenuti. E sebbene il laser impiegherà del tempo per accelerare, il limite è solo la velocità della luce. Uno studio del 2000 ha mostrato che una vela laser potrebbe raggiungere la metà della velocità della luce in meno di 10 anni. Se la dimensione della vela è di 320 km, raggiungerà la sua destinazione in 12 anni. E se lo aumenti a 954 km, tra 9 anni.

Ma per la sua produzione è necessario utilizzare compositi avanzati per evitare la fusione. Non dimenticare che deve raggiungere dimensioni enormi, quindi il prezzo sarà alto. Inoltre, dovrai spendere soldi per creare un potente laser in grado di fornire il controllo a velocità così elevate. Il laser consuma una corrente continua di 17.000 terawatt. Per farvi capire, questa è la quantità di energia che l'intero pianeta consuma in un giorno.

antimateria

Questo è un materiale rappresentato dalle antiparticelle, che raggiungono la stessa massa di quelle ordinarie, ma hanno carica opposta. Un tale meccanismo utilizzerebbe l'interazione tra materia e antimateria per generare energia e creare spinta.

In generale, in un tale motore sono coinvolte particelle di idrogeno e antiidrogeno. Inoltre, in tale reazione, viene rilasciata la stessa quantità di energia di una bomba termonucleare, nonché un'onda di particelle subatomiche che si muovono a 1/3 della velocità della luce.

Il vantaggio di questa tecnologia è che la maggior parte della massa viene convertita in energia, il che creerà una maggiore densità di energia e un impulso specifico. Di conseguenza, otterremo il veicolo spaziale più veloce ed economico. Se un razzo convenzionale utilizza tonnellate di carburante chimico, un motore di antimateria spende solo pochi milligrammi per le stesse azioni. Tale tecnologia sarebbe un'ottima opzione per un viaggio su Marte, ma non può essere applicata a un'altra stella, perché la quantità di carburante sta crescendo esponenzialmente (insieme ai costi).

Un razzo ad antimateria a due stadi richiederebbe 900.000 tonnellate di propellente per un volo di 40 anni. La difficoltà è che per estrarre 1 grammo di antimateria saranno necessari 25 milioni di miliardi di kilowattora di energia e più di un trilione di dollari. Al momento abbiamo solo 20 nanogrammi. Ma una tale nave è in grado di accelerare fino alla metà della velocità della luce e di volare verso la stella Proxima Centauri nella costellazione del Centauro in 8 anni. Ma pesa 400 Mt e spende 170 tonnellate di antimateria.

Come soluzione al problema, hanno proposto lo sviluppo del "sistema di ricerca interstellare di un razzo antimateriale". Qui si potrebbero usare grandi laser che creano particelle di antimateria quando sparati nello spazio vuoto.

L'idea si basa anche sull'uso del carburante dallo spazio. Ma ancora una volta c'è un momento di alto costo. Inoltre, l'umanità semplicemente non può creare una tale quantità di antimateria. C'è anche il rischio di radiazioni, poiché l'annichilazione materia-antimateria può creare esplosioni di raggi gamma ad alta energia. Sarà necessario non solo proteggere l'equipaggio con schermi speciali, ma anche equipaggiare i motori. Pertanto, lo strumento ha una praticità inferiore.

Bubble Alcubierre

Nel 1994 fu proposto dal fisico messicano Miguel Alcubierre. Voleva creare uno strumento che non violasse la teoria della relatività speciale. Propone di allungare il tessuto dello spazio-tempo in un'onda. In teoria, ciò porterà al fatto che la distanza davanti all'oggetto sarà ridotta e dietro di esso si espanderà.

Una nave catturata dall'onda sarà in grado di andare oltre le velocità relativistiche. La nave stessa nella "bolla di curvatura" non si muoverà, quindi le regole dello spazio-tempo non si applicano.

Se parliamo di velocità, allora questa è "più veloce della luce", ma nel senso che la nave raggiungerà la sua destinazione più velocemente di un raggio di luce che è andato oltre la bolla. I calcoli mostrano che arriverà a destinazione in 4 anni. Se pensi in teoria, allora questo è il metodo più veloce.

Ma questo schema non tiene conto della meccanica quantistica ed è tecnicamente annullato dalla Teoria del Tutto. I calcoli della quantità di energia richiesta hanno anche mostrato che sarebbe stata necessaria una potenza estremamente grande. E non abbiamo ancora toccato i problemi di sicurezza.

Tuttavia, nel 2012 si diceva che questo metodo fosse in fase di sperimentazione. Gli scienziati hanno affermato di aver costruito un interferometro in grado di rilevare le distorsioni nello spazio. Nel 2013 è stato condotto un esperimento nel vuoto presso il Jet Propulsion Laboratory. In conclusione, i risultati sono stati inconcludenti. Se vai più a fondo, puoi capire che questo schema viola una o più delle leggi fondamentali della natura.

Cosa ne consegue? Se speravi di fare un viaggio di andata e ritorno verso una stella, le possibilità sono incredibilmente basse. Ma se l'umanità ha deciso di costruire un'arca spaziale e di inviare le persone in un viaggio secolare, allora tutto è possibile. Naturalmente, questo è solo un discorso per ora. Ma gli scienziati sarebbero più attivi in tali tecnologie se il nostro pianeta o sistema fosse in pericolo reale. Allora un viaggio in un'altra stella sarebbe una questione di sopravvivenza.

Finora, possiamo solo arare ed esplorare le distese del nostro sistema nativo, sperando che in futuro appaia un nuovo metodo che consentirà di implementare i transiti interstellari.

Con l'aiuto dei telescopi dell'European Southern Observatory (ESO), gli astronomi sono riusciti a fare un'altra sorprendente scoperta. Questa volta hanno trovato prove evidenti dell'esistenza di un esopianeta in orbita attorno alla stella più vicina alla Terra - Proxima Centauri. Il mondo, chiamato Proxima Centauri b (Proxima Centauri b), è stato a lungo ricercato dagli scienziati di tutta la Terra. Ora, grazie alla sua scoperta, è stato stabilito che il periodo della sua rivoluzione attorno alla sua stella nativa (anno) è di 11 giorni terrestri, e la temperatura superficiale di questo esopianeta è adatta alla possibilità di trovare acqua in forma liquida. Di per sé, questo mondo di pietra è leggermente più grande della Terra e, come la stella, è diventato il più vicino a noi di tutti questi oggetti spaziali. Inoltre, non è solo l'esopianeta più vicino alla Terra, è anche il mondo più vicino adatto all'esistenza della vita.

Proxima Centauri è una nana rossa e si trova a una distanza di 4,25 anni luce da noi. La stella ha preso il nome per un motivo: questa è un'altra conferma della sua vicinanza alla Terra, poiché proxima è tradotto dal latino come "più vicino". Questa stella si trova nella costellazione del Centauro e la sua luminosità è così debole che è completamente impossibile da vedere ad occhio nudo, inoltre è abbastanza vicina alla coppia di stelle molto più luminosa α Centauri AB.

Durante la prima metà del 2016, Proxima Centauri è stato regolarmente studiato con lo spettrografo HARPS installato sul telescopio da 3,6 metri in Cile, nonché contemporaneamente con altri telescopi di tutto il mondo. La stella è stata studiata nell'ambito della campagna Pale Red Dot (un puntino rosso pallido o puntino rosso), durante la quale gli scienziati dell'Università di Londra hanno studiato le oscillazioni di una stella causate dalla presenza di un esopianeta non identificato nella sua orbita. Il nome di questo programma è un riferimento diretto alla famosa immagine della Terra dagli angoli più remoti del sistema solare. Quindi Carl Sagan ha chiamato questa immagine (macchiolina blu). Poiché Proxima Centauri è una nana rossa, il nome del programma è stato modificato.

Poiché questo argomento di ricerca sugli esopianeti ha generato un diffuso interesse pubblico, i progressi degli scienziati in questo lavoro da metà gennaio ad aprile 2016 sono stati costantemente pubblicati pubblicamente sul sito Web del programma e attraverso i social media. Queste relazioni sono state accompagnate da numerosi articoli scritti da esperti di tutto il mondo.

"Abbiamo ricevuto i primi indizi sulla possibilità dell'esistenza di un esopianeta qui, ma i nostri dati si sono poi rivelati inconcludenti. Da allora abbiamo lavorato duramente per migliorare le nostre osservazioni con l'aiuto dell'Osservatorio europeo e di altre organizzazioni. Ad esempio, la pianificazione di questa campagna ha richiesto circa due anni”, Guillem Anglada-Escude, capo del gruppo di ricerca.

I dati della campagna del Pale Red Dot, combinati con le precedenti osservazioni degli osservatori dell'ESO e di altri, hanno mostrato un chiaro segnale della presenza dell'esopianeta. È stato stabilito molto accuratamente che di tanto in tanto Proxima Centauri si avvicina alla Terra a una velocità di 5 chilometri orari, che è uguale alla normale velocità umana, e poi si allontana alla stessa velocità. Questo ciclo regolare di variazione delle velocità radiali si ripete con un periodo di 11,2 giorni. Un'attenta analisi degli spostamenti Doppler risultanti ha indicato la presenza di un pianeta qui con una massa di almeno 1,3 volte la massa della Terra a una distanza di 7 milioni di chilometri da Proxima Centauri, che è solo il 5 per cento della distanza dalla Terra al Sole. In generale, tale rilevamento è diventato tecnicamente possibile solo negli ultimi 10 anni. Ma, in effetti, anche segnali con ampiezze minori sono stati rilevati in precedenza. Tuttavia, le stelle non sono sfere di gas lisce e Proxima Centauri è una stella molto attiva. Pertanto, il rilevamento accurato di Proxima Centauri b è diventato possibile solo dopo aver ottenuto una descrizione dettagliata di come la stella cambia su scale temporali da minuti a decenni e monitorando la sua luminosità con telescopi di misurazione della luce.

“Abbiamo continuato a controllare i dati in modo che il segnale ricevuto non contraddicesse ciò che abbiamo trovato. Questo è stato fatto ogni giorno per altri 60 giorni. Dopo i primi dieci giorni avevamo fiducia, dopo 20 giorni ci siamo resi conto che il nostro segnale era in linea con le aspettative, e dopo 30 giorni tutti i dati dichiaravano categoricamente la scoperta dell'esopianeta Proxima Centauri b, quindi abbiamo iniziato a preparare articoli su questo evento.

Le nane rosse, come Proxima Centauri, sono stelle attive e hanno molti trucchi nel loro arsenale per essere in grado di imitare la presenza di un esopianeta nelle loro orbite. Per eliminare questo errore, i ricercatori hanno monitorato il cambiamento nella luminosità della stella utilizzando il telescopio ASH2 presso l'Osservatorio di San Pedro de Atacami in Cile e la rete di telescopi dell'Osservatorio di Las Cumbres. Le informazioni sulle velocità radiali all'aumentare della luminosità della stella sono state escluse dall'analisi finale.

Nonostante il fatto che Proxima Centauri b ruoti molto più vicino alla sua stella di quanto Mercurio orbita attorno al Sole, lo stesso Proxima Centauri è molto più debole della nostra stella. Di conseguenza, l'esopianeta scoperto si trova esattamente nella regione intorno alla stella che è adatta all'esistenza della vita come la conosciamo, e la temperatura stimata della sua superficie consente la presenza di acqua in forma liquida. Nonostante un'orbita così moderata, le condizioni di esistenza sulla sua superficie possono essere fortemente influenzate dalle radiazioni ultraviolette e dai bagliori di raggi X della stella, che sono molto più intensi degli effetti che il Sole ha sulla Terra.

L'effettiva possibilità che questo tipo di pianeta supporti l'acqua liquida e abbia la vita come la Terra è oggetto di un dibattito intenso ma principalmente teorico. I principali argomenti che parlano contro la presenza della vita sono legati alla vicinanza di Proxima Centauri. Ad esempio, su Proxima Centauri b, si possono creare tali condizioni in cui è sempre rivolto verso la stella da un lato, motivo per cui c'è la notte eterna da una metà e il giorno eterno dall'altra. L'atmosfera del pianeta potrebbe anche evaporare lentamente o avere una chimica più complessa di quella terrestre a causa della forte radiazione ultravioletta e dei raggi X, specialmente durante il primo miliardo di anni di vita della stella. Tuttavia, finora non è stato dimostrato in modo definitivo un singolo argomento ed è improbabile che vengano eliminati senza prove osservative dirette e ottenendo caratteristiche accurate dell'atmosfera del pianeta.

Due documenti separati sono stati dedicati all'abitabilità di Proxima Centauri b e al suo clima. È stato accertato che oggi non è da escludere l'esistenza di acqua liquida sul pianeta, e in questo caso può essere presente sulla superficie del pianeta solo nelle regioni più soleggiate, sia nell'emisfero del pianeta, sempre di fronte al stella (rotazione sincrona), o nella zona tropicale (rotazione 3:2 risonante). Il rapido movimento di Proxima Centauri b attorno alla stella, la forte radiazione di Proxima Centauri e la storia della formazione del pianeta hanno reso il clima su di esso completamente diverso da quello terrestre, ed è improbabile che Proxima Centauri b abbia stagioni del tutto .

In un modo o nell'altro, questa scoperta sarà l'inizio di ulteriori osservazioni su larga scala, sia con gli strumenti attuali che con la prossima generazione di telescopi giganti, come l'European Extremely Large Telescope (E-ELT). Nei prossimi anni, Proxima Centauri b diventerà un obiettivo primario per la ricerca della vita in altre parti dell'universo. Questo è abbastanza simbolico, dal momento che il sistema Alpha Centauri è anche scelto come bersaglio del primo tentativo dell'umanità di spostarsi verso un altro sistema stellare. Il progetto Breakthrough Starshot è un progetto di ricerca e ingegneria nell'ambito del programma Breakthrough Initiatives per sviluppare un concetto per una flotta di veicoli spaziali a vela leggera chiamata StarChip. Questo tipo di veicolo spaziale sarebbe in grado di viaggiare verso il sistema stellare Alpha Centauri, a 4,37 anni luce dalla Terra, tra il 20 e il 15 percento della velocità della luce, che richiederebbero rispettivamente dai 20 ai 30 anni e circa altri 4 anni per notificare alla Terra un arrivo riuscito.

In conclusione, vorrei sottolineare che molti metodi accurati per la ricerca di esopianeti si basano sull'analisi del suo passaggio attraverso il disco di una stella e della luce stellare attraverso la sua atmosfera. Al momento, non ci sono prove che Proxima Centauri b passi attraverso il disco della stella madre e le possibilità di vedere questo evento sono attualmente trascurabili. Tuttavia, gli scienziati sperano che in futuro l'efficienza degli strumenti di osservazione aumenterà.

Fin dai tempi antichi, l'uomo ha rivolto lo sguardo al cielo, dove vedeva migliaia di stelle. Lo affascinavano e gli facevano pensare. Nel corso dei secoli, la conoscenza su di loro è stata accumulata e sistematizzata. E quando è diventato chiaro che le stelle non sono solo punti luminosi, ma oggetti spaziali reali di enormi dimensioni, una persona ha fatto un sogno: volare verso di loro. Ma prima era necessario determinare fino a che punto fossero.

stella più vicina alla terra

Con l'aiuto di telescopi e formule matematiche, gli scienziati sono stati in grado di calcolare le distanze dai nostri vicini spaziali (esclusi gli oggetti nel sistema solare). Allora qual è la stella più vicina alla Terra? Si è rivelato essere un piccolo Proxima Centauri. Fa parte di un triplo sistema situato a una distanza di circa quattro anni luce dal sistema solare (vale la pena notare che gli astronomi usano spesso un'unità di misura diversa: il parsec). Fu chiamata proxima, che in latino significa "più vicina". Per l'universo, questa distanza sembra insignificante, ma con l'attuale livello di costruzione di navi spaziali, ci vorrà più di una generazione di persone per raggiungerla.

Prossima Centauri

Nel cielo, questa stella può essere vista solo attraverso un telescopio. Brilla più debole del Sole circa centocinquanta volte. In termini di dimensioni, è anche significativamente inferiore a quest'ultimo e la temperatura della sua superficie è la metà. Gli astronomi considerano questa stella e l'esistenza di pianeti intorno ad essa difficilmente è possibile. E quindi non ha senso volare lì. Sebbene il triplo sistema di per sé meriti attenzione, tali oggetti non sono molto comuni nell'Universo. Le stelle in esse ruotano l'una intorno all'altra in orbite bizzarre e succede che "divorano" un vicino.

spazio profondo

Diciamo qualche parola sull'oggetto più distante scoperto finora nell'Universo. Di quelle visibili senza l'uso di speciali dispositivi ottici, questa è, senza dubbio, la Nebulosa di Andromeda. La sua luminosità corrisponde all'incirca a un quarto di magnitudine. E la stella più vicina alla Terra di questa galassia è da noi, secondo i calcoli degli astronomi, a una distanza di due milioni di anni luce. Valore sorprendente! Dopotutto, lo vediamo com'era due milioni di anni fa: ecco com'è facile guardare al passato! Ma torniamo ai nostri "vicini". La galassia più vicina a noi è una galassia nana, che può essere osservata nella costellazione del Sagittario. È così vicino a noi che quasi lo assorbe! È vero, ci vorranno ancora ottantamila anni luce per raggiungerlo. Queste sono le distanze nello spazio! La Nube di Magellano è fuori questione. Questo satellite della Via Lattea è a quasi 170 milioni di anni luce dietro di noi.

Le stelle più vicine alla Terra

Cinquantuno sono relativamente vicini al Sole. Ma ne elencheremo solo otto. Quindi, fai conoscenza:

Proxima Centauri già menzionato sopra. Distanza - quattro anni luce, classe M5.5 (nana rossa o bruna).
Stelle Alpha Centauri A e B. Distano da noi 4,3 anni luce. Oggetti rispettivamente di classe D2 e K1. Alpha Centauri è anche la stella più vicina alla Terra, simile per temperatura al nostro Sole.
Barnard's Star - è anche chiamato "Flying" perché si muove a una velocità elevata (rispetto ad altri oggetti spaziali). Si trova ad una distanza di 6 anni luce dal Sole. Oggetto di classe M3,8. Nel cielo si trova nella costellazione di Ofiuco.
Wolf 359 si trova a una distanza di 7,7 anni luce da noi. Un oggetto di 16a magnitudine nella costellazione del Draco. Classe M5.8.
Lalande 1185 è distante 8,2 anni luce dal nostro sistema. Situato nell'oggetto della classe M2.1. Magnitudine - 10.
Tau Ceti si trova a una distanza di 8,4 anni luce da noi. Classe stella M5,6.
I sistemi Sirius A e B sono distanti otto anni e mezzo luce. Stelle di classe A1 e DA.
Ross 154 nella costellazione del Sagittario. Si trova ad una distanza di 9,4 anni luce dal Sole. Classe stella M 3.6.

Qui vengono menzionati solo gli oggetti spaziali situati entro un raggio di dieci anni luce da noi.

Sole

Tuttavia, guardando il cielo, dimentichiamo che la stella più vicina alla Terra è ancora il Sole. Questo è il centro del nostro sistema. Senza di essa, la vita sulla Terra sarebbe impossibile e il nostro pianeta si è formato insieme a questa stella. Pertanto, merita un'attenzione speciale. Un po' di lei. Come tutte le stelle, il Sole è composto principalmente da idrogeno ed elio. Inoltre, il primo si trasforma costantemente nel secondo. Di conseguenza, si formano elementi più pesanti. E più vecchia è la stella, più si accumulano.

In termini di età, la stella più vicina alla Terra non è più giovane, ha circa cinque miliardi di anni. è ~ 2,10 33 g, diametro - 1.392.000 chilometri. La temperatura in superficie raggiunge i 6000 K. Nel mezzo della stella, si alza. L'atmosfera del Sole è composta da tre parti: la corona, la cromosfera e la fotosfera.

L'attività solare influisce in modo significativo sulla vita della Terra. Si sostiene che il clima, il tempo e lo stato della biosfera dipendano da esso. È noto la periodicità di undici anni dell'attività solare.

Alla domanda su quale sia il nome della stella più vicina alla Terra, molti non saranno in grado di rispondere correttamente. La risposta corretta è in realtà molto semplice. La stella più vicina a noi si chiama Sole.

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Il Sole è la stella più vicina alla Terra

La palla luminosa che si erge ogni giorno sopra l'orizzonte è la stella più vicina a noi. Si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa. Il sole appartiene al gruppo delle giovani stelle. Gli scienziati ritengono che l'aspetto della stella si debba all'esplosione di una supernova. Lo confermano i dati sull'anomala quantità di oro in materia di sistema solare. Il luminare è costituito da gas caldi e impurità di una quantità relativamente piccola di altri elementi.

La sua composizione chimica:

idrogeno (70%);
elio (28%);
ferro da stiro;
nichel;
ossigeno;
azoto;
silicio;
magnesio.

Il sole produce un'enorme quantità di energia attraverso la fusione nucleare. Ora queste sono reazioni associate alla conversione dell'idrogeno in elio. La temperatura superficiale è di 5780 kelvin (circa 5500 ̊С). Secondo la classificazione accettata, questa non è la stella più grande dell'universo, situata in uno dei bracci della Via Lattea. Grazie alla gigantesca forza di gravità, il Sole è diventato il centro attorno al quale ruotano i pianeti del sistema solare, così come asteroidi, meteoriti, polvere cosmica e altri corpi cosmici.

Fatti interessanti:

la stella costituisce il 99,8% della massa del nostro sistema planetario;
qui ogni secondo 4 miliardi di tonnellate di materia vengono convertite in energia;
1300 pianeti come il nostro potrebbero stare dentro;
il suo diametro è pari a 109 diametri della Terra;
la sua massa è paragonabile a 332940 masse del pianeta blu;
Il sole si muove intorno al centro della galassia a circa 217 km/s;
è più luminoso dell'85% delle stelle della Via Lattea;
la luce del Sole è in realtà quasi bianca: acquisisce una sfumatura gialla mentre attraversa l'atmosfera terrestre;
i fotoni di luce dalla superficie della stella raggiungono il pianeta Terra in 8 minuti;
il campo magnetico del Sole è molto forte e può cambiare direzione ogni 11 anni;
il vento solare, le macchie solari, i bagliori e le protuberanze giganti sorgono sotto l'azione di un campo magnetico;
si nota che i cicli di attività solare durano 11 anni;
le tempeste geomagnetiche sul pianeta semplicemente non esisterebbero senza il campo magnetico della stella più vicina, perché sorgono come risultato dell'interazione dei flussi di forza.

La stella più vicina sostiene la vita sul pianeta blu. È la fonte di luce necessaria per il processo di fotosintesi. Ciò garantisce la creazione di sostanze organiche da sostanze inorganiche, nonché la sintesi di ossigeno. Senza di essa, la vita non sarebbe stata possibile. Grazie alla fotosintesi, le piante antiche hanno ottenuto l'energia contenuta nel carbone, nel petrolio e in altri minerali contenenti carbonio. Alte dosi di radiazioni ultraviolette del Sole sono pericolose per tutti gli esseri viventi, sono trattenute dallo strato di ozono dell'atmosfera. Ma allo stesso tempo, l'ultravioletto ha proprietà antisettiche ed è necessario per la produzione di vitamina D da parte del corpo umano. I brillamenti solari e le forti fluttuazioni del suo campo magnetico possono causare interruzioni nel funzionamento degli apparecchi elettrici e influire sul benessere delle persone.

Il sole è il centro del nostro sistema planetario, quindi il futuro dell'umanità è direttamente correlato al futuro della stella, che si trova più vicino al nostro pianeta. Ora il luminare è approssimativamente a metà del suo ciclo di vita. Gli scienziati hanno scoperto che tali stelle esistono nella sequenza principale per 10-12 milioni di anni. Quale futuro attende il nostro luminare?

Gli scienziati hanno calcolato:

in 1,1 miliardi di anni, il Sole aumenterà la sua luminosità dell'11%, il che minaccia di porre fine alla vita sulla superficie terrestre;
dopo 3,5 miliardi di anni, il Sole diventerà più luminoso del 40%; questo renderà la Terra come Venere nel nostro tempo;
dopo 6,4 miliardi di anni, l'idrogeno nel nucleo si esaurirà, inizierà a restringersi e diventare più denso;
passeranno altri 7,7 miliardi di anni e il Sole diventerà inevitabilmente una gigante rossa, il cui raggio sarà 206 volte maggiore di quello attuale; se non ingoia la Terra, l'acqua e l'atmosfera spariranno definitivamente da essa;
la massa del Sole non gli permetterà di trasformarsi in una supernova, quindi seguirà la fase di una nebulosa planetaria e di una nana bianca; allora il Sole sarà grande quanto la Terra;
tra circa 20 milioni di anni, la nana bianca si estinguerà.

Ora la domanda su quale sia la stella più vicina al pianeta blu non ti sorprenderà. Qual è il nome della stella più vicina oltre al Sole? Questa è una domanda più difficile.

Distanza dalla Terra alla stella più vicina

Gli scienziati hanno calcolato a lungo quanti chilometri separano la Terra dal Sole. La distanza dalla Terra alla stella più vicina è di circa 150 milioni di chilometri. Poiché l'orbita terrestre è ellittica, il valore esatto può variare. Gli astronomi chiamano la distanza minima dal perielio del Sole (148 milioni di km) e la distanza massima afelio (152 milioni di km). L'afelio è a luglio e il perielio è a gennaio.

La stella più vicina alla Terra, a parte il Sole: non tutto è così semplice

Dopo il Sole, la più vicina al pianeta blu è una stella molto insolita chiamata Alpha Centauri. La distanza è di 4,37 anni luce. Alpha Centauri non è un singolo oggetto.

Esso consiste in tre oggetti:

Alfa Centauri A;
Alfa Centauri B;
Prossima Centauri.

Fanno rivoluzioni attorno a un baricentro articolare. Ma soprattutto siamo interessati a Proxima Centauri, che compie una rivoluzione completa attorno al sistema Alpha Centauri in 500mila anni. È lei la più vicina alla Terra. La distanza dalla Terra alla Terra è di 4,23 anni luce. Questa è 270mila volte la distanza tra la Terra e il Sole. Gli astronomi affermano che è stato in questa posizione per circa 32 mila anni. E dopo 55 mila anni, secondo gli scienziati, questa distanza diminuirà a 3,11 anni luce. Il diametro di Proxima Centauri è inferiore di 7 volte al diametro del Sole. La massa è anche circa le stesse volte inferiore alla massa della nostra stella.

Alpha Centauri si trova nella costellazione del Centauro, visibile solo dall'emisfero australe. Impossibile vederlo ad occhio nudo. Questo è probabilmente il motivo per cui gli astronomi hanno visto Proxima Centauri solo nel 1915 e la ricerca su questo oggetto molto interessante continua ancora oggi. Gli scienziati hanno cercato attivamente pianeti attorno a questa stella, ma finora senza successo. Inoltre, senza un potente telescopio, non sarà possibile considerare la stella più vicina alla Terra nell'emisfero settentrionale. Si chiama Stella di Bernard, si trova a una distanza di 5.978 anni luce nella costellazione dell'Ofiuco e appartiene al gruppo delle nane rosse.

Di quelle stelle che possono essere viste ad occhio nudo nel cielo notturno, Sirio è la più vicina alla Terra (8,6 anni luce). È grande il doppio del Sole in raggio e massa. Il secondo nome di Sirius è Alpha Canis Major. Non ci sono stelle più luminose nel cielo notturno. In termini di luminosità nel cielo, è al sesto posto.

Solo tali corpi celesti brillano più luminosi di Sirio:

1. Sole;

3. Giove;

4. Venere;

Per la sua luminosità, Sirio è stato a lungo oggetto di studio e adorazione tra vari popoli del mondo provenienti da diversi continenti. È visibile da quasi qualsiasi parte del pianeta, sebbene appartenga all'emisfero sud del cielo stellato. Questa è una doppia stella. Sirio B non è luminoso come Sirio A (la parte del sistema visibile dalla Terra), ma allo stesso tempo questi oggetti spaziali ruotano attorno a un centro di massa comune. La periodicità di questa rotazione è di 50 anni. Sirio B è una nana bianca, il che significa che era molto più grande di Sirio A. Gli scienziati stimano l'età di Sirio in circa 230 milioni di anni.

Ora emette una luce bianco-bluastra, sebbene i ricercatori di epoche più antiche la descrivano come una stella rossa brillante. Non esiste ancora una spiegazione scientifica per questo fatto. È noto che l'aspetto luminoso di Sirio dalla Terra è dovuto al fatto che la stella è vicina e non alla sua stessa luminosità. Gli astronomi hanno calcolato che ai nostri giorni Sirio si sta avvicinando al nostro pianeta a una velocità di 7,6 km / s, quindi la sua luminosità apparente aumenterà nel tempo. Sirio è l'ottava stella più vicina alla Terra.

Elenco di stelle di vicinanza a Terra: