Андрей Мартьянов - Конкистадоры Гермеса

Могут ли у ближайших звезд быть планеты, похожие на Землю, — пока не известно, но, вероятно, такие условия, как на нашей планете, встречаются довольно редко. Хотя, по некоторым оценкам, уже в радиусе 100 световых лет можно с долей большой вероятности считать наличие хотя бы одной планеты, похожей на Землю. Правда, наличие на ней разумной цивилизации маловероятно (по грубым оценкам, во всей нашей Галактике сейчас может быть от нескольких единиц до сотен и даже тысяч разумных цивилизаций).

В сфере радиусом 50 световых лет вокруг Солнца находится 480 звезд:

— 8 молодых горячих и ярких звезд класса А (типа Веги и Сириуса).

— 21 менее горячих звезд класса F (Процион).

— 58 желтых звезд спектрального класса G (Солнце, Альфа Центавра).

(Звезды класса О и Р считаются перспективными с точки зрения нахождения планет в пригодной для жизни зоне).

— 107 менее перспективных звезд класса К, холоднее нашего солнца (Эпсилон Эридана)

— 282 бесперспективных холодных красных звезд класса М или красных карликов (Проксима).

Большое количество красных карликов объясняется их длительным циклом жизни — 50 млн. лет и более. Известно, что звезды всех классов имеют приблизительно одинаковый состав (в основном это водород и гелий), а различие их — из-за большой разницы в массе и температуре. Спектральные классы в порядке убывания температуры имеют следующую последовательность: O D A F G K M. Для ее запоминания даже придумали фразу: “Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me”.

Температура поверхности звезд может меняться от 2000 до 30 000 градусов и более. Самыми большими звездами являются сверхгиганты, так Бетельгейзе (расстояние 700 световых лет) из созвездия Ориона почти в 400 раз больше Солнца. Массивные и яркие звезды горят интенсивнее и быстрее выгорают до тяжелых атомов, затем взрываясь от избытка давления и нехватки термоядерной энергии, уравновешивающей гравитацию.

Среднее расстояние между звезд в окрестностях Солнца — в среднем 5—6 световых лет. Пока мы хорошо не изучили ни одной планетной системы, кроме нашей, нельзя судить, насколько она типична или уникальна, даже о далеких звездах нам пока известно гораздо больше. Тем не менее уже сейчас обнаружено много планетных систем, в которых планеты-гиганты вращаются на малых орбитах, там, где в нашей системе находятся планеты земной группы. А так как условия, пригодные для жизни, могут возникнуть только на “малых” планетах, то такие системы для жизни непригодны, даже если их планеты и попадают в экосферу звезды.

СОЛНЦЕ И ЖЕЛТЫЕ КАРЛИКИ

Типичный радиус (Солнце = 1) — 0,85—1,70Температура поверхности — 5200—8200 гр КТипичная масса (Солнце = 1) — 0,8—2,0Типичная светимость (Солнце = 1) — 0,4—14Время жизни — 6*108—1,5*1010 лет

Желтые карлики занимают центральную часть главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга—Рессела. К этому типу звезд относятся звезды спектральных классов F и G. Самым примечательным в звездах этого типа является то, что к ним относится и наше родное Солнце.

Солнце — вполне типичный желтый карлик, а потому модель Солнца можно рассматривать как модель желтых карликов. Естественно, что внутреннее строение Солнца представляет особый интерес. Было рассчитано несколько моделей внутреннего строения Солнца, отличающихся численными значениями некоторых параметров. Особенно в этом плане важен внутренний химический состав звезды. Дело в том, что типичный красный карлик имеет более или менее постоянный химический состав во всем объеме, так как из-за малой светимости за время существования галактики его состав мало изменился. Совсем другое дело — Солнце.

Возраст Солнца известен — около 5 миллиардов лет. За такой огромный срок уже можно ожидать некоторого уменьшения содержания водорода в центральной части нашего светила, так как заметная часть первоначального запаса водородного горючего Солнца уже израсходована — все-таки Солнце светит очень долго… Тут-то и кроется известная неопределенность в расчете модели Солнца, которая должна быть неоднородной. Какой процент солнечного водорода “выгорел” и в каком объеме? Ведь можно варьировать и объем, и процент “выгоревшего” водорода, что и делается в различных моделях. Любопытно, что температура в ядре Солнца почти не зависит от конкретных особенностей различных моделей. Она близка к 14 миллионам Кельвинов. Это означает, что основной термоядерной реакцией в недрах Солнца является протон-протонная реакция, хотя небольшой вклад дает также углеродно-азотный цикл.

Считается, что в центральной области Солнца содержание водорода равно 50%, и оно плавно растет до тех пор, пока на расстоянии от центра, равном 0,25 радиуса, становится равным около 75%, после чего, вплоть до самой поверхности, остается постоянным. Так же как и у красных карликов, у этой модели Солнца нет конвективного ядра, однако размеры наружной конвективной зоны значительно меньше. Заметим, что эта зона содержит всего около 2% массы Солнца. Центральная плотность Солнца довольно велика — она больше, чем у моделей звезд как верхней, так и нижней частей главной последовательности и равна 135 г/см3 , что почти в 100 раз превосходит среднюю плотность. Такая большая концентрация массы к центру естественно объясняется частичным “выгоранием” водорода в центральных областях нашего светила.

Кроме Солнца характерными желтыми карликами на нашем небе являются, например, Толиман, Хара, Дабих, Альхита и др. Это далеко не самые яркие звезды нашего неба. Так, самая близкая к солнцу звезда — Толиман (если не считать маленькую Проксима Центавра) является звездой 0-й звездной величины и самой яркой звездой среди желтых карликов. Толиман находится в созвездии Центавра и является одной из звезд сложной системы из шести светил. Толиман является звездой спектрального класса G.

Примером звезды класса F является Дабих (Бета Козерога), удаленная от нас на 350 световых лет, однако она является столь яркой (третья звездная величина) из-за второго компонента — горячей звезды спектрального класса А-0, находящегося очень близко.

Еще одна близкая к Солнцу звезда HD 82943 принадлежит к числу желтых карликов спектрального класса G. По температуре и химическому составу она похожа на наше Солнце. Также известно, что, подобно Солнцу, HD 82943 имеет, по крайней мере, две гигантские планеты, но их орбиты, в отличие от орбит газовых гигантов Солнечной системы, далеки от круговых, что приводит к периодическим тесным сближениям планет с центральной звездой. Сейчас астрономы имеют убедительные наблюдательные доказательства того, что HD 82943 имела больше планет, однако поглотила их.

ГАЛАКТИКА “МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ” И ПОЛОЖЕНИЕ СОЛНЦА