Чем звезды отличаются от планет: подробности и интересные моменты. Как увидеть звезды и планеты рядом с Солнцем

В «астрономических календарях» часто можно видеть фразы наподобие "Солнце перейдет в созвездие Тельца ", "Меркурий в верхнем соединении с Солнцем ", и т.п. Казалось бы, в них нет никакого практического смысла, ведь рядом с Солнцем на небе ничего не разглядеть.

На этой фотографии вы легко узнаете Плеяды - рассеянное звездное скопление в форме маленького ковшика, обычно украшающее зимнее ночное небо. Но что это за лучи расходящиеся снизу? Засветка от уличного фонаря? Нет, эти лучи - часть солнечной короны, а само Солнце находится совсем рядом, за нижним краем снимка.

Чтобы увидеть звезды рядом с Солнцем, надо создать искусственное затмение. Нет, не надо загораживать Солнце монеткой. Такое затмение уже создано и продолжается уже почти 20 лет. Происходит оно на борту космической обсерватории SOHO . Обсерватория является совместным проектом NASA и ESA, и была запущена ракетой Atlas II-AS с мыса Канаверал 2 декабря 1995 года.

Первой открытой экзопланетой стала планета у звезды 51Peg в созвездии Пегаса. Фактически планета у звезды 51Peg была обнаружена в 1994 году, но официально объявили об этом лишь осенью следующего года. Сообщения об открытии планет появлялись и раньше, в течение почти всей второй половины ХХ века, но неизменно опровергались. Справедливости ради начать следует с классической (и самой долгой) истории поиска гипотетических планет у звезды Барнарда ("летящей"), открытой в 1916 году.

Звезда Барнарда – четвертая из ближайших к Солнцу звезд. В астрофизике звезды классифицируют по типам, в зависимости, главным образом, от их температуры. Солнце – звезда класса G2, с температурой излучения около 6000 К. Звезда Барнарда – сравнительно холодный и маломассивный красный карлик позднего класса M5V. Э. Барнард был охотником за кометами, причем не бескорыстным: правительство США тогда платило премии за находки комет. Свою звезду в 1916 году он открыл случайно, благодаря главной ее особенности – большому видимому движению по небу, около 10 угловых секунд в год. Позже другой исследователь из США, П. Ван де Камп, заинтересовался звездой Барнарда и не прекращал ее исследования более полувека. Движение звезды он начал изучать в 1938 году, используя астрометрический метод (точное определение координат объекта и его положения относительно других звезд), и, накапливая наблюдательный материал, настойчиво продолжал эту работу до 1980-х годов. Ван де Камп использовал фотопластинки своих наблюдений на 61-сантиметровом телескопе американской обсерватории Спроул, основную часть которых он провел в 1950-1978 годах. По результатам астрометрического анализа 2400 снимков Ван де Камп нашел, что след звезды Барнарда на фотопластинке образует слабо волнистую линию с размахом колебаний до 0,0005 мм, что соответствует периодическому смещению звезды на 0,04 угловой секунды. Такие колебания могли бы возникать под действием обращающейся вокруг звезды массивной планеты, так как в действительности оба тела обращаются вокруг общего центра масс, который, конечно, отстоит от центра звезды гораздо ближе, чем от центра планеты (во столько же раз ближе, во сколько масса звезды больше массы планеты). В таком же равновесии находятся, скажем, бабушка и внучка, качающиеся на противоположных концах доски. Чтобы никто из них не перевешивал, опора доски (барицентр) должна быть значительно ближе к массивной бабушке, чем к легкой внучке. Звезда и планета не качаются, а обращаются вокруг барицентра, но его положение определяется тем же условием. Чем массивнее планета и чем меньше масса звезды, тем заметнее должны быть периодические колебания в движении последней. Так как звезда Барнарда быстро движется, отдельные точки ее последовательных положений складываются в слегка волнистый след, считал Ван де Камп (см. "Наука и жизнь" № 9, 1973 г.).

Из данных Ван де Кампа следовало, что возмущения в движении звезды вызывает планета с массой Юпитера (или больше) и примерно с его же орбитой. В дальнейшем де Камп говорил уже о двух планетах, с периодами 12 и 26 лет. Популярность исследований де Кампа росла, чему способствовало и то, что он умел хорошо владеть аудиторией. Однако некоторые скептики относились к его данным недоверчиво.

Н. Вегман, один из близких коллег де Кампа, провел независимые измерения, колебаний в положении звезды Барнарда не обнаружил, но публиковать свои результаты не стал. В 1971 году Д. Гейтвуду, который тогда был аспирантом Аллеганской обсерватории (США), предложили исследовать движения звезды Барнарда в качестве диссертационной темы. Компьютеры тогда только входили в астрономическую практику, но Гейтвуду удалось разработать новый астрометрический прибор – многоканальный компьютеризированный фотометр, который в значительной мере исключал возможные ошибки измерений. Для надежности измерения проводились независимо в двух обсерваториях. Когда накопилось достаточное количество снимков, запустили программу их обработки. Вокруг громоздкого грохочущего принтера собрались все участники работы. "Это был странный случай, все произошло так быстро, за минуты, – рассказывал Гейтвуд. – Мы смотрели на выползавшую из принтера распечатку, причем не знали, какая из звезд – Барнарда. И вот появилась звезда с возмущениями около 30 тысячных секунды дуги. Я оживился. Бог мой, вот она! Мы нашли! Фантастика! Мы столпились, разглядывая, обсуждая, и тогда… тогда я увидел номер звезды. Это была не звезда Барнарда! Это была двойная звезда с возмущающим компаньоном". Далее появился совершенно ровный, без какой-либо волнистости, след звезды Барнарда.

Де Камп до конца своих дней настаивал на существовании планет у звезды Барнарда. Он умер в 1995 году, в год, странно совпавший с открытием первой подлинной экзопланеты у звезды 51Peg.

Наряду с астрометрией исследователи рассматривали и другие возможные методы поиска планет. В обзорах 80-х годов ХХ столетия приводились вполне обоснованные оценки возможностей методов лучевых скоростей (о нем ниже) и наблюдений внесолнечных планетных тел в оптическом и в инфракрасном диапазонах.

Метод прямой фотометрической регистрации экзопланет по отраженному ими свету в 1970 – 1990-х годах обсуждали многие исследователи. Автор в одной из своих работ 1986 года рассматривал выполнимость такой регистрации планет, исходя из самых-самых предельных технических возможностей. Принималось, что планетная система подобна Солнечной, наблюдаемой с расстояния 5 пк. Отношение света, отраженного планетой, к свету Солнца очень мало и составляет для Венеры и Юпитера одну миллиардную, а для Земли еще в четыре раза меньше. Идеальная оптическая система космического телескопа диаметром 2,6 метра с идеальным приемником могла бы создать фототок в 10-20 фотоэлектронов в секунду от света Юпитера. В принципе такой ток можно измерить, но шум регистрации фототока от самой звезды превышает эти значения в 10 тысяч раз, поэтому система должна быть очень сложной. Расчеты показывали, что задача требует длительности экспозиции не менее 10 часов.

Технические сложности метода прямой регистрации были причиной скептического к нему отношения. Теоретически большими преимуществами обладает радиометрический метод, который отличается от фотометрического только диапазоном длин волн. Фокус здесь заключается в использовании особенностей планковской кривой излучения абсолютно черного тела. Регистрируется не отраженный свет, а собственное инфракрасное излучение планеты в диапазоне 25-50 мкм. Длина волны выбирается правее максимума планковской кривой для планеты, где выигрыш получается наибольшим. К тому же, в отличие от оптической фотометрии, тепловое излучение исходит от всей поверхности планеты, а не только от освещенной стороны. С учетом свойств уравнения Планка отношение интенсивности инфракрасного излучения Юпитера и Солнца получается в 150 тысяч раз больше отношения их яркостей в оптическом диапазоне. Но реальный выигрыш, по техническим причинам, не превышает 100 раз.

Эффективность метода прямой регистрации (в оптическом диапазоне) все-таки была доказана наблюдениями планеты у так называемого коричневого карлика 2M1207. Это особый случай, о котором рассказывается ниже.

Распределение интенсивности излучения в спектре абсолютно черного тела. Если в видимой области отношение яркости звезды и планеты достигает десятков миллиардов, то в области Рэлея -Джинса - всего около ста.

Белый объект справа - это «коричневый» (инфракрасный) карлик 2М1207. По-видимому, у этой карликовой звезды есть планета (слева на снимке). Масса планеты - примерно пять масс Юпитера; она находится на расстоянии 55 а.е. - в 10 раз дальше от звезды, чем Юпитер от Солнца. (Снимок получен в Южно-Европейской обсерватории Паранал (Чили) с помощью так называемой адаптивной оптики 8-метрового телескопа.)

Безжизненный космос вовсе не пустынен. Он объединяет в себе огромную массу всяческих тел разной природы, размеров и с разным названием. Среди них - метеоры, метеориты, кометы, болиды, планеты и звезды. Причем каждая из категорий космических тел внутри себя делится еще и на виды, разницу между которыми зачастую может понять только астроном со стажем. Попробуем пока разобраться в основополагающих принципах, например, в том, чем звезды отличаются от планет.

Главное отличие

Самое первое, основное и не подлежащее сомнению различие - способность светиться. Любая звезда обязательно испускает свет, планета же этим свойством не обладает. Конечно, близлежащие планеты тоже выглядят светящимися пятнышками - красноречивым примером может служить Венера. Но это не ее собственное свечение, она всего лишь «зеркало», в котором отражается свет истинного источника - Солнца.

Кстати, это очень хороший способ того, как отличить планету от звезды чисто визуально, без дополнительных оптических приборов. Если светящаяся точка на ночном небосклоне «подмигивает», то есть мерцает, - будьте уверены, это звезда. Если исходящий от небесного объекта свет ровный и постоянный - значит, отражает свет ближайшего светила. И это самый первый и явный признак, показывающий нам, чем звезды отличаются от планет.

Второе отличие, вытекающее из первого

Способность излучать свет свойственна только очень горячим поверхностям. Как пример можно рассмотреть металл, который сам по себе не светится. Но если его нагреть до нужной температуры, металлический предмет раскаляется и излучает пусть и слабый, но свет.

Так что второе, чем звезды отличаются от планет, - очень высокая температура этих космических тел. Именно это позволяет звездам светиться. Даже на поверхности самого холодного светила температура не опускается ниже 2000 градусов К. Обычно звездные температуры измеряются в Кельвинах, в отличие от привычного нам Цельсия.

Наше Солнце намного горячее, в разные периоды его поверхность нагревается до 5000, а то и 6000 К. То есть «по-нашему» это будет 4726.85 - 5726.85 °C, что тоже впечатляет.

Необходимое уточнение

Указанные температуры характерны только для звездных поверхностей. Еще чем звезды отличаются от планет, так это тем, что внутри они гораздо более горячие, чем снаружи. Даже поверхностные температуры на некоторых звездах достигают 6000 К, а в центре светил предположительно они зашкаливают за миллионы градусов Цельсия! Пока что нет ни возможностей, ни необходимой техники, ни даже формулы расчетов, с помощью которых можно было бы определить внутреннюю «градусность» звезд.

Размеры и движение

Размеры звезд и планет отличаются так же грандиозно. По сравнению с небесными «фонарями» планеты - просто песчинки. Причем это касается и веса (массы), и объема. Если вместо Солнца поставить посреди свободного пространства яблоко средних размеров, то для обозначения положения Земли понадобится горошинка, отнесенная на сотни метров. Сравнение и звезд показывает, что объемы вторых в тысячи, а то и миллионы раз превышают тот объем в космосе, которое занимают первые. С массой немого другие соотношения. Дело в том, что все планеты - твердые тела. А звезды в основном газообразны, иначе которыми и обеспечиваются заоблачно высокие температуры светил, были бы попросту невозможны.

А чем отличается планета от звезды еще? Планета по определению имеет траекторию движения, называемую орбитой. И она обязательно окружает звезду как более весомое Звезда же неподвижна на небосклоне. Если набраться терпения и несколько ночей следить за определенным участком неба, движение планеты можно заметить даже слабо вооруженным глазом (но хотя бы без любительского телескопа обойтись не получится).

Дополнительные признаки

Размеры звезд и планет не определить на глазок. Но некоторые отличия, которые точно характеризуют требуют еще более специфического оборудования. Так, химический состав, который доступно определить по точно скажет, планета или звезда перед нами. Ведь светила - это газообразные гиганты, следовательно, они состоят из легких элементов. А планеты включают в себя в основном твердые составляющие.

Косвенным признаком может быть наличие спутника (а то и нескольких). Они имеются только у планет. Однако если спутника не наблюдается, это вовсе не означает, что перед нами однозначно звезда - некоторые планеты неплохо обходятся и без таких «соседей».

У астрономов есть еще один признак определения того, планета ли только что обнаруженное космическое тело. Орбита, по которой оно движется, не должна содержать посторонних объектов, грубо говоря, мусора. Спутники таковым не считаются, они достаточно крупного размера, иначе бы упали на поверхность. Такое правило принято достаточно недавно - в 2006 году. Благодаря ему Эрида, Церера и - внимание! - Плутон теперь считаются не полноправными, а

Астрономические расчеты

Научные работники отличаются повышенной любознательностью. Прекрасно зная, чем звезды отличаются от планет, они, тем не менее, полюбопытствовали, что произойдет, когда массивность планеты превзойдет, например, размеры Солнца. Оказалось, что такое повышение размеров планеты приведет к резкому возрастанию давления в ядре космического тела; далее температура достигнет миллиона (или нескольких) градусов; начнутся ядерные и термоядерные реакции - и вместо планеты мы получим новорожденную звезду.

Наш сайт создан для того, чтобы помочь вам разгадать свой сон. Только наш сонник онлайн поможет вам сделать это легко и быстро. Чтобы узнать значение снов, вам нужно как бы разложить его на составляющие, выделить самые яркие его эпизоды. После этого необходимо обозначить их одним словом, например, «сердце» или «свадьба» и найти его на страницах: сонник толкование снов будет определяться его значением. Сонники включают в себя значения сновидений из 4-ка знаменитых толкователей. Информация предоставляется бесплатно.

Толкуем сны вместе:

Сновидения – это деятельность нашего подсознания и психики, которая даже во сне продолжает трудиться. Психика призвана разрешать наши ежедневные проблемы используя метод прогнозирования наиболее вероятного исхода событий. Таким образом, то, что может находиться в неосознанном нами состоянии, но определяться подспудно, выражается через сны. От нас требуется лишь научиться толкованию снов, что и станет ключом к познанию себя. К примеру, довольно часто сны помогают на ранней диагностике заболеваний, помогают нам вовремя обратить внимание на состояние здоровья. Также сны зачастую раскрывают наши желания через реализацию того, что в действительности вызывает трудности. В таком случае срабатывает механизм вытеснения неприятной информации с последующей заменой на более приятную. Сны даже могут стать помощником в поисках ответов на волнующие в реальности вопросы.