За пределами Солнечной системы

Почти все, изучая в школе астрономию или просто интересуясь звездным небом, более или менее представляют себе Солнечную систему. Знают, что ее центром является наше светило, вокруг которого по своим орбитам вращаются планеты. Но Вселенная не заканчивается на этом. Она безгранична. Так что же там, за пределами Солнечной системы?

Благодаря использованию орбитального телескопа Кеплер удалось найти много обитаемых планет. Так же мы смогли побывать вне нашей системы. Этот зонд являет собой вершину технологических и инженерных достижений того времени.

Фото орбитального телескопа Кеплер
Фото орбитального телескопа Кеплер

Запустили его в далеком 2009 году. В задачи Кеплера входило обнаружение планет за далекими пределами Солнечной системы. Спустя пару лет ученые начали получать множество снимков. И по последним снимкам стало очевидно, что зонд справился поставленной задачей намного лучше чем ожидалось. И, как говорят ученые, работающие в проекте, количество планет большое. Завершив подсчеты, они полагают, что приблизительно 1,2 % звезд за так званой границей имеют схожие с нашей Землей планеты.

Границы Солнечной системы

Принятая в астрономии граница Солнечной системы начинается на удалении порядка 4,5 миллиарда километров на радиусе орбиты самой дальней планеты Нептун. Здесь же начинается пояс Койпера – масса карликовых ледяных планет, в состав пояса входит Плутон, который до 2006 года считался отдельной планетой Солнечной системы.

Где заканчивается Солнечная система?, на этот вопрос можно ответить так. Известный нам мир заканчивается на удалении 14 миллиардов километров. Где спровоцированный нашим светилом поток ионизированных космических частиц. Сталкивается с межзвёздным веществом, еще называемый солнечный ветер создает ударную волну. Именно здесь начинается межзвездное пространство, образуя конечную границу именуемой как «гелиопауза». Здесь еще действует солнечная гравитация, но ее величина уже достаточно мала. Покидая наш солнечный мир что дал нам жизнь, мы надеемся найти систему аналогичную нашей.

Очень жаль что на сегодняшний день звездолёт который позволит полететь человеку за переделы Солнечной системы еще не изобретён.

Гелиопауза Солнечной системы

Как понять что такое Гелиопауза? Происхождения этого слова от латинского что означает прекращение либо остановка. Это мнимая граница что возникла меж внешним слоем солнечного ветра и газом что движется в межзвёздной среде. Расстояние на котором происходит мнимое ограничение гелиосферы примерно 100 а.е. от нашего светила.

Как раз саму гелиопаузу смог пересечь «Вояджер» в уже далеком августе 2013. Он попал в область что астрономы прозвали как «смешанная переходная зона межзвездного пространства». Даже не смотря на такое удаление от нашего дома Вояджеру предстоит еще огромный путь через облако Оорта. Еще не один десяток тысяч лет этот спутник на себе будет чувствовать притяжение нашего светила.

Гелиопауза
Гелиопауза

Что находится за пределами Солнечной системы?

Фото орбитального телескопа Вояджер 1
Фото орбитального телескопа Вояджер 1

На расстоянии более 20 миллиардов километров (по состоянию на 2016 год) находится автоматический межпланетный космический корабль Вояджер. Американские корабли Вояджер- 1 и Вояджер-2 были запущены в 1977 году учеными НАСА с целью исследования удаленных планет солнечной системы, поиска и исследования внесолнечных планет.  Оба беспилотника успешно достигли Сатурна и Юпитера, передав на землю четкие качественные снимки этих планет. После чего Вояджер-2 пошел к Урану и Нептуну, а Вояжер-1 направился к границам нашей системы.  К 2100 году, то есть более, чем через 80 лет Вояджер-1 должен оказаться на расстоянии около 65 миллиардов километров от Солнца. То есть полностью покинуть пределы Солнечной системы. По сути на сегодня это единственный робот который добрался до границ нашей Солнечной системы. На борту Вояджера находится информация о Земле, ее местоположении в Космосе, ее жителях, флоре и фауне.

Медная пластина с информацией о Земле
Медная пластина с информацией о Земле

Вы знали? Пять космических аппаратов достигли достаточной скорости для путешествия за пределы нашей Солнечной системы. Voyager 1 перешел в межзвездное пространство в 2012 году. Voyager 2 и New Horizons все еще активны. И в конечном итоге перейдут в пространство между звездами. Пионеры 10 и 11 также достигли скорости вылета. При этом оба космических аппарата неактивны в течение многих лет. Именно благодаря этим зондам и множеству исследований мы знаем что находится за Солнечной системой.

Последним рубежом, еще как-то связывающим пространство с Солнцем, является облако Оорта. Выглядящее как большое скопление ледяных глыб вокруг Солнечной системы. Именно из — за которого, под воздействием ударной волны, других физических процессов, в сторону солнца периодически устремляются кометы.

И крайний важный рубеж, который полностью обрывает практически любую гравитационную связь с нашей звездой – 9,5 триллионов километров – величина, равная одному световому году. То есть то расстояние, которое преодолевает свет за один земной год.

Планеты вне Солнечной системы

За облаком Орта начинается реальная пустота. О наличии и свойствах которой уже не одно десятилетие спорят ученые всего мира. Можно смело говорить, что солнечный мир тут окончен. Как тут система нам предстоит узнать.

Представление художница мира за границей нашей системы
Представление художница мира за границей нашей системы

С помощью расчетов и наблюдений астрономами было установлено. Так теперь известно, что самая ближайшая соседняя звезда находится на расстоянии четырех световых лет. Кроме того, современные способы изучения космического пространства позволяют ученым обнаруживать экзопланеты.

Экзо – с греческого переводится как снаружи, вне (чего-то). То есть в данном случае это внесолнечные планеты.

Визуально обнаружить эти небесные тела невозможно. Дело в том, что они отражают свет своей звезды в сторону, противоположную от солнца. Для их обнаружения учеными применяются два способа:

  1. способ лучевых скоростей, с помощью него обнаружено около 20% всех планет;
  2. способ транзитов, он помог открыть порядка 75% планет

Физический смысл метода лучевых скоростей основан на фиксации изменений смены длин, излучаемых световых волн при прохождении планетой траверза Земли, то есть на Доплеровском эффекте.

При методе транзитов используется процесс наблюдения за затмением близлежащей звезды, которую перекрывает проходящая между Землей и соседней звездой искомая планета. Фиксируя величину и продолжительность закрытия планетой звезды, ученые ждут повторного закрытия. Минус в долгом ожидании повторного затмения, которое может достигать нескольких земных лет.

Используя указанные способы, астрономы за последние годы исследований открыли несколько сотен экзопланет вне Солнечной системы.

На сегодняшний день ученые выявили 1235 экзопланет, расположенных только в созвездии Лебедя. Оно находиться в нашей галактике. По первым подсчетам только одна наша галактика может иметь колоссальное количество планет, а именно — более миллиарда. В недрах или на них может быть жизнь. Большая часть таких миров расположена ближе к центру галактики. Такие предположения были и раньше, но сейчас, благодаря новейшим космическим исследованиям, это подтверждается наукой.

Классификация экзопланет

Для удобства классификации, открытые экзопланеты ученые, условно, разделили на группы:

  • горячие Юпитеры – сходные с одноименной планетой, но расположены на довольно близкой орбите к своему светилу;
  • пульсарные планеты – небесные тела, вращающиеся вокруг пульсара – остатков сверхновой звезды, обладающей источником мощнейшего электромагнитного излучения;
  • суперземля – планета-гигант земного типа, превышающая Землю более чем в десятки раз;
  • эксцентрические планеты – тела с довольно растянутой эллипсовидной орбитой, что приводит к серьезным годовым температурным колебаниям;
  • горячие Нептуны – сходные с одноименной планетой нашей системы тела, расположенные близко к местному светилу;
  • планета-океан – полностью заполненные водой планеты, причем, расположенные далеко, представляют собой огромный каток, а вращающиеся на близких орбитах — состоят целиком из океана;
  • хтоническая планета – планета, расположена очень близко к звезде и представляет собой раскаленную субстанцию, покрытую лавой;
  • планета-сирота – блуждающие в пространстве планеты, не примкнувшие ни к одной звезде.

Конечно, изучая пространство за пределами Солнечной системы, человек пытается найти подобные себе формы жизни и хоть на немного приблизиться к разгадкам тайн Вселенной.

Некоторые известные экзопланеты

Kepler-186f

Эта планета расположилась в созвездии Лебедь, в так называемой системе звезды Kepler-186. Её размер практически равен размеру Земли. Ученые предполагают, что планета имеет твердую поверхность, но информация касаемо массы и состава пока не известна.

Период вращения вокруг своей звезды составляет всего 130 наших суток. При этом она получает энергии от своего светила всего 30 процентов, в отличии от того, что получает от Солнца Земля. Состав атмосферы пока установить нельзя, но теоретики говорят о схожести с земным. Освещенность на ней такая, как и у нас.  Это открытие для нас важно тем, что есть и другие планеты земных размеров при этом их орбиты находятся в «зоне жизни».

Kepler-186f
Kepler-186f и Земля

Kepler-10-C

Эта планета найдена в созвездии Дракон, и относиться к типу «суперземля». Её светило — желтый карлик, которому 12 млрд. лет. Температура на Kepler — 5600 K, масса 7.4 земных. Первоначальные измерения указывали что она имеет каменистую структуру. Но дальнейшие данный говорят о том, что планета является не стабильной.

Kepler-10-C
Kepler-10-C

Kapteyn b

Kapteyn b расположилась в созвездии Живописца, неподалеку от красного субкарлика, имеет статус старейшей экзопланеты. Её возраст примерно в 2.5 раза больше нашей планеты. Масса — больше примерно в 5 раз.  Стоит отметить, что она расположилась в зоне обитаемости. Скорее всего, суперземля имеет жидкую воду и свою атмосферу. Астрономы пришли к такому мнению учитывая температуру в -50°C на одной стороне и до 10°C на солнечной стороне. Год длиться всего 48 суток. Все это говорит о необходимых условиях для возникновения жизни. Kapteyn b может быть обитаемой. 

Земля и Kapteyn b
Земля и Kapteyn b

10 открытий за последние годы, относящиеся к внешнему космическому пространству благодаря путешествию за пределы Солнечной системы

  1. Так, интересен факт, что Вселенная расширяется. Есть теория, о том, что ей примерно 14 миллиардов лет. Еще до начала времён Вселенная существовала в одном сжатом пространстве. Считают, что оно представляло собой точку.
  2. На сегодняшний день учёные допускают о существовании минимум 100 миллиардов галактик во Вселенной. В свою очередь каждая Галактика переполнена звездами. И наше Солнце — это только одна из множества миллиардов звезд только в нашей галактике Млечный путь, и, как Вы уже догадались, каждая звезда может иметь свою планетную систему.
  3. Примерно 68 процентов всей Вселенной заполняет темная энергия. Еще 27 процентов занимает темная материя. Остальные ничтожные 5 процентов Вселенной это вещество, из которого состоят звезды и планеты.
  4. По своему строению Вселенная напоминает своеобразную пену. В свою очередь Галактики, входящие во вселенную, собрались в листах и нитях, что окружают космические пустоты.
  5. Более того, наша родная Галактика Млечный Путь располагается в Местной группе, в которой находиться примерно еще 30 галактик. И нашей соседкой является Андромеда.
  6. Существование 1700 внесолнечных планет уже подтверждено, и их число растет с каждым днем. Так же тысячи экзопланет, которые ждут своего подтверждения.
  7. В свою очередь учитывая, что многие планетарные системы имеют похожие с Земными условия там может быть жизнь. Увы, на сегодняшний день точного подтверждения этому пока нет.
  8. Большая часть галактик во всей Вселенной выглядит в виде спирали. Например, так выглядит Млечный Путь. Кроме того, есть такие виды как эллиптические галактики и более редкие — в виде зубочистки либо кольца.
  9. Всего за 11.6 дней космический телескоп Хаббл, смотря в далекий крохотный участок (размером с одной десятой Луны), выявил более 10000 галактик всевозможных форм, цветов и размеров.
  10. Более того, такое уникальное явление как Черная дыра представляет собой колоссальное количество вещества, сжатого в крохотной площади. За счет этого Черные дыры имею очень большую гравитацию свободную заточить в себе даже свет, именно поэтому мы не можем увидеть Черные дыры.
Ссылка на основную публикацию