04-08-2023
Звезда солнечного типа, звезда-аналог Солнца и двойник Солнца — это три категории звёзд, более или менее похожих на Солнце. Изучение этих звёзд весьма важно для лучшего понимания свойств Солнца, его уникальности или, наоборот, типичности среди других звёзд, а также возможности существования обитаемых планет у других звезд.
Содержание |
Можно выделить три категории звезд подобных Солнцу, которые будут отражать эволюцию астрономических наблюдательных технологий. Вначале звёзды солнечного типа были наиболее похожими звёздами, которые можно было определить. Затем по мере развития техники и наблюдательных технологий, когда стало можно получать больше весьма важных деталей, таких как: cветимость, температура, металличность и т. д. была выделена следующая категория — звезда-аналог Солнца. В настоящее время существует возможность находить звёзды — практически полные двойники Солнца[1].
Эти звёзды в широком смысле похожи на Солнце. Они лежат на главной последовательности, их показатель цвета B-V находится между 0,48 и 0,8 (у Солнца этот показатель 0,65). В качестве альтернативы можно использовать спектр и тогда в звёзды солнечного типа можно включать жёлтые и оранжевые карлики, у которых показатель цвета B-V находится между 0,5 и 1,0. Таким образом, в эту категорию может попасть примерно 10 % всех звёзд и тем самым можно установить верхнюю границу количества звёзд более или менее похожих на Солнце. Звёзды солнечного типа показывают весьма неплохую корреляцию между скоростью их вращения и активностью хромосферы (это можно определить по спектральной линии кальция), а также корональной активности (определяется по рентгеновскому излучению). Также по скорости вращения и магнитной активности, которая проявляется в течение всей жизни звезды, можно оценивать их возраст[2]. В своей работе Мамачек (Mamajek) и Хиллебрандт (Hillenbrand) в 2008 оценили возраст 108 звёзд солнечного типа (F8V-K2V), находящихся на главной последовательности в радиусе 16 парсек от Солнца, основываясь на анализе их хромосферной активности, исследуя эмиссионные линии H и K кальция.
В следующей таблице показан пример звезд солнечного типа в пределах 50 световых лет, на основе текущих измерений.
Название | Координаты[3] | Рас- стояние[3] (св.г.) |
Спектральный класс[3] |
Темпера- тура (K) |
Метал- личность (%) |
Прим. | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Прямое восхождение | Склонение | ||||||
Тау Кита | 01ч 44м 04.1с | −15° 56′ 15″ | 11.9 | G8V | 5,344 | 30 | [4] |
40 Эридана A | 04ч 15м 16.3с | −07° 39′ 10″ | 16.5 | K1V | 5,126 | 48 | [4] |
Дельта Павлина | 20ч 08м 43.6с | −66° 10′ 55″ | 19.9 | G8IV | 5,604 | 240 | [5] |
HR 7722 | 20ч 15м 17.4с | −27° 01′ 59″ | 28.8 | K0V | 5,166 | 91 | [5] |
Глизе 86 A | 02ч 10м 25.9с | −50° 49′ 25″ | 35.2 | K1V | 5,163 | 57 | [4] |
54 Рыб | 00ч 39м 21.8с | +21° 15′ 02″ | 36.1 | K0V | 5,129 | 154 | [6] |
HD 14412 | 02ч 18м 58.5с | −25° 56′ 45″ | 41.3 | G5V | 5,432 | 34 | [6] |
HD 172051 | 18ч 38м 53.4с | −21° 03′ 07″ | 42.7 | G5V | 5,610 | 47 | [6] |
72 Геркулеса | 17ч 20м 39.6с | +32° 28′ 04″ | 46.9 | G0V | 5,662 | 42 | [6] |
HD 196761 | 20ч 40м 11.8с | −23° 46′ 26″ | 46.9 | G8V | 5,415 | 49 | [5] |
Ню2 Волка | 15ч 21м 48.1с | −48° 19′ 03″ | 47.5 | G4V | 5,664 | 46 | [5] |
Спектральный класс Солнца — G2[7].
Спектральный класс | Абсолютная звёздная величина | Температура поверхности (Кельвин); | Болометрическая светимость | Масса (в массах Солнца) | Радиус (в радиусах Солнца) | Светимость (в светимостях Солнца) | Обитаемая зона (а. е.) | Время жизни (млн лет) |
F0 | +2,72 | 7200 | 6,50 | 1,600 | 1,640 | 6,38 | 2,55 | 1600 |
F2 | +3,17 | 6890 | 4,30 | 1,520 | 1,460 | 4,14 | 2,07 | 1760 |
F5 | +3,49 | 6440 | 3,20 | 1,400 | 1,440 | 3,00 | 1,79 | 3440 |
F8 | +3,94 | 6200 | 2,10 | 1,190 | 1,260 | 1,93 | 1,45 | 6880 |
G0 | +4,31 | 6030 | 1,50 | 1,050 | 1,130 | 1,36 | 1,22 | 9180 |
G2 | +4,65 | 5860 | 1,10 | 0,998 | 1,020 | 0,97 | 1,05 | 10 100 |
G5 | +5,01 | 5770 | 0,79 | 0,920 | 0,893 | 0,69 | 0,89 | 14 000 |
G8 | +5,20 | 5570 | 0,66 | 0,842 | 0,875 | 0,56 | 0,81 | 17 900 |
K0 | +5,69 | 5250 | 0,42 | 0,790 | 0,786 | 0,34 | 0,65 | 21 100 |
K1 | +5,83 | 5080 | 0,37 | 0,766 | 0,788 | 0,28 | 0,61 | >25 000 |
K2 | +6,09 | 4900 | 0,29 | 0,742 | 0,750 | 0,21 | 0,54 | >25 000 |
K3 | +6,21 | 4730 | 0,26 | 0,718 | 0,762 | 0,18 | 0,51 | >25 000 |
K4 | +6,55 | 4590 | 0,19 | 0,694 | 0,692 | 0,12 | 0,43 | >>25 000 |
K5 | +6,81 | 4350 | 0,15 | 0,670 | 0,684 | 0,082 | 0,39 | >>25 000 |
K7 | +7,25 | 4060 | 0,10 | 0,606 | 0,641 | 0,042 | 0,32 | >>25 000 |
Эти звезды с точки зрения фотометрии подобны Солнцу, имея следующие характеристики:
Ниже приведён список звёзд, удалённых от Солнца не более чем на 50 световых лет и отвечающих этим критериям.
Эти звёзды ещё более похожи на Солнце, отвечая ещё более строгим критериям:
Под эти критерии подходят следующие звёзды (Солнце добавлено для сравнения):
Название | Координаты[3] | Рас- стояние[3] (св.г.) |
Спект- ральный класс[3] |
Темпера- тура (K) |
Мета- личность (%) |
Возраст (млрд лет) |
Прим. | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Прямое восхождение | Склонение | |||||||
Солнце | — | — | 0,00 | G2V | 5,778 | 100 | 4,6 | [8] |
Бета Гончих Псов | 12ч 33м 44.5с | +41° 21′ 26.9″ | 27,4 | G0V | 6.045 | 70 | 5,3 | [9] |
18 Скорпиона | 16ч 15м 37.3с | –08° 22′ 06″ | 45,1 | G2Va | 5835 | 102,5 | 3,4 | [9] |
37 Близнецов | 06ч 55м 18.6с | +25° 22′ 32.5″ | 56,3 | G0V | 6024 | 66 | 5,5 | [9] |
HD 44594 | 06ч 20м 06.1с | -48° 44′ 27.9″ | 83,4 | G4V | 5680 | 155 | 4,6 | [9] |
HD 138573 | 15ч 32м 43.7с | +10° 58′ 06″ | 101 | G5IV-V | 5.710 | 93,3 | 7,8 | [10] |
HD 142093 | 15ч 52м 00.6с | +15° 14′ 09″ | 70 | G2V | 5841 | 98 | 5,0 | [10] |
HD 195034 | 20ч 28м 11.8с | +22° 07′ 44″ | 120 | G2V | 5720 | 91 | 4,6 | [11] |
HD 98618 | 11ч 21м 29.1с | +58° 29′ 04″ | 101 | G5V | 5851 | 101 | 4,7 | [9] |
HD 143436 | 16ч 00м 18.8с | +00° 08′ 13″ | 141 | G0 | 5768 | 100 | 3,8 | [10] |
HD 129357 | 14ч 41м 22.4с | +29° 03′ 32″ | 154 | G2V | 5,749 | 99 | 8,2 | [10] |
HD 133600 | 15ч 05м 13.2с | +06° 17′ 24″ | 171 | G0 | 5808 | 101 | 6,3 | [9] |
HD 101364 | 11ч 40м 28.5с | +69° 00′ 31″ | 217 | G5V | 5783 | 100,5 | 4,7 | [9][12] |
Ещё один способ определить звезду-аналог Солнца, это рассмотреть звёзды с точки зрения возможности существования рядом с ними обитаемых планет. В проекте SETI с этой целью отбирались звёзды, отвечающие следующим условиям[13]:
Требование того, что звезда должна находиться на главной последовательности по крайней мере 3 млрд лет сразу же накладывает верхнюю границу на массу звезды, которая равна 1,5 солнечным массам, что соответствует самым горячим жёлтым карликам, спектрального типа F5.V. Такие звёзды могут быть ярче Солнца от 2,5 до 8,55 раз.
Отсутствие переменности означает, что яркость не может меняться более чем на 1 %. Также подразумевается отсутствие больших эксцентриситетов орбит планет в обитаемой зоне.
Металличность, по крайней мере 81 % от солнечной, требуется, чтобы существовала потенциальная возможность существования землеподобных планет. Существует, также проблема планетных систем с «горячими» Юпитерами. Считается[14], что возле самой звезды недостаточно материала для образования планет и, соответственно, все планеты этого типа образовались во внешней части системы, а потом мигрировали к центру из-за торможения в газопылевом диске. В процессе такой миграции землеподобные планеты будут либо разрушены, либо захвачены и станут спутниками. Однако, существуют модели, показывающие что землеподобные планеты, могут формироваться во время таких миграций, причём газовые гиганты могут остаться внутри обитаемой зоны и могут иметь землеподобные спутники.
Планеты в кратных звёздных системах с тремя и более звёздами не могут иметь стабильные орбиты в течение долгого времени. Стабильные орбиты в обитаемой зоне могут быть только у одиночной звезды или у отдельных двойных звёзд. Также существует проблемы в системах с газовыми гигантами, которые имеют большой эксцентриситет, и соответственно, могут искажать орбиты землеподобных планет.
Аналоги Солнца.