Аналоги Солнца
Звезда солнечного типа, звезда-аналог Солнца и близнец Солнца — это три категории звёзд, в разной мере 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 звёзд солнечного типа.
Категории подобия
Можно выделить три категории звёзд, подобных Солнцу, которые отражают 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 возможно уточнение дополнительных параметров, таких как: светимость, температура, металличность и т. д., были выделены следующие категории — звезда-аналог Солнца и звезда-близнец Солнца[1]. В русско-язычной литературе иногда используется неверный по существу термин "двойник Солнца" из-за ошибки в переводе английского термина "Solar twin"
Звёзды солнечного типа

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 году 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 примеры звёзд солнечного типа в пределах 50 световых лет, на основе текущих измерений.
Особенности звёзд спектральных классов F, G и К
Спектральный класс Солнца — G2[23].
| Спектр. класс | M | (K); | Боло- метр. светим. (Шаблон:Nowrap |
Масса (Шаблон:Nowrap |
Радиус (Шаблон:Nowrap |
Свети- мость (Шаблон:Nowrap |
Обит. зона [[Астрономическая единица|Шаблон:Nowrap]] |
Время жизни (млрд. лет) |
| F0 | +2,72 | 7200 | 6,50 | 1,600 | 1,640 | 6,38 | 2,55 | 1,60 |
| F2 | +3,17 | 6890 | 4,30 | 1,520 | 1,460 | 4,14 | 2,07 | 1,76 |
| F5 | +3,49 | 6440 | 3,20 | 1,400 | 1,440 | 3,00 | 1,79 | 3,44 |
| F8 | +3,94 | 6200 | 2,10 | 1,190 | 1,260 | 1,93 | 1,45 | 6,88 |
| G0 | +4,31 | 6030 | 1,50 | 1,050 | 1,130 | 1,36 | 1,22 | 9,18 |
| G2 | +4,65 | 5860 | 1,10 | 0,998 | 1,020 | 0,97 | 1,05 | 10,10 |
| G5 | +5,01 | 5770 | 0,79 | 0,920 | 0,893 | 0,69 | 0,89 | 14,00 |
| G8 | +5,20 | 5570 | 0,66 | 0,842 | 0,875 | 0,56 | 0,81 | 17,90 |
| K0 | +5,69 | 5250 | 0,42 | 0,790 | 0,786 | 0,34 | 0,65 | 21,10 |
| K1 | +5,83 | 5080 | 0,37 | 0,766 | 0,788 | 0,28 | 0,61 | >25,00 |
| K2 | +6,09 | 4900 | 0,29 | 0,742 | 0,750 | 0,21 | 0,54 | >25,00 |
| K3 | +6,21 | 4730 | 0,26 | 0,718 | 0,762 | 0,18 | 0,51 | >25,00 |
| K4 | +6,55 | 4590 | 0,19 | 0,694 | 0,692 | 0,12 | 0,43 | >>25,00 |
| K5 | +6,81 | 4350 | 0,15 | 0,670 | 0,684 | 0,082 | 0,39 | >>25,00 |
| K7 | +7,25 | 4060 | 0,10 | 0,606 | 0,641 | 0,042 | 0,32 | >>25,00 |
Звезда-аналог Солнца
Эти звёзды с точки зрения фотометрии подобны Солнцу, имея следующие характеристики:
- температура отличается от солнечной не более чем на 500 градусов (то есть, находится в пределах от 5200 до Шаблон:Val)
- металличность составляет 50-200 % от солнечной, и это подразумевает, что звезда может иметь или имела протопланетный диск, из которого сформировались или могут сформироваться планеты
- звезда не имеет компаньона, или, по крайней мере, близкого компаньона (с орбитальным периодом меньше 10 дней), так как в противном случае он мог бы стимулировать нежелательную звёздную активность.
Ниже приведён список звёзд, удалённых от Солнца не более чем на Шаблон:Val и отвечающих этим критериям.
Близнецы Солнца

На сегодняшний день не обнаружено ни одного солнечного "двойника", который не отличим от Солнца. Однако есть звезды, которые очень близки к характеристикам Солнца. Точный солнечный двойник был бы звездой G2V с температурой поверхности 5778 K, возрастом 4,6 млрд лет, со стопроцентной металличностью и вариацией солнечной светимости не более чем на 0,1 %[44]. Звёзды с возрастом 4,6 млрд лет находятся в наиболее стабильном состоянии. Правильная металличность и размер звезды также очень важны для малого изменения светимости[45][46][47].
Звёзды приведённые ниже похожи на Солнце и обладают следующими качествами[48]:
- температура отличается от солнечной не более чем на 50 градусов (то есть находится в пределах от 5728 до 5828 K) Шаблон:Efn
- металличность составляет 89—112 % от солнечной, подразумевая, что в протопланетном диске было столько же пыли, пригодной для формирования планет
- отсутствие какого-либо компаньона
- возраст, отличающийся от солнечного не более чем на 1 млрд лет (то есть в пределах от 3,5 до 5,6 млрд лет)
Ниже приведены известные звёзды, которые ближе всего подходят к критериям солнечного близнеца. Солнце указано для сравнения. Выделенные квадраты показывают параметры вне критериев, подходящих для близнеца. Эти звезды, возможно, были солнечными близнецами в прошлом, но сейчас они больше соответствуют категории "аналоги Солнца".
Самым похожим близнецом Солнца на 2007 год являлась звезда HIP 56948 (созвездие Дракона). Её масса составляет Шаблон:Val, радиус — Шаблон:Val, светимость — Шаблон:Val, температура — Шаблон:Val, возраст — Шаблон:Val. Расстояние до звезды — Шаблон:Val (Шаблон:Val). Главное, что она похожа на Солнце по содержанию лития, как и звезда HD 133600, которая на Шаблон:Val старше Солнца. Масса HD 133600 составляет Шаблон:Val, температура — Шаблон:Val.
В 2014 году у солнечных двойников YBP1514 и YBP1194 нашли по одной большой планете, но они обращаются вокруг материнских звëзд ближе, чем Меркурий вокруг Солнца[74].
Некоторые другие звезды иногда упоминаются как кандидаты в солнечные близнецы, например: Бета Гончих Псов, однако она имеет слишком низкую металличность — 50 %. Звезду 16 Лебедя B иногда называют близнецом Солнца, но она является частью тройной звездной системы и очень стара для солнечного двойника — ему Шаблон:Val.
Родственники Солнца
Двумя кандидатами в «родственники Солнца» (схожий возраст, металличность и кинематика) являются Gaia DR2 1927143514955658880 и Gaia DR2 1966383465746413568[75]. Их параметры приведены ниже:
| Имя звезды | Звёздная величина |
Созвезд. | Расстояние (св. лет) |
Радиус () |
Светимость () |
J2000 координаты | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| m | M | Прям. восх. | Склонение | |||||
| LAMOST J235459.91+461605.9[76] | +12.7 | +4.30 | Андромеда | ~Шаблон:Val | Шаблон:Val[77] | Шаблон:Val[77] | Шаблон:AstroCoord-RA | Шаблон:AstroCoord-Dec |
| TYC 3191-276-1[78] | +11.76 | +4.31 | Лебедь | ~Шаблон:Val | Шаблон:Val[79] | Шаблон:Val[79] | Шаблон:AstroCoord-RA | Шаблон:AstroCoord-Dec |
В 2014 году команда астрономов во главе с Айвена Рамирезом (Ivan Ramirez) в Техасском университете в Остине провела исследование 30 кандидатов на звание «родственницы Солнца»[80]. Учёные сравнили химические составы кандидатов со составом Солнца (с особенным вниманием на элементы барий и иттрий) и также их галактических орбит. На основе этих критериев остался лишь один кандидат, именно звезда HD 162826. В ноябре 2018 года HD 162826 сместила звезда HD 186302 признанная наиболее вероятным «сбежавшим» братом-близнецом Солнца[81][82]. Их параметры приведены ниже:
| Имя звезды | Звёздная величина |
Созвезд. | Расстояние (св. лет) |
Радиус () |
Светимость () |
J2000 координаты | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| m | M | Прям. восх. | Склонение | |||||
| HD 162826 | + 6,46 | +3.92 | Геркулес | Шаблон:Val | Шаблон:Val[83] | Шаблон:Val[83] | Шаблон:AstroCoord-RA | Шаблон:AstroCoord-Dec |
| HD 186302 | +8,76 | +4.99 | Павлин | 184,1 | Шаблон:Val[84] | Шаблон:Val[84] | Шаблон:AstroCoord-RA | Шаблон:AstroCoord-Dec |
Потенциальная обитаемость
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 так называемые HabStar (Шаблон:Lang-en)Шаблон:Efn, то есть звезды, рядом с которыми могут появится пригодные для жизни миры, подобные тому, который возник на Земле. Если предположить, что жизнь существует где-то ещё во Вселенной и что она имеет много общего с жизнью на планете Земля, есть вероятность, что она будет на орбите одной из Шаблон:Val HabStars, идентифицированных SETI и отвечающие следующим условиям[85]:
- возраст — не меньше Шаблон:Val;
- звезда лежит на главной последовательности;
- отсутствие переменности;
- возможность существования землеподобных планет;
- динамически стабильная обитаемая зона возле звезды;
- отсутствие звезды-спутника.
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[85][86].
Отсутствие переменности означает, что яркость не может меняться более чем на 1 %. Причём, 3 % это практический предел из-за ограничений в имеющихся данных. Также подразумевается отсутствие больших эксцентриситетов орбит планет и звезды-компаньона в обитаемой зоне[45][46][85][87].
Планеты земной группы в звездных системах, содержащих три или более звезд, вряд ли будут иметь стабильные орбиты в долгосрочной перспективе. Стабильные орбиты в двойных системах имеют одну из двух форм: орбиты S-типа (спутниковые или околозвездные) вокруг одной из звезд и орбиты P-типа (планетарные или околозвездные) вокруг всей двойной пары. Эксцентрические юпитеры также могут нарушать орбиты планет в обитаемых зонах[85].
Металличность, по крайней мере 40 % от солнечной, требуется, чтобы существовала потенциальная возможность существования землеподобных планет. Высокая металличность сильно коррелирует с образованием горячих юпитеров. Существует также проблема планетных систем с «горячими» Юпитерами. Считается[88], 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[85].
Одним из примеров такой звезды является HD 70642 [85] спектрального класса G5V с температурой Шаблон:Val, но она намного моложе Солнца, её возраст Шаблон:Val[89].
Другим таким примером может служить звезда HIP 11915, имеющая планетную систему, содержащую подобную Юпитеру планету, вращающуюся на таком же расстоянии, что и планета Юпитер в Солнечной системе[90]. Чтобы усилить сходство, звезда относится к спектральному классуG5V, имеет температуру Шаблон:Val, массу и радиус, подобные Солнцу, и всего на Шаблон:Val моложе Солнца. Таким образом, обитаемая зона будет простираться в той же области, что и зона обитаемая зона в Солнечной системе, то есть примерно на расстоянии Шаблон:Val[91].
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.
См. также
- Планеты, пригодные для возникновения жизни
- Колонизация космоса
- Каталог близких звёздных систем, вероятно пригодных для жизни
- Список ближайших ярких звёзд
- Список ближайших звёзд
- Главная последовательность
- Жизнепригодность планеты
Примечания
Комментарии Шаблон:Комментарии
Источники Шаблон:Примечания
Ссылки
- ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSoderblom1998не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокapj687_1264не указан текст - ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADне указан текст - ↑ 4,0 4,1 4,2 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокnssdcне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADalfCenAне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокAlphaCentauriA1не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокAlphaCentauriA2не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокAlphaCentauriA3не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокAlphaCentauriA4не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADTauCetiне указан текст - ↑ 11,00 11,01 11,02 11,03 11,04 11,05 11,06 11,07 11,08 11,09 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокaaa425не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAD82Eriне указан текст - ↑ 13,00 13,01 13,02 13,03 13,04 13,05 13,06 13,07 13,08 13,09 13,10 13,11 13,12 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокgeneva3не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADdelPavне указан текст - ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокaaa487не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAV538Aurне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAHD14412не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAHR4587не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAHD172051не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBA72Herне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAHD196761не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAnu2lupiне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокKieli2007не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADSigDraне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокapj683_1не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADbetCVnне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAD61Virне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADzetTucне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADbetComне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAD61UMaне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD10780не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADalfMenне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD69830не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD10307не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD147513не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAD58Eriне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAD47UMaне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADpsiSerне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD84117не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD4391не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAD20LMiне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADnuPheне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAD51Pegне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокNASASNне указан текст - ↑ 45,0 45,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокastro.unl.eduне указан текст - ↑ 46,0 46,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокnap.eduне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокEthan2013не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокsoderblum_king1998не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBAD18Scoне указан текст - ↑ 50,0 50,1 50,2 50,3 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокapj669_2не указан текст - ↑ 51,0 51,1 51,2 51,3 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокaaa563_A52не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD150248не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD164595не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD195034не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокHD195034не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD117939не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD138573не указан текст - ↑ 58,0 58,1 58,2 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокapj130_5не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD71334не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокarxiv.org1не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD98649не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD143436не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD129357не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHD133600не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHIP11915не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокBedell2015не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHIP56948не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокvazquez_et_al_2010не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADHIP102152не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокMonroe2013не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADKepler452не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокExtrasolarне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSIMBADYBP1194не указан текст - ↑ 74,0 74,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокM67-1194не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокtwo_solar_siblingsне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокLAMOSTJ235не указан текст - ↑ 77,0 77,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокgr1не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокTYC3191_276_1не указан текст - ↑ 79,0 79,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокgr2не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокfamilyне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокMichelleStarrне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокPM20181120не указан текст - ↑ 83,0 83,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокgr3не указан текст - ↑ 84,0 84,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокgr4не указан текст - ↑ 85,0 85,1 85,2 85,3 85,4 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокTurnbull2002не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокWall2013не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокesiegel2013не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокFogg2007не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокBBC2003не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокJupiterTwinне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокNASA2013не указан текст