Планетарная система Альфа Центавра

Планетарная система Альфа Центавра

Планетарная система Альфа Центавра – вымышленная планетарная система, в которой разворачивается действие фильма «Аватар» и игры «Аватар Джеймса Камерона» по мотивам фильма.

Описание

Полифем между АСА и АСВ

Планетарная система Альфа Центавра в период сближения АСА и АСВ, вид с нормали (вид орбит)

Планетарная система Альфа Центавра в период сближения АСА и АСВ, приближенный вид (вид орбит)

Действия в фильме и игре разворачиваются на планете Пандора, являющейся спутником газового гиганта Полифема, вращающегося вокруг звезды А системы Альфа Центавра (далее АСА, Alfa Centauri А). Однако по фильму, игре и сопутствующим книгам Пандора и Полифем являются далеко не единственными планетами системы Альфа Центавра. Согласно этим источникам, планетарную систему Альфа Центавра можно разделить на следующие подсистемы:

1) Планетарная система АСА, в том числе:

1а) Планетарная система Полифема;

1б) Спутниковая система Океана;

2) Планетарная система АСВ (звезды В системы Альфа Центавра)

Планетарная система АСА

Планетарная система АСА (вид орбит)

Согласно ^[1], вокруг АСА вращаются три газовых гиганта. Вторым из них и является Полифем. Примерный радиус орбиты Полифема можно рассчитать исходя из факта наличия на его спутниках воды в жидком состоянии – следовательно орбита Полифема (и его спутников) находится внутри обитаемой зоны. Средний радиус зоны обитаемости для АСА составляет примерно 1,23 а.е. Про радиусы орбит двух других газовых гигантов ничего не известно, однако орбита третьего спутника должна находиться внутри сферы Хилла для АСА (ориентировочно – 4 а.е.). Помимо газовых гигантов в системе АСА наличествуют "троянцы" Полифема: в точке Лагранжа L4 – троянский спутник Океан и в точке Лагранже L5 – троянский астероид ^[2].

Планетарная система Полифема

Затмение Полифема Пандорой. Справа - АСВ

Планетарная система Полифема (вид орбит)

Согласно ^[1], вокруг Полифема вращается 14 спутников, причём два внешних вращаются в направлении противоположном вращению остальных (ретроградные спутники). Само построение планетарной системы Полифема может быть принято аналогично спутниковым системам Юпитера или Сатурна: несколько мелких близкорасположенных друг к другу спутников (у Юпитера – группа Амальтеи, 4 спутника), потом несколько крупных относительно далеко расположенных друг от друга спутников (группа Галилеевых спутников, 4 спутника), возможно находящихся в орбитальном резонансе (Ио-Европа-Ганимед), далее – опять мелкие (группа Гималии плюс Фемисто и Карпо, 7 спутников), и, в конце концов, ретроградные спутники (их у Юпитера больше всего – 48 штук). Малочисленность планетарной системы Полифема (14 спутников против 63 у Юпитера и 62 у Сатурна) объясняется близостью звезды (1,23 а.е. против 5,2 а.е. и 9.58 а.е. соответственно), что приводит к уменьшению сферы Хилла (для Полифема около 0,05 а.е., что на порядок уступает схожему Сатурну – 0,41 а.е.).

Спутниковая система Океана

Спутниковая система Океана (вид орбит)

Согласно ^[2], Океан является на самом деле достаточно крупной планетой, имеющей несколько десятков (на иллюстрации – 20) спутников. Скорей всего, спутники Океана – это обычные захваченные астероиды, чем собственно и объясняется их большее по сравнению с Полифемом количество.

Скорей всего, первый и третий газовые гиганты системы АСА тоже имеют спутники из захваченных астероидов, но число их не велико, так как сказывается близость звёзд (АСА к первому и гиганту, и АСВ - к третьему).

Планетарная система АСВ

Планетарная система АСВ (вид орбит)

Согласно ^[2], вокруг второй звезды системы Альфа Центавра вращается восемь планет. Система АСВ сильнее напоминает Солнечную систему, что выражается в разделении планет на две области: внутреннюю (5 планет земной группы) и внешнюю (3 планеты-гиганта) и названиях. Планеты названы аналогично планетам Солнечной системы, только древнеримские имена заменены на аналогичные древнегреческие. По удалённости от АСВ планеты расположены так: Вулкан (без аналога), Гермес (Меркурий), Афродита (Венера), Гейя (Земля), Арес (Марс), Зевс (Юпитер), Кронус (Сатурн), Посейдон (Нептун, на схеме планета названа Реей). Оценить параметры орбит можно только для Гейи (исходя из её заявленной аналогии с Землёй радиус орбиты можно посчитать аналогично Полифему, для АСВ это приблизительно 0,7 а.е.) и Кронуса с Посейдоном (их орбиты должны находиться внутри сферы Хилла, для АСВ – около 3 а.е.).

Видимые эффекты на Пандоре

Небо Пандоры

Солнце (Sol) на небе Пандоры

Основные объекты пандорианского неба:

1) Основное "солнце" - АСА. С Пандоры видится практически как Солнце с Земли (видимые звёздные величины -26,74 и -26,7 соответственно).

2) Второе светило - АСВ. За счёт движения звёзд Альфа Центавры относительно друг друга, видимая звёздная величина АСВ здорово различается - от -20,87 (в 215 раз тусклее Солнца, при наибольшем сближении) до -18,03 (в 2935, при наибольшем удалении).

3) Звёздное небо. Практически не отличается от земного (ведь мы самые близкие соседи), кроме двух звёзд. Ближайшая к нам звезда - Проксима Центавра, будет ближайшей и к Пандоре (без учёта АСА и АСВ). Правда, ей это поможет мало - из разряда невидимых невооружённым глазом (11,1) она перейдёт в разряд еле видимых (4,69). Вторая звезда, наше Солнце, войдёт в десятку самых ярких звёзд пандорского неба (0,46). Как видно из представленного вида, Солнце заметно поменяет конфигурацию созвездия Кассиопея.

4) Полифем и его спутники. Помимо звёзд в небе Пандоры видна огромная «луна» - Полифем, и несколько «лун» поменьше – его спутники, которые также вносят дополнительное освещение. Угловые размеры спутников могут менятся в достаточно широких диапазонах, т.к. расстояния между ними и Пандорой может изменяться в разы.

Освещённость на Пандоре в зависимости от положения АСА и АСВ

Расположение	АСА	АСВ	АСА и АСВ
Близко	132290 (1,2)	570 (9,94)	132660 (1,2 и 12,4)
В среднем	125760 (1,23)	100 (23,4)	125860 (1,23 и 23,4)
Далеко	119700 (1,26)	40 (36,86)	119740 (1,26 и 36,86)

Освещённость дана приближённо в люксах. В скобках расстояние в а.е.

Чередование дня и ночи на Пандоре

Продолжительность дня, ночи и сумерек на Пандоре в зависимости от взаимного расположения Пандоры, АСА и АСВ

Два источника света приводят к тому, что на Пандоре два вида ночи – собственно ночь и сумерки. Ночью в небе Пандоры нет ни АСА, ни АСВ, в сумерках Пандору освещает АСВ. Суммарная длительность ночи и сумерек составляет половину пандорианских суток, а делят это время между собой они по-разному, в зависимости от угла между направлениями на АСА и АСВ: при угле, равном 180°, когда Полифем (и Пандора) находятся между АСА и АСВ (рис.1) сумерки практически равны дню (то есть в небе Пандоры попеременно появляются АСА и АСВ), и при угле, стремящемся к 0°, когда АСВ уходит за АСА, сумерки будут отсутствовать (рис.3). На рис.2 показано положение Пандоры, при котором ночь и сумерки равны.

Построение орбит планетарной системы Альфа Центавра производилось в программе Celestia 1.6.0.

Все названия на схемах, помимо описанных выше, внесены автором статьи.

Ссылки

• Обсуждение фильма "Аватар" на форуме ФЭР
• Планетарная система Альфа Центавра на сайте "Мир Пандоры"

Примечание

1. ↑ ^{1 2} Вильгельм М., Мэтисон Д. Аватар: Секретный доклад о биологии и истории Пандоры / Пер. с англ. О.Ратниковой. - СПб.: Издательская Группа "Азбука-классика", 2010. ISBN 978-5-9985-0766-3. Стр. 15.
2. ↑ ^{1 2 3} Пандорапедия. Аватар Джеймса Камерона: Игра

См. также

• Fictional universe in Avatar (англ.)
• (55) Пандора