> Что такое звезды?

Что такое звезды?

Каждая звезда представляет собой огромный шар из раскаленных газов. Как правило, водород составляет примерно 90%, гелий чуть меньше 10%, а остальное приходится на примеси других газов. В центре звезды должна быть температура порядка 6 000 000°С, чтобы могла протекать термоядерная реакция. В ходе термоядерной реакции, водород превращается в гелий, при этом выделяется колоссальное количество энергии. Эта энергия, прорываясь наружу, не дает звезде сжаться за счет собственных сил притяжения и излучается в космос в виде света. Самые маленькие звезды имеют размер примерно в 10 раз меньше Солнца. Самые большие известные звезды больше Солнца в 150 раз.

Ближайшая к нам звезда — Проксима из системы альфа Центавра. Расстояние до неё 4,22 световых года. Для полета на неё со скоростью, которая сейчас достижима, потребуется несколько тысяч лет. Для этого необходимо придумать космический корабль, который обеспечил бы жизнь нескольких поколений людей. Технологий, которые бы это обеспечили, пока нет. С другой стороны можно разработать космический корабль, который смог бы летать со скоростью, как можно более близкой к скорости света. Но и такого корабля пока не существует. Люди давно мечтают полететь к звездам. Ученые долгие годы работают над этой проблемой, но до того, как ее окончательно решат, пройдет еще очень много времени.

Звезда является небесным телом, которое с Земли видится как светящаяся точка на ночном небе. Вообще звезды — это огромные шары из раскаленных газов. В центральной их части температура достигает 6 000 000°С. При такой температуре протекает термоядерная реакция, преобразующая водород в гелий. При этом выделяется колоссальное количество энергии. Эта энергия из центра звезды прорывается к поверхности и излучается в космос в виде света. Интересно, что звезды часто называют главными телами Вселенной, потому что в них заключена основная масса светящегося вещества в природе.

Если взглянуть в телескоп на звездное небо, то можно заметить, что помимо звезд там имеются различного рода и формы туманности, которые могут стать местами рождения новых звезд. В некоторый момент развития любое газопылевое облако туманности может начать уплотняться. Оно сжимается в шар и разогревается до высокой температуры. В момент, когда температура достигает примерно 6 000 000°С, начинается термоядерная реакция. В ходе реакции водород превращается в гелий и выделяется огромное количество энергии, которая прорывается к поверхности и излучается в космос в виде света. Именно таким сейчас является наше Солнце.

Среди звезд бывают белые и красные карлики, новые и сверхновые, нейтронные звезды. Ученые называют их так или иначе в зависимости от их массы, состава, особенностей света, который они излучают.

Кроме того, астрономы делят звезды на классы, которые обозначают буквами: O, B, A, F, G, K, M. Для запоминания этой последовательности придумали специальную формулу, где первая буква каждого слова (в английском варианте) — название класса звезд: Один Бритый Англичанин Финики Жевал Как Морковь. Звезды разных классов отличаются цветом, яркостью и массой.

Крупная звезда сияет примерно 30 миллиардов лет. Потом она превращается в сверхгиганта и пульсирует ещё до 70 миллиардов лет. Когда топливо сгорает полностью и прекращаются все термоядерные реакции, которые удерживают внешние слои звезды, светило превращается в нейтронную звезду. А вокруг ещё долго видны волны горячего газа, которые расходятся от неё в разные стороны. Размеры нейтронных звезд невелики: редко более 20 километров в диаметре. Плотность в 100 миллионов раз превышает плотность Земли. Сила тяжести на поверхности нейтронной звезды примерно в 100 миллиардов раз больше, чем у нас на Земле.

Чёрные дыры — это астрономические объекты, обладающие удивительными свойствами. Они притягивают к себе все с очень большой силой: даже свет звёзд не может вырваться из их «ловушки», поэтому сами дыры кажутся нам чёрными. Особенностью чёрных дыр является очень большая масса при достаточно небольших размерах. Причём, чем тяжелее чёрная дыра, тем меньше её плотность. Так чёрная дыра с массой, равной массе Земли имела бы размер около 9 миллиметров, а сверхмассивные чёрные дыры имеют плотность всего лишь около 20 кг/м3 — гораздо меньше плотности воды. Чёрные дыры обычно образуются из больших звёзд, на которых прекратились термоядерные реакции. Эти звёзды начинают сжиматься до тех пор, пока не образуется чёрная дыра.

Многие знакомые нам светила кратные, то есть состоят из нескольких звезд, вращающихся друг вокруг друга. Ближайшая к нам кратная звезда — это тройная система альфа Центавра. В ней имеются три части: альфа А Центавра, альфа В Центавра и Проксима. Самая яркая кратная звездная система — Сириус. В ней две части: Сириус А и Сириус В. Причем последний имеет массу необычно большую по отношению к своим размерам. Это был первый обнаруженный в небе белый карлик. Некоторые двойные звезды называют затменно-переменными. Это такие системы из двух светил, в которых одно периодически загораживает другое. Когда одна звезда затмевает другую — блеск уменьшается, когда видны обе — блеск максимален.

Вопрос о том, почему светятся звезды, относится к разряду детских, но, тем не менее, он ставит в тупик добрую половину взрослых, которые не то забыли школьный курс физики и астрономии, не то много в детстве прогуливали.

Объяснение свечения звезд

Звезды по своей сути являются газовыми шарами, следовательно, они в процессе своего существования и химических процессов, происходящих в них, излучают свет. В отличие от луны, которая просто отражает свет солнца, звезды, как и наше солнце, светятся сами. Если говорить о нашем солнце, оно является средней по величине, как и по возрасту звездой. Как правило, те звезды, которые визуально на небе кажутся больше, находятся ближе, те, которые еле видны – дальше. Есть еще миллионы тех, которые невооруженным глазом не видны вовсе. Люди познакомились с ними тогда, когда был изобретен первый телескоп.

У звезды, хоть она и не живая, имеется свой жизненный цикл, потому на разных его этапах она имеет различное свечение. Когда ее жизненный путь подходит к концу, она постепенно превращается в красного карлика. В таком случае ее свет, соответственно, красноватый, возможны как бы импульсы, свет кажется мигающим, словно свечение лампы накаливания при резких перепадах напряжения в сети. Определенные ее части то покрываются коркой, то вновь взрываются с новой силой, образуя визуально такие мигания.

Еще одна причина в разности сечения звезд кроется в их спектральности. Это как бы длина и частота световых лучей, которые они излучают. Это зависит от химического состава звезды, а также ее размеров.

По величине все звезды тоже различны. Но тут подразумевается не то, как они нам выглядят при взгляде вечером или ночью на небо, а их настоящие размеры, которые с той или иной степенью точности вычисляются астрономами.

Надо сказать, что звезды светятся не только ночью, но и днем. Просто солнце в дневное время суток освещает собой атмосферу, мы видим ее, состоящую из многих слоев облаков. Ночью солнце освещает иную сторону земли и там, где темно, атмосфера становится прозрачной. Так мы видим то, что окружает нашу планету – звезды, ее спутницу, Луну, иногда даже метеориты, кометы, даже иную планету солнечной системы – Венеру. Она кажется большой звездой,но ее свечение, как и Луны, связанно с тем, что она отражает солнечный свет. Венеру видно в основном рано вечером или на рассвете.

А знаете ли вы?

• Жираф считается самым высоким животным в мире, его рост достигает 5,5 метров. В основном за счет длинной шеи. Не смотря на то, что в […]
• Многие согласятся с тем, что женщины в положении становятся особенно суеверными, они больше других подвержены всяческим поверьям и […]
• Редко можно встретить человека, который бы не находил розовый куст красивым. Но, при этом, общеизвестно. Что такие растения довольно нежны […]
• Кто с уверенностью скажет, что не знает о том, что мужчины смотрят порнофильмы, самым наглым образом соврет. Конечно же, смотрят, просто […]
• Нет, наверное, в просторах всемирной паутины такого сайта автомобильной тематики или такого автофорума, на котором бы не задавали вопрос о […]
• Воробей является довольно распространенной в мире птицей небольшого размера и пестрого окраса. Но ее особенность заключается в том, что […]
• Смех и слезы, а точнее, плач, являют собой две прямо противоположные эмоции. О них известно то, что обе они являются врожденными, а не […]

Почему светят звезды?

Как можно вспомнить из школьного курса природоведения, звезды – это объекты, которые обладают способностью излучать собственный свет. В отличие от них другие небесные тела, такие как планеты, спутники, астероиды и кометы видны на небосводе за счет отраженного света, они не обладают собственным свечением. Исключение составляют только метеориты, попавшие в атмосферу Земли, падающие за счет силы ее тяготения. Они сгорают частично или полностью в процессе падения из-за трения о частицы воздуха, и светятся за счет этого.

Но почему же звезды светятся? Это интересный вопрос, на который астрономы готовы дать исчерпывающий ответ.

История изучения звезд и их свечения

На протяжении длительного отрезка времени астрономы не могли прийти к единому мнению касаемо природы звездного света. Этот вопрос порождал многочисленные споры на протяжении многих веков. Споры эти носили не только научный характер – на заре цивилизации люди строили многочисленные мифы, легенды и религиозные догадки, объясняющие наличие звезд на небе и их свечение. Точно так же создавались легенды и бытовые объяснения других астрономических явлений, наблюдаемых на небе – комет, затмений, движения светил.

Материалы по теме:

Почему светит Солнце?

Интересный факт : одни цивилизации считали, что звезды на небе – это души умерших, другие полагали, что это шляпки гвоздей, которыми приколочено небо . Солнце же всегда рассматривалось отдельно, его тысячелетиями не причисляли к звездам, уж слишком оно отличалось своим внешним видом, наблюдаемым с поверхности Земли.

С развитием астрономии была выяснена ошибочность таких выводов, и звезды стали исследовать заново – как и Солнце. Впоследствии удалось прояснить, что Солнце – это тоже звезда. Современные ученые классифицируют ближайшее к нам светило как красный карлик. Однако природа свечения Солнца и других звезд порождала массу споров до самого последнего времени.

Теории, объясняющие свечение звезд

В 19 веке многие ученые умы полагали, что на звездах происходит процесс горения – точно такой же, как в любой земной печке. Но эта теория совершенно не оправдала себя. Сложно представить, какой объем горючего должен быть на звезде, чтобы она могла дарить тепло на протяжении миллионов лет. Поэтому данная версия не заслуживает рассмотрения. Химики полагали, что на звездах происходят экзотермические реакции, которые обеспечивают мощное выделение больших объемов тепла.

Материалы по теме:

Самые большие звезды во Вселенной

Но физики не согласятся с таким объяснением, по той же причине, что и с процессом горения. Запасы веществ, вступающих в реакцию, должны быть огромными, чтобы поддерживать свечение звезд и их способность дарить тепло.

После открытий Менделеева ситуация вновь изменилась, поскольку наступила эра изучения радиации и радиоактивных элементов. На тот момент тепло и свет, порождаемый звездами и Солнцем, безоговорочно отнесли к реакциям радиоактивного распада, эта версия стала общепризнанной на десятилетия. Впоследствии ее многократно дорабатывали.

Звезды не отражают свет, как это делают планеты и их спутники, а излучают его. Причем ровно и постоянно. А мигание, видимое на Земле, возможно, вызвано наличием разнообразных микрочастиц в космосе, которые, попадая в световой луч, прерывают его.

Самая яркая звезда, с точки зрения землян

Со школьной скамьи известно, что Солнце - это звезда. С нашей планеты - это а по меркам Вселенной - чуть меньше средней и по размерам, и по яркости. Огромное количество звезд крупнее Солнца, но их значительно меньше.

Звездная градация

Разделять небесные светила по величине начали еще древнегреческие астрономы. Под понятием «величина» и тогда, и сейчас имеют в виду яркость свечения звезды, а не ее физическую величину.

Различаются звезды и по длине излучения. По спектру волн, а он, действительно, разнообразен, астрономы могут рассказать о химическом составе тела, температуре и даже удаленности.

Ученые спорят

Не одно десятилетие длится полемика по вопросу «почему звезды светят». Единого мнения до сих пор нет. Трудно поверить даже физикам-ядерщикам, что происходящие в звездном теле реакции, могут выделять такое огромное количество энергии, причем не останавливаясь.

Проблема проходящего в звездах, занимает ученых очень давно. Астрономы, физики, химики предпринимали попытки выяснить, что дает толчок к извержению тепловой энергии, которое сопровождается ярким излучением.

Химики полагают, что свет далекой звезды - это последствия экзотермической реакции. Она завершается выбросом значительного количества тепла. Физики утверждают, что в теле звезды не может проходить химических реакций. Ибо ни одна из них не способна идти безостановочно миллиарды лет.

Ответ на вопрос «почему звезды светят» стал немного ближе после открытия Менделеевым таблицы элементов. Теперь абсолютно по-новому стали рассматриваться химические реакции. В результате экспериментов были получены новые радиоактивные элементы, и теория радиоактивного распада становится версией номер один в бесконечном споре о свечениях звезд.

Современная гипотеза

Свет далекой звезды не давал «уснуть» Сванте Аррениусу - шведскому ученому. В начале прошлого века он перевернул идею излучения звездами тепла, разработав концепцию Она состояла в следующем. Основной источник энергии в теле звезды - атомы водорода, постоянно участвующие в химических реакциях друг с другом, образуют гелий, который значительно тяжелее своего предшественника. Процессы превращения происходят из-за давления газа большой плотности и дикой для нашего понимания температурой (15 000 000̊С).

Гипотеза пришлась по вкусу многим ученым. Вывод был однозначен: звезды на ночном небе светятся, потому что внутри происходит реакция синтеза и выделяемой при этом энергии больше чем достаточно. Также стало понятно, что соединение водорода может идти безостановочно много миллиардов лет подряд.

Итак, почему звезды светят? Энергия, которая выделяется в ядре, передается во внешнюю газовую оболочку и происходит видимое нам излучение. Сегодня ученые практически уверены, что «дорога» луча от ядра к оболочке занимает более сотни тысяч лет. До Земли луч от звезды тоже идет достаточно долго. Если излучение от Солнца доходит до Земли за восемь минут, звезды поярче - Проксимы Центавры - почти за пять лет, то свет остальных может идти десятки и сотни лет.

Ещё одно «почему»

Почему звезды излучают свет теперь понятно. Почему он мерцает? Свечение, идущее от звезды, на самом деле ровное. Это происходит из-за гравитации, которая притягивает выталкиваемый звездой газ обратно. Мерцание звезды - это своеобразная погрешность. Человеческий глаз видит звезду через несколько слоев воздуха, который пребывает в постоянном движении. Звездный луч, проходя через эти слои, кажется мерцающим.

Так как атмосфера непрестанно движется, горячие и холодные потоки воздуха, проходя друг под другом, образуют завихрения. Это приводит к искривлению светового луча. тоже изменяется. Причина в неравномерности концентрации доходящего до нас луча. Смещается и сама звездная картина. Виной этому явлению являются, проходящие в атмосфере, например, порывы ветра.

Разноцветные звезды

В безоблачную погоду ночное небо радует глаз ярким многоцветием. Насыщенно-оранжевая окраска у и Арктур, а вот Антарес и Бетельгейзе - нежно-красные. Сириус и Вега молочно-белого оттенка, с голубым отливом - Регул и Спика. Знаменитые гиганты - Альфа Центавра и Капелла - сочно желтые.

Почему звезды светят по-разному? Цвет звезды зависит от ее внутренней температуры. Самые «холодные» - красные. На их поверхности всего 4 000̊С. с поверхностным нагревом до 30 000̊С - считаются самыми горячими.

Космонавты рассказывают, что на самом деле звезды свет ровно и ярко, а подмигивают они только землянам...

Здравствуйте, дорогие мои!

В последнее время от любознательных ребят приходит много писем с интереснейшими вопросами. И вопросы эти, (прямо сказать, самой разнообразной тематики), безусловно, могут стать темами для заседаний нашего научного общества «Совинформ».

Итак, попробуем найти ответ на вопрос Настюши – «Почему горят звёзды?»

Прежде всего ответим: что же такое звезда? Как утверждают учёные-астрономы (то есть люди, изучающие небесные тела), звезда – это небесное тело, как и наша планета. Но состоит оно из газа водорода, который внутри звезды превращается в гелий и при этом выбрасывает энергию в виде света и других невидимых лучей.

Звезда и отличается от планеты тем, что она излучает свой собственный свет. Планеты же только отражают «чужой» свет, как, например, Земля и Венера отражают свет Солнца, которое тоже является звездой.

Если внимательно понаблюдать за звёздным небом, можно заметить, что звёзды не только горят, но и мерцают. Этому факту тоже находится научное объяснение. Нашу Землю, как большое облако, окутывает атмосфера. Лучи света, которые идут от звёзд к Земле, искажаются потоками воздуха, струящимися в атмосфере. Неустойчивый воздух отклоняет луч света от звезды, и кажется, что он дрожит. Вот поэтому-то звёзды и мерцают!

Звёздные факты

• Самая яркая звезда ночного неба – Сириус. Его можно наблюдать из любого региона Земли, кроме самых северных её областей.
• Самая близкая к Солнцу звезда – Проксима Центавра – расположена на расстоянии 40678 млрд. км от Земли.
• Каждые 18 дней в нашей галактике возникает новая звезда. Это значит, в год рождается 20 звёзд!