> Що таке зірки?

Що таке зірки?

Кожна зірка є величезною кулею з розпечених газів. Як правило, водень становить приблизно 90%, гелій трохи менше 10%, а решта посідає домішки інших газів. У центрі зірки повинна бути температура близько 6000000°С, щоб могла протікати термоядерна реакція. У ході термоядерної реакції водень перетворюється на гелій, при цьому виділяється колосальна кількість енергії. Ця енергія, прориваючись назовні, не дає зірці стиснутись за рахунок власних сил тяжіння та випромінюється у космос у вигляді світла. Найменші зірки мають розмір приблизно 10 разів менше Сонця. Найбільші відомі зіркибільше Сонця у 150 разів.

Найближча до нас зірка Проксима із системи альфа Центавра. Відстань до неї 4,22 світлових років. Для польоту на неї зі швидкістю, яка зараз досяжна, знадобиться кілька тисяч років. Для цього необхідно вигадати космічний корабель, який би забезпечив життя кількох поколінь людей. Технологій, які б це забезпечили, поки що немає. З іншого боку можна розробити космічний корабель, який зміг би літати зі швидкістю, якомога ближче до швидкості світла. Але й такого корабля поки що не існує. Люди давно мріють полетіти до зірок. Вчені довгі роки працюють над цією проблемою, але до того, як її остаточно вирішать, пройде дуже багато часу.

Зірка є небесним тілом, яке з Землі бачиться як крапка, що світиться на нічному небі. Загалом зірки — це величезні кулі з розпечених газів. У центральній частині температура досягає 6 000 000°С. При такій температурі протікає термоядерна реакція, що перетворює водень на гелій. При цьому виділяється величезна кількість енергії. Ця енергія з центру зірки проривається до поверхні та випромінюється у космос у вигляді світла. Цікаво, що зірки часто називають головними тілами Всесвіту, тому що в них укладена основна маса речовини, що світиться в природі.

Якщо поглянути в телескоп на зоряне небо, можна помітити, що крім зірок там є різного родута форми туманності, які можуть стати місцями народження нових зірок. У певний момент розвитку будь-яка газопилова хмара туманності може почати ущільнюватись. Воно стискається в кулю та розігрівається до високої температури. У момент, коли температура досягає приблизно 6000000°С, починається термоядерна реакція. У ході реакції водень перетворюється на гелій і виділяється величезна кількість енергії, яка проривається до поверхні та випромінюється у космос у вигляді світла. Саме таким зараз є наше Сонце.

Серед зірок бувають білі та червоні карлики, нові та наднові, нейтронні зірки. Вчені називають їх так чи інакше залежно від їхньої маси, складу, особливостей світла, яке вони випромінюють.

Крім того, астрономи ділять зірки на класи, які позначають літерами: O, B, A, F, G, K, M. Для запам'ятовування цієї послідовності вигадали спеціальну формулу, де перша літера кожного слова (в англійському варіанті) Назва класу зірок: Один Голий Англієць Фініки Жував ​​Як Морква. Зірки різних класів відрізняються кольором, яскравістю та масою.

Велика зірка сяє приблизно 30 мільярдів років. Потім вона перетворюється на надгіганта і пульсує ще до 70 мільярдів років. Коли паливо згоряє повністю і припиняються всі термоядерні реакції, які утримують зовнішні шари зірки, світло перетворюється на нейтронну зірку. А довкола ще довго видно хвилі гарячого газу, які розходяться від неї в різні боки. Розміри нейтронних зірок невеликі: рідко понад 20 кілометрів у діаметрі. Щільність у 100 мільйонів разів перевищує щільність Землі. Сила тяжіння на поверхні нейтронної зірки приблизно в 100 мільярдів разів більша, ніж у нас на Землі.

Чорні діри - це астрономічні об'єкти, що мають дивовижні властивості. Вони притягують до себе все з дуже великою силою: навіть світло зірок не може вирватися з їхньої «пастки», тому самі дірки здаються нам чорними Особливістю чорних дірок є дуже велика маса за досить невеликих розмірів. Причому, чим важча чорна дірка, тим менша її щільність. Так чорна діра з масою, що дорівнює масі Землі, мала б розмір близько 9 міліметрів, а надмасивні чорні діри мають щільність всього лише близько 20 кг/м3 набагато менше щільності води. Чорні дірки зазвичай утворюються з великих зірок, у яких припинилися термоядерні реакції. Ці зірки починають стискатися до того часу, поки утворюється чорна діра.

Багато знайомих нам світила кратні, тобто складаються з кількох зірок, що обертаються одна навколо одної. Найближча до нас кратна зірка – це потрійна система альфа Центавра. У ній є три частини: альфа А Центавра, альфа В Центавра та Проксима. Найяскравіша кратна зіркова система Сиріус. У ній дві частини: Сіріус А і Сіріус В. Причому останній має масу надзвичайно велику по відношенню до своїх розмірів. Це був перший виявлений у небі білий карлик. Деякі подвійні зірки називають затемнено-змінними. Це такі системи із двох світил, у яких одне періодично загороджує інше. Коли одна зірка затьмарює іншу блиск зменшується, коли видно обидві блиск максимальний.

Питання, чому світяться зірки, належить до розряду дитячих, але, тим щонайменше, він ставить у безвихідь добру половину дорослих, які чи забули шкільний курс фізики і астрономії, чи багато у дитинстві прогулювали.

Пояснення світіння зірок

Зірки за своєю сутністю є газовими кулями, отже, вони у процесі свого існування та хімічних процесів, що відбуваються в них, випромінюють світло. На відміну від місяця, який просто відбиває світло сонця, зірки, як і наше сонце, світяться самі. Якщо говорити про наше сонце, воно є середньою за величиною, як і за віком зіркою. Як правило, ті зірки, які візуально на небі здаються більшими, знаходяться ближче, ті, які ледь видно – далі. Є ще мільйони тих, які неозброєним оком зовсім не видно. Люди познайомилися з ними тоді, коли було винайдено перший телескоп.

У зірки, хоч вона і не жива, є свій життєвий цикл, тому на різних етапах вона має різне світіння. Коли її життєвий шляхдобігає кінця, вона поступово перетворюється на червоного карлика. У такому разі її світло, відповідно, червоне, можливі як би імпульси, світло здається миготливим, немов свічення лампи розжарювання при різких перепадах напруги в мережі. Певні її частини то покриваються кіркою, то знову вибухають з новою силою, візуально утворюючи такі миготіння.

Ще одна причина в різниці перерізу зірок криється в їхній спектральності. Це як би довжина та частота світлових променів, які вони випромінюють. Це залежить від хімічного складу зірки та її розмірів.

За величиною всі зірки також різні. Але тут мається на увазі не те, як вони нам виглядають при погляді ввечері або вночі на небо, а їх справжні розміри, які з тим чи іншим рівнем точності обчислюються астрономами.

Треба сказати, що зірки світяться не лише вночі, а й вдень. Просто сонце вдень висвітлює атмосферу, ми бачимо її, що складається з багатьох шарів хмар. Вночі сонце висвітлює інший бік землі і там, де темно, атмосфера стає прозорою. Так ми бачимо те, що оточує нашу планету - зірки, її супутницю, Місяць, іноді навіть метеорити, комети, навіть іншу планету сонячної системи– Венеру. Вона здається великою зіркою, але її світіння, як і Місяця, пов'язане з тим, що вона відбиває сонячне світло. Венеру видно в основному рано ввечері або на світанку.

А чи знаєте ви?

• Жираф вважається найвищою твариною у світі, її зростання сягає 5,5 метрів. В основному за рахунок довгої шиї. Не дивлячись на те, що в […]
• Багато хто погодиться з тим, що жінки в становищі стають особливо забобонними, вони більше за інших схильні до всіляких повір'їв і [...]
• Рідко можна зустріти людину, яка б не знаходила рожевий кущ гарним. Але при цьому загальновідомо. Що такі рослини досить ніжні […]
• Хто з упевненістю скаже, що не знає про те, що чоловіки дивляться порнофільми, нахабно збреше. Звичайно ж, дивляться, просто […]
• Ні, мабуть, у просторах всесвітньої павутини такого сайту автомобільної тематики або такого автофоруму, на якому не ставили б питання про [...]
• Горобець є досить поширеним у світі птахом невеликого розміру та строкатого забарвлення. Але її особливість полягає в тому, що […]
• Сміх та сльози, а точніше, плач, являють собою дві прямо протилежні емоції. Про них відомо те, що вони є вродженими, а не [...]

Чому світять зірки?

Як можна згадати зі шкільного курсу природознавства, зірки – це об'єкти, які мають здатність випромінювати власне світло. На відміну від них інші небесні тіла, такі як планети, супутники, астероїди і комети видно на небосхилі за рахунок відбитого світла, вони не мають власного світіння. Виняток становлять лише метеорити, що потрапили в атмосферу Землі, що падають за рахунок сили її тяжіння. Вони згоряють частково або повністю в процесі падіння через тертя про частинки повітря і світяться за рахунок цього.

Але чому ж зірки світяться? Це цікаве питання, на яке астрономи готові дати вичерпну відповідь.

Історія вивчення зірок та їх свічення

Протягом тривалого часу астрономи не могли дійти єдиної думки щодо природи зоряного світла. Це питання породжувало численні суперечки багато століть. Суперечки ці носили не лише науковий характер – на зорі цивілізації люди будували численні міфи, легенди та релігійні припущення, що пояснюють наявність зірок на небі та їхнє свічення. Так само створювалися легенди та побутові пояснення інших астрономічних явищ, що спостерігаються на небі – комет, затемнень, руху світил.

Матеріали на тему:

Чому світить Сонце?

Цікавий факт :одні цивілізації вважали, що зірки на небі – це душі померлих, інші вважали, що це капелюшки цвяхів, якими прибито небо. Сонце завжди розглядалося окремо, його тисячоліттями не зараховували до зірок, аж надто воно відрізнялося своїм зовнішнім виглядомспостерігається з поверхні Землі.

З розвитком астрономії було з'ясовано помилковість таких висновків, і зірки почали досліджувати наново – як і Сонце. Згодом вдалося прояснити, що Сонце – це також зірка. Сучасні вчені класифікують найближче до нас світило, як червоний карлик. Однак природа світіння Сонця та інших зірок породжувала масу суперечок до останнього часу.

Теорії, що пояснюють свічення зірок

У 19 столітті багато вчених уми вважали, що на зірках відбувається процес горіння – такий самий, як у будь-якій земній пічці. Але ця теорія не виправдала себе. Важко уявити, який обсяг пального має бути на зірці, щоб вона могла дарувати тепло протягом мільйонів років. Тому дана версія не заслуговує на розгляд. Хіміки вважали, що у зірках відбуваються екзотермічні реакції, які забезпечують потужне виділення великих обсягів тепла.

Матеріали на тему:

Найбільші зірки у Всесвіті

Але фізики не погодяться з таким поясненням з тієї ж причини, що і з процесом горіння. Запаси речовин, що вступають у реакцію, мають бути величезними, щоб підтримувати свічення зірок та їхню здатність дарувати тепло.

Після відкриттів Менделєєва ситуація знову змінилася, оскільки настала ера вивчення радіації та радіоактивних елементів. На той момент тепло і світло, що породжується зірками та Сонцем, беззастережно віднесли до реакцій радіоактивного розпаду, ця версія стала загальновизнаною на десятиліття. Згодом її багаторазово доопрацьовували.

Зірки не відбивають світло, як це роблять планети та його супутники, а випромінюють його. Причому рівно і постійно. А миготіння, видиме Землі, можливо, викликано наявністю різноманітних мікрочастинок у космосі, які, потрапляючи у світловий промінь, переривають його.

Найяскравіша зірка, з погляду землян

Зі шкільної лави відомо, що Сонце - це зірка. З нашої планети - це за мірками Всесвіту - трохи менше середньої і за розмірами, і за яскравістю. Величезна кількість зірок більша за Сонце, але їх значно менше.

Зоряна градація

Розділяти небесні світила за величиною почали ще давньогрецькі астрономи. Під поняттям "величина" і тоді, і зараз мають на увазі яскравість свічення зірки, а не її фізичну величину.

Розрізняються зірки та за довжиною випромінювання. За спектром хвиль, а він, справді, різноманітний, астрономи можуть розповісти про хімічному складітіла, температури і навіть віддаленості.

Вчені сперечаються

Не одне десятиліття триває полеміка щодо «чому зірки світять». Єдиної думки досі немає. Важко повірити навіть фізикам-ядерникам, що реакції, що відбуваються в зоряному тілі, можуть виділяти таку величезну кількість енергії, причому не зупиняючись.

Проблема того, що проходить у зірках, займає вчених дуже давно. Астрономи, фізики, хіміки робили спроби з'ясувати, що дає поштовх до виверження теплової енергії, що супроводжується яскравим випромінюванням.

Хіміки вважають, що світло далекої зірки – це наслідки екзотермічної реакції. Вона завершується викидом значної кількості тепла. Фізики стверджують, що у тілі зірки не може проходити хімічних реакцій. Бо жодна з них не здатна йти постійно мільярди років.

Відповідь на запитання «чому зірки світять» стала трохи ближчою після відкриття Менделєєвим таблиці елементів. Тепер абсолютно по-новому почали розглядатись хімічні реакції. В результаті експериментів були отримані нові радіоактивні елементи, і теорія радіоактивного розпаду стає версією номер один у нескінченній суперечці про світіння зірок.

Сучасна гіпотеза

Світло далекої зірки не давало заснути Сванте Арреніусу - шведському вченому. На початку минулого століття він перевернув ідею випромінювання зірками тепла, розробивши концепцію. Вона полягала в наступному. Основне джерело енергії в тілі зірки - атоми водню, що постійно беруть участь у хімічних реакціяходин з одним, утворюють гелій, який значно важчий за свого попередника. Процеси перетворення відбуваються через тиск газу великої щільностіі дикою для нашого розуміння температурою (15 000 000 С).

Гіпотеза припала до смаку багатьом ученим. Висновок був однозначний: зірки на нічному небі світяться, тому що всередині відбувається реакція синтезу і енергії, що при цьому виділяється, більш ніж достатньо. Також стало зрозуміло, що з'єднання водню може йти безперервно багато мільярдів років поспіль.

Тож чому зірки світять? Енергія, що виділяється в ядрі, передається у зовнішню газову оболонку і відбувається видиме нам випромінювання. Сьогодні вчені практично впевнені, що дорога променя від ядра до оболонки займає понад сотню тисяч років. До Землі промінь від зірки теж йде досить довго. Якщо випромінювання від Сонця доходить до Землі за вісім хвилин, зірки яскравіші - Проксіми Центаври - майже за п'ять років, то решта може йти десятки і сотні років.

Ще одне «чому»

Чому зірки випромінюють світло наразі зрозуміло. Чому він мерехтить? Світіння, що йде від зірки, насправді рівне. Це відбувається через гравітацію, яка притягує виштовхуваний зіркою газ назад. Мерехтіння зірки - це своєрідна похибка. Людське око бачить зірку через кілька шарів повітря, яке перебуває у постійному русі. Зоряний промінь, проходячи через ці шари, здається мерехтливим.

Так як атмосфера безперервно рухається, гарячі та холодні потоки повітря, проходячи один під одним, утворюють завихрення. Це спричиняє викривлення світлового променя. теж змінюється. Причина в нерівномірності концентрації променя, що до нас доходить. Зміщується і сама зіркова картина. Провиною цього явища є, які у атмосфері, наприклад, пориви вітру.

Різнокольорові зірки

У безхмарну погоду нічне небо тішить око яскравим кольором. Насичено-помаранчеве забарвлення у Арктур, а ось Антарес і Бетельгейзе - ніжно-червоні. Сіріус та Вега молочно-білого відтінку, з блакитним відливом – Регул та Спіка. Знамениті гіганти – Альфа Центавра та Капела – соковито жовті.

Чому зірки світять по-різному? Колір зірки залежить від її внутрішньої температури. Найхолодніші - червоні. На поверхні всього 4 000°С. з поверхневим нагріванням до 30 000С - вважаються найгарячішими.

Космонавти розповідають, що насправді зірки світло рівно і яскраво, а підморгують вони лише землянам.

Здрастуйте, дорогі мої!

У Останнім часомвід допитливих хлопців надходить багато листів з найцікавішими питаннями. І ці питання, (прямо сказати, найрізноманітнішої тематики), безумовно, можуть стати темами для засідань нашого наукового товариства «Совінформ».

Отже, спробуємо знайти відповідь на запитання Настюші. «Чому горять зірки?»

Насамперед відповімо: що ж таке зірка? Як стверджують вчені-астрономи(тобто люди, які вивчають небесні тіла), зірка– це небесне тілояк і наша планета. Але складається воно з газу водню, який усередині зірки перетворюється на гелій і при цьому викидає енергію у вигляді світла та інших невидимих ​​променів.

Зірка і відрізняється від планети тим, що вона випромінює своє власне світло. Планети лише відображають «чуже» світло, як, наприклад, Земля і Венера відображають світло Сонця, яке теж є зіркою.

Якщо уважно спостерігати за зоряним небом, можна побачити, що зірки як горять, а й мерехтять. Цьому факту теж є наукове пояснення. Нашу Землю, як велика хмара, огортає атмосферу. Промені світла, що йдуть від зірок до Землі, спотворюються потоками повітря, що струмують в атмосфері. Нестійке повітря відхиляє промінь світла від зірки, і здається, що воно тремтить. Ось тому зірки і мерехтять!

Зоряні факти

• Найяскравіша зірка нічного неба – Сіріус. Його можна спостерігати з будь-якого регіону Землі, крім найпівнічніших її областей.
• Найближча до Сонця зірка – Проксима Центавра – розташована на відстані 40678 млрд км від Землі.
• Кожні 18 днів у нашій галактиці виникає Нова зірка. Це означає, що на рік народжується 20 зірок!