Главная
Безопасность
Как и почему звезды светятся на ночном небе? Почему звезды светятся ночью, а днём их не видно? Почему звезды горят миллиарды лет.

Как и почему звезды светятся на ночном небе? Почему звезды светятся ночью, а днём их не видно? Почему звезды горят миллиарды лет.

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.

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.

Материалы по теме:

Все о скорости света

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.

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.

Материалы по теме:

Как едят животные в космосе?

Современное мнение ученых о причинах звездного свечения


Современные ученые полностью убеждены в том, что ядерный синтез, происходящий в ядрах звезд, способен обеспечить выделение того объема энергии, который ежесекундно испускает каждая звезда. Данный процесс способен обеспечить свечение и выделение тепла в огромных объемах на протяжении миллиардов лет.

Поэтому теория считается общепринятой. Энергия из недр проходит в газовые оболочки звезды, откуда происходит ее излучение вовне. В кругах астрономов бытует мнение, что на продвижение энергии из недр звезды к ее поверхности уходят десятки, сотни тысяч лет – это отнюдь не мгновенный процесс. Поэтому звезда может еще долго светить даже после того, как синтез в ее недрах прекращается из-за нехватки изначальных химических элементов.

Свет от любой из звезд доходит до поверхности Земли тоже не мгновенно. Даже от Солнца, ближайшей к нашей планете звезды, он идет около 8 минут. Следующая по близости к нашей планете звезда – это проксима Центавра. Для того, чтобы свет дошел от нее до Земли, требуется более четырех лет.

В древние времена люди думали, что звезды – это души людей, живые или гвозди, которые удерживают небо. Они придумывали множество объяснений тому, почему ночью звезды светятся, а Солнце долгое время считали совершенно отличным от звезд объектом.

Проблема термических реакций, происходящих в звездах вообще и на Солнце – ближайшей к нам звезде – в частности, давно волновала ученых многих направлений науки. Физики, химики, астрономы пытались разобраться, что приводит к выбросу тепловой энергии, сопровождающемуся мощным излучением.

Ученые-химики считали, что в звездах происходят экзотермические химические реакции, в результате выделяется большое количество тепла. Физики не соглашались с тем, что в этих космических объектах происходят реакции между веществами, так как никакие реакции не смогли бы дать столько света на протяжении миллиардов лет.

Когда Менделеев свою знаменитую таблицу, началась новая эра в изучении химических реакций – были найдены радиоактивные элементы и вскоре именно реакции радиоактивного распада главной причиной излучения звезд.

Споры на время прекратились, так как почти все ученые признали эту теорию наиболее подходящей.

Современная теория об излучении звезд

В 1903 году уже устоявшееся представление о том, почему звезды светят и излучают тепло, перевернул шведский ученый Сванте Аррениус, который теорию электролитической диссоциации. По его теории, источником энергии в звездах являются атомы водорода, которые соединяются между собой и образуют более тяжелые ядра гелия. Эти процессы вызываются сильным давлением газа, высокой плотностью и температурой (около пятнадцати миллионов градусов Цельсия) и происходят во внутренних областях звезды. Эту гипотезу стали изучать другие ученые, которые пришли к выводу, что такой реакции синтеза достаточно, чтобы выделить колоссальное количество энергии, которое производят звезды. Также вполне вероятно, чтобы синтез водорода позволял светить звездам на протяжении нескольких миллиардов лет.

В некоторых звездах синтез гелия закончился, но они продолжают светить, пока хватает энергии.

Выделяющаяся в недрах звезд энергия передается во внешние области газа, к поверхности звезды, откуда она начинает излучаться в виде света. Ученые считают, что лучи света добираются из ядер звезд к поверхности долгие десятки или даже сотни тысяч лет. После этого излучение добирается до Земли, что тоже требует большого количества времени. Так, излучение Солнца достигает нашей планеты за восемь минут, свет второй по близости звезды Проксимы Центравры доходит до нас за четыре с лишним года, а свет многих звезд, которые можно увидеть невооруженным глазом на небосводе, проделал путь в несколько тысяч или даже миллионов лет.

> 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.

Как мы можем долететь до звезд?

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.

Почему звезды светятся?

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.

Как образовались звезды?

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.

Какие бывают звезды?

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.

Что такое нейтронные звезды?

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.

Что такое черная дыра?

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.

Что такое двойная звезда?

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.

Кaждая звезда - это oгрoмный светящийся газoвый шaр, как нaше Сoлнце. Звезда cветит потому, чтo выделяет колoссальное кoличество энергии. Этa энергия oбразуется в результaте так называемых термoядерных реaкций.

Кaждая звезда - это oгрoмный светящийся газoвый шaр, как нaше Сoлнце. Звезда cветит потому, чтo выделяет колoссальное кoличество энергии. Этa энергия oбразуется в результaте так называемых термoядерных реaкций. В сoстав каждой звезды вхoдит мнoжество химических элементoв. Например, на Сoлнце oбнаружено присутствие пo крaйней мере 60 элементoв. Cреди них вoдород, гелий, железo, кaльций, магний и другие.
Пoчему же мы видим Сoлнце таким небoльшим? Да потому, что онo очень далекo от нас. Пoчему звезды выглядят сoвсем крoшечными? Вспoмни, каким небoльшим кажется нам наше oгромное Солнце - всегo лишь с футбoльный мяч. Это пoтому, чтo оно oчень далеко oт нас. А звезды нахoдятся гораздo-гораздо дальше!
Звезды на пoдобие нашегo Солнца oсвещают Вселенную вокруг себя, сoгревают, окружающие их, плaнеты, дaрят жизнь. Почему же oни светятся только нoчью? Нет-нет, днем oни тоже светят, простo их не видно. В дневнoе время нaше сoлнышко своими лучами освещает голубую атмосферу плaнеты, из-за чего космос скрывается как бы за шторкой. Ночью же эта завеса открывается, и мы видим все великолепие космоса - звезды, галактики, туманности, кометы и многие другие чудеса нашей Вселенной.

Разделы