что такое звезды на небе и почему они светятся и падают

Что такое звезды?

Одно из самых красивых зрелищ, которые только есть в нашем мире, — вид звездного неба в темную безлунную ночь. Тысячи звезд алмазными россыпями усеивают небо — яркие и тусклые, красные, белые, желтые… Но что такое звезды? Расскажу об этом совсем просто, так, чтобы понятно было всем.

Звезды — это огромные шары, разбросанные тут и там в космическом пространстве. Вещество в них удерживается силами взаимного притяжения. Эти шары разогреты до такой высокой температуры, что способны излучать свет, благодаря чему мы их и наблюдаем. На самом деле звезды настолько раскалены, что любое вещество, даже самый твердый металл, пребывает на них в виде электрически заряженного газа. Такой газ называется плазмой.

Почему звезды светятся?

Внутри звезд температура гораздо выше, чем на поверхности. В звездном ядре она может достигать 10 миллионов градусов и выше. При таких температурах идут термоядерные реакции превращения одних химических элементов в другие. Например, водород, из которого в основном состоят почти все звезды, в их недрах превращается в гелий.

Именно термоядерные реакции служат основным источником энергии звезд. Благодаря им звезды способны светить на протяжении многих миллионов лет.

Звезды и галактики

Во Вселенной насчитывается больше миллиарда миллиардов звезд. В соответствии с законами природы они собрались в огромные звездные острова, которые астрономы назвали галактиками. Мы живем в одной из таких галактик, имя которой — Млечный Путь.

Млечный Путь — галактика, частью которой являются Солнце и все видимые на небе звезды. Фото: Juan Carlos Casado (TWAN, Earth and Stars)

Все звезды, видимые на небе невооруженным глазом или в небольшой телескоп, принадлежат Млечному Пути. Другие галактики тоже можно наблюдать на небе с помощью телескопа, но все они выглядят как тусклые туманные пятнышки света.

Солнце — самая близкая к нам звезда. Она ничем не выделяется на фоне миллионов других звезд, которые можно увидеть в телескоп. Солнце — не самая яркая, но и не самая тусклая звезда, не самая горячая, но и не самая холодная, не самая массивная, но и не самая легкая. Можно сказать, что Солнце — звезда-середняк. И только нам роль Солнца кажется исключительно важной, потому что эта звезда дарит нам тепло и свет. Только благодаря Солнцу на Земле возможна жизнь.

Размеры, масса и светимость звезд

Размеры и масса даже небольших звезд огромны. Например, Солнце в 109 раз больше Земли по диаметру и в 330000 раз массивнее нашей планеты! Чтобы заполнить объем, который занимает в пространстве Солнце, нам потребовалось бы больше миллиона планет размером с Землю!

Сравнительные размеры Солнца и планет Солнечной системы. Земля на этой картинке — крайняя левая планета в первом, ближайшем ряду.

Но мы уже знаем, что Солнце обычная, средняя звезда. Есть звезды гораздо крупнее Солнца, как, например, звезда Сириус, самая яркая звезда ночного неба. Сириус в 2 раза массивнее Солнца и в 1,7 раза больше его по диаметру. Он также излучает в 25 раз больше света, чем наша дневная звезда!

Другой пример — звезда Спика, возглавляющая созвездие Девы. Ее масса в 11 раз больше Солнца, а светимость в 13000 раз выше! Вряд ли возможно даже представить себе испепеляюще мощное излучение этой звезды!

Но большинство звезд во Вселенной все-таки меньше Солнца. Они легче и светят гораздо слабее, чем наша звезда. Самые распространенные звезды называются красными карликами, так как излучают в основном красный свет. Типичный красный карлик примерно в 2-3 раза легче Солнца, в 4 или даже 5 раз меньше его по диаметру и в 100 раз тусклее, чем наша звезда.

В нашей галактике порядка 700 миллиардов звезд. Из них не меньше 500 миллиардов окажется красными карликами. Но, к несчастью, все красные карлики настолько тусклые, что ни один из них не виден на небе невооруженным глазом! Чтобы наблюдать их, нужен телескоп или хотя бы бинокль.

Необычные звезды

Помимо красных карликов, которые составляют большинство всех звезд во Вселенной, помимо звезд, похожих на Солнце, а также таких звезд, как Сириус и Спика, существует также небольшая доля необычных звезд, чьи характеристики — размеры, светимость или плотность — сильно отличаются от других звезд.

Белые Карлики

Одной из таких звезд является спутник Сириуса.

Многие звезды живут не поодиночке, как наше Солнце, а парами. Такие звезды называются двойными. Точно так же, как Земля и другие планеты Солнечной системы движутся по орбитам вокруг Солнца под действием его притяжения, так и звезда-спутник может обращаться по орбите вокруг главной звезды.

Двойная звезда. Главная звезда и звезда-спутник меньшего размера вращаются вокруг общего центра масс, обозначенного на рисунке красным крестом. Источник: Википедия

На самом деле планеты вместе с Солнцем обращаются вокруг общего центра масс. То же самое происходит и с компонентами двойной звезды — они обе вращаются вокруг общего центра масс (см. gif-рисунок).

В XIX веке у Сириуса, самой яркой звезды ночного неба, был обнаружен очень тусклый спутник, видимый только в телескоп. Его назвали Сириус B (читается как Сириус Б). Вместе с тем оказалось, что его поверхность столь же горячая, как поверхность Сириуса. В то время астрономы уже знали, что тело испускает тем больше света, чем оно горячее. Следовательно, с каждого квадратного метра поверхности спутника Сириуса излучалось столько же света, сколько с квадратного метра самого Сириуса. Почему же спутник был такой тусклый?

Потому что площадь поверхности Сириуса В была гораздо меньше площади поверхности Сириуса А! Оказалось, что размер спутника равен размеру Земли. Вместе с тем его масса оказалась равна массе Солнца! Простые подсчеты показывают, что каждый кубический сантиметр Сириуса B содержит 1 тонну вещества!

Такие необычные звезды назвали белыми карликами.

Красные сверхгиганты

На небе также были найдены звезды огромных размеров и светимостей. Одна из таких звезд, Бетельгейзе, в 900 раз больше Солнца по диаметру и излучает в 60000 раз больше света, чем наше дневное светило! Другая звезда, VY Большого Пса (читается как «вэ-игрек») в 1420 раз больше Солнца по диаметру! Если VY Большого Пса поместить на место Солнца, то поверхность звезды будет находиться между орбитами Юпитера и Сатурна, а все планеты с Меркурия по Юпитер (включая Землю!) оказались бы внутри звезды!

Сравнительные размеры Солнца (слева вверху), Сириуса (белая звезда) и некоторых гигантских звезд. Красный сверхгигант UY Щита, который занимает большую часть картинки, в 1900 раз больше Солнца по диаметру.

Такие звезды называются сверхгигантами. Отличительная особенность гигантских и сверхгигантских звезд состоит в том, что они при всех своих колоссальных размерах содержат лишь в 5, 10 или 20 раз больше вещества, чем Солнце. Это значит, что плотность таких светил очень низка. Например, средняя плотность VY Большого Пса в 100000 раз меньше плотности комнатного воздуха!

И белые карлики, и звезды-гиганты не рождаются такими, а становятся в ходе эволюции, после того, как водород в их недрах переработан в гелий.

Звезды и скрытая масса Вселенной

Еще относительно недавно астрономы полагали, что в звездах содержится почти все вещество во Вселенной. Но в последние десятилетия выяснилось, что львиную долю массы Вселенной составляют таинственная темная материя и еще более таинственная темная энергия. На звезды, таким образом, приходится всего около 2% всей материи (а на планеты, кометы и астероиды и того меньше!). Но именно эти 2% мы и способны наблюдать, так как именно они излучают свет! Трудно представить, насколько унылым местом была бы Вселенная, если бы в ней не было звезд!

Источник

Что такое звезда?

Звезды – это гигантские светящиеся клубы газа, разбросанные в космосе. Они сияют от нескольких миллионов до десятков миллиардов лет.

Ближайшая к Солнцу звезда находится на расстоянии более 40 трлн. км. Звезды так далеки, что даже в самые мощные телескопы кажутся лишь светящимися точками на ночном небе.

Где рождаются звезды?

Как рождаются звезды?

Вначале сгустки газа притягиваются друг к другу. Сердцевина сгустка сжимается настолько, что температура в ней достигает 10 млн. градусов и начинаются реакции ядерного синтеза.

Сколько звезд во Вселенной?

Невозможно сосчитать, ведь большинство из них находятся очень далеко и поэтому невидимы. Но астрономы предполагают, что число звезд равно примерно 200 миллиардам миллиардов.

Что такое созвездия?

Созвездия – небольшие скопления звезд в небе, каждое из которых имеет собственное имя. На самом деле это искусственное деление астрономы ввели, чтобы определять местонахождение объектов на небосводе.

Почему звезды светятся?

Звезды светятся потому, что огромное давление в их центре вызывает реакции ядерного синтеза. В ходе реакций атомы водорода сливаются, выделяя огромное количество энергии.

Ядерный синтез начинается, когда атомы водорода сливаются, образуя гелий. Тепло, выделяющееся в ходе этой реакции, вызывает свечение звезды.

Какая звезда самая большая?

Крупнейшие звезды называются сверхгигантами. Антарес в 700 раз больше Солнца. А в системе Эпсилон созвездия Возничего есть звезда, диаметр которой 3 млрд. км в поперечнике, что в 4000 раз больше Солнца!

Какова температура звезды?

Температура на поверхности самой холодной звезды ниже 3500С, а на поверхности самой горячей звезды выше 40000С.

Почему звезды мигают?

Звезды мигают потому, что колебания воздуха в атмосфере Земли искажают исходящие от них лучи. Свет от ближних планет искажается не так сильно, поэтому они не мигают.

Какого цвета звезды?

Это зависит от их температуры. Цвет звезд среднего размера изменяется от яркого бело-голубого у самых горячих до красного у холодных и тусклых.

Подписаться на «Друг для друга»:

Источник

Как и почему звезды светятся на ночном небе?

Зарождение

Эти небесные тела рождаются из диффузной газопылевой среды, возникшей в результате гравитационного сжатия в более плотных слоях, плюс воздействие собственного тяготения. Состав межзвездной среды – это в основном газ (водород и гелий) с пылью твердых минеральных частиц. Наше главное светило – звезда по имени Солнце. Без него жизнь для всего сущего на нашей планете невозможна. Интересно, что многие звезды намного больше Солнца. Почему мы не ощущаем их воздействия и спокойно можем без них существовать?

Наш источник тепла и света расположен близко к Земле. Поэтому для нас существенно ощутим его свет и тепло. Звезды горячее Солнца, больше его по размерам, но они находятся на столь далеких расстояниях, что мы можем только наблюдать их свет, и то только ночью.

Они кажутся всего лишь мерцающими точками на ночном небосводе. А почему мы не видим их днем? Звездный свет похож на лучики от фонарика, который днем едва увидишь, а ночью без него не обойтись – он хорошо освещает дорогу.

Когда ярче всего и почему светятся звезды на небе ночном?

Август – это самый лучший месяц для наблюдений за звездами. В такое время года вечера темные, а воздух прозрачный. Создается ощущение, что до неба можно дотянуться рукой. Дети, поднимая взор к небу, всегда задаются вопросом: «Почему звезды светятся и куда они падают?» Дело в том, что в августе часто люди наблюдают звездопад. Это необыкновенное зрелище, манящее наши взоры и души. Существует поверье, что, видя падающую звезду, нужно загадать желание, которое непременно исполнится.

Однако интересно то, что на самом деле это не звезда падает, а сгорает метеор. Как бы там ни было, а явление это очень красивое! Времена идут, поколения людей сменяют друг друга, но небо все то же – прекрасное и загадочное. Так же как и мы, на него смотрели наши предки, угадывали в звездных скоплениях фигуры различных мифологических персонажей и предметов, загадывали желания и мечтали.

Как появляется свет?

Некоторые небесные объекты имеют белый свет, а другие – голубой или оранжевый. Есть и такие, что переливаются разными оттенками. С чем это связано и почему звезды светятся разными цветами? Дело в том, что они являются огромными шарами, состоящими из раскаленных до очень высоких температур газов. Поскольку эта температура колеблется, звезды имеют разное свечение: самые горячие – это голубые, далее следуют белые, еще холоднее – желтые, затем оранжевые и красные.

Мерцание

Многим интересно: почему звезды светятся ночью и свет их мерцает? Прежде всего – они не мерцают. Это нам лишь кажется. Дело в том, что звездный свет проходит сквозь толщу земной атмосферы. Луч света, преодолевая такие длительные расстояния, подвергается большому числу преломлений и изменений. Для нас эти преломления выглядят в виде мерцаний.

Звезда имеет свой жизненный цикл. На разных этапах этого цикла она светится по-разному. Когда время ее существования подходит к завершению, она начинает постепенно превращаться в красного карлика и охлаждается. Излучение умирающего светила пульсирует. Так создается впечатление мерцания (мигания). Днем свет от звезды никуда не исчезает, но его затмевает слишком яркое и близкое солнечное сияние. Поэтому ночью мы их видим благодаря тому, что нет лучей Солнца.

Источник

Почему звезды светятся и почему их не видно днем

Почему звезды светятся: Pixabay

Почему звезды светятся? Почему некоторые из них такие яркие на ночном небе, а другие едва заметны? От чего зависит цвет звезды? Современной науке удалось ответить на все эти и многие другие вопросы, касающиеся далеких небесных тел. Сегодня об этом может узнать каждый.

Что такое звезды

Звезды — основные небесные тела наравне с планетами и спутниками. От последних они отличаются тем, что излучают свет, а не просто отражают его. Ежедневно мы наблюдаем за самой большой звездой в нашей системе — за Солнцем. Именно его свет и тепло сделали возможной жизнь на Земле.

Что такое звезды на небе? Огромные межзвездные облака из светящихся разреженных газов называют газовыми диффузными туманностями. В их состав входит главным образом водород, кислород, гелий и азот. Такие газовые (или диффузные) туманности — колыбель для молодых звезд, которые рождаются так же, как некогда родилась наша Солнечная система.

Таким образом, звезда в небе — шарообразное скопление газов, удерживающее форму с помощью сил гравитации, а также излучающее свет. Ее основные составляющие — газы (в большинстве случаев гелий и водород) с твердыми минеральными частицами.

Звезды на небе ученые классифицировали и выделили такие группы:

Основными параметрами, по которым предсказывают физические характеристики звезд, считаются их масса и химический состав.

Почему светят звезды

Почему звезды светятся: Freepick

Звезда рождается из скопления газов, которые сжимает собственная гравитация. Во время этого процесса:

Вместе с колоссальным объемом тепловой энергии происходит световое излучение. Частично этот свет достигает Земли, и именно это явление мы наблюдаем, когда видим звезды ночью.

Таким свойством наделены исключительно звезды. Когда мы видим спутник нашей планеты Луну или планету Венеру, то они всего лишь отражают свет других звезд. И только последние — это самостоятельные объекты светового излучения, связанного с выбросом энергии.

Жизнь звезд такова:

Процесс звездообразования непрерывен, и звезды продолжают возникать и сегодня.

Почему звезды не видно днем

Идеальным временем для наблюдения за звездным небом считается последний летний месяц. В темные вечера прозрачный августовский воздух дает возможность насладиться невероятным зрелищем. Кроме того, в это время часто происходят звездопады.

У каждой звезды есть свой жизненный цикл. На разных этапах ее свет меняется. Чем ближе конец существования, тем холоднее становится звезда. Ее можно узнать по пульсирующему мерцающему свечению.

Днем звезды тоже светят так же, как и по ночам. Но их далекий свет затмевается солнечным — светом самой близкой к нам звезды. Ночью этот «занавес» словно открывается, и тогда мы наблюдаем за удивительными космическими красотами: планетами, созвездиями, туманностями и другими элементами Вселенной.

Интересно, что у каждой звезды свой цвет. Известны голубые, белые, оранжевые звезды и даже такие, которые переливаются разными оттенками. Это объясняется разной температурой газов, которые входят в их состав. Так, самые горячие звезды голубые, за ними следуют белые. Немного менее теплые — желтые, а самые холодные — оранжевые и красные.

Откуда звезды берут энергию

Звездное небо: Freepick

Чтобы ответить на этот вопрос, надо вернуться к тому, из чего состоит звезда. Большая ее часть — водород, который прекрасно горит с выделением энергии. Но для этого ведь нужен кислород, которого в звезде нет. Как же происходит «звездное горение»?

Горение — химический процесс своеобразной перетасовки атомов между молекулами, в ходе которого выделяется тепловая энергия. Чудовищный жар в звездных недрах делает невозможным существование молекул, они распадаются, а их составные части (атомы, ядра) перетасовываются. Так происходит образование новых химических атомов с другими химическими свойствами. Это так называемые ядерные реакции.

Согласно исследованиям ученых-физиков, источник звездной энергии заключается в непрерывном образовании атомов гелия из атомов водорода:

Что же происходит при старении и выгорании звезды? Водород становится гелием, а гелий может превратиться в более тяжелый элемент. Так и происходит непрерывное изменение химического состава Вселенной. Отсюда можно сделать вывод и о том, что в момент рождения нашей Вселенной в ней преобладал водород.

Со временем количество тяжелых элементов становится больше, чем количество водорода. Часть вещества звезды с этими элементами уходит в межзвездную газовую среду. Чем меньше остается топлива, тем сложнее звезде поддерживать свою жизнедеятельность и все так же ярко светить. После израсходования запасов водорода жизненный цикл светила завершается.

Вот мы и ответили на вопрос, почему звезды светятся. Физики занимались этой загадкой в течение нескольких веков, выдвигали гипотезы, которые потом опровергали, но все же нашли ответ. Нет сомнений, что в будущем нас ждет еще много интересных астрономических открытий.

Узнавайте обо всем первыми

Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.

Источник

Почему светят звезды?

Почему светят звёзды? – один из тех вопросов, которые на первый взгляд кажутся простыми и звучат по-детски, но в то же время хранят за собой массу информации, известной не каждому взрослому человеку. И если вы задались им – добро пожаловать в эту статью.

Развитие научной мысли

Как и в случае с любым очевидным вопросом, гипотезы о причине свечения звёзд копились в умах людей на протяжении долгих веков. Если абстрагироваться от мифических, бытовых и религиозных объяснений этого феномена и сконцентрировавшись на научных, можно заметить, что люди всегда пытались применить к звёздам выводы самых недавних научных открытий. С развитием химии идея об известном всем горении заменилась на теорию об экзотермических реакциях, а современные физика и астрономия, начиная с двадцатого века и вовсе предоставляют другую трактовку. Именно за ней закреплено право зваться самой современной и передовой и о ней и стоит поговорить.

Физика света

Для начала нужно понять, что означает само слово “светить”. В физическом понимании этого слова свечение – это излучение света (который в данном случае выступает в качестве волны, а не фотонов). Излучение – одно из действий, которые можно производить со светом наряду с отражением и поглощением. На самом деле природа света куда сложна и до сих пор не до конца исследована учёными, но этой дополнительной информации будет достаточно для того, чтобы разобраться в функционировании звёзд.

Устройство звезды

Для лучшего понимания того, почему светят звёзды, попробуем разобраться в том, что такое звёзды в принципе. В простом объяснении, которое наверняка приходилось слышать любому, звёзды – гигантские шары, целиком состоящие из газа. Однако такой вариант всё ещё не объясняет того, почему они излучают свет.

Попробуем углубиться в анатомию звезды подробнее. Стоит оговориться, что существует множество разных типов звёзд и все они выглядят и эволюционирую по-разному. При ответе на заданный выше вопрос нас будет интересовать только определённый отрезок жизни некоторых из этих типов. Итак, изначально звезда состоит из водорода и гелия, которые навсегда остаются основными её составляющими. Но затем в результате ядерных реакций в её ядре образуются всё более и более тяжёлые элементы периодической таблицы – вплоть до железа и дальше.

Современное объяснение

Процесс, описанный выше, широко известен всем под названием “ядерный синтез”, и именно в нём современная наука находит причину того, почему светят звёзды. Дело в том, что одним из его последствий является генерация энергии, которую космическое тело вынуждено излучать во внешнюю среду. Часть из получившегося излучения приходится на видимый спектр – и её может воспринять человеческий глаз. На то, чтобы выбраться из недр звезды свету, вероятно, требуются многие тысячи лет, поэтому светила ещё долго не гаснут даже после полной остановки процессов ядерного синтеза.

Поправка на расстояние

Более того, в ответе на вопрос о том, почему светят звёзды, стоит поговорить и о расстоянии. Наверняка все, кто сталкивался в жизни с наукой или научной фантастикой, не раз слышали о том, что все космические дистанции измеряются в световых годах – почему-то именно эта мера длины стала самой популярной среди людей и затмила парсеки и астрономические единицы. К тому же помимо лет световыми могут быть любые другие единицы измерения времени: месяцы, дни, минуты и секунды.

Ещё один популярный факт – 8 минут, за которые свет проходит расстояние до Земли от ближайшей к ней звезды – Солнца. Именно так и образованы световые единицы расстояния – они отражают время, необходимое свету чтобы преодолеть эту дистанцию. Если восьмиминутная задержка не слишком влияет на землян, то десятки и сотни тысяч лет, на расстоянии которых расположены некоторые из звёзд ночного неба, кажутся уже гораздо более значимыми. Поэтому за светящейся точкой на небе не всегда можно найти настоящую звезду – многие из них давно окончили свой жизненный цикл. Точно так же многие новые космические объекты в тысячах световых лет от Земли пока ещё не видны с её поверхности.

Подведём итог – звёзды синтезируют в своём ядре всё более и более тяжёлые химические элементы, а выделяющуюся в процессе энергию выбрасывают наружу в виде излучения. Затем получившийся свет преодолевает космические расстояния и считывается глазом ближайшего землянина, который и называет это «свечением». Теперь вы знаете и можете подробно рассказать о том, почему светят звёзды.

Источник