Ответы на любые вопросы

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.

Расстояние до звезд

Специалисты измеряют расстояние до звезд несколькими способами в зависимости от того, насколько далеко космические тела расположены по отношению к Земле. Расстояние измеряется в световых годах и парсеках (1 парсек равен 3,26 светового года или 3х1013 км).

Измерение расстояния до ближайших звездИнтересный факт: ближайшая звезда к Земле, Проксима Центавра, находится на расстоянии около 4 световых лет. Расстояние до Солнца – примерно 8 минут, а до Луны – чуть больше 1 секунды.

Рассматривая различные объекты на Земле, мы видим их в настоящем времени, ведь свет достигает наших глаз за доли миллисекунды. В масштабах Вселенной наблюдение за объектами происходит иначе.

Свет движется со скоростью 300 000 км в секунду. Если в настоящий момент посмотреть на Проксима Центавру, то мы увидим то, что с ней происходило 4 световых года назад. В нынешнее время уже многое могло измениться.

И чем дальше звезда от Земли, тем более устаревшую информацию мы получаем. Так как звезды живут очень долго, то те объекты, что видны невооруженным глазом, наверняка все еще существуют (расстояние до них не больше нескольких тысяч световых лет).

В последние годы ученые наблюдают за звездой Бетельгейзе, которая находится на расстоянии около 600 световых лет. Светимость звезды постоянно снижается, поэтому астрономы ожидают взрыва сверхновой. Если это случится сейчас, то на Земле данное явление можно будет наблюдать примерно в 2600 годах.

Изменение видимой звездной величины Бетельгейзе

Звезды, видимые невооруженным взглядом, скорее всего, существуют, ведь они находятся на расстоянии в несколько тысяч световых лет. В масштабах звездной эволюции срок в пару тысячелетий незначительный. Более удаленные звезды уже могли погаснуть. Ученые могут лишь строить теории на основании своих исследований.

Почему мерцают звезды. Почему звезды мерцают

Звездное небо всегда завораживает. Яркие, расположенные невысоко над горизонтом, мерцают, переливаясь разными цветами. Это особенно красивое зрелище лучше наблюдать сразу после дождя и в морозные ночи, когда на горизонте мало облаков.

Мерцание звезд – удивительное зрелище. Современные звездочеты пришли к выводу, что мерцание никак не связано с изменениями, происходящими со звездами . В атмосфере существуют холодные и горячие потоки воздуха. Там, где теплые слои проходят над холодными образуются воздушные вихри, под действием которых световые лучи искривляются, и происходит изменение положения звезды.Яркость звезды меняется по той причине, что лучи света , отклоняющиеся неправильно, неравномерно концентрируются над поверхностью планеты. При этом весь звездный пейзаж постоянно смещается и изменяется из-за атмосферных явлений, к примеру, из-за ветра. Наблюдающий же за звездами оказывается то в более освещенной области, то, наоборот, в более затененной.Если вы хотите понаблюдать за мерцанием звезд, то имейте в виду, что у зенита при спокойной атмосфере можно лишь изредка обнаружить это явление. Если вы переведете свой взгляд на небесные объекты, располагающиеся ближе к горизонту, то обнаружите, что они мерцают гораздо сильнее. Это объясняется тем, что вы смотрите на звезды через более плотный слой воздуха, и, соответственно, пронизываете взглядом большее число воздушных потоков. Вы не заметите изменений цвета звезд, расположенных на высоте более 50°. Но обнаружите частое изменение цвета у звезд , находящихся ниже 35°. Очень красиво мерцает Сириус, переливаясь всеми цветами спектра, особенно в зимние месяцы, низко над горизонтом.Сильное мерцание звезд доказывает неоднородность атмосферы, что связано с различными метеорологическими явлениями. Поэтому многие думают, что мерцание связано с погодой. Часто оно набирает силу при низком атмосферном давлении, понижении температуры, увеличении влажности и т.д. Но состояние атмосферы зависит от такого большого числа различных факторов, что на данный момент не представляется возможным предсказывать погоду по мерцанию звезд.Это явление хранит свои загадки и неясности. Предполагается, что оно усиливается в сумерки. Это может быть и оптической иллюзией, и следствием необычных атмосферных изменений, которые часто происходят в это время суток. Есть мнение, что мерцание звезд обусловлено северным сиянием. Но это очень трудно объяснить, если учесть, что северное сияние находится на высоте более 100 км. Кроме того, остается загадкой, почему белые звезды мерцают меньше, чем красные.

Планеты светят ровно и спокойно, а звезды мерцают

Замечали ли вы, что звезды почти всегда светят неровно? Они дрожат, быстро-быстро вспыхивают и затухают, как пламя свечи на ветру? Это явление называется мерцанием. Звезды мерцают из-за колебаний воздуха, сквозь который проходит их свет. Поэтому чем ниже находится над горизонтом звезда, тем сильнее она мерцает. (У горизонта свет звезды проходит через большую толщу атмосферы Земли.)

Но яркие планеты — Венера и Юпитер, Сатурн и Марс — практически не мерцают! Они светят ровно и спокойно, как какой-нибудь прожектор. Это самое явное, бросающееся в глаза, отличие планет от звезд.

Почему же планеты не мерцают?

Звезды даже в телескоп представляются нам точками света, а планеты имеют заметные видимые диски. Каждая точка диска тоже мерцает, то усиливая блеск, то ослабевая. То же происходит с соседними точками. При этом если один участок диска планеты становится ярче, другой может стать слабее. В результате, складываясь, свет от всех точек диска создает постоянную яркость.

Почему падают звезды?

В августе всегда можно найти повод выбраться ночью на природу, ведь астрономы каждый год заранее напоминают о «звездопаде». На самом деле, положение звезд не изменяется в пространстве и уж тем более, огромные газовые шары не падают на поверхность Земли.

Достаточно знать, что даже самая маленькая звезда в тысячи раз больше нашей планеты. Происходит другое, не менее интересное явление:

  1. В атмосферу Земли попадают небольшие глыбы, астероиды или «болиды».
  2. Под действием гравитации они устремляются к поверхности планеты.
  3. Набирая скорость и входя в атмосферу «снаряд» сталкивается с силой трения, которая в открытом космосе отсутствует.
  4. Это явление так сильно, что голый камень, в буквальном смысле, начинает гореть.
  5. С земли наблюдатель видит, как какая-то маленькая точка несется по небосклону и падает где-то на горизонте.

Иногда до поверхности вообще ничего не долетает, но порой и приземляются небольшие куски пород. Такой сувенир может украсить любую домашнюю коллекцию. Вероятность того, что такой камушек упадет вам на голову, стремится к нулю, но не равна ему.

Учитывая общую площадь Земли и то пространство, что занимает один человек – надо чем-то прочно досадить Фортуне, чтобы испытать на себе воздействие «гостя из открытого космоса».

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.

Почему они светятся разными цветами?

Кто любит наблюдать за ночным небом, не раз замечал, что оно не просто мерцает, но еще и создает своеобразную «цветомузыку». С Земли мы видим мигание разными цветами: синим, красным, белым, желтоватым. Иногда случается, что одна и та же звезда рядом стоящим людям может «подмигивать» различными оттенками.

Эта красота достигается совпадением нескольких факторов.

Зависимость цвета звезды от ее температуры и возраста

Во-первых, сами звезды имеют различный цвет. Он зависит от интенсивности, температуры термоядерной реакции. Чем выше градус — тем ближе окрас небесного тела к белому или голубому.

Самые холодные звезды — красные. Вы можете пронаблюдать это действо смены цветов, если станете нагревать металл. В зависимости от степени накаливания он будет менять окраску от красного до белого в точке самой высокой температуры.

По температуре и цвету этих небесных светил астрономы научились определять их возраст. Век звезды конечен. Он начинается со взрыва (в этот период звезда имеет самую высокую температуру) и белое или голубое свечение.

При постепенном снижении интенсивности реакций, цвет меняется и светит сначала желтоватыми, а затем — красными оттенками в конце своего цикла. Цвет главного источника земной жизни, нашей звезды — Солнца, сейчас светло-желтый. То есть она — «дама» среднего возраста, в самом расцвете сил.

«Кривая линза» атмосферы

Во-вторых, наша атмосфера не только разнородна по плотности, но и подвижна. В ней происходят постоянные движения, перемещения слоев и различные завихрения масс воздуха. Поэтому она устраивает нам не только перебои-мигания лучей света.

Ее движущийся состав еще и рассеивает, раскладывает свечение на спектры и преломляет их. Это похоже на работу кривой линзы, причем угол кривизны в ней постоянно меняется. Получается, что мы рассматриваем разноцветные звезды на небе через большую, постоянно движущуюся «линзу».

Почему планеты не мерцают?

Но не все небесные светила загадочно мерцают нам из космоса, некоторые дают равномерное, постоянное свечение. Это планеты. Звезды мигают, а планеты нет.

Их легко отличить еще и по форме. Планеты мы видим не как точку, а как светящиеся диски, у них четкие ровные края. Считается, что планеты – это погасшие звезды и состав их не газообразный, а плотный, поэтому их контуры и не размыты, как у звезд.

Откуда тогда свет? Планеты сами не светятся, они лишь отражают лучи находящегося рядом звездного светила. В нашей системе – это Солнце. Кроме того, они расположены намного ближе к поверхности Земли. По этим двум причинам атмосферная «линза» «показывает» их нам крупнее и без мерцания.

Что такое звезды и почему они светятся. Почему светят звезды

Звезды – гигантские космические объекты в виде шаров из газа, излучающих собственный свет, в отличие от планет, спутников или астероидов, которые светятся только благодаря тому, что отражают свет звезд. Долгое время ученые не могли прийти к единому мнению,звезды излучают свет, и какие реакции в их недрах заставляют выделять столь большое количество энергии.

История изучения звезд

В древние времена люди думали, что звезды – это души людей, живые существа 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 открыл свою знаменитую таблицу, началась новая эра в изучении химических реакций – были найдены радиоактивные элементы и вскоре именно реакции радиоактивного распада назвали главной причиной излучения звезд.

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 разработал 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.

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 звездное 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.

Атмосфера и звёздное сияние

При желании наблюдать за звёздным мерцанием следует понимать, что при спокойной атмосфере у зенита это возможно только изредка. Яркость светового потока постоянно меняется. Это опять-таки связано с отклонением световых лучей, которые неравномерно концентрируются над земной поверхностью. На звёздный пейзаж влияние оказывает и ветер. При этом наблюдатель звёздной панорамы постоянно оказывается попеременно в затемнённой или освещённой области.

При наблюдении за звёздами, расположенными на высоте более 50°, изменение цвета не будет заметным. А вот звёзды, которые находятся ниже 35°, будут мерцать и менять цвет довольно часто. Очень интенсивное мерцание говорит о неоднородности атмосферы, что непосредственно связано с метеорологией. Во время наблюдения за звёздным мерцанием было замечено, что оно имеет свойство усиливаться при пониженном атмосферном давлении, температуре. Усиление мерцания можно заметить также при увеличении влажности. Однако предсказывать погоду по сцинтилляции нельзя. Состояние атмосферы зависит от большого числа различных факторов, что не позволяет делать выводы о погоде только по звёздному мерцанию. Безусловно, некоторые моменты работают, но до сих пор это явление имеет свои неясности и загадки.

Научное объяснение

Если раскрыть более подробно вопрос о том, почему звезды мерцают, то стоит отметить, что этот процесс наблюдается тогда, когда свет от звезды переходит из более плотного атмосферного слоя в менее плотный. К тому же, как было сказано выше, эти слои постоянно перемещаются относительно друг друга. Из законов физики известно, что тёплый воздух поднимается, а холодный, наоборот, опускается. Именно тогда, когда свет проходит эту границу слоёв, мы и наблюдаем мерцание.

Проходя сквозь слои воздуха, разные по плотности, свет звезд начинает мерцать, а их очертания расплываются и изображение увеличивается. При этом интенсивность излучения и, соответственно, яркость тоже меняются. Таким образом, изучая и наблюдая вышеописанные процессы, учёные поняли, почему звезды мерцают, а их мерцание различается по интенсивности. В науке такое изменение световой интенсивности называется сцинтилляцией.

Почему планеты не мерцают?

Но не все небесные светила загадочно мерцают нам из космоса, некоторые дают равномерное, постоянное свечение. Это планеты. Звезды мигают, а планеты нет.

Их легко отличить еще и по форме. Планеты мы видим не как точку, а как светящиеся диски, у них четкие ровные края. Считается, что планеты — это погасшие звезды и состав их не газообразный, а плотный, поэтому их контуры и не размыты, как у звезд.

Откуда тогда свет? Планеты сами не светятся, они лишь отражают лучи находящегося рядом звездного светила. В нашей системе — это Солнце. Кроме того, они расположены намного ближе к поверхности Земли. По этим двум причинам атмосферная «линза» «показывает» их нам крупнее и без мерцания.

Анимированные гифки падающих звёзд

Звездопад в волшебном вымышленном мире

Мальчик и девочка держат друг друга за руку и смотрят на волшебный звездопад в зелёном мире

Вот что мы называем звездопадом. Прозрачный фон

Падающие звёзды на красивом фоне голубого ночного неба

Путешествие по вселенной падающих звёзд. Это поистине гипнотизирующее зрелище

Падающая звезда над облаками в ночном небе

Золотые пятиконечные падающие звёзды на прозрачном фоне

Светловолосая девушка наблюдает за красивым звездопадом

Восхитительное небо над побережьем и множество падающих звёзд

Чёрные звёзды падают вниз. Прозрачный фон

Падающая звезда разбудила некое животное

Звёзды падают и оставляют красивый голубой шлейф после себя

Множество падающих звёзд в этой вселенной. Золотые, малиновые, голубые, фиолетовые звёздочки

Потрясающий звездопад в небе над лесом

Вы можете найти все цвета радуги в этом красивом звездопаде

Синий метеоритный дождь

Звёздный ветер на прозрачном фоне

Видеосъёмки от Discovery. Каньон и невероятно красивое небо в качестве фона для звездопада

Яркий фиолетовый дождь падающих звёзд

Пятиконечные золотые звёзды падают на чёрном фоне

Бриллиантовый звездопад, прозрачный фон

Снежинки, похожие на звёзды, падают на чёрном фоне

Я хочу дотянуться до падающей звезды

Холодные сияющие огни падают в бесконечную космическую пучину

Несколько ярких небесных тел, прозрачные облака и одна падающая звезда

Звёзды падают так быстро, как пулемёт стреляет

Множество лошадок пони наблюдает за звездопадом на фоне фиолетового неба

Маленькие голубые звёздочки падают с неба. Прозрачный фон

Одна падающая звезда падает через всё небо

Золотые искры падают вниз на чёрном фоне

Золотые звёзды падают и взрываются по пути

Падающие звёзды похожи на капли дождя

Самое красивое небо с падающими звёздами можно увидеть только в дикой природе

Падающие звёзды или снег

Небо переполнено звёздами настолько, что некоторые из них падают

Танец звёзд над поверхностью планеты Земля

Множество звёзд в ночном небе. Некоторые из них падают

Планета вращается и появляется эффект падающих звёзд

Звездопад в холодных оттенках на чёрном фоне

Звездопад над руслом реки в лесу

Звездопад в облачном небе

Белые звёзды медленно падают вниз

Звёзды кружат в небе словно снег

Влюблённая пара наблюдает за ночным небом и падающими звёздами

Огненно красная сила любви и падающие звёзды

Падающие искры на чёрном фоне

Линии электропередач, деревья, облака и падающая звезда на фоне ночного неба

Золотые звёзды бесконечно падают вниз. Прозрачный фон

Многогранные звёзды, похожие на золотые листья

Падающее сердце взрывается на фоне танцующих звёзд

Одна яркая звезда на фоне множества бледных точек

Серебряные искры и звездопад

Мигающая комета пересекает ночное небо

Звездопад не прекращается, и мальчик продолжает наслаждаться этой красотой

Шесть падающих звёзд в лунном небе

Звезды падают прямо на вас

Метеорит падает на траву рядом с рекой у гор

Чёрно-белая гифка с падающей звездой на фоне крон деревьев

Одна падающая звезда на статическом изображении

Смотри сюда! Это падающая звезда!

Ангел хватает падающую звезду

Звезда падает на землю и высвобождает колоссальную энергию

Звезда падает на парня и воспламеняется

Белые падающие искры на чёрном фоне

Звёздный дождь на другой планете

Робот и девочка сидят на холме в ожидании падающей звезды

Парень и девушка стоят перед лицом бесконечной вселенной. Их ноги находятся на прозрачном фоне

Падающая звезда, вид из космоса

Глаза появляются в темноте и звезда падает в заросли травы

Звезда падает в нижний левый угол этой анимированной картинки

Звёзды сияют своим голубым очарованием и иногда падают на Землю

Золотые пятиконечные звёзды меняют свой размер. Прозрачный фон

Поймайте пиксель с помощью падающей звезды

Множество мигающих звёзд как фон для падающей звезды

То же самое, но теперь это прямоугольная гифка

Московский планетарий

Вселенная открыта перед Вами в одном из самых необыкновенных мест – Московском Планетарии

Неважно профессиональные Вы астрономы или просто любители, здесь каждый найдет место для души. Погрузиться в космическое путешествие поможет экскурсовод, который будет на протяжении всего пути Вашим верным спутником

Вас ждут незабываемые эмоции и каждый, сможет забыть о времени, ощутить притяжение неизведанного.

Начнется все с Музея Урании. Места – посвященного истории астрономии от древности до наших дней. Здесь можно увидеть модель первого телескопа, загадать желание у большого метеорита и сфотографироваться на память рядом с Луной или Марсом.

Из музея – в Большой Звездный зал: смотреть на небесных светляков, созвездия и летящие кометы, отправиться, на космическом корабле, ко всем планетам Солнечной системы, побывать там, куда добирается только взор профессионального телескопа. Такое приключение удивит Вас больше, чем поход на фильм “Звездные войны”.

И это еще не все: после космического путешествия вы окажетесь в Парке неба, созданного по образу древнейших обсерваторий. Здесь вы найдете и Стоунхендж, и индийскую крылатую лестницу Самрат Янтра, пирамиду Хеопса, отмерите шаги по московскому меридиану. Если же Вы хотите стать настоящим покорителем космоса, познать вселенские тайны и галактические просторы, Вам – в Интерактивный музей “Лунариум”. Это место – сказочный калейдоскоп интересных экспериментов и настоящее чудо для живого воображения. Вы сможете запустить собственную ракету, услышать радиосигналы из космоса, отправить послание представителям внеземных цивилизаций и даже создать себе верного друга – инопланетянина. И только здесь каждый почувствует себя настоящим героем, спасая планету от падения метеорита. А завершить свой звездный путь Вы сможете в 4D кинотеатре. Ощущения непередаваемые: система стереопроекции, динамических кресел и спецэффектов. Изучив все секреты жизни во Вселенной, отправитесь в полет, постигать Космос.

Видео

Почему звезды светятся ночью?Почему звезды светятся ночью?Почему мы видим звезды? (Доктор Кент Ховинд)Почему мы видим звезды? (Доктор Кент Ховинд)

https://www.myjane.ru/articles/text/?id=18795

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий