Мир звёзд

Звезды — это массивные газовые шары, излучающие свет, расположенные очень далеко от нашей планеты. Поэтому они кажутся нам на чёрном ночном небе лишь мерцающими точками. Невооружённым глазом люди могут увидеть примерно 6 тысяч звёзд, а в бинокль или телескоп ― гораздо больше.

Учёным известны многие и многие миллиарды звёзд. Звёзды часто называют главными телами Вселенной, поскольку в них заключена основная масса светящегося вещества в природе. Яркость звезды зависит не только от мощности её свечения, но и от степени её удалённости от Земли.

К примеру, если зажечь ночью свечку, то она будет светить ярко и освещать всё вокруг вас, но стоит отойти от неё на 5-10 метров, и её свечения уже будет недостаточно, её яркость снизится. Иными словами, вы заметили разницу в яркости, хотя при этом пламя свечки все время оставалось одинаковым.

Все звезды на ночном небе сияют, но ни одна не сияет так ярко, как Сириус. Сириус является самой яркой звездой нашего неба после Солнца. Эта звезда находится в созвездии Большого Пса, поэтому очень часто её называют «Пёсья звезда». В Древней Греции считалось, что с появлением Сириуса в первые минуты рассвета начиналась самая жаркая часть лета ― сезон «собачьих дней».

Самые яркие звёзды испускают в 100 тыс. раз больше тепла и света, чем Солнце. Но известны и такие звёзды, которые светят в миллион раз слабее.

Ближайшая к нам звезда — это Солнце. А ближайшей к Солнцу звездой является Проксима Центавра. Её масса также примерно в 7 раз меньше массы Солнца.

Познакомимся с самой близкой к нам звездой.

Солнце — одна из звёзд нашей Галактики (Млечный Путь) и единственная звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. Масса Солнца в 750 раз превышает массу всех движущихся вокруг него планет.

На небе солнце выглядит почти таким же, как полная Луна, однако на самом деле его диаметр примерно в 400 раз больше диаметра Луны и в 109 раз больше диаметра Земли.

Но существуют гораздо большие звезды, чей диаметр почти достиг бы орбиты Сатурна, если бы звезда была помещена внутрь Солнечной системы.

Гравитация на поверхности Солнца в 28 раз превышает гравитацию Земли. Это означает, что если человек на Земле весит 60 кг, то на Солнце он станет весить 1680 кг.

Солнце — магнитоактивная звезда. Она обладает сильным магнитным полем, напряжённость которого называется солнечной активностью. В результате солнечной активности на самом Солнце появляются солнечные пятна, солнечные вспышки и т. д. А на Земле солнечная активность вызывает полярные сияния в высоких и средних широтах и геомагнитные бури.

Излучение Солнца — основной источник энергии на Земле.

В районах, которые в среднем за год получают мало солнечного света, устанавливается низкая температура, сезон роста растений — короткий. Зелёные растения не могут существовать без солнечного света. Поэтому в этих районах мало живых организмов.

Все звёзды со временем угасают. Это происходит, когда термоядерное топливо истощается, недра звезды начинают охлаждаться и не могут противостоять гравитационному сжатию.

Звезда такой массы, как Солнце, должна существовать в общей сложности примерно 10 млрд лет. Таким образом, сейчас Солнце находится в середине своего жизненного цикла.

Хотя наше светило и выглядит как горящий огненный шар, на самом деле имеет внутреннюю структуру, поделённую на слои. Внутреннее строение Солнца можно условно разделить на три зоны по характеру процессов, которые связаны с выделением и передачей энергии.

Центральная часть Солнца, в которой идут термоядерные реакции, называется солнечным ядром. Над ядром находится зона лучистого переноса. В ней происходит перенос энергии от ядра к более высоким слоям. При этом слои не меняются своими местами, а энергия, излучённая нижним слоем, поглощается верхним.

В последней трети радиуса Солнца находится конвективная зона. В ней передача энергии осуществляется посредством конвекции (то есть перемешиванием). Конвективная зона простирается практически до самой видимой поверхности Солнца — атмосферы. Атмосфера солнца представлена фотосферой, которая представляет собой видимую с Земли «настоящую солнечную поверхность», хромосферой ― цветной сферой, имеющей красный цвет, и солнечной короной.

Несмотря на высокую температуру, корона видна невооружённым глазом только во время полного солнечного затмения.

Возникает солнечное затмение из-за того, что Луна закрывает (затмевает) полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле. Солнечное затмение возможно только в новолуния, когда сторона Луны, обращённая к Земле, не освещена и сама Луна не видна.

Если Солнце находится от Земли на расстоянии 150 млн км, то до других звёзд от нашей планеты — триллионы километров!

Мир звёзд необычайно разнообразен. Они различаются между собой по размерам, цвету, яркости, температуре и многим другим признакам. Все звёзды образуются из газово-пылевой среды (главным образом из водорода и гелия).

По размерам звёзды подразделяют на сверхгиганты, гиганты и карлики.

Сверхгиганты ― самые большие звёзды, они в сотни раз больше Солнца.

Например, если сравнить звезду Бетельгейзе с нашим Солнцем, то окажется что диаметр звезды больше Солнца в 1000 раз. А масса больше массы Солнца в 17 раз и в 300 миллионов раз больше по объёму.

Внутри этого сверхгиганта могло бы поместиться более миллиона таких звёзд, как Солнце. Бетельгейзе испускает струи газа, длина которых в шесть раз превышает размер самой звезды. Хотя Бетельгейзе ― звезда молодая, она уже практически расходовала топливный запас и подошла к завершению своего эволюционного развития.

Звёзды, которые в десятки раз больше Солнца, называют гигантами. Капелла — жёлтый гигант — это двойная звезда — система из двух гравитационно связанных звёзд, обращающихся по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс. Двойные звёзды — весьма распространённые объекты. Примерно половина всех звёзд нашей Галактики принадлежит к двойным системам.

Само Солнце и подобные ему, а также меньшие по размерам звёзды называют карликами. По цвету различают белые, голубые, жёлтые, красные звёзды. Наше Солнце считается жёлтым карликом.

Очень интересны белые карлики — звёзды размером с нашу планету. Белые карлики имеют большую массу (порядка солнечной) и малый радиус (радиус Земли). Удивительна плотность их вещества. Одна чайная ложка вещества подобной звезды весила бы на Земле несколько тонн.

Самый известный белый карлик — это Сириус Б. Его ещё называют звездой-спутником Сириуса. Так как эта звезда находится в непосредственной близости от звезды Сириус, поэтому и была открыта раньше всех.

А ближайший белый карлик к Солнцу — это звезда ван Маанена, которая представляет собой тусклый объект, находящийся всего в 14,4 световых лет от Солнца. Она расположена в центре созвездия Рыб.

Люди с древних времён наблюдали за звёздным небом. Оно помогало предсказывать наступление сезонов года, ориентироваться в дальних путешествиях, вести отсчёт времени.

Уже тогда люди обратили внимание, что звёзды образуют на небе какие-то группы, скопления, фигуры. Такие фигуры из ярких звёзд назвали созвездиями.

Звёзды, видимые на небесной сфере на небольших угловых расстояниях друг от друга, в трёхмерном пространстве могут быть расположены очень далеко друг от друга. Таким образом, в одном созвездии могут быть и очень близкие, и очень далёкие от Земли звёзды, никак друг с другом не связанные.

Но в древние времена люди видели во взаимном расположении звёзд некоторую систему и группировали их в соответствии с ней в созвездия. В течение истории наблюдатели выделяли различное число созвездий и их очертания, а происхождение названий некоторых древних созвездий так и не выяснено до конца.

Всё небо разделено на 88 созвездий. И только 48 из них являются древними, их названия и звёзды (но не изображения) были включены в каталог «Альмагест» Клавдия Птолемея.

Названия очень многих созвездий пришли к нам из Древней Греции. Они связаны с реальными или вымышленными животными, героями греческих мифов, а также с названиями предметов, очертания которых образуют яркие звёзды созвездий.

Названия, введённые в Новое время, связывались с путешествиями и развитием техники.

Всем известное созвездие Большая Медведица является одним из наибольших созвездий по площади, третье после Гидры и Девы.

Это созвездие северного полушария неба. Семь его звёзд составляют фигуру, напоминающую ковш с ручкой.

По двум крайним звёздам этой фигуры (α и β) можно найти Полярную звезду.

Поэтому это созвездие использовалось ещё древними греками для навигации.

«Почему созвездие называется Большая Медведица, если оно похоже на ковш?» ― спросите вы.

Ковш ― это только основная часть Большой Медведицы и её хвост. А ещё есть лапы и голова. Просто эти звезды менее яркие и при городской засветке их увидеть сложнее. Здесь сказалась и греческая мифология. Изучить её вы можете самостоятельно.

Недалеко от созвездия Большой Медведицы можно обнаружить и созвездие Малой Медведицы. Ориентиром для поиска обычно служит Большая Медведица. Проведя взором линию через два крайних светила её ковша, и отмерив вверх пять расстояний между ними, можно обнаружить Полярную звезду, которая служит началом «ручки» другого, меньшего по размерам «черпачка». Это и будет Малая Медведица. Она менее яркая, чем Большая, но все равно чётко выражена на небосводе и легко отличима от других созвездий.

Вот и подошёл к концу наш урок, посвящённый изучению мира звёзд. Сегодня вы подробнее познакомились с самой ближней звездой к Земле ― Солнцем. Узнали о самых ярких и больших звёздах. Также сегодня на уроке вы узнали, что звёзды образуют на небе группы, которые с ещё с древних времён называют созвездиями.