Какие внутренние процессы заставляют звёзды излучать свет?

Наука и жизньНаука

Почему светят звёзды?

Павел Амнуэль

0:00 /
1135.968
Выброс вещества солнечной короной.

Читая о загадочных природных явлениях, часто встречаю фразу: «Наука не в состоянии этого объяснить». Так и вижу учёного, качающего головой и печально разводящего руками. Наука действительно многого не объясняет. Но любители таинственного, удивительного и не объяснимого наукой обычно «забывают» вставлять в свои откровения коротенькое слово «пока». Наука пока не может объяснить, из чего состоит, например, тёмное вещество и что представляет собой загадочная тёмная энергия, разгоняющая нашу Вселенную. Подавляющую же часть того, что современная наука знает сегодня, когда-то — сто, двести, а может, всего десять лет назад — учёные объяснить не могли. Очень долго, например, никто не мог ответить на простой, казалось бы, вопрос: почему светят звёзды? А ведь не будь Солнца — ближайшей к нам звезды, жизнь на Земле была бы невозможна.

К счастью, Солнце и звёзды существуют. Они представляют собой раскалённые плазменные шары самых разных масс, размеров и цветов. Сейчас это всем известный и никем не подвергаемый сомнению научный факт. Но ещё двести лет назад никто, и великие физики в том числе, не мог сказать, что представляют собой эти точечки на ночном небе и почему они такие разные? Почему одни звёзды яркие (Сириус, Вега), а другие едва видны в телескоп? Почему одни жёлтые, другие белые, а есть ещё оранжевые, красные и даже зелёные? И главное: почему звёзды светят? Любой обыватель мог сказать: «Наука бессильна!». Он не добавлял слово «пока», будучи уверен, что звёзды — это все знают! — фонарики, пришпиленные к твёрдому небесному своду, а светят потому, что Бог вложил в них такое свойство!

Размеры звёзд зависят от их массы и возраста. На рисунке изображены сравнительные размеры Солнца, красного карлика, в 12 раз менее массивного, чем Солнце, молодого голубого сверхгиганта в 150 раз массивнее Солнца и старой звезды — красного сверхгиганта, масса которого в 5 раз больше солнечной.

Понадобились столетия, пока учёные, пользуясь научными методами, не только нашли ответы на эти вопросы, но и задали новые вопросы, а потом ответили и на них. Любой научный ответ приводит к новому вопросу и никогда не становится ответом окончательным. Так развивается наука.

К XIX веку ответ на вопрос, что же такое звёзды и почему они светят, ещё не был найден. Но огромная разница с предшествовавшими временами заключалась в том, что уже сформировалась наука, которая, встретившись с загадкой природы, разгадывала её научными методами. Наука в исследовании звёзд началась, когда звёзды «отлепили» от небесного свода, а сам свод «растворился» и стал необозримо огромным внеземным пространством. Помните у М. В. Ломоносова: «Открылась бездна звезд полна; Звездам числа нет, бездне дна»? Это XVIII век. А ведь веком раньше замечательный астроном Иоганн Кеплер (1571—1630) всё ещё считал небо твердью, а звёзды — светящимися линзочками.

Научный метод требовал, прежде всего, наблюдательных знаний: чтобы ответить на вопрос «почему?», нужно было сначала выяснить, сколько энергии звёзды излучают? Ведь если энергии требуется немного, то ответ один, а если много, то другой. А чтобы ответить на этот вопрос, нужно было определить расстояние до звёзд.

В 1838 году немецкий математик и астроном Фридрих Бессель (1784—1846) первым достоверно определил расстояние до довольно слабой звёздочки 61 Лебедя, которая описывала за год на небе довольно большую окружность. Бессель предположил, что на самом деле звезда не движется, а наблюдаемая окружность — отражение движения Земли по её орбите вокруг Солнца. Чем ближе звезда, тем больше окружность, которую она описывает на небе. Измерив угловой размер окружности, описываемой 61 Лебедя, и зная диаметр земной орбиты, Бессель рассчитал расстояние до звезды. Оказалось, 61 Лебедя находится от нас на огромном расстоянии — 10,3 светового года (современное значение 11,4 с. г.). Свету нужно более 10 лет, чтобы пройти этот путь! Так в астрономию пришёл ставший широко известным метод определения звёздных расстояний по параллаксу.

1. Точка обзора Земля (декабрь); 2. Точка обзора Земля (июнь); 3. Солнце; 4. Орбита Земли; 5. Угол параллакса; 6. "Ближайшая" звезда; 7. "Удалённые" звезды; 8. Объект. Годичным параллаксом называют угол, на который смещается звезда в течение полугода из-за того, что Земля движется по орбите вокруг Солнца. Зная этот угол и расстояние от Земли до Солнца, можно вычислить расстояние от Земли до ближайших звёзд.

В те же годы британский астроном Томас Хендерсон (1798—1844) методом параллакса определил расстояние до самой яркой звезды на южном небе — Альфы Центавра. Оно оказалось равным 3,25 светового года (современное значение 4,36 с. г.). Значит, звёзды подобны Солнцу — такие же огромные раскалённые тела, а точками они выглядят только потому, что находятся от нас во много раз дальше Солнца.

Затем удалось измерить и сколько энергии излучают Солнце и звёзды. Энергия эта оказалась настолько огромной, что долгое время загадка звёздного излучения представлялась неразрешимой. Естественно, учёные предлагали разные гипотезы. Начали с самой простой идеи: звёзды нагреты до очень высоких температур. От температуры видимой поверхности (её называют фотосферой) зависит цвет звезды. Фотосфера Солнца нагрета до 5800 К (чтобы перевести температуру из Кельвинов в привычные нам градусы Цельсия, надо вычесть 273, таким образом, температура Солнца около 5500

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Стая товарищей Стая товарищей

Повесть о том, что значит быть собакой, и о том, что значит быть человеком

Наука и жизнь
Зачем людям деньги Зачем людям деньги

Как обучить детей финансовой грамотности и обеспечить их будущее

Robb Report
10 примет времени, изменивших наш быт 10 примет времени, изменивших наш быт

Forbes представляет 10 самых ярких примет нашего времени

Forbes
Маленькие монстры: что стало с детьми из хорроров Маленькие монстры: что стало с детьми из хорроров

Как сложились жизнь маленьких актеров, которые недавно наводили ужас на зрителей

РБК
Единитная, удивная, разъятная… Единитная, удивная, разъятная…

Кто придумал знаки препинания и зачем они нужны

Наука и жизнь
Автомобилисты нашли способ не платить штрафы. ГИБДД разводит руками Автомобилисты нашли способ не платить штрафы. ГИБДД разводит руками

В ГИБДД выписывают штрафы, которые не могут взыскать

РБК
Эйнштейн против Бора. Квантовая механика Эйнштейн против Бора. Квантовая механика

Со смертью Эйнштейна мир стал другим

Наука и жизнь
Высоко сижу Высоко сижу

Алексей Николашин оформил квартиру на самом высоком этаже в Москве-Сити

AD
Щепотка имбиря Щепотка имбиря

Имбирь сочетает в себе тонкий аромат, умеренно жгучий вкус и полезные свойства

Наука и жизнь
Империя Чаек: как построили свой бизнес сыновья генпрокурора Империя Чаек: как построили свой бизнес сыновья генпрокурора

За годы сыновья Юрия Чайки построили настоящую бизнес-империю

Forbes
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог

Широкомасштабный проект циклопических железных дорог Третьего рейха

Популярная механика
О чём пишут научно-популярные журналы мира О чём пишут научно-популярные журналы мира

Открытие Америки, спорт, климат и немного цифр: все, о чем пишут научпоп-журналы

Наука и жизнь
Мо Янь: Лягушки Мо Янь: Лягушки

Каждую неделю Илья Данишевский отбирает для Сноба самое интересное из литературы

СНОБ
Опрично-земские порядки в российской истории Опрично-земские порядки в российской истории

В чем причины и содержание очередного поражения русской демократии

Дилетант
Долговая перезагрузка. Стоит ли россиянам надеяться на обнуление кредитов Долговая перезагрузка. Стоит ли россиянам надеяться на обнуление кредитов

Решение взять кредит и перестать его обслуживать может быть успешной стратегией

СНОБ
Открытка против голода Открытка против голода

«Спасите умирающих детей Поволжья»

Дилетант
Архимандрит Кирилл Говорун: Украинского раскола больше нет Архимандрит Кирилл Говорун: Украинского раскола больше нет

О том, чего удалось добиться созданием признанной автокефальной церкви

СНОБ
Как экс-дизайнер BMW и Tesla решил конкурировать с Илоном Маском, сдавая электромобили в аренду за $379 Как экс-дизайнер BMW и Tesla решил конкурировать с Илоном Маском, сдавая электромобили в аренду за $379

Хенрик Фискер выходит на рынок электромобилей с инновационной идеей

Forbes

Некоторые болезни нельзя вылечить, но с ними можно вести нормальную жизнь

Cosmopolitan
Десять прорывов за десять лет. Как 2010-е годы изменили науку Десять прорывов за десять лет. Как 2010-е годы изменили науку

Десять самых важных научных свершений, которыми отмечено минувшее десятилетие

СНОБ
Творческий путь Айзека Азимова: 100 лет знаменитому фантасту Творческий путь Айзека Азимова: 100 лет знаменитому фантасту

О жизни и ключевых работах писателя Айзека Азимова

Популярная механика
Путешествие на Венеру: как исследовали самую яркую планету Путешествие на Венеру: как исследовали самую яркую планету

Венера – самая заметная и яркая обитательница земного неба после Солнца и Луны

Популярная механика
Что скрыто в сыворотках? Что скрыто в сыворотках?

10 самых популярных вопросов о сыворотках для лица

Лиза
Поправки Путина погоду не меняют Поправки Путина погоду не меняют

Есть ли реальный смысл в изменении Конституции

Русский репортер
Битвы за альфу: как мужские движения представляют себе женщин Битвы за альфу: как мужские движения представляют себе женщин

«Женщина. Учебник для мужчин»: почему эту популярную книгу точно не стоит читать

Cosmopolitan
Почему нарциссы постоянно меняют правила Почему нарциссы постоянно меняют правила

Нарцисс использует все средства, чтобы контролировать окружающих

Psychologies
10 самых неловких моментов премии «Оскар» 10 самых неловких моментов премии «Оскар»

Несмотря на внешний лоск, здесь случаются конфузы. И почти все становятся мемами

РБК
Смотреть подано: 10 крутых фильмов 2019 года Смотреть подано: 10 крутых фильмов 2019 года

Любите ли вы кино, как любим его мы?

Популярная механика
Жизнь с диабетом: психологические особенности Жизнь с диабетом: психологические особенности

Диабет влияет не только на физическое, но и на душевное состояние

Psychologies
Открыть в приложении