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

Судоходная Арктика Судоходная Арктика

Беспрецедентное по масштабам строительство судов ледового класса в России

Популярная механика
П — приоритеты: как понять, что для нас главное П — приоритеты: как понять, что для нас главное

Что стоит для нас на первом месте?

Psychologies
Эйнштейн против Бора. Квантовая механика Эйнштейн против Бора. Квантовая механика

Со смертью Эйнштейна мир стал другим

Наука и жизнь
Убедительные люди Убедительные люди

Как малоизвестная компания стала владельцем первоклассных бизнес-центров

Forbes
Тайны замка Во Тайны замка Во

Приютские девочки уже расселись, каждая на своё место

Наука и жизнь
7 болезней, повышающих риск развития синдрома Альцгеймера 7 болезней, повышающих риск развития синдрома Альцгеймера

Ученые до сих пор не могут назвать точные факторы развития заболевания

Популярная механика
10 примет времени, изменивших наш быт 10 примет времени, изменивших наш быт

Forbes представляет 10 самых ярких примет нашего времени

Forbes
Биореактор внутри нас: как микробиота может управлять метаболизмом хозяина Биореактор внутри нас: как микробиота может управлять метаболизмом хозяина

Микробиота необходима для нормальной жизнедеятельности организма

Популярная механика
Что общего между гвоздём и Парижем? Что общего между гвоздём и Парижем?

Откуда появились выражение «гвоздя не хватило»?

Наука и жизнь
Что вам нужно знать о ювелире Алане Крокетти Что вам нужно знать о ювелире Алане Крокетти

Мне хочется верить, что мои украшения – больше, чем дань сиюминутной моде

GQ
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Как и на что будут жить принц Гарри и Меган Маркл после отказа от титулов Как и на что будут жить принц Гарри и Меган Маркл после отказа от титулов

Мало кто пишет о том, чем в дальнейшем будут заниматься Меган и Гарри

Cosmopolitan
Свет и блеск Достоевского Свет и блеск Достоевского

Тернистый путь, пройденный Фёдором Михайловичем Достоевским

Наука и жизнь
Рыжебородый против Льва Рыжебородый против Льва

XII век — период расцвета рыцарства, грандиозных походов и великолепных турниров

Дилетант
Чистое дыхание авиации Чистое дыхание авиации

Первые регулярные рейсы электросамолеты могут совершить в ближайшие годы

Популярная механика
Туризм после «Томаса Кука» Туризм после «Томаса Кука»

Куда ехать, чего ждать?

Огонёк
Алюминиевый век Алюминиевый век

История учит нас, что человечество достигло настоящей цивилизации

Наука и жизнь
Единственные и неповторимые Единственные и неповторимые

Гонки электромобилей – чемпионат для современного автоспорта уникальный

Популярная механика
История изобретения противозачаточных таблеток, или как женщины получили свободу выбора: фрагмент книги Джонатана Эйга История изобретения противозачаточных таблеток, или как женщины получили свободу выбора: фрагмент книги Джонатана Эйга

Увлекательный рассказ об изобретении противозачаточных таблеток

Esquire
Это моя территория Это моя территория

Какие бывают личные границы и как их правильно выстраивать

Лиза
Как очистить легкие: 8 способов минимизировать последствия курения Как очистить легкие: 8 способов минимизировать последствия курения

Как очистить легкие и реально ли это сделать? Сейчас разберемся

Playboy
«Умное» всё, беспилотники «Яндекса» и телевизоры, опережающие время: какие гаджеты изменят нашу жизнь в 2020-м «Умное» всё, беспилотники «Яндекса» и телевизоры, опережающие время: какие гаджеты изменят нашу жизнь в 2020-м

Пять перспективных тенденций наступившего года — в нашей подборке

Forbes
Гений и злодейство: вышел фильм «Танец с саблями» о жизни композитора Арама Хачатуряна Гений и злодейство: вышел фильм «Танец с саблями» о жизни композитора Арама Хачатуряна

Почему сегодня вечный конфликт гения и злодейства кажется актуальным как никогда

Forbes
Лучшие документальные фильмы Netflix Лучшие документальные фильмы Netflix

Собрали для вас самые интересные работы, на которые не жалко потратить время.

GQ
«Стопроцентный технократ». Что надо знать о Михаиле Мишустине, которого Путин назначил премьером вместо Медведева «Стопроцентный технократ». Что надо знать о Михаиле Мишустине, которого Путин назначил премьером вместо Медведева

Чем известен Михаил Мишустин

СНОБ
Не наш человек Не наш человек

Легендарная личность, тележурналист, публицист и телеведущий Владимир Познер

OK!
25 фактов об Антарктике 25 фактов об Антарктике

Самая холодная, самая ветреная и самая пустая — Антарктика

Maxim
В глубинку за миллионом В глубинку за миллионом

Поможет ли программа «Земский учитель» преодолеть дефицит педагогов в сёлах

Огонёк
Лестница в небо Лестница в небо

Разговор с одним из тех, кто взглянул смерти в глаза

GQ
Камни, которые растут Камни, которые растут

Цветные камни могут составить конкуренцию бриллиантам в инвестиционном поле

Robb Report
Открыть в приложении