Какие внутренние процессы заставляют звёзды излучать свет?

Наука и жизньНаука

Почему светят звёзды?

Павел Амнуэль

0:00 /
-18:55
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

Большие амурские наводнения Большие амурские наводнения

Трижды за последние десять лет на Амуре происходили очень большие наводнения

Наука и жизнь
Дэвид Солой: Турбулентность. Отрывок из романа Дэвид Солой: Турбулентность. Отрывок из романа

Герои книги — 12 человек с разными судьбами

СНОБ
Эйнштейн против Бора. Квантовая механика Эйнштейн против Бора. Квантовая механика

Со смертью Эйнштейна мир стал другим

Наука и жизнь
Печаль, любовь и благодарность: первый год после смерти близкого Печаль, любовь и благодарность: первый год после смерти близкого

Потеря близкого человека — тяжелый опыт

Psychologies
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Почему не надо пить витамины: мнение врача Почему не надо пить витамины: мнение врача

Здоровым людям принимать поливитамины не надо

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

Откуда появились выражение «гвоздя не хватило»?

Наука и жизнь
Зайцева гора: кровавая высота Великой Отечественной войны Зайцева гора: кровавая высота Великой Отечественной войны

Представь, что тебе вручают мину и ты тащишь ее 30 километров по бездорожью

Maxim
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
Друзья человека: владельцы собак меньше страдают от одиночества Друзья человека: владельцы собак меньше страдают от одиночества

То, что «собачникам» давно известно, снова становится темой научных исследований

Psychologies
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Хождение инноваторов по банкам: почему hi-tech компаниям легче получить кредит за границей, чем в России Хождение инноваторов по банкам: почему hi-tech компаниям легче получить кредит за границей, чем в России

«Исписали тонны бумаги, но кредита так и не получили»

Forbes
В трёх действиях В трёх действиях

Почему Московские процессы 1936–1938 годов сравнивались с игрой кошки с мышью?

Дилетант
Что нам стоит дом построить? Что нам стоит дом построить?

О том, как строятся отношения архитектора с заказчиком

AD
Малая родина Малая родина

Одним июльским днем в Тверской области выпал снег

Вокруг света
Сил моих больше нет Сил моих больше нет

Мало кому из родителей нравится повышать голос на своих детей

Лиза
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
Как убрать запах из обуви: пошаговая инструкция по борьбе с неприятностью Как убрать запах из обуви: пошаговая инструкция по борьбе с неприятностью

Как избавиться от запаха в обуви и что вызывает его появление

Playboy
Как распечатать АЗ на принтере А4 на двух листах Как распечатать АЗ на принтере А4 на двух листах

Как распечатать на принтере А4 формат АЗ или даже изображение большего размера

CHIP
10 доказанных наукой способов поднять себе настроение 10 доказанных наукой способов поднять себе настроение

Ты не можешь повлиять на цену нефти, зато есть способы поднять себе настроение

Maxim
10 секретов успешных сториз 10 секретов успешных сториз

О секретах привлечения подписчиков с помощью сториз

Cosmopolitan
6 сериалов для запойного просмотра 6 сериалов для запойного просмотра

Лучшие продолжительные телешоу, которые гарантированно скрасят наступивший 2020

Esquire
10 правил от Минздрава для того, кто готов бросить курить 10 правил от Минздрава для того, кто готов бросить курить

Попытаемся уговорить тебя бросить курить и быть бережнее со своим телом

Maxim
Светлана Строганова: «Не ужас-ужас, не малолетние преступники, а нормальные дети» Светлана Строганова: «Не ужас-ужас, не малолетние преступники, а нормальные дети»

Почему адаптация сирот почти всегда сопровождается кризисами

Русский репортер
Правила жизни Коби Брайанта Правила жизни Коби Брайанта

Баскетболист, чемпион НБА, Лос-Анджелес

Esquire
Советский автомобиль-амфибия, которую построил музыкант Советский автомобиль-амфибия, которую построил музыкант

Самая продвинутая амфибия в истории автомобиля

Maxim
Кинотеатр «Юность» Кинотеатр «Юность»

Кинокритики хвалят Тимоти Шаламе за игру, редакторы моды — за стиль

Glamour
Шеллак: что это такое и как наносить шеллак Шеллак: что это такое и как наносить шеллак

Рассказываем о том, что такое шеллак и какой маникюр с ним можно сделать

Cosmopolitan
Лариса Вербицкая: «Не хочу загадывать наперед, но ничего и не исключаю» Лариса Вербицкая: «Не хочу загадывать наперед, но ничего и не исключаю»

На старте карьеры на телевидении хрупкую блондинку называли Снежной королевой

Караван историй
10 вещей, возникших благодаря войнам 10 вещей, возникших благодаря войнам

Война, как ни странно, способна не только на разрушение, но и на созидание

Популярная механика
Открыть в приложении