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

Магнитная. Тайны космических всплесков Магнитная. Тайны космических всплесков

Магнетары — нейтронные звезды, помогающие раскрыть загадки космоса

Наука и жизнь
Грюнвальдские мечи польских королей Грюнвальдские мечи польских королей

Грюнвальдская битва и пропавшие королевские регалии

Дилетант
Единитная, удивная, разъятная… Единитная, удивная, разъятная…

Кто придумал знаки препинания и зачем они нужны

Наука и жизнь
Ну что ж ты страшная такая Ну что ж ты страшная такая

В инстаграме как на войне

Tatler
Щепотка имбиря Щепотка имбиря

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

Наука и жизнь
Человек с винтом. Как Игорь Сикорский вертолет изобретал Человек с винтом. Как Игорь Сикорский вертолет изобретал

Игорь Сикорский — отец вертолета и других отличных летающих штук

Maxim
Эйнштейн против Бора. Квантовая механика Эйнштейн против Бора. Квантовая механика

Со смертью Эйнштейна мир стал другим

Наука и жизнь
Как рассчитать КБЖУ – норма и формулы расчёта Как рассчитать КБЖУ – норма и формулы расчёта

Здоровое питание – это основа правильного образа жизни

Cosmopolitan
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
От коммуны до пустыни: побег в Бордо на новой Skoda От коммуны до пустыни: побег в Бордо на новой Skoda

Тест-драйв обновленного Skoda Superb по Аквитании

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

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
В поисках обхода «особого пути». Чем запомнятся уходящие 2010-е В поисках обхода «особого пути». Чем запомнятся уходящие 2010-е

Поставит ли история уходящему десятилетию больше «лайков» или «дислайков»

СНОБ
Невидимый остров Невидимый остров

Куда только не занесет нас, друзья мои, Муза Дальних Странствий

Вокруг света
Как Джон Майер стал одним из самых влиятельных часовых коллекционеров Как Джон Майер стал одним из самых влиятельных часовых коллекционеров

Бизнесмены, музыканты, актеры хотят носить такие же часы, как у Джона Майера

GQ
160 лет почти свободы 160 лет почти свободы

9 заблуждений и фактов о крепостном праве

Вокруг света
Реинкарнация или совпадение: история близнецов Дженнифер и Джиллиан Реинкарнация или совпадение: история близнецов Дженнифер и Джиллиан

Существует ли реинкарнация?

Cosmopolitan
Для одних Кастильская, а для других — Католичка Для одних Кастильская, а для других — Католичка

Изабелла почитается как величайшая правительница в истории Испании

Дилетант
5 главных вещей, которые работодатели скрывают от соискателей 5 главных вещей, которые работодатели скрывают от соискателей

Поверь, не только ищущие работу врут о себе в резюме

Playboy
От скальпеля до киберножа: как изменилось лечение рака печени и поджелудочной железы в России за 30 лет. Рассказывают хирурги-онкологи из государственного онкоцентра и частной клиники От скальпеля до киберножа: как изменилось лечение рака печени и поджелудочной железы в России за 30 лет. Рассказывают хирурги-онкологи из государственного онкоцентра и частной клиники

Хирурги-онкологи рассказывают о раке печени и поджелудочной железы

СНОБ
Эмоциональный интеллект Эмоциональный интеллект

Хочешь научиться читать мысли окружающих?

Лиза
Все могло быть иначе: Егор Гайдар и история российских реформ Все могло быть иначе: Егор Гайдар и история российских реформ

Амбициозность гайдаровской программы и трудности, с которыми она столкнулась

Forbes
«Лолита». Опера. Мариинский. Премьера. Что это будет? Знакомьтесь, в главной партии — Пелагея Куренная «Лолита». Опера. Мариинский. Премьера. Что это будет? Знакомьтесь, в главной партии — Пелагея Куренная

В судьбе солистки Мариинки Пелагеи Куренной не обошлось без феи-крестной

Собака.ru
15 мыслей Яна Яновского 15 мыслей Яна Яновского

Инвестбанкир Ян Яновский — о завещании и счастье

GQ
Взятки, ВИЧ и «дорогие белые»: как россиянин строит бизнес в Африке Взятки, ВИЧ и «дорогие белые»: как россиянин строит бизнес в Африке

Как россиянин развивает микрофинансовую организацию в Кении

Forbes
Единственные и неповторимые Единственные и неповторимые

Гонки электромобилей – чемпионат для современного автоспорта уникальный

Популярная механика
Итоги десятилетия: выхода нет. Почему нынешний российский режим ждет печальная судьба Итоги десятилетия: выхода нет. Почему нынешний российский режим ждет печальная судьба

Десять лет назад в России был другой президент и Твиттер был новинкой

СНОБ
История болезни: двойная мораль История болезни: двойная мораль

Коммунистические вожди не доверяли своё здоровье отечественным медикам

Дилетант
Аллергия на холод Аллергия на холод

Что это за реакция и как с ней бороться?

Лиза
Чем опасны массовые вымирания Чем опасны массовые вымирания

Последствия массовых вымираний непредсказуемы

Популярная механика
8 самых красивых взлетно-посадочных полос в мире 8 самых красивых взлетно-посадочных полос в мире

Восемь аэропортов, посадка в которых подарит потрясающие виды в иллюминаторе

Forbes
Открыть в приложении