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

Большие амурские наводнения Большие амурские наводнения

Трижды за последние десять лет на Амуре происходили очень большие наводнения

Наука и жизнь
«Я иногда езжу по-тихому». Дмитрий Медведев — о ПДД, машинах и дорогах «Я иногда езжу по-тихому». Дмитрий Медведев — о ПДД, машинах и дорогах

События, которыми запомнился автомобилистам Дмитрий Медведев

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

Со смертью Эйнштейна мир стал другим

Наука и жизнь
Они мне не нравятся. О крушении родительских надежд Они мне не нравятся. О крушении родительских надежд

Поздние и любимые дети вдруг перестают радовать отца, который воспитывал их

СНОБ
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Ярослав Смеляков Ярослав Смеляков

Смеляков (1913–1972) был, безусловно, настоящим поэтом

Дилетант
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
Древние хищники московской подземки: что скрывается в метро Древние хищники московской подземки: что скрывается в метро

Доисторические хищники, современники динозавров и другие существа в метро

Популярная механика
Тайны замка Во Тайны замка Во

Приютские девочки уже расселись, каждая на своё место

Наука и жизнь
Каршеринг, такси, электробусы. Автомобилистов высадят из машин Каршеринг, такси, электробусы. Автомобилистов высадят из машин

Как московские власти планируют снизить количество личных автомобилей на дорогах

РБК
Что общего между гвоздём и Парижем? Что общего между гвоздём и Парижем?

Откуда появились выражение «гвоздя не хватило»?

Наука и жизнь
Это моя территория Это моя территория

Какие бывают личные границы и как их правильно выстраивать

Лиза
Физика с разоблачением Физика с разоблачением

Опыты и фокусы: проверяем физику через 130 лет

Наука и жизнь
Тюнинг по-японски Тюнинг по-японски

Японский архитектор и его российские коллеги преобразили загородный дом

SALON-Interior
Месть пиратки Жанны Месть пиратки Жанны

За что и кому мстила предводительница пиратов?

Вокруг света
Танцуют все! Танцуют все!

Попасть на сказочный бал просто, и фея не нужна

Лиза
Сокровища Урарту Сокровища Урарту

Четыре сокровища древнего Урарту

Вокруг света
Укрощение боли Укрощение боли

Простые упражнения для улучшения самочувствия

Psychologies
Тайный дар. На что были потрачены $320 млн пожертвований топ-менеджера Facebook Тайный дар. На что были потрачены $320 млн пожертвований топ-менеджера Facebook

Пожертвования операционного директора Facebook Шерил Сэндберг не прозрачны

Forbes
Самоочищающися туалеты и умные поилки. Как технологии заботятся о наших питомцах Самоочищающися туалеты и умные поилки. Как технологии заботятся о наших питомцах

Куда собакам и кошкам без хайтека

Forbes
Тебя уволили? 5 советов, как действовать в этой ситуации (без паники) Тебя уволили? 5 советов, как действовать в этой ситуации (без паники)

Пять шагов, которые нужно предпринять в случае увольнения

Playboy
Лестница в небо Лестница в небо

Разговор с одним из тех, кто взглянул смерти в глаза

GQ
Марафон желаний Марафон желаний

Музыкант и актриса Даша Чаруша стала режиссером

Собака.ru
Безоперационная ринопластика: правда о «новом носе» от пластического хирурга Безоперационная ринопластика: правда о «новом носе» от пластического хирурга

Возможно ли изменить размер и форму носа, не ложась под хирургический нож?

Cosmopolitan
Персональная программа тренировок: как её составить и лучшие упражнения Персональная программа тренировок: как её составить и лучшие упражнения

Как правильно составить план индивидуальных занятий с инструктором

Cosmopolitan
Как Haval российский рынок завоёвывает Как Haval российский рынок завоёвывает

Когда Haval выходил на наш рынок, многие откровенно смеялись

4x4 Club
Жиросжигающая тренировка: мощный удар по лишним кг Жиросжигающая тренировка: мощный удар по лишним кг

Узнай, какую программу тренировок стоит выбрать дома или в зале

Cosmopolitan
Не бойся, я с тобой! Не бойся, я с тобой!

Ольга Бочкова создала профессиональную Академию детской безопасности

Домашний Очаг
Это нам по зубам! Это нам по зубам!

Стоит ли прибегать к профессиональному отбеливанию, если есть домашние способы

Лиза
Денежная машина для дочери президента: как создала бизнес богатейшая женщина Африки и гражданка России Изабель душ Сантуш Денежная машина для дочери президента: как создала бизнес богатейшая женщина Африки и гражданка России Изабель душ Сантуш

Богатейшая женщина Африки Изабель душ Сантуш создала бизнес-империю

Forbes
Открыть в приложении