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

От чего умер Ленин? От чего умер Ленин?

На момент смерти Ленину было всего 53 года. На здоровье он никогда не жаловался

Дилетант
Дикая и загадочная: что стало с Антарктидой за 200 лет Дикая и загадочная: что стало с Антарктидой за 200 лет

Что вы знаете про пятый по величине континент нашей планеты

Популярная механика
Великое переселение лошадей Великое переселение лошадей

Эту историю я обнаружил, изучая подшивку журнала «Нива» за 1901 год

Наука и жизнь
Короли неба Короли неба

Реактивный моделизм не зря называют королевским видом спорта

Популярная механика
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
Королева против: самые громкие скандалы Елизаветы II с членами семьи Королева против: самые громкие скандалы Елизаветы II с членами семьи

Отношения внутри королевской семьи никогда не были простыми

Cosmopolitan
Что мы знаем о внеземных жителях 130 лет спустя? Что мы знаем о внеземных жителях 130 лет спустя?

Как мечтали в прошлом о жизни на других планетах, и как о ней рассуждают сейчас?

Наука и жизнь
Как устроены современные наручные часы: репетир, турбийон, вечный календарь и другие навороты Как устроены современные наручные часы: репетир, турбийон, вечный календарь и другие навороты

Отправляясь в часовой салон, прихвати с собой нашу шпаргалку

Maxim
Щепотка имбиря Щепотка имбиря

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

Наука и жизнь
У российского мужского фигурного катания (наконец-то!) появилась надежда на золото Олимпиады У российского мужского фигурного катания (наконец-то!) появилась надежда на золото Олимпиады

Дмитрий Алиев бросил лыжный спорт, и теперь его называют нео-Плющенко

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

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
Загадочный мозг сохранился, пролежав в земле тысячи лет Загадочный мозг сохранился, пролежав в земле тысячи лет

Исследователи нашли древний скелет повешенного, мозг которого сохранился

Популярная механика
Путь на Олимп Путь на Олимп

Как возродилась древняя традиция Олимпийских игр

Вокруг света
Война и клир: чем вера в Бога отличается от фанатизма — объясняет протодиакон РПЦ Война и клир: чем вера в Бога отличается от фанатизма — объясняет протодиакон РПЦ

Как отделить добро от кулаков, а веру — от фанатизма

Esquire
Императорский паланкин Императорский паланкин

Работы художника Яня Либэня стали эталоном придворного портретного искусства

Дилетант
Холод против гаджета: почему смартфоны отключаются зимой Холод против гаджета: почему смартфоны отключаются зимой

Почему на морозе даже полностью заряженное устройство разряжается и выключается?

Популярная механика
Такси на конной тяге Такси на конной тяге

История городского транспорта России XIX-XX века

Дилетант
Дмитрию Маликову - 50! Любопытные факты о нем, которых ты точно не знала Дмитрию Маликову - 50! Любопытные факты о нем, которых ты точно не знала

Вспоминаем интересные моменты биографии Дмитрия Маликова

Cosmopolitan
«Принципиальный жесткий мужик»: чем известен новый премьер Михаил Мишустин «Принципиальный жесткий мужик»: чем известен новый премьер Михаил Мишустин

Что говорят про нового премьера Михаила Мишустина его бывшие и нынешние коллеги?

Forbes
15 мыслей Яна Яновского 15 мыслей Яна Яновского

Инвестбанкир Ян Яновский — о завещании и счастье

GQ
Как приготовить идеальные мидии: замороженные и очищенные или в раковинах Как приготовить идеальные мидии: замороженные и очищенные или в раковинах

Когда хочется морепродуктов, а начальник не отпускает к побережью

Playboy
Как изменились Райдер, Сарандон и другие звезды фильма «Маленькие женщины» Как изменились Райдер, Сарандон и другие звезды фильма «Маленькие женщины»

Как изменились актрисы «Маленьких женщин» спустя четверть века

Cosmopolitan
Пятое поколение Toyota RAV4. Ахиллесова пята идеального кроссовера Пятое поколение Toyota RAV4. Ахиллесова пята идеального кроссовера

Новый Toyota RAV4 – долгожданная и самая громкая премьера прошедшего года

4x4 Club
Мария Москвина: Изголовье из травы. Отрывок из книги Мария Москвина: Изголовье из травы. Отрывок из книги

В своей новой книге Мария Москвина рассказала о путешествии в Японию

СНОБ
Единственные и неповторимые Единственные и неповторимые

Гонки электромобилей – чемпионат для современного автоспорта уникальный

Популярная механика
Мария Куликова: «Ваня раньше был уверен, что его мама — врач» Мария Куликова: «Ваня раньше был уверен, что его мама — врач»

Никогда не жалуюсь и воспринимаю как дар все, что со мной происходит

Караван историй
Сила слова Сила слова

Некоторым нужно меньше минуты, чтобы прочитать стандартную страницу текста

Вокруг света
ЭКО: непорочное зачатие и победа над бесплодием ЭКО: непорочное зачатие и победа над бесплодием

Открытие, которое сделало счастливыми многих людей и подарило тысячи жизней

СНОБ
Зверское противостояние Зверское противостояние

Зоопарки Берлина как зеркало холодной войны

Forbes
Всему свое место Всему свое место

Как организовать пространство маленькой прихожей

Лиза
Открыть в приложении