لماذا تألق النجوم في السماء؟ لماذا تألق النجوم؟

رفع كل واحد منا على الأقل رأسه في ليلة هادئة غائمة ورأى على رأسه عدد لا يحصى من اليراعات الصغيرة التي تزين السماء. اعتمادًا على موقع المراقب والطقس ، قد تظهر النجوم أكبر وأصغر. ولكن ما هو النجم ولماذا يلمع؟

في العصور القديمة ، كانت هناك فرضيات لا حصر لها حول ما هي النجوم ولماذا تألق. كانت النجوم تسمى الأظافر ، والتي سمرت السماء ، والكائنات الحية ، وأرواح الناس. يمكنك سرد جميع أنواع الاختلافات لفترة طويلة جدًا. لقد حدث لقلة من الناس أن شمسنا نجمة. لم تكن الكرة الضخمة المليئة بالحرارة مرتبطة بأي شكل من الأشكال بأسلافنا مع النجوم الفضية الصغيرة.

في الواقع ، فإن الشمس هي أكثر النجوم العادية ، فهناك العديد من هذه النجوم حتى في مجرتنا. السماء المرصعة بالنجوم بأكملها هي عدد لا يحصى من نظائرها من الشمس ، والتي تقع على مسافات لا يمكن تصورها من الأرض. لقد حان ضوء بعض النجوم لنا منذ ملايين السنين. أي حتى لو حدث شيء للنجمة ، فلن نعرف عنها قريبًا.

يعتمد توهج النجم على تفاعل التوليف. تحت ضغط كتلة ضخمة ودرجة حرارة لا تصدق (حوالي 15،000،000 درجة مئوية) ، يتحول الهيدروجين إلى هيليوم. نظرًا للاختلاف في كتلة العناصر التي تم الحصول عليها ، يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة ، والتي تظهر على سطح النجم ، وهي توهج يمكن للشخص رؤيته.

لطالما سعى العلماء إلى إجابة هذا السؤال. قال الكيميائيون: العمليات الكيميائية العملاقة للاحتراق تحدث في أحشاء النجوم. استنتج الفيزيائيون فكروا واستنتجوا: "الوهم! التفاعلات الكيميائية لا يمكن أن تنتج كمية هائلة من الحرارة. النجوم تألق لمليارات السنين ، ومخزونات الوقود الكيميائي ستكون كافية لفترة طويلة جدا. "

رأي الباحثون في النشاط الإشعاعي في وجهات نظر مختلفة: "النجوم عبارة عن مخزن ضخم من العناصر المشعة". "حتى تلك الثقيلة التي هي غير معروفة على الأرض." حرارة تسوسها تغذي النجم الأبدي ". خربش النظريون الجبال من الورق وتجاهلوا: في ميزان الحرارة لاقتصاد النجوم ، لم تحقق الغايات النهايات. إن التحلل الإشعاعي ، بكل قوته ، لا يمكن أن يكون مصدرًا لمعان النجوم.

كان العالم السويدي سفانتي أرينيوس أول من قام بتسمية مصدر غير متوقع تمامًا للطاقة النجمية. وأشار إلى أن هناك عملية طبيعية يمكن أن تتحد فيها الذرات الخفيفة ، مثل الهيدروجين ، إلى ذرات أثقل: "الهيليوم عنصر مهم على المسار من الهيدروجين إلى العناصر الأثقل".

إذا ترجمنا كلمات أرينيوس إلى لغة العلم الحديث ، فستبدو هكذا: أساس ثراء الطاقة في النجوم هو تحويل نوى الهيدروجين إلى نوى هيليوم. وإذا كانت هناك في النجوم عملية تعقيد تدريجي للنواة الذرية ، فإن هذه هي الفكرة الأساسية التي يمكن بناء عليها افتراضات حول طرق منشأ جميع العناصر الكيميائية.

في عام 1928 ، حول الفيزيائيون النظريون النمساويان هوثرمان والأميركين أتكينسون فرضية أرينيوس إلى نظرية علمية. لقد أظهروا بالخطوات المتتالية التي يتم فيها تحويل الهيدروجين إلى الهيليوم ، وحسَبوا أن هذا التوليف البسيط للنواة يمكن أن يسخن الجسم السماوي لفترة طويلة جدًا. بعد كل شيء ، عندما تحول 1 زيتم إطلاق 1250 مليار هيدروجين في الهيليوم j(300 مليار سعرة حرارية) الحرارة (الشكل 15).

هذا التحول كافٍ ، على سبيل المثال ، لإعطاء الشمس الأرض بسخاء لأشعةها لعدة مليارات من السنين. تتألف الغالبية العظمى من النجوم المعروفة لنا بالفعل من الهيدروجين والهيليوم. العناصر الأخرى عليها هي مجرد مزيج صغير. إذا ساد الأكسجين والسليكون على الأرض ، فسيكون الهيدروجين والهيليوم في الفضاء هما الأكثر شيوعًا - أولهما الأخف وزناً في النظام الدوري.

ولكن يمكن إنتاج الهيليوم من الهيدروجين فقط في درجات حرارة عالية جدًا. تدخل النوى الأخف تفاعلات نووية حرارية إذا هيمنت حرارة قدرها 10 ملايين درجة على الجزء الداخلي للنجوم. بحيث يمكن أن يتحول الهيليوم إلى عناصر أثقل ، لم تعد درجة الحرارة هذه كافية.

حُسب عالم الفيزياء الفلكية هانز بيت في عام 1938: لا تتجاوز درجة الحرارة القصوى التي تكون بها أحشاء النجوم العادية 20 مليون درجة. ولكن في هذه الدرجة ، لن يتجاوز الاندماج النووي تشكيل الهيليوم.

واحد من أمرين: إما أن تكون النجوم "مصانع" غير مناسبة للعناصر الكيميائية ، وقد تشكلت بطريقة غير معروفة حتى لو كانت النجوم نفسها غير موجودة ، أو يجب أن تبحث عن نجوم خاصة فائقة الحرارة ، يتم تسخينها إلى مليارات الدرجات.

كيف ومن أي شيء تم بنائه
الجسيمات الأولية

كل نجم كرة غازية ضخمة ، مثل شمسنا. يضيء النجم لأنه يطلق كمية هائلة من الطاقة. يتم توليد هذه الطاقة كنتيجة لما يسمى بالتفاعلات النووية الحرارية.كل نجم يحتوي على العديد من العناصر الكيميائية. على سبيل المثال ، تم العثور على 60 عنصر على الأقل في الشمس. من بينها الهيدروجين والهيليوم والحديد والكالسيوم والمغنيسيوم وغيرها.

لماذا نرى الشمس صغيرة جدا؟ نعم لأنها بعيدة عنا. لماذا تبدو النجوم صغيرة جدًا؟ تذكر كيف تبدو شمسنا الضخمة صغيرة بالنسبة لنا - فقط مع كرة قدم. هذا لأنه بعيد جدًا عنا. والنجوم أبعد بكثير!

النجوم ، مثل شمسنا ، تضيء الكون من حولهم ، وتدفئهم ، والكواكب ، وتهب الحياة. لماذا يلمعون فقط في الليل؟ لا ، لا ، يلمعون أيضًا أثناء النهار ، فهم ببساطة غير مرئيين. في النهار ، تضيء شمسنا الغلاف الجوي الأزرق للكوكب بأشعةه ، ولهذا السبب يختبئ الفضاء خلف الستار ، كما كان. في الليل ، يفتح هذا الستار ونرى كل روعة الكون - النجوم والمجرات والسدم والمذنبات والعديد من عجائب الكون الأخرى.

لا تعكس النجوم الضوء ، كما تفعل الكواكب وأقمارها الصناعية ، ولكنها تنبعث منه. علاوة على ذلك ، بسلاسة وبشكل مستمر. وربما يكون السبب الوامض المرئي على الأرض هو وجود العديد من الجسيمات المجهرية الصغيرة في الفضاء ، والتي تسقط في شعاع الضوء وتقطعها.

ألمع النجم ، من وجهة نظر أبناء الأرض

من المدرسة ، نعلم أن الشمس نجمة. من كوكبنا - وهذا ، وفقا لمعايير الكون - أقل بقليل من المتوسط \u200b\u200bفي الحجم والسطوع. هناك عدد كبير من النجوم أكبر من الشمس ، لكنها أصغر بكثير.

نجمة التخرج

بدأ علماء الفلك اليونانيون القدماء في فصل الأجسام السماوية في الحجم. بمفهوم "الحجم" في ذلك الوقت والآن نعني سطوع توهج النجم ، وليس قيمته المادية.

النجوم تختلف أيضا في طول الإشعاع. وفقًا لطيف الموجة ، وهو متنوع حقًا ، يمكن لعلماء الفلك الحديث عن التركيب الكيميائي للجسم ودرجة الحرارة وحتى البعد.

يجادل العلماء

يدور الجدل حول سبب تألق النجوم منذ عقود. لا يوجد حتى الآن توافق في الآراء. من الصعب تصديق حتى علماء الفيزياء النووية أن ردود الفعل التي تحدث في جسم نجمي يمكن أن تطلق مثل هذه الكمية الهائلة من الطاقة ، ودون توقف.

مشكلة الانصهار النووي الحراري التي تحدث في النجوم قد احتلت العلماء لفترة طويلة جدا. قام علماء الفلك والفيزيائيين والكيميائيين بمحاولات لاكتشاف ما يعطي قوة دافعة لثوران الطاقة الحرارية ، المصحوب بإشعاع ساطع.

يعتقد الكيميائيون أن ضوء النجم البعيد هو نتيجة رد فعل طارد للحرارة. وينتهي مع الافراج عن كمية كبيرة من الحرارة. يزعم الفيزيائيون أن التفاعلات الكيميائية لا يمكن أن تحدث في جسم النجم. لأن لا أحد منهم قادر على الاستمرار بلا توقف لمليارات السنين.

أصبحت الإجابة على السؤال "لماذا تألق النجوم" أقرب قليلاً بعد أن فتح منديليف جدول العناصر. الآن ، بدأ النظر في التفاعلات الكيميائية بطريقة جديدة تمامًا. نتيجة للتجارب ، تم الحصول على عناصر مشعة جديدة ، وتصبح نظرية التحلل الإشعاعي الإصدار الأول في نقاش لا نهاية له حول توهج النجوم.

الفرضية الحديثة

لم يسمح ضوء النجم البعيد لـ Svante Arrhenius ، وهو عالم سويدي ، "بالنوم". في بداية القرن الماضي ، قام بتسليم فكرة الإشعاع بواسطة نجوم الحرارة ، وتطوير مفهوم أنها تتكون من التالي. المصدر الرئيسي للطاقة في الجسم من ذرات الهيدروجين النجم ، والمشاركة باستمرار في التفاعلات الكيميائية مع بعضها البعض ، تشكل الهيليوم ، وهو أثقل بكثير من سابقتها. تحدث عمليات التحول بسبب ضغط الغاز ذي الكثافة العالية ودرجة الحرارة البرية لفهمنا (15،000،000 درجة مئوية).

تمتعت هذه الفرضية من قبل العديد من العلماء. الاستنتاج كان لا لبس فيه: النجوم في سماء الليل توهج ، لأنه في الداخل هناك رد فعل التوليف والطاقة المنبعثة في هذه الحالة أكثر من كافية. أصبح من الواضح أيضًا أن مركب الهيدروجين يمكن أن يستمر لعدة مليارات من السنين على التوالي.

فلماذا تألق النجوم؟ يتم نقل الطاقة التي يتم إصدارها في القلب إلى غلاف الغاز الخارجي ويحدث الإشعاع المرئي لنا. واليوم ، يكاد العلماء على يقين من أن "مسار" الحزمة من القلب إلى القشرة يستغرق أكثر من مائة ألف عام. إلى الأرض ، فإن أشعة النجم تنطلق أيضًا لفترة كافية. إذا وصل الإشعاع الصادر عن الشمس إلى الأرض في ثماني دقائق ، فإن النجوم الأكثر إشراقًا - Proxima Centauri - في غضون خمس سنوات تقريبًا ، يمكن لبقية الضوء أن تستمر لعشرات ومئات السنين.

"لماذا" آخر

لماذا النجوم تنبعث منها ضوء واضح الآن. لماذا هو الخفقان؟ الوهج القادم من النجم هو في الواقع حتى. هذا بسبب الجاذبية ، التي تسحب الغاز المدفوع بالنجمة. وميض نجم هو خطأ غريب. ترى العين البشرية نجمة من خلال عدة طبقات من الهواء ، والتي هي في حركة ثابتة. يبدو أن شعاع نجم يمر عبر هذه الطبقات قد تومض.

نظرًا لأن الغلاف الجوي يتحرك باستمرار ، فإن التيارات الهوائية الساخنة والباردة التي تمر تحت كل حالة اضطراب أخرى. هذا يؤدي إلى انحناء شعاع الضوء. سطوع النجوم يتغير أيضا. والسبب هو تركيز الأشعة غير المتكافئ الذي يصل إلينا. صورة النجوم يتحول أيضا. سبب هذه الظاهرة يمر في الجو ، على سبيل المثال ، هبوب رياح.

النجوم الملونة

في حالة الطقس الصافي ، ترضي سماء الليل العين بألوان متعددة ساطعة. اللون البرتقالي المشبع في و Arcturus ، ولكن Antares و Betelgeuse - أحمر شاحب. سيريوس وفيغا أبيضان حليبيان ، مع صبغة زرقاء - Regulus و Spica. العمالقة الشهيرة - ألفا سنتوري وكابيلا - صفراء العصير.

لماذا تألق النجوم بشكل مختلف؟ يعتمد لون النجم على درجة حرارته الداخلية. الأكثر برودة هي الأحمر. على سطحها هو فقط 4000 درجة مئوية. مع تسخين السطح يصل إلى 30،000 درجة مئوية - تعتبر سخونة.

يقول رواد الفضاء إن النجوم في الحقيقة مضاءة بالتساوي والمشرق ، وهم يغمزون في أبناء الأرض فقط ...

إن السؤال عن سبب تألق النجوم ينتمي إلى فئة الأطفال ، ولكنه مع ذلك يحير نصف البالغين الذين نسوا الدورة الدراسية في الفيزياء وعلم الفلك ، أو فقدوا الكثير في مرحلة الطفولة.

شرح وهج النجوم

النجوم بطبيعتها عبارة عن كرات غازية ، وبالتالي ، في عملية وجودها والعمليات الكيميائية التي تحدث فيها ، فإنها تنبعث منها ضوء. على عكس القمر ، الذي يعكس ببساطة ضوء الشمس ، تتألق النجوم ، مثل شمسنا ، بمفردها. إذا تحدثنا عن شمسنا ، فهي متوسطة الحجم ونجمة في العمر. وكقاعدة عامة ، تكون تلك النجوم التي تبدو أكبر في السماء أقرب ، أما النجوم التي بالكاد تكون مرئية فهي بعيدة. لا يزال هناك ملايين من هؤلاء غير مرئي للعين المجردة على الإطلاق. قابلهم الناس عندما اخترع التلسكوب الأول.

للنجم ، رغم أنه لا يعيش ، دورته الخاصة ، لأنه في مراحل مختلفة له توهج مختلف. عندما ينتهي مسار حياتها ، تتحول تدريجياً إلى قزم أحمر. في هذه الحالة ، يكون ضوءها ، على التوالي ، ضارب إلى الحمرة ، كما لو كانت البقول ممكنة ، يبدو أن الضوء وميض ، مثل وهج المصباح المتوهج أثناء انخفاض الجهد المفاجئ في الشبكة. أجزاء معينة منه ثم قشرة ، ثم تنفجر مرة أخرى بقوة جديدة ، وتشكل بصريا مثل هذه الوميض.

سبب آخر للاختلاف في المقطع العرضي للنجوم يكمن في طيفها. هذا هو طول وتكرار أشعة الضوء التي تنبعث منها. ذلك يعتمد على التركيب الكيميائي للنجم ، وكذلك حجمه.

في الحجم ، كل النجوم مختلفة أيضا. ولكن المقصود هنا ليس كيف ينظرون إلينا عند النظر إلى السماء في المساء أو في الليل ، ولكن أحجامها الفعلية ، والتي يتم حسابها بدرجات متفاوتة من الدقة من قبل علماء الفلك.

يجب أن أقول إن النجوم لا تشرق فقط في الليل ، ولكن أيضًا خلال النهار. إنها مجرد أن تضيء الشمس في النهار الأجواء ، كما نراها ، والتي تتكون من العديد من طبقات السحب. في الليل ، تضيء الشمس الجانب الآخر من الأرض وعندما يكون الظلام ، يصبح الجو شفافًا. لذلك نرى ما يحيط بكوكبنا - النجوم ورفيقه والقمر وأحيانًا النيازك والمذنبات وحتى كوكب آخر من النظام الشمسي - كوكب الزهرة. تبدو كأنها نجمة كبيرة ، لكن توهجها ، مثل القمر ، يرجع إلى حقيقة أنه يعكس ضوء الشمس. ينظر إلى كوكب الزهرة بشكل رئيسي في المساء الباكر أو عند الفجر.