Zašto zvijezde na nebu blistaju? Zašto zvijezde blistaju?

Svatko od nas je barem jednom u životu podigao glavu u tihoj oblačnoj noći i vidio je preko glave nebrojene sitne krijesnice koje su krasile nebo. Ovisno o mjestu promatrača i vremenskim prilikama, zvijezde se mogu pojaviti veće i manje. Ali što je zvijezda i zašto ona svijetli?

U antici je bilo bezbroj hipoteza o tome što su zvijezde i zašto blistaju. Zvijezde su se nazivale čavlima, koji su zabijali nebo, živa bića, duše ljudi. Možete nabrajati sve vrste varijacija vrlo dugo. Malo je ljudi palo na pamet da je naše Sunce zvijezda. Ogromna kugla, puna topline, ni na koji način nije bila povezana s našim precima s malim srebrnim zvijezdama.

Zapravo, Sunce je najobičnija zvijezda, postoji mnogo takvih zvijezda čak i u našoj galaksiji. Čitavo zvjezdano nebo bezbroj je Sunčevih analoga koji se nalaze na nezamislivim udaljenostima od Zemlje. Svjetlost nekih zvijezda stigla je do nas već milijunima godina. tj čak i ako se nešto dogodi zvijezdi, o tome nećemo znati vrlo brzo.

Zvijezda zvijezde temelji se na reakciji sinteze. Pod pritiskom ogromne mase i nevjerojatne temperature (oko 15.000.000 stupnjeva Celzija), vodik se pretvara u helij. Zbog razlike u masi dobivenih elemenata oslobađa se ogromna količina energije koja, pojavljujući se na površini zvijezde, tvori sjaj koji čovjek može vidjeti.

Znanstvenici su dugo tražili odgovor na to pitanje. Kemičari su rekli: u crevima zvijezda odvijaju se ogromni kemijski procesi izgaranja. Fizičari su računali, razmišljali i donosili zaključke: Kemijske reakcije ne mogu proizvesti tako ogromnu količinu topline. Zvijezde zasjaju milijardama godina, a zalihe kemijskih goriva bile bi dovoljne za jako dugo. "

Istraživači radioaktivnosti zauzeli su različite stavove: "Zvijezde su gigantske smočnice radioaktivnih elemenata", rekli su. "Čak i oni teški oni koji su na Zemlji nepoznati." Toplina njihovog raspada hrani vječnu zvjezdanu vatru. " Teoretičari su izribali planine papira i slegnuli ramenima: u toplinskoj ravnoteži zvjezdane ekonomije krajevi nisu odgovarali krajevima. Radioaktivno raspadanje svom snagom ne bi moglo biti izvor blistavosti zvijezda.

Švedski znanstvenik Svante Arrhenius bio je prvi koji je imenovao potpuno neočekivani izvor energije zvijezda. Predložio je da postoji prirodni proces u kojem se lagani atomi, poput vodika, mogu kombinirati u teže: "Helij je važan element na putu od vodika do težih elemenata."

Ako Arrenijeve riječi prevedemo na jezik moderne znanosti, one će zvučati ovako: osnova energetskog bogatstva zvijezda je pretvaranje vodikovih jezgara u helijeve jezgre. A ako u zvijezdama postoji proces postupnog kompliciranja atomske jezgre, onda je to glavna ideja na kojoj je moguće izgraditi pretpostavke o rutama podrijetla svih kemijskih elemenata.

Teoretski fizičari Austrijski Houtermans i Amerikanac Atkinson su 1928. pretvorili Arrheniusovu hipotezu u znanstvenu teoriju. Pokazali su po kojim se uzastopnim koracima pretvara vodik u helij i izračunali da ova najjednostavnija sinteza jezgara može ugrijati nebesko tijelo vrlo dugo. Uostalom, kad skrenete 1 gu helij se oslobađa 1250 milijardi vodika j(300 milijardi kalorija) toplina (Sl. 15).

Ova je transformacija sasvim dovoljna za, recimo, Sunce da velikodušno daje Zemlji svoje zrake već mnogo milijardi godina. Ogromna većina poznatih nama zvijezda zapravo se sastoji od vodika i helija. Ostali elementi na njima su samo mala primjena. Ako na Zemlji prevladavaju kisik i silicij, tada su u svemiru vodik i helij koji su najčešći - prvi, najlakši elementi periodičkog sustava.

Ali helij se može proizvesti iz vodika samo pri vrlo visokim temperaturama. Najlakše jezgre ulaze u termonuklearne reakcije ako u unutrašnjosti zvjezdice dominira toplina od 10 milijuna stupnjeva. Kako bi se helij mogao pretvoriti u teže elemente, takva temperatura više nije dovoljna.

Astrofizičar Hans Bethe izračunao je 1938. godine: maksimalna temperatura na koju su utroba crijeva običnih zvijezda ne prelazi 20 milijuna stupnjeva. Ali, pri ovoj temperaturi, nuklearna fuzija neće prijeći stvaranje helija.

Jedna od dvije stvari: ili su zvijezde neprikladne "tvornice" kemijskih elemenata, a nastale su na nepoznat način kada ni same zvijezde nisu postojale, ili treba potražiti posebne, super vruće zvijezde, zagrijane na milijarde stupnjeva.

KAKO I OD KOGA JE SASTAVLJENO
OSNOVNI DIJELOVI

Svaka zvijezda je ogromna svijetla plinska kugla, poput našeg Sunca. Zvijezda sjaji jer oslobađa kolosalnu količinu energije. Ta se energija stvara kao rezultat takozvanih termonuklearnih reakcija.Svaka zvijezda sadrži mnogo kemijskih elemenata. Na primjer, na Suncu je pronađeno najmanje 60 elemenata. Među njima su vodik, helij, željezo, kalcij, magnezij i drugi.

Zašto vidimo Sunce tako malo? Da, jer je jako daleko od nas. Zašto zvijezde izgledaju tako sićušno? Sjetite se kako nam se čini naše ogromno Sunce - samo s nogometnom loptom. To je zato što je jako daleko od nas. A zvijezde su mnogo dalje!

Zvijezde, poput našeg Sunca, osvjetljavaju Svemir oko njih, zagrijavaju ih, planete, daju život. Zašto oni sjaju samo noću? Ne, ne, oni također sjaju tijekom dana, jednostavno nisu vidljivi. Danju naše sunce svojim zrakama osvjetljava plavu atmosferu planete, zbog čega se svemir skriva iza zavjese. Noću se ova zavjesa otvara i vidimo sav sjaj kozmosa - zvijezde, galaksije, maglice, komete i mnoga druga čuda našeg svemira.

Zvijezde ne odražavaju svjetlost, kao što to čine planeti i njihovi sateliti, već je emitiraju. Štoviše, glatko i stalno. A treperenje vidljivo na Zemlji vjerojatno je uzrokovano prisutnošću različitih mikročestica u svemiru, koje, upadajući u snop svjetlosti, prekidaju ga.

Najsvjetlija zvijezda, sa stanovišta zemljaka

Od škole znamo da je Sunce zvijezda. S našeg planeta - ovo je, prema standardima Svemira - nešto manje od prosjeka veličine i svjetline. Ogroman broj zvijezda je veći od Sunca, ali oni su mnogo manji.

Zvjezdana matura

Drevni grčki astronomi počeli su razdvajati nebeska tijela po veličini. Pod pojmom "veličina" tada i sada mislimo na svjetlinu sjaja zvijezde, a ne na njenu fizičku vrijednost.

Zvijezde se također razlikuju u duljini zračenja. Prema valnom spektru, a on je zaista raznolik, astronomi mogu razgovarati o kemijskom sastavu tijela, temperaturi, pa čak i udaljenosti.

Znanstvenici tvrde

Rasprava o tome zašto zvijezde sjaju traje desetljećima. Još uvijek nema konsenzusa. Teško je vjerovati čak i nuklearnim fizičarima da reakcije koje se događaju u zvjezdanom tijelu mogu osloboditi tako ogromnu količinu energije i bez zaustavljanja.

Problem termonuklearne fuzije koji se odvija u zvijezdama okupirao je znanstvenike vrlo dugo. Astronomi, fizičari, kemičari pokušali su otkriti što daje poticaj erupciji toplinske energije, što je praćeno jarkim zračenjem.

Kemičari vjeruju da je svjetlost daleke zvijezde rezultat egzotermne reakcije. Završava oslobađanjem značajne količine topline. Fizičari tvrde da se kemijske reakcije ne mogu odvijati u tijelu zvijezde. Jer nijedan od njih nije u stanju non-stop ići milijardama godina.

Odgovor na pitanje "zašto zvijezde sjaju" postao je malo bliži nakon što je Mendeleev otvorio tablicu elemenata. Sada su se kemijske reakcije počele razmatrati na potpuno novi način. Kao rezultat eksperimenata, dobiveni su novi radioaktivni elementi, a teorija radioaktivnog raspada postaje inačica broj jedan u beskrajnoj raspravi o sjaju zvijezda.

Moderna hipoteza

Svjetlo daleke zvijezde nije dopustilo da Svante Arrhenius, švedski znanstvenik, "zaspi". Početkom prošlog stoljeća prenio je ideju o zračenju toplinskih zvijezda, razvijajući koncept Ono se sastojalo od sljedećeg. Glavni izvor energije u tijelu zvijezde - atomi vodika, koji stalno sudjeluju u međusobnim kemijskim reakcijama, tvore helij, koji je mnogo teži od svog prethodnika. Transformacijski procesi nastaju zbog tlaka plina visoke gustoće i temperature koja je divlja prema našem razumijevanju (15.000.000 ° C).

Hipotezu su uživali mnogi znanstvenici. Zaključak je bio nedvosmislen: zvijezde na noćnom nebu svijetle jer se reakcija sinteze odvija iznutra i tijekom toga se oslobađa više nego dovoljno energije. Također je postalo jasno da vodikov spoj može postojati mnogo milijardi godina zaredom.

Pa zašto zvijezde blistaju? Energija koja se oslobađa u jezgri prenosi se u vanjsku plinsku ljusku i dolazi do nama vidljivog zračenja. Danas su znanstvenici gotovo sigurni da "put" snopa od jezgre do ljuske traje više od stotinu tisuća godina. Na Zemlju, zrak iz zvijezde također ide dovoljno dugo. Ako zračenje iz Sunca dosegne Zemlju za osam minuta, sjajnije zvijezde - Proxima Centauri - u gotovo pet godina, tada ostatak svjetlosti može proći desetke i stotine godina.

Još jedno "zašto"

Zašto zvijezde emitiraju svjetlost sada je jasno. Zašto treperi? Sjaj koji dolazi od zvijezde je zapravo ujednačen. To je zbog gravitacije, koja povlači plin koji zvijezda gura natrag. Treperenje zvijezde je osebujna pogreška. Ljudsko oko vidi zvijezdu kroz nekoliko slojeva zraka, koji je u stalnom pokretu. Zvjezdana zraka koja prolazi kroz ove slojeve izgleda kao da treperi.

Budući da se atmosfera stalno kreće, vruće i hladne struje zraka koje prolaze jedna ispod druge tvore turbulencije. To dovodi do zakrivljenosti zrake svjetlosti. Svjetlina zvijezda također se mijenja. Razlog je neujednačena koncentracija zraka koja dopire do nas. Zvjezdana slika također se pomiče. Razlog tom fenomenu je prenošenje u atmosferi, na primjer, naleti vjetra.

Šarene zvijezde

U bez oblaka, noćno nebo ugodno privlači svijetlu višebojnost. Zasićena narančasta boja u i Arkturu, ali Antares i Betelgeuse - blijedo crvena. Sirius i Vega su mliječno bijele boje, s plavim nijansama - Regulus i Spica. Poznati divovi - Alpha Centauri i Capella - sočno su žuti.

Zašto zvijezde sjaje drugačije? Boja zvijezde ovisi o unutarnjoj temperaturi. "Najhladnije" su crvene boje. Na njihovoj površini je samo 4.000 ° C. s površinskim zagrijavanjem do 30 000 ° C - smatra se najtoplijim.

Astronauti kažu da su u stvarnosti zvijezde svjetlo ravnomjerno i jarko, a one samo namignu zemaljskim ...

Pitanje zašto zvijezde sjaju spada u kategoriju dječje djece, ali svejedno, zbunjuje dobru polovicu odraslih koji su ili zaboravili na tečaj fizike i astronomije ili su u djetinjstvu puno preskočili.

Objašnjenje sjaja zvijezda

Zvijezde su svojstveno plinske kuglice, pa u procesu svog postojanja i kemijskih procesa koji se odvijaju u njima emitiraju svjetlost. Za razliku od mjeseca koji jednostavno odražava sunčevu svjetlost, zvijezde, poput našeg sunca, sjaju samostalno. Ako govorimo o našem suncu, ono je srednje veličine, kao i starost. U pravilu, one zvijezde koje na nebu izgledaju veće su bliže, a one koje su jedva vidljive su dalje. Još uvijek ima milijune onih koji uopće nisu vidljivi golim okom. Ljudi su ih upoznali kada je izumljen prvi teleskop.

Zvijezda, iako ne živi, ima svoj životni ciklus, jer u različitim fazama ima različit sjaj. Kad joj se životni put privede kraju, ona se postupno pretvara u crvenog patuljka. U ovom je slučaju njegova svjetlost, crvenkasta, kao da su mogući impulsi, čini se da svjetlost treperi poput sjaja žarulje sa žarnom niti prilikom naglih padova napona u mreži. Određeni dijelovi se tada krče, a opet eksplodiraju novom snagom, vizualno tvoreći takva treptaja.

Drugi razlog razlike u presjeku zvijezda leži u njihovoj spektralnosti. To je duljina i frekvencija svjetlosnih zraka koje emitiraju. To ovisi o kemijskom sastavu zvijezde, kao i o njezinoj veličini.

Po veličini, sve su zvijezde također različite. Ali ovdje se misli ne na to kako gledaju u nebo navečer ili noću, već na njihove stvarne veličine, koje astronomi s različitim stupnjem točnosti računaju.

Moram reći da zvijezde sjaje ne samo noću, već i danju. Samo što sunce danju osvjetljava atmosferu, vidimo je, sastoji se od mnogo slojeva oblaka. Noću sunce osvjetljava drugu stranu zemlje i tamo gdje je mrak, atmosfera postaje prozirna. Tako vidimo što okružuje naš planet - zvijezde, njegove pratioce, mjesec, ponekad čak i meteorite, komete, čak i drugu planetu Sunčevog sustava - Veneru. Čini se kao velika zvijezda, ali njezin sjaj, poput mjeseca, nastaje zbog činjenice da odražava sunčevu svjetlost. Venera se vidi uglavnom u ranim večernjim satima ili u zoru.