Как светятся звезды и почему их не видно днем
Что такое звезда
Звезда — это крупное и очень горячее космическое тело, которое состоит из газа и излучает свет. Свет вырабатывается из-за процесса ядерного синтеза в ядре звезды, в результате которого атомы водорода превращаются в атомы гелия. Это приводит к выбросу большого количества энергии в виде тепла и света.
Звезды являются важнейшими элементами Вселенной, так как генерируют тепло и свет для планет. Также на звездах возникают тяжелые химические элементы, из которых формируются твердые объекты, в том числе планеты.
Важно не путать звезды с планетами. Несмотря на то, что невооруженным глазом небесные светила и планеты могут выглядеть одинаково, между ними есть принципиальная разница.
Чем звезды отличаются от планет
- Звезды являются источником света, а планеты могут только его отражать.
- Большинство звезд значительно крупнее и всегда тяжелее планет по массе.
- Жизнь звезд проходит по определенному жизненному циклу, а планеты могут существовать до тех пор, пока их не уничтожает что-то извне.
- Звезды состоят только из газа, а планеты помимо газа могут содержать каменные породы.
- Звезды не могут быть обитаемы.
- У звезд более высокая температура поверхности, чем у планет.
- Звезды вращаются вокруг центра галактики, а планеты — вокруг звезд.
- В атмосферу звезд входит водород и гелий, а на планетах могут содержаться еще и азот, кислород, углекислый и другие газы.
Параметры звезд
Звезды выглядят как маленькие светящиеся точки на небосклоне, но такое впечатление создается только из-за их большой удаленности от нашей планеты. Расстояние до ближайшей к нам звезде, не считая Солнца, — Проксиме Центавра, оценивается в 4,24 световых года. А расстояние от Земли до Солнца — «всего» 8,5 световых минут. Кстати, а вы знаете, почему расстояние в космосе измеряют не в километрах?
В Солнечной системе, в которой находится наша планета, Солнце — единственная звезда. Без его тепла и энергии жизнь на Земле была бы невозможна. Диаметр Солнца составляет около 1,4 млн километров, и по размерам оно больше Земли примерно в 109 раз. По сравнению с нашей планетой Солнце кажется настоящим гигантом, но среди других звезд его размер совсем небольшой. Например, звезда Бетельгейзе, одна из самых крупных светил, которую можно увидеть невооруженным глазом, больше Солнца в 700 раз.
Во время своего существования звезды проходят через разные этапы. Они зарождаются в молекулярных облаках, затем долгое время находятся на так называемой «главной последовательности». На этой стадии, которая занимает до 90% жизненного цикла звезды, источником энергии являются термоядерные реакции в ядре. В конце своего пути, в зависимости от массы, звезды могут превратиться в различные объекты: некоторые становятся белыми карликами, другие — нейтронными звездами или черными дырами. Посмотрите на лучшие фотографии «Хаббла».
По физическим параметрам звезды отличаются по размеру — радиусу, массе, светимости и температуре поверхности.
По размерам звезды делятся на четыре типа. Для наглядности каждая категория сравнивается с массой Солнца:
- Обычные. По массе соизмеримы с массой Солнца.
- Карлики. Их масса в сотни раз меньше массы Солнца.
- Гиганты. В десятки раз больше массы Солнца.
- Сверхгиганты. Масса таких звезд превышает массу Солнца в сотни раз.
Масса звезд меняется в течение их жизненного цикла. Это происходит из-за преобразования водорода в гелий, а также из-за звездных ветров или поглощения звездой-компаньоном. Последнее возможно, если звезды вращаются по близким орбитам: за счет притяжения газ может перетягиваться с одной звезды на другую.
Почему и как светятся звезды
Звезды — единственные космические объекты, которые излучают свечение.
Звездное сияние — это видимое электромагнитное излучение, которое исходит от звезд, отличных от Солнца. Его можно наблюдать с поверхности Земли в ночное время.
У всех звезд разная температура и цвет. Температура зависит от уровня излучения энергии и размера небесного тела, то есть площади поверхности, излучающей тепло. А цвет звезды определяется ее температурой. Самые горячие звезды светятся голубым или белым светом, а более холодные — желтым, оранжевым или красным.
Самые «холодные» звезды — красные. Их температура равна 2500–3800°C.
Температура оранжевых звезд — 3900–5200°C.
Желтые прогреваются до 6000°C. Солнце относится к желтым звездам, ее температура составляет 5500°C.
Температура белых варьируется от 7000 до 10 000°C.
Голубые имеют самую высокую температуру — от 10 000 до 30 000°C, а некоторые звезды разогреваются до 60 000°C.
Наблюдая за звездами, может показаться, что они мерцают. В действительности это оптическая иллюзия, и звезды не мигают. Такой эффект возникает из-за того, что мы смотрим на небо через атмосферу, состоящую из множества слоев. Когда звездный свет проходит через эти слои, он многократно преломляется, что влияет на наше восприятие. Искажение звездного сияния, вызванного неровностями в слоях атмосферы, называется сцинтилляцией.
Почему днем звезд не видно
Звезды сияют круглосуточно, но увидеть их можно только ночью. Днем это невозможно из-за Солнца: из-за близкого расстояния к Земле его свет настолько яркий, что полностью поглощает свечение других звезд, и они становятся невидимыми для человека.
На видимость звезд влияют и другие факторы:
- Звезды намного сложнее рассмотреть в крупных населенных пунктах, потому что там формируется большое количество искусственного света, которое мешает наблюдению. Это явление называется световым загрязнением.
- Высокая влажность воздуха, пыль, туман, облака и другие атмосферные условия тоже усложняют условия видимости.
- Место наблюдения. Есть звезды, которые можно увидеть только с южного или только с северного полушария.
- Полнолуние может помешать наблюдать за звездами, так как в этот период Луна заглушает свет более тусклых звезд.
- Время года также влияет на видимость из-за вращения нашей планеты вокруг Солнца. Август считается одним из лучших месяцев для наблюдения за звездами и звездопадом. Ежегодно наша планета пересекает поток звездной пыли, который был выброшен кометой Свифта–Таттла. Эти частицы сгорают в атмосфере, создавая эффект метеорного дождя. Явление называется метеорным потоком Персеиды.
