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

Великое переселение лошадей Великое переселение лошадей

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

Наука и жизнь
Подчёркиваем талию: как правильно и красиво завязывать пояс Подчёркиваем талию: как правильно и красиво завязывать пояс

Пояс не только удобный, но и красивый аксессуар женского гардероба

Cosmopolitan
Вступив в эпоху электричества... Вступив в эпоху электричества...

До сих пор существует проблема преобразования сил природы в электроэнергию

Наука и жизнь
Что делает Германия для развития гендерного равноправия в обществе и бизнесе Что делает Германия для развития гендерного равноправия в обществе и бизнесе

Почему закон о женских квотах не идеален для развития карьеры в Германии

Forbes
Что общего между гвоздём и Парижем? Что общего между гвоздём и Парижем?

Откуда появились выражение «гвоздя не хватило»?

Наука и жизнь
Когда ждать девальвацию рубля? Когда ждать девальвацию рубля?

Многолетние периоды крепкого рубля обычно заканчиваются девальвационным шоком

Forbes
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
А так и не скажешь: 49 слов, которые невозможно перевести на русский язык А так и не скажешь: 49 слов, которые невозможно перевести на русский язык

Как одним словом выразить «непреодолимую тягу ущипнуть объект любви»

Esquire
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Кто самый великий физик?

Наука и жизнь
История Лайки: единственная собака, отправленная в космос погибать История Лайки: единственная собака, отправленная в космос погибать

Подвиг Лайки навсегда останется важнейшей вехой в истории покорения космоса

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

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
Ошибки — путь к развитию? Ошибки — путь к развитию?

Стоит отказаться от перфекционизма и позволить себе делать ошибки

Psychologies
Памяти 11 сентября: очерк «Падающий человек» о самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке Памяти 11 сентября: очерк «Падающий человек» о самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке

О самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке

Esquire
Как увеличить яркость на ноутбуке: способы для Windows и macOS Как увеличить яркость на ноутбуке: способы для Windows и macOS

Как увеличить или убавить яркость на ноутбуке?

CHIP
Неудачник против везунчика Неудачник против везунчика

«Имя, сестра, имя!» — крылатая фраза из фильма «Д’Артаньян и три мушкетёра»

Дилетант
Классная и страстная: чем зрелые женщины привлекают молодых мужчин Классная и страстная: чем зрелые женщины привлекают молодых мужчин

Почему молодые парни часто стремятся завести отношения со зрелыми женщинами

Cosmopolitan
«Скелеты в шкафах» союзников «Скелеты в шкафах» союзников

Негласный запрет на темы, которые могли «всплыть» в ходе суда над нацистами

Дилетант
Правила жизни Брижит Бардо Правила жизни Брижит Бардо

Актриса, модель, защитница животных

Esquire
Изделие Т-50: как Су-57 прорывался в небо Изделие Т-50: как Су-57 прорывался в небо

Создание истребителя пятого поколения дело хлопотное

Популярная механика
Как похудела Адель: все особенности и полный план питания на диете Sirtfood Как похудела Адель: все особенности и полный план питания на диете Sirtfood

Певица Адель, похоже, решила круто изменить свою жизнь

Cosmopolitan
По эту сторону экрана По эту сторону экрана

Эксперт моды Владислав Лисовец преображает не только людей, но и свою квартиру

AD
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
«Paul is dead»: как возникла легенда о смерти Пола Маккартни «Paul is dead»: как возникла легенда о смерти Пола Маккартни

Откуда пошло выражение «Paul is dead» и как возник миф о смерти Пола Маккартни

РБК
Вызов на ковер Вызов на ковер

Получив приглашение на «Оскар», беритесь за телефон

Tatler
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
Евгения Степанова Евгения Степанова

Двукратная чемпионка СССР по прыжкам в воду вернулась в спорт в шестьдесят лет

Собака.ru
«Я решила, что хватит скромничать!» «Я решила, что хватит скромничать!»

С момента первого появления Глюк’oZы на сцене прошло уже почти 17 лет

OK!
Фантастические сериалы про космос: 16 лучших + «Мандалорец» Фантастические сериалы про космос: 16 лучших + «Мандалорец»

Готов бороздить бескрайние просторы Вселенной?

Playboy
5 способов выработать привычку к занятиям спортом (бро, ты сможешь) 5 способов выработать привычку к занятиям спортом (бро, ты сможешь)

Как сделать выполнение упражнений привычкой

Playboy
Пора перестать стесняться секс-игрушек Пора перестать стесняться секс-игрушек

Секс-игрушки теперь выглядят так, что их не обязательно прятать в глубине ящика

GQ
Открыть в приложении