Что такое Солнце на самом деле?
Стартовавшая в этом году издательская программа Политеха — еще один из множества просветительских проектов музея, цель которого — поддержка самых качественных научно—популярных книг. Издания, отобранные экспертами Политехнического музея, выпускаются в сотрудничестве с ведущими издательствами страны. Очередная книга проекта — «Магия реальности» Ричарда Докинза вышла в издательстве «АСТ»
Солнце — это звезда. Она ничем не отличается от многих других, просто наша планета расположена к ней очень близко, поэтому нам она кажется больше и ярче остальных. По той же причине Солнце, в отличие от других звезд, дает тепло, вредит глазам, если смотреть прямо на него, и обжигает кожу, если мы слишком долго загораем. Оно к нам не просто немного ближе — оно гораздо ближе. Нелегко осознать, насколько далеки звезды и насколько огромен космос. Вернее, это не только сложно, это практически невозможно.
Есть чудесная книга Джона Кэссиди «В поисках Земли», где он пытается это понять, используя модель другого масштаба.
1. Выйди на большое поле и положи на землю футбольный мяч. Это будет Солнце.
2. Отойди от него на 25 метров и положи на траву перечное зернышко — Землю.
3. В том же масштабе Луна будет булавочной головкой в 5 сантиметрах от зернышка.
4. Ближайшая к нам звезда, Проксима Центавра, будет другим футбольным мячом (чуть меньше размером), расположенным в… погоди-ка… 6 500 километрах!
Возможно, вокруг Проксимы Центавра, как и вокруг большинства звезд, вращаются планеты. И расстояние от звезды до планеты обычно очень мало по сравнению с дистанцией до соседней звезды.
Как устроены звезды
Разница между звездой (например, Солнцем) и планетой (например, Марсом или Юпитером) состоит в том, что звезды яркие, горячие и испускают собственный свет, планеты же сравнительно холоднее, и мы их видим только за счет отраженного света ближайшей звезды, вокруг которой они вращаются. Отсюда, надо сказать, и разница в размере. Вот почему.
Чем больше размер объекта, тем сильнее гравитация притягивает все к его центру. Все притягивается ко всему. Даже мы с тобой испытываем друг к другу силу притяжения. Но сила незаметно мала, пока мы не рассматриваем большие тела. Земля — большая, и нас к ней притягивает, а когда мы что-то роняем, это что-то падает вниз, то есть к центру Земли.
Звезда намного больше такой планеты, как Земля, и ее гравитация значительно сильнее. Внутри крупной звезды огромное давление, потому что гравитация стягивает все вещество звезды в ее центр. Чем больше давление в звезде, тем выше в ней температура. Когда температура достигает очень высоких значений, больших, чем нам с тобой дано представить, звезда ведет себя как водородная бомба замедленного действия и производит огромные количества тепла и света, благодаря чему мы видим ее сияние на ночном небе. Из-за сильного нагрева звезда раздувается, как воздушный шарик, но в то же время гравитация сжимает ее обратно. Устанавливается равновесие между расширяющим давлением от нагрева и сжимающей силой гравитации. Звезда работает как термостат. Чем горячей она становится, тем больше расширяется, а когда концентрация массы вещества в центре уменьшается, тогда звезда немного охлаждается. От этого она сжимается, нагревается и так далее. Из моих объяснений вроде бы выходит, что звезда пульсирует, как бьющееся сердце, но это не так. Она находится в промежуточном состоянии, поддерживающем в ней температуру, оптимальную для ее существования.
Для начала скажу, что Солнце похоже на многие звезды, но размеры их бывают самые разные. Наше Солнце (на картинке внизу) не очень крупное по сравнению с прочими звездами. Оно чуть больше Проксимы Центавра, но гораздо меньше многих других звезд.
Какая из известных нам звезд самая большая? Зависит от того, как измерять. Самая большая в поперечнике — VY Большого Пса. Ее диаметр в две тысячи раз больше, чем у Солнца. А диаметр Солнца в 100 раз больше, чем у Земли. Как бы то ни было, VY Большого Пса настолько легкая и рыхлая, что, несмотря на размер, ее масса всего в 30 раз больше Солнца, а не в миллиарды раз, как было бы, если бы ее плотность оказалась такой же. Другие звезды, скажем звезда Пистолет и позднее обнаруженные Эта Киля и R136a1 (не очень запоминающееся название), в 100 раз тяжелее Солнца, а иногда и больше, чем в 100 раз. Масса Солнца в 300 тысяч раз больше массы Земли, тогда получаем, что масса Эты Киля в 30 миллионов раз больше земной.
Если бы вокруг такой гигантской звезды, как R136a1, вращались планеты, то они были бы очень далеко от нее, иначе обратились бы в пар. Ее гравитация настолько сильна (из-за гигантской массы), что планеты действительно могут находиться на огромном расстоянии и тем не менее вращаться вокруг нее. Если и существует подобная планета и кто-нибудь на ней живет, то ее обитателям R136a1 кажется не больше, чем нам — Солнце, потому что хоть она крупнее, она и дальше расположена — так далеко, чтобы поддерживать жизнь, иначе планета была бы необитаемой!
Жизнь звезды
На самом деле вряд ли вокруг R136a1 вращаются какие-либо планеты, тем более обитаемые. Причина в том, что гигантские звезды живут совсем недолго. R136a1 всего миллион лет — одна тысячная возраста Солнца, и жизнь не успеет эволюционировать за столь короткий срок.
Солнце — звезда поменьше и более распространенного типа. Такие звезды живут не миллионы, а миллиарды лет, в течение которых они преодолевают определенные этапы роста — так человек из ребенка вырастает в подростка, потом становится человеком средних лет, постепенно стареет и в конце концов умирает. Большинство звезд состоят из водорода — самого простого элемента (см. главу 4). Внутри звезды «водородная бомба замедленного действия» превращает водород в гелий (вот и еще одно слово, произошедшее от имени греческого бога солнца Гелиоса), второй по простоте элемент, выделяя при этом огромное количество энергии в форме тепла, света и других видов излучения. Помнишь, я говорил о том, что размер звезды — это равновесие между расширяющей силой тепла и сжимающей силой притяжения? Постоянно поддерживаемое равновесие позволяет звезде кипеть несколько миллиардов лет, пока у нее не закончится топливо. После чего звезда схлопывается в саму себя под действием безудержной гравитации, и в какой-то момент все взрывается к чертям (сложно придумать более подходящее место для чертей, чем внутренности звезды).
Жизнь звезды слишком длинна, и астрономы могут наблюдать лишь ее маленький фрагмент. К счастью, наблюдая за небом в телескопы, ученые видят самые разные звезды, и каждая из них — на своем этапе развития. «Звезды-дети» формируются из облаков газа и пыли, как и наше Солнце четыре с половиной миллиарда лет назад, есть множество звезд «средних лет», как Солнце, встречаются и старые или умирающие звезды, предсказывающие, что случится с Солнцем через несколько миллиардов лет. Астрономы собрали богатейшие «коллекции» звезд — разных размеров и находящихся на разных этапах их жизненного цикла. Каждый экземпляр в «коллекции» демонстрирует, что было или что будет с любыми другим экземпляром.
Обычная звезда вроде Солнца, как я уже упоминал, расходует весь водород, после чего начинает «сжигать» вместо него гелий. На этой стадии она называется красным гигантом. Солнце станет красным гигантом через пять миллиардов лет, значит, сейчас оно находится в середине своего цикла. Задолго до этого момента наша несчастная планета станет слишком горячей и непригодной для жизни. Через два миллиарда лет Солнце будет на 15 процентов ярче, чем сейчас, то есть Земля ничем не будет отличаться от современной Венеры. На Венере нет жизни: температура там достигает 400 градусов Цельсия. Но два миллиарда лет — большой срок, и скорее всего задолго до коллапса человечество вымрет, и некому будет поджариваться. Или, возможно, технологии разовьются до такой степени, что Землю передвинут на более комфортную орбиту. После того как закончится и гелий, Солнце практически исчезнет в облаке пыли и космического мусора, оставив после себя холодное и тусклое крошечное ядро, которое называют белым карликом.
polymus.ru
Ответы@Mail.Ru: Звезды- это планеты??
У вас плохо с астрономией? Звезда — это небесные тела обладающие свойством светиться. Состоят из газов (в основном водород и гелий) . Планета — это объект, в котором не идут термоядерные реакции, который расположен на устойчивой орбите вокруг звезды. Звезда светит, планета отражает свет звезды.
Нет, звёзды — это звёзды
Нет звёзды это солнцы, звезда это та которая сама излучает свет, а планеты тоже «светяться», но это отражённый свет звезды
наше солнце звезда. И все звёзда как и наше солнце только большие, маленькие, горечее и холоднее но может быть что звезда уже взорвалась но свет на таком расстоянии долго доходит. Но вокруг звёзд есть планеты. И отрожение света от планеты не заметны и мы их не видем, так бы все плонеты нашлиЗвёзды и планеты — АБСОЛЮТНО РАЗНЫЕ ВЕЩИ!
Раскаленный газовый шар
Да, отправляйтесь туда
Чем звезды отличаются от планет: подробности и интересные моменты
Безжизненный космос вовсе не пустынен. Он объединяет в себе огромную массу всяческих тел разной природы, размеров и с разным названием. Среди них — метеоры, метеориты, кометы, болиды, планеты и звезды. Причем каждая из категорий космических тел внутри себя делится еще и на виды, разницу между которыми зачастую может понять только астроном со стажем. Попробуем пока разобраться в основополагающих принципах, например, в том, чем звезды отличаются от планет.
Главное отличие
Самое первое, основное и не подлежащее сомнению различие – способность светиться. Любая звезда обязательно испускает свет, планета же этим свойством не обладает. Конечно, близлежащие планеты тоже выглядят светящимися пятнышками – красноречивым примером может служить Венера. Но это не ее собственное свечение, она всего лишь «зеркало», в котором отражается свет истинного источника – Солнца.
Кстати, это очень хороший способ того, как отличить планету от звезды чисто визуально, без дополнительных оптических приборов. Если светящаяся точка на ночном небосклоне «подмигивает», то есть мерцает, – будьте уверены, это звезда. Если исходящий от небесного объекта свет ровный и постоянный – значит, это планета отражает свет ближайшего светила. И это самый первый и явный признак, показывающий нам, чем звезды отличаются от планет.
Второе отличие, вытекающее из первого
Способность излучать свет свойственна только очень горячим поверхностям. Как пример можно рассмотреть металл, который сам по себе не светится. Но если его нагреть до нужной температуры, металлический предмет раскаляется и излучает пусть и слабый, но свет.
Так что второе, чем звезды отличаются от планет, — очень высокая температура этих космических тел. Именно это позволяет звездам светиться. Даже на поверхности самого холодного светила температура не опускается ниже 2000 градусов К. Обычно звездные температуры измеряются в Кельвинах, в отличие от привычного нам Цельсия.
Наше Солнце намного горячее, в разные периоды его поверхность нагревается до 5000, а то и 6000 К. То есть «по-нашему» это будет 4726.85 — 5726.85 °C, что тоже впечатляет.
Необходимое уточнение
Указанные температуры характерны только для звездных поверхностей. Еще чем звезды отличаются от планет, так это тем, что внутри они гораздо более горячие, чем снаружи. Даже поверхностные температуры на некоторых звездах достигают 6000 К, а в центре светил предположительно они зашкаливают за миллионы градусов Цельсия! Пока что нет ни возможностей, ни необходимой техники, ни даже формулы расчетов, с помощью которых можно было бы определить внутреннюю «градусность» звезд.
Размеры и движение
Размеры звезд и планет отличаются так же грандиозно. По сравнению с небесными «фонарями» планеты – просто песчинки. Причем это касается и веса (массы), и объема. Если вместо Солнца поставить посреди свободного пространства яблоко средних размеров, то для обозначения положения Земли понадобится горошинка, отнесенная на сотни метров. Сравнение размеров планет и звезд показывает, что объемы вторых в тысячи, а то и миллионы раз превышают тот объем в космосе, которое занимают первые. С массой немого другие соотношения. Дело в том, что все планеты – твердые тела. А звезды в основном газообразны, иначе термоядерные реакции, которыми и обеспечиваются заоблачно высокие температуры светил, были бы попросту невозможны.
А чем отличается планета от звезды еще? Планета по определению имеет траекторию движения, называемую орбитой. И она обязательно окружает звезду как более весомое небесное тело. Звезда же неподвижна на небосклоне. Если набраться терпения и несколько ночей следить за определенным участком неба, движение планеты можно заметить даже слабо вооруженным глазом (но хотя бы без любительского телескопа обойтись не получится).
Дополнительные признаки
Размеры звезд и планет не определить на глазок. Но некоторые отличия, которые точно характеризуют космические тела, требуют еще более специфического оборудования. Так, химический состав, который доступно определить по спектральному анализу, точно скажет, планета или звезда перед нами. Ведь светила – это газообразные гиганты, следовательно, они состоят из легких элементов. А планеты включают в себя в основном твердые составляющие.
Косвенным признаком может быть наличие спутника (а то и нескольких). Они имеются только у планет. Однако если спутника не наблюдается, это вовсе не означает, что перед нами однозначно звезда – некоторые планеты неплохо обходятся и без таких «соседей».
У астрономов есть еще один признак определения того, планета ли только что обнаруженное космическое тело. Орбита, по которой оно движется, не должна содержать посторонних объектов, грубо говоря, мусора. Спутники таковым не считаются, они достаточно крупного размера, иначе бы упали на поверхность. Такое правило принято достаточно недавно – в 2006 году. Благодаря ему Эрида, Церера и – внимание! – Плутон теперь считаются не полноправными, а карликовыми планетами.
Астрономические расчеты
Научные работники отличаются повышенной любознательностью. Прекрасно зная, чем звезды отличаются от планет, они, тем не менее, полюбопытствовали, что произойдет, когда массивность планеты превзойдет, например, размеры Солнца. Оказалось, что такое повышение размеров планеты приведет к резкому возрастанию давления в ядре космического тела; далее температура достигнет миллиона (или нескольких) градусов; начнутся ядерные и термоядерные реакции – и вместо планеты мы получим новорожденную звезду.
fb.ru