Солнце класс звезды: К какому классу звезд относится Солнце

звезда, к какому классу и типу относится, про размер и расстояние до Земли, рождение и движение, древний раскаленный карлик

Глядя на светило, которое миллиарды лет греет и освещает нашу планету, мало кто из нас догадывается, что перед нами работающий естественный термоядерный реактор. Столь грозное и пугающее сравнение связано с природой Солнца, которое по происхождению и своему составу является типичной звездой нашей галактики. Несмотря на то, что процессы, происходящие на Солнце, никак нельзя назвать животворными, эта звезда несет нам жизнь.

Наше Солнце

Содержание

Что представляет собой Солнце?

Почему Солнце — звезда, похожая на миллиарды других в галактике Млечный Путь – так интересует астрофизиков и ученых-ядерщиков? Дело в том, что это самая близкая к нам звезда, благодаря которой мы можем понять суть процессов, которые бушуют во Вселенной с момента ее рождения. Изучив Солнце, мы поймем, что такое звезды, как они живут и чем заканчивается столь блистательное зрелище. Другие звезды, ввиду значительного своего удаления от нашей Солнечной системы, не могут нам продемонстрировать особенности своего внешнего вида.

Наша звезда является центральным объектом Солнечной системы, вокруг которого по своим орбитам вращаются восемь планет, астероиды и карликовые планеты, кометы и другие космические объекты. Солнце относится к звездам G класса в соответствии с гарвардской классификацией. В соответствии с классификацией Анджело Секки Солнце так же, как Арктур и Капелла, это желтый карлик II класса. В отличие от других звезд, находящихся в десятках, в сотнях световых лет от нашей планеты, наше светило располагается практически рядом. Землю от Солнца отделяет 150 млн. км – ничтожное расстояние по сравнению с колоссальными расстояниями, которые преобладают во Вселенной.

Место расположения нашей звезды

Ближайшая к Солнцу звезда – красный карлик Проксима Центавра – находится на расстоянии 4 световых лет. Мы находимся вдалеке от туманностей и звездных скоплений, которые являются самыми беспокойными областями галактики. Такое расположение обеспечивает спокойное движение Солнца по своей орбите уже 14 млрд. лет, с тех пор как образовалась галактика Млечный Путь и наша Вселенная в целом. Скорость движения звезды по орбите вокруг галактического центра составляет 200 км в секунду.

Солнце и Земля

По земным меркам 150 млн. километров – это большое расстояние. Однако даже на таком удалении мы в полной мере ощущаем тепло, которое излучает Солнце. Свет нашей звезды идет к нам 8 секунд и продолжает греть и освещать нашу планету. Все дело в размерах нашей звезды. Несмотря на то, что наше светило относится к нормальным звездам, со средней массой, его масса превосходит в 700 раз массу всех небесных тел Солнечной системы. Размер солнечного диска сегодня определен и составляет 1 млн. 392 тыс. 20 км. Это в 109 раз больше диаметра Земли.

Происхождение Солнца, его жизнь и смерть

Наше светило родилось вместе с другими звездами более 4-5 млрд. лет назад. Родильным домом для Солнца стало газовое облако, которое образовалось в результате колоссальных по своим масштабам космических катаклизмов. По одной из версий, облака газа появились в результате Большого Взрыва, который потряс пространство. По своему составу газопылевые облака состояли на 99% из атомов водорода. Лишь 1% приходился на атомы гелия и другие элементы. Весь этот набор элементов под действием сил гравитации получил необходимый импульс и стал плотно сжиматься в одну субстанцию.

Рождение Солнца

Чем быстрее росла масса, тем быстрее становилась скорость вращения. Атомы соединялись в крупные соединения, образуя молекулярный водород и гелий. В результате физических процессов и стремительного вращения в центре облака сложилось шарообразное образование. Появилась протозвезда – древнейшая форма, которая предшествует последующему образованию полноценной звезды. Первоначальное количество космического газа превышало нынешние размеры нашей Солнечной системы. В дальнейшем под воздействием гравитационных сил звездное вещество стало плотно сжиматься, увеличивая массу будущей звезды.

Вместе с уменьшением размеров протозвезды, увеличивалось давление внутри звездной субстанции. Это в свою очередь привело к стремительному росту температуры внутри газового образования. Высокая плотность и температура в 100 млн. Кельвина запустили процесс термоядерного синтеза водорода.

Термоядерный синтез водорода

Термоядерная реакция порождает огромное количество тепловой и световой энергии, которая распространяется от внутренних областей Солнца к его поверхности. Ежесекундно с его поверхности улетучивается в открытый космос более 4 млн. тонн. Учитывая, что наша звезда существует уже не один миллиард лет и продолжает светить без видимых и существенных изменений, можно сделать вывод – запасы водорода у нашего Солнца колоссальны. Когда этот запас исчерпается, остается только догадываться, занимаясь математическими вычислениями. Судя по расчетам ученых, Солнце будет еще так же греть и светить десяток миллиардов лет, пока не закончатся запасы термоядерного топлива.

По мере угасания интенсивности термоядерных процессов начинается заключительная фаза жизни звезды. Плотность звезды уменьшится, а вот ее размеры значительно увеличатся. Вместо желтого карлика Солнце станет Красным гигантом. Достигнув этой стадии, наша звезда покинет главную последовательность и будет спокойно ждать своей смерти. Человечеству не дождаться финала этой драмы, так как гигантское Красное Солнце уничтожит своим огнем практически все живое на нашей планете. Поверхность огромного красного диска раскалиться до температуры 5800 К. Радиус Солнца станет больше в 250 раз по сравнению с нынешними значениями.

Постепенно температура поверхности будет снижаться, а звезда будет увеличиваться в размерах. Заметно вырастет и ее светимость, в 2700 раз по сравнению с нынешней яркостью. Первыми исчезнут Меркурий и Венера. Планета Земля неизбежно через десятки миллиардов лет прекратит свое существование. Атмосфера планеты под влиянием солнечного ветра исчезнет, вода испарится и поверхность планеты превратится в раскаленную каменную глыбу.

Эволюция нашей звезды

В такой фазе наше светило будет пребывать несколько десятков миллионов лет. После того, как температура в центре солнечного ядра достигнет значений 100 миллионов по Кельвину, запустится процесс горения гелия и углерода. Новый виток цепных реакций окончательно истощит Солнце. Сильно уменьшившаяся масса звезды не сможет удерживать внешнюю оболочку, которую пульсирующие термоядерные процессы развеют в пространстве. На месте красного гиганта образуется планетарная туманность, в центре которой останется ядро бывшей звезды – белый карлик. Другими словами, через десятки миллиардов лет наше гостеприимное светило превратится в маленький плотный и горячий объект размерами с нашу планету. В таком состоянии звезда будет пребывать еще довольно длительное время, медленно умирая и тлея.

Строение и структура Солнца

Близость Солнца позволяет получить представление о его строении и структуре, получить данные о том, как работает этот естественный термоядерный реактор и какие в нем происходят процессы. Интересным будет разобрать структуру, которая состоит из следующих компонентов:

• ядро;
• зона лучистой энергии;
• конвективная зона;
• тахоклин.

Далее начинаются слои солнечной атмосферы:

• фотосфера;
• хромосфера;
• протуберанцы.

Звезда не является твердым телом, ввиду того, что мы имеем дело с раскаленным газом, плотно сжатым в сферическую область. При таких температурах существование любого вещества в твердом виде физически невозможно. Яркий свет и тепло, излучаемые Солнцем, являются следствием тех же процессов, с которыми человек столкнулся при создании атомной бомбы. Т.е. материя под действием огромного давления и высоких температур преобразуется в энергию. Основным топливом является водород, который в составе Солнца составляет 73,5-75%, поэтому основным источником тепла является процесс термоядерного синтеза водорода, сосредоточенный главным образом в ядре, центральной части звезды.

Строение Солнца

Солнечное ядро составляет ориентировочно 0,2 солнечного радиуса. Именно здесь идут главные процессы, за счет которых Солнце живет и снабжает световой и кинетической энергией окружающее космическое пространство. Процесс переноса лучистой энергии от центра звезды к верхним слоям осуществляется в зоне лучистого переноса. Здесь фотоны, стремящиеся от ядра к поверхности, перемешиваются с частицами ионизированного газа (плазмой). За счет этого происходит обмен энергией. В этой части солнечного шара располагается особая зона – тахоклин, которая отвечает за образование магнитного поля нашей звезды.

Далее начинается самая масштабная область Солнца – конвективная зона. Эта область составляет почти 2/3 солнечного диаметра. Один только радиус конвективной зоны практически равен диаметру нашей планеты – 140 тыс. километров. Конвекция представляет собой процесс, при котором плотный и разогретый газ равномерно распределяется по всему внутреннему объему звезды по направлению к поверхности, отдавая тепло следующим слоям. Этот процесс происходит беспрерывно и его можно видеть, наблюдая за поверхностью Солнца в мощный телескоп.

На границе внутренней структуры и атмосферы звезды находится фотосфера – тонкая, всего 400 км глубиной, оболочка. Именно ее мы и видим при своих наблюдениях за Солнцем. Фотосфера состоит из гранул и неоднородна по своей структуре. Темные пятна сменяются яркими участками. Такая неоднородность связана с разным периодом остывания поверхности Солнца. Что касается невидимой части спектра поверхности нашего светила, то в этом случае мы имеем дело с хромосферой. Это плотный слой атмосферы Солнца, и его можно видеть только во время солнечного затмения.

Протуберанцы

Наиболее интересными солнечными объектами для наблюдения являются протуберанцы, которые по виду напоминают длинные волокна, и солнечная корона. Эти образования являются гигантскими выбросами водорода. Возникают протуберанцы и перемещаются по поверхности Солнца с огромной скоростью – 300 км/с. Температура этих петлей превышает отметку 10 тыс. градусов. Солнечная корона представляет собой внешние слои атмосферы, которые по толщине превышают диаметр самой звезды в несколько раз. Точной границы у солнечной короны нет. Ее видимая граница является только частью этого огромного образования.

Солнечная корона

Завершающим этапом солнечной активности является солнечный ветер. Этот процесс связан с естественным истечением звездного вещества через внешние слои в окружающее космическое пространство. Солнечный ветер в основном состоит из заряженных элементарных частиц – протонов и электронов. В зависимости от цикла солнечной активности скорость солнечного ветра может быть различной от 300 км в секунду до отметки в 1500 км/с. Эта субстанция распространяется по всей солнечной системе, оказывая влияние на все небесные тела нашего ближнего космоса.

Солнечный ветер

Примерно такую структуру имеют и другие звезды, входящие в главную последовательность. Другие небесные светила, которые мы наблюдаем на ночном небосклоне, могут иметь другую структуру.

Различия могут состоять только в массе звезды, которая в данном случае является ключевым фактором для звездной активности.

Особенности нашей звезды

Как и все нормальные звезды, которых во Вселенной большинство, Солнце является основным объектом нашей планетарной системы. Огромная масса звезды и ее размеры обеспечивают баланс гравитационных сил, обеспечивая упорядоченное движение небесных тел вокруг нее. На первый взгляд наше светило ничем особенным не отличается. Однако за последние годы сделан ряд открытий, которые позволяют утверждать об уникальности Солнца. К примеру, Солнце дает на порядок меньше излучения в ультрафиолетовом диапазоне, чем другие однотипные звезды. Другая особенность заключается в состоянии нашей звезды. Солнце относится к переменным звездам, однако в отличие от своих сестер по космосу, которые меняются интенсивность и яркость света, наше светило продолжает светить ровным светом.

Также оно выделяет огромное количество энергии, при этом видимыми являются только 48% этого количества. Невидимое человеческому глазу инфракрасное излучение составляет 45% энергии Солнца. Из всего того огромного количества солнечного излучения наша планета получает совсем крохи, около половины миллиардной доли, однако этого вполне хватает для поддержания баланса, создавшихся на Земле условий.

Солнце в инфракрасном излучении

Заключение

Оценивая полученные на сегодняшний день данные о Солнце, нельзя утверждать, что мы досконально знаем природу нашей звезды. Все представления о строении и структуре Солнца держатся на математических и физических моделях, созданных человеком. Анализ процессов, происходящих внутри нашей звезды и на ее поверхности, позволяет найти объяснение тем процессам и явлениям, которые происходят на нашей планете. Солнце является не только генератором энергии, обогревающим нашу планету, но и самым мощным источником радиоизлучения и электромагнитных волн, которые воздействуют на биосферу Земли. Любое изменение активности Солнца мгновенно отражается на состоянии земного климата и нашем самочувствии.

Что такое звезды, к какому классу тел относится солнце?

содержание

Какова звездная категория Солнца?

Солнце — звезда спектрального класса G2 главной последовательности, возраст которой составляет 5 миллиардов лет. Следовательно, энергия, которую он излучает и будет излучать еще 5 миллиардов лет, производится в процессе ядерного синтеза H в He, который происходит внутри него.

Что такое звездный рейтинг?

Астрономы классифицируют звезды по размеру и температуре поверхности. По своим размерам звезды можно назвать сверхгигантами, яркими гигантами, великанами, субгигантами, карликами или нормальными и субкарликами.

Какие типы тел составляют Солнечную систему?

К небесным телам относятся: планеты, звезды, астероиды, кометы, метеороиды и естественные спутники. Солнечная система состоит из восьми планет, вращающихся вокруг звезды, Солнца.

Что такое звезда?

Звезды — это тела, образованные газовой структурой, которая приводит к реакциям ядерного синтеза, ответственным за излучение энергии. Солнце — ближайшая к Земле звезда. Звезды образуются из газов и пыли, подвергшихся гравитационному коллапсу внутри туманностей.

Правильно ли говорить, что Солнце — звезда?

Солнце считается звездой от среднего до маленького размера и даже называется карликовой звездой. Он в основном образован раскаленными газами, возникшими в процессе ядерного синтеза в его ядре, и состоит из 80% водорода, 18% гелия и 2% металлов.

Как зовут звезды?

Список самых ярких звезд

	традиционное имя	Расстояние до Земли (световые годы)
1.	Сириус	8.6
2.	Canopus	310
3.	Альфа Центавра / Ригель Кент	4.4
4.	Арктур	37

Что за небесное тело и звезды?

Звезда — это небесное светящееся тело, мы можем видеть его ночью с Земли. Днём видна только одна из них: Солнце, ближайшая к нам звезда.

Почему мы говорим, что Солнце — звезда?

Солнце классифицируется как звезда главной последовательности, то есть оно сплавляет атомы водорода в атомы гелия для производства своей энергии. В рамках этой астрономической классификации Солнце считается желтым карликом.

Какого цвета Солнце?

Поэтому Солнце белое. Оттенки желтого и красного, которые мы видим, глядя на Солнце, возникают из-за рассеивания солнечных лучей, когда они входят в атмосферу.

Какие три тела?

В традиции йоги для понимания трех тел и их функций используется простая притча.

Эти тела:

• Стхулашарира, плотное физическое тело, соответствующее бодрствованию.
• Сукшмашарира, тонкое тело, соответствующее сну.
• Каранашарира, причинное тело, соответствующее сну.

Какие 5 типов телосложения?

Что ж, чтобы познать себя и свое тело, вам нужно знать, что существует пять основных физических типов: прямоугольное тело, овальное тело, треугольное тело, песочные часы, перевернутый треугольник. Они имеют эти названия именно из-за конструкции, которую формируют размеры тела.

Каковы два типа тел?

В этом вопросе вы немного разберетесь в трех типах строения тела: эктоморф, мезоморф и эндоморф. Обычно они худые. В целом, люди с таким телосложением обычно имеют более длинные, стройные ноги и более волокнистые мышцы. Плечи, как правило, худые и узкие по ширине.

Какова концепция Солнца?

Солнце — желтый карлик, вокруг которого вращаются другие небесные тела Солнечной системы. Он состоит из газов и не имеет твердой поверхности. Солнце — звезда, расположенная в Млечном Пути. Это ближайшая к Земле звезда и самая большая во всей Солнечной системе.

Каково происхождение звезд?

Звезды рождаются в туманностях, которые представляют собой огромные газовые облака, состоящие в основном из водорода и гелия (наиболее распространенных элементов во Вселенной). Могут быть области туманности с более высокой концентрацией газов. В этих областях сила гравитации больше, что заставляет его начать сокращаться.

Как зовут Солнце?

Солнце (от латинского sol, solis) — центральная звезда Солнечной системы. Все остальные тела Солнечной системы, такие как планеты, карликовые планеты, астероиды, кометы и пыль, а также все спутники, связанные с этими телами, вращаются вокруг нее.

Как называется самая большая звезда во Вселенной?

1-й — VY Большого Пса: также известный как VY Cma, этот гипергигант имеет красноватое свечение, его диаметр в 2.100 раз больше, чем у Солнца. Чтобы иметь представление о его величине, внутри него поместилось бы почти три миллиарда планет, равных Земле.

Каков состав Солнца?

физическая структура солнца

Солнце состоит из шести слоев: ядра, радиоактивной зоны, конвективной зоны, фотосферы, хромосферы и короны. Условия температуры, давления и плотности становятся выше по мере приближения к ядру.

Какова температура Солнца?

Уже произведенный газообразный гелий также будет израсходован и через несколько миллионов лет потухнет в солнечном ядре, и тогда произойдет трагический конец Солнца: оно превратится в карликовую звезду, тусклую и безжизненную.

Какая самая близкая к Земле звезда?

Самая яркая звезда — Альфа Центавра (или Альфа Центавра). Это самая близкая звезда к Земле, за исключением Солнца. В то время как последняя находится примерно в 150 миллионах километров от нашей планеты, Альфа Центавра находится от нас в сорока триллионах километров.

Как называются тела, вращающиеся вокруг звезды за пределами нашей Солнечной системы?

Экзопланеты находятся на орбитах других звезд за пределами нашей Солнечной системы.

Как классифицируют небесные тела?

Небесные тела – это любая материя, принадлежащая космическому пространству. Это: астероиды, кометы, звезды, метеоры и метеориты, планеты, искусственные и естественные спутники.

Какие еще тела можно считать подобными Солнцу?

Ответ проверен экспертами. Ответ: Здравствуйте! Можно сказать, что другими телами, находящимися в пространстве, которые можно корректно сравнивать с солнцем, являются звезды, которые, как и солнце (вспомним, что солнце — звезда), излучают собственный свет и имеют значительные размеры.

Какая самая горячая планета в мире?

На самом деле Венера — самая горячая планета Солнечной системы, даже горячее, чем Меркурий, который находится ближе к Солнцу. Средняя температура его поверхности составляет 460ºC из-за сильного парникового эффекта, широко распространенного по всей планете.

Сколько лет Солнцу?

Страница 1

• МЕРКУРИЙ.
• «’,
• ближайшая к Солнцу планета на среднем расстоянии.
• минус 170 градусов. Потому что это Меркурий.
• до трех месяцев на Земле. в течение
• Поверхность Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты.
• КОСМОС ДЕТЕКТИВ: РАСКРЫВАЯ ТАЙНЫ.
• 107 стр. [36] пу : у. ; 22 см.

Какого цвета звезды?

Цвет звезды определяется той частью ее видимого спектра, которая вносит наибольший вклад в ее общую светимость. Голубые звезды самые горячие, красные — самые холодные. В случае со звездами «холодная» означает температуру порядка 2000 или 3000 К, что примерно в 15 раз горячее, чем в нашей домашней печи.

Как звездный свет?

Как работает Старлайт? Звезды — это большие сферы плазмы, работающие за счет ядерного синтеза. … Звезды излучают свет, тепло и другие виды излучения благодаря процессам ядерного синтеза, которые происходят в их недрах, высвобождая большое количество энергии.

Какого цвета любовь?

Каков цвет любви? это великолепная иллюстрированная книга, которая в игровой форме знакомит детей с цветами. Зелень травы, голубизна неба, желтизна солнца — вот некоторые подсказки для серого слона, чтобы сделать свое открытие.

Кто такие тела?

Хипу, или Хипу, представляли собой веревки из хлопка, шерсти ламы или альпаки, которые использовались в качестве инструмента для записи. Эти шнуры имели узлы, разные текстуры и цвета и могли передавать несколько вещей в Империи инков, в основном числовые.

Что такое небесные тела и примеры?

Небесные тела — это общий термин, используемый в астрономии для обозначения материи, существующей в космическом пространстве. Таким образом, его можно применять для обозначения звезд, планет, астероидов, комет, метеоритов, естественных спутников и даже искусственных спутников, посланных человеком.

Что такое 3 примера тела?

Ответ проверен экспертами. Можно сказать, что тело определяется как любая часть, ограниченная материей. В этом смысле камень, сфера, кубик льда, деревянная доска, железный брусок — все это примеры тел.

Что такое наши 4 тела?

Сам того не осознавая, ты носишь с собой 4 тела. Это 4 измерения человека, неразделимые и взаимосвязанные: физическое, ментальное, эмоциональное и энергетическое тело.

Какая женская фигура самая красивая?

1 – Песочные часы или корпус гитары

Это самый желаемый силуэт для большинства женщин. Обладатели этого типа телосложения имеют одинаковый размер плеч и бедер и хорошо выраженную талию. Это биотип, который хорошо сочетается практически с любым нарядом, но некоторые советы могут помочь при выборе вещей.

Что такое простые тела?

а) простые вещества

Это те, чьи молекулы образованы только одним типом химического элемента.

Что такое составные тела?

Тела, состоящие из нескольких различных частей или форм, называются составными телами. Центр тяжести составного тела можно определить по центрам тяжести отдельных частей.

Каковы наши тела?

Организм человека – это совершенная машина, работающая от совместного действия нескольких систем. Как и у всех живых существ, за исключением вирусов, у человека есть тело, образованное клетками, которые образуют ткани, которые образуют органы, которые, в свою очередь, образуют системы.

Как формируются тела?

Человеческое тело состоит из простых структур, таких как клетки, и даже из самых сложных, таких как органы. Уровень организации организма человека следующий: клетки, ткани, органы, системы и организм. Каждая из этих структур состоит из иерархического уровня вплоть до формирования всего организма.

Какая звезда самая важная для Земли и почему?

Солнце — самая важная звезда в нашей Солнечной системе, так мы называем место, где наша планета находится в космосе. Как у нас есть адрес нашего дома, с названием улицы, сектора и города, так и у Земли!

Есть ли огонь на солнце?

На Солнце также нет пламени, подобного тому, что мы видим на Земле. Просто он так нагревается от ядерного синтеза, что начинает светиться, точно так же, как кусок металла становится красным, когда его нагревают.

Каковы три основные характеристики Солнца?

Какие основные характеристики Солнца записывают три из них?

• Ядро — самая горячая и самая массивная часть Солнца. 🇧🇷
• Зона излучения – в этой зоне энергия ядра распространяется через излучение.
• Зона конвекции – это часть Солнца, где возникают тепловые конвекционные потоки. 🇧🇷

Каковы две наиболее используемые классификации звезд?

Гарвардская спектральная классификация

класс	Эффективная температура	водородные линии
F	6 000–7 500 тыс.	средний
G	5 200–6 000 тыс.	Фрака
K	3 700–5 200 тыс.	Очень слаб
M	2 400–3 700 тыс.	Очень слаб

Каковы классификации галактик?

По форме галактики можно разделить на 3 класса: эллиптические галактики (класс E), спиральные галактики (класс S), неправильные галактики (класс I).

Какие бывают звезды и их характеристики?

Есть красные, желтые, белые и синие звезды. Звезды излучают свет разных цветов в зависимости от их температуры. Красные, около 3000º C, имеют самую низкую температуру; в то время как при температуре около 40000º C синие имеют самую высокую температуру.

Классификация звезд — Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

В нашей галактике, Млечном Пути и миллиардах галактик во Вселенной насчитывается несколько сотен миллиардов звезд. Один из важных методов в науке — пытаться сортировать или классифицировать вещи по группам и искать тенденции или закономерности. Астрономы делают это со звездами.

До сих пор мы обсуждали светимость и цвет или эффективную температуру звезд. Их можно построить, чтобы сформировать один из наиболее полезных графиков для звездной астрономии, диаграмму Герцшпрунга-Рассела (или HR). Она названа в честь датских и американских астрономов, которые независимо друг от друга разработали версии диаграммы в начале двадцатого века.

На диаграмме H-R светимость или выходная энергия звезды отложены по вертикальной оси. Это можно выразить как отношение светимости звезды к светимости Солнца;

л _* / л _солнце . Астрономы также используют историческую концепцию звездной величины как меру светимости звезды. Абсолютная звездная величина — это просто мера того, насколько яркой будет казаться звезда, если она удалена на 10 парсек, и, таким образом, позволяет просто сравнивать звезды. Просто чтобы запутать вещи, чем ниже или более отрицательная величина, тем ярче звезда. По определению звезда с величиной 1 в 100 раз ярче, чем звезда с величиной 6. Наше Солнце имеет абсолютную величину + 4,8.

Кредит: CSIRO

Возможные оси для диаграммы Герцшпрунга-Рассела. Обратите внимание, как шкала температуры перевернута по горизонтальной оси. Также будьте осторожны, если используете величину для работы вверх до отрицательных значений.

Эффективная температура звезды нанесена на горизонтальной оси диаграммы Г-Р. Одна странность здесь заключается в том, что температура отображается в обратном порядке: высокая температура (около 30 000–40 000 К) слева и более низкая температура (около 2500 К) справа. На практике астрономы фактически измеряют величину, называемую 9.0007 цветовой индекс — это просто разница в величине звезды при измерении через два разных цветных фильтра. Звезды с отрицательным показателем цвета голубоватые, в то время как более холодные оранжевые или красные звезды имеют положительный показатель цвета.

Третий возможный масштаб по горизонтальной оси — это спектральный класс звезды . Разделив свет звезды через спектрограф, можно записать и проанализировать ее спектр. Звезды одинакового размера, температуры, состава и других свойств имеют схожие спектры и относятся к одному и тому же спектральному классу. Основные спектральные классы звезд варьируются от

O (самый горячий) через B , A , F , G , K и M (самый холодный). Наше Солнце — звезда класса G . Сравнивая спектры неизвестной звезды со спектрами выбранных стандартных эталонных звезд, можно определить массу информации, включая ее цвет или эффективную температуру.

Если мы теперь построим диаграмму Герцшпрунга-Рассела для нескольких тысяч ближайших или самых ярких звезд, мы увидим следующее:

Каждая точка представляет собой звезду.

Как мы видим, звезды появляются на графике не случайным образом, а сгруппированы в четыре основные области. Это очень важно, поскольку предполагает, что может существовать некоторая связь между светимостью и температурой звезды. Хотя это и неудивительно (действительно, мы уже видели, что более горячая звезда излучает больше энергии на единицу площади поверхности, чем более холодная звезда), связь осложняется присутствием этих четырех групп. Давайте рассмотрим их более внимательно.

Большинство звезд попадают в группу A . На нем показана общая тенденция от холодных тусклых звезд в правом нижнем углу до горячих, очень ярких звезд в верхнем левом углу, что соответствует ожидаемому соотношению между температурой и светимостью. Эта группа называется Главная последовательность , поэтому звезды, найденные в ней, являются звездами главной последовательности. Наше Солнце — один из таких примеров. Другие включают α Cen, Альтаир, Сириус, Ахернар и Звезду Барнарда.

Звезды в группы B в основном имеют температуру 6000 К или холоднее, но ярче, чем звезды главной последовательности той же температуры. Как это может быть? Причина в том, что эти звезды намного больше, чем звезды главной последовательности. Хотя они излучают то же количество энергии на квадратный метр, что и звезды главной последовательности, они имеют гораздо большую площадь поверхности (площадь ∝ радиус ² ), поэтому общая излучаемая энергия намного больше. Эти звезды обозначаются как гигантов . Примеры включают Альдебаран и Мира.

Звезды группы C еще ярче, чем гиганты. Это сверхгиганты , крупнейшие из звезд с чрезвычайно высокой светимостью. Красный сверхгигант, такой как Бетельгейзе, вышел бы за пределы орбиты Юпитера, если бы заменил Солнце в нашей Солнечной системе.

Последняя интересующая нас группа — это звезды группы D . По их положению на диаграмме H-R мы видим, что они очень горячие, но очень тусклые. Хотя они излучают большое количество энергии на квадратный метр, они имеют низкую светимость, что означает, что они должны быть очень маленькими. Звезды группы D на самом деле известны как белые карлики . Сириус B и Procyon B являются примерами. Белые карлики намного меньше звезд главной последовательности и по размеру примерно равны Земле. На диаграмме ниже показаны основные группы, помеченные вместе с примерами звездочек в каждой группе.

Кредит: CSIRO

Основные группы звезд показаны на диаграмме H-R.

Определив существование различных типов звезд на основе измеримых свойств, в следующем разделе мы исследуем некоторые их характеристики и источники энергии в звездах.

Предыдущая: Светимость и расстояние

Следующая: Типы звезд

• Звезды Главная
• Цвета звезд
• Светимость и расстояние
• Типы звезд
• Деятельность диаграммы HR
• Звезды Вопросы
• Звезды Ссылки
• Дом космического двигателя

Что такое экзопланета? – Исследование экзопланет: планеты за пределами нашей Солнечной системы

Кратко

Звезды являются основными строительными блоками галактик.

Возраст, распределение и состав звезд прослеживают историю, динамику и эволюцию их галактики. Звезды ответственны за производство и распределение тяжелых элементов, таких как углерод, азот и кислород.

Впечатление этого художника представляет собой раннюю вселенную. Самые первые звезды, родившиеся после Большого взрыва, которые астрономы называют звездами «Населения III», неуловимы, и их еще предстоит окончательно обнаружить. В отличие от современных звезд, таких как наше Солнце (которое содержит более тяжелые элементы, такие как кислород, азот, углерод и железо), звезды населения III должны были состоять исключительно из нескольких первичных элементов, образовавшихся в результате Большого взрыва. Гораздо массивнее и ярче нашего Солнца, они сияли бы в чернильной пустоте новорожденной Вселенной. Авторы и права: ЕКА/Хаббл, М. Корнмессер и НАСА.

Различные типы звезд имеют разные обитаемые зоны. Это область вокруг звезды, где условия идеальные: ни слишком жарко, ни слишком холодно, чтобы на поверхности планеты могла существовать жидкая вода. (По этой причине обитаемую зону звезды часто неофициально называют «зоной Златовласки».)

По статистике, в нашей галактике Млечный Путь должно быть более 100 миллиардов планет. Они бывают разных размеров и характеристик. Сложные организмы возникли на Земле всего 500 миллионов лет назад, а современные люди существуют здесь всего 200 000 лет — мгновение ока по космологическим временным шкалам. Земля станет непригодной для жизни высших форм жизни чуть более чем через 1 миллиард лет, поскольку Солнце становится теплее и иссушает нашу планету. Поэтому звезды немного холоднее нашего Солнца, называемые оранжевыми карликами, считаются лучшими для развитой жизни. Они могут стабильно гореть десятки миллиардов лет. Это открывает огромные временные рамки для биологической эволюции, позволяющей проводить бесконечное количество экспериментов по созданию устойчивых форм жизни. И на каждую такую ​​звезду, как наше Солнце, приходится в три раза больше оранжевых карликов в Млечном Пути.

Еще более распространенный тип звезд, называемый красными карликами (также известными как М-звезды-карлики), имеет еще большее время жизни. Планеты в сравнительно узкой обитаемой зоне красного карлика, расположенной очень близко к звезде, подвергаются экстремальному уровню рентгеновского и ультрафиолетового излучения, которое может быть в сотни тысяч раз более интенсивным, чем то, что Земля получает от Солнца. Планеты в обитаемых зонах красных карликов могут быть высушены дотла, и их атмосферы могут быть лишены атмосферы довольно рано в их жизни. Красные карлики обычно успокаиваются через несколько миллиардов лет, но их ранние вспышки могут помешать их планетам стать более гостеприимными.

На этой инфографике сравниваются характеристики трех классов звезд нашей галактики: солнцеподобные звезды классифицируются как звезды G-типа; звезды менее массивные и более холодные, чем наше Солнце, являются К-карликами; и еще более тусклые и холодные звезды — красноватые М-карлики. Пригодные для жизни зоны, потенциально способные принять живые планеты, шире для более горячих звезд. Продолжительность жизни красных карликов M-звезд может превышать 100 миллиардов лет. Возраст карликов K может варьироваться от 15 до 45 миллиардов лет. Между тем, наше Солнце существует всего 10 миллиардов лет. Относительное количество вредного излучения (для жизни, как мы его знаем), которое излучают звезды, может быть в 80–500 раз интенсивнее для карликов M по сравнению с нашим Солнцем, но только в 5–25 раз интенсивнее для оранжевых карликов K. Красные карлики составляют основную часть населения Млечного Пути, около 73%. Звезды, подобные Солнцу, составляют всего 6% населения, а К-карлики — 13%. Авторы и права: НАСА, ЕКА и З. Леви (STScI).

Как рождаются звезды?

Как рождаются звезды?

Звезды рождаются из огромных облаков газа и пыли, известных как туманности, которые разбросаны по большинству галактик. В течение тысяч и миллионов лет гравитация может привести к тому, что более плотные карманы внутри туманности схлопнутся под собственным весом. Когда облако, состоящее в основном из водорода, схлопывается, материал в его центре начинает нагреваться. Это горячее ядро ​​коллапсирующего облака, известное как «протозвезда», является звездой в процессе становления. Некоторые из этих вращающихся облаков коллапсирующего газа и пыли распадаются на две или три капли, каждая из которых образует звезды. Это могло бы объяснить, почему большинство звезд в Млечном Пути появляются парами или кратно. Однако не весь этот материал становится частью звезды — оставшаяся пыль может стать планетами и лунами, астероидами и кометами — или может просто остаться в виде пыли.

Что такое звезда главной последовательности?

Что такое звезда главной последовательности?

По прошествии миллионов лет температура ядра протозвезды достигает точки, при которой может начаться ядерный синтез. Затем звезда начинает самую длинную стадию своей жизни, называемую «главной последовательностью». Большинство звезд в галактике, включая наше Солнце, относятся к категории главной последовательности. Это состояние, при котором ядерный синтез в звезде стабилен, а водород превращается в гелий. Этот процесс высвобождает много энергии, которая сохраняет звезду горячей и яркой, и создает внешнее давление на невероятную массу материала, которое в противном случае привело бы к коллапсу звезды. Девяносто процентов жизни звезды проходит в фазе главной последовательности.

Что означает цвет звезды?

Что означает цвет звезды?

Когда вы смотрите на ночное небо, вы можете заметить, что некоторые звезды сияют ярче, чем другие. Яркость звезды связана с тем, сколько энергии она излучает, а также с тем, насколько близко она находится к Земле.

Звезды также различаются по цвету — потому что у них разная температура. Более горячие звезды кажутся синими или белыми, а более холодные — оранжевыми или красными. Астрономы используют эти характеристики для классификации звезд главной последовательности на категории по цвету и температуре: O (синий), B (бело-голубой), A (белый), F (желто-белый), G (желтый), K (оранжевый), и M (красный), от самого горячего и самого большого до самого крутого и самого маленького. Звезды в конце своей жизни выпадают из главной последовательности. К ним относятся сверхгиганты, красные гиганты и белые карлики.

Изображение Солнца с длиной волны 17,1 нанометра (длина волны экстремального ультрафиолета) показывает самый внешний атмосферный слой Солнца — корону. Кредиты: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА / SDO.

Что за звезда наше Солнце?

Что за звезда наше Солнце?

Наше Солнце относится к категории желтых карликов главной последовательности G-типа. Прогнозируется, что наше Солнце останется в фазе главной последовательности еще несколько миллиардов лет.

Звезды могут жить миллиарды лет, но их жизнь может быть короче или длиннее в зависимости от их размера (технически, их массы). Чем больше (или массивнее) звезда, тем короче ее жизнь, поскольку более массивные звезды быстрее сжигают свое ядерное топливо.

Скачать инфографику ›

Как планеты формируются вокруг звезд?

Как планеты формируются вокруг звезд?

Газ и пыль, вращающиеся вокруг звезды во время ее формирования, имеют решающее значение для формирования планет вокруг нее. Пыль содержит тяжелые элементы, такие как углерод и железо, которые образуют ядра планет.

Ученые считают, что планеты начинаются с пылинок размером меньше человеческого волоса. Они появляются из гигантского диска газа и пыли в форме пончика, который окружает молодые звезды. Гравитация и другие силы заставляют материал внутри диска сталкиваться. Если столкновение достаточно мягкое, материал сплавляется и растет, как катящийся снежный ком. Со временем частицы пыли объединяются в гальку, которая превращается в камни размером с милю. По мере того, как эти планетезимали, или планеты, находящиеся в процессе создания, вращаются вокруг своей звезды, они убирают материал со своего пути, оставляя космические следы пустыми, за исключением мелкой пыли. В то же время звезда поглощает близлежащий газ, отталкивая более далекий материал дальше. Через несколько миллионов лет диск полностью трансформируется, и большая его часть примет форму новых миров.

Жизненные циклы звезд

Жизненные циклы звезд

R гиганты и белые карлики

Когда у средней звезды, такой как наше Солнце, заканчивается водород для плавления, звезда начинает коллапсировать. Но сжатие звезды заставляет ее снова нагреваться, и она способна синтезировать то немногое, что осталось от водорода в оболочке, обернутой вокруг ее ядра. Эта горящая оболочка из водорода сильно расширяет внешние слои звезды. Когда это происходит, звезда становится красным гигантом. Когда наше Солнце войдет в фазу красного гиганта своей жизни, примерно через 5 миллиардов лет, оно станет настолько большим, что Меркурий будет полностью поглощен.

Наш красный гигант Солнце по-прежнему будет потреблять гелий и производить углерод. Когда гелий исчезнет, ​​Солнце снова поддастся гравитации. Когда ядро ​​сожмется, это вызовет высвобождение энергии, и Солнце станет еще большим гигантом с радиусом, превышающим орбиту Земли.

U Camelopardalis, или сокращенно U Cam, — звезда, приближающаяся к концу своей жизни. Когда у звезд заканчивается топливо, они становятся нестабильными. Каждые несколько тысяч лет U Cam выбрасывает почти сферическую газовую оболочку, когда слой гелия вокруг его ядра начинает плавиться. Газ, выброшенный звездой, отчетливо виден на этом снимке в виде слабого пузырька газа, окружающего красную звезду-гиганта. Кредит изображения: ЕКА/НАСА

Примерно через миллиард лет в качестве красного гиганта Солнце выбросит свои внешние слои, пока, в конце концов, не обнажится его звездное ядро. Этот мертвый (с точки зрения ядерного синтеза), но все еще очень горячий звездный пепел называется белым карликом. Белые карлики размером примерно с Землю, несмотря на массу звезды. Давление быстро движущихся электронов удерживает эти звезды от дальнейшего коллапса. Чем массивнее ядро, тем плотнее образующийся белый карлик. Таким образом, чем меньше белый карлик в диаметре, тем больше он по массе! Белые карлики уходят в небытие на многие миллиарды лет по мере их постепенного остывания.

Такая участь ожидает только те звезды, масса которых примерно в 1,4 раза превышает массу нашего Солнца. Выше этой массы электронное давление не может удержать ядро ​​от дальнейшего коллапса. Таких звезд ждет иная участь.

Белые карлики могут стать новыми

Если белый карлик формируется в двойной или множественной звездной системе, он может пережить более богатую событиями гибель как новая. Nova в переводе с латыни означает «новый» — когда-то считалось, что новые звезды — это новые звезды в процессе рождения. Сегодня мы понимаем, что это очень старые звезды — белые карлики. Если белый карлик находится достаточно близко к звезде-компаньону, его гравитация может перетаскивать вещество (в основном водород) из внешних слоев этой звезды на себя, накапливаясь на ее поверхности. Когда на поверхности накапливается достаточное количество водорода, происходит взрыв ядерного синтеза, в результате чего белый карлик существенно становится ярче и выбрасывает оставшийся материал. В течение нескольких дней свечение стихает, и цикл начинается снова. Иногда особенно массивные белые карлики (близкие к пределу массы в 1,4 солнечной) могут накапливать таким образом столько массы, что коллапсируют и полностью взрываются, становясь тем, что известно как сверхновая.

Становится сверхновой Смерть звезды видна во вспышке сверхновой, взрыве настолько ярком, что он может затмить свет целой галактики. Эта конкретная сверхновая была типа Ia, которая возникает, когда белая карликовая звезда вытягивает материал из ближайшей звезды-компаньона или сливается с ней до тех пор, пока не произойдет сильный взрыв. Белый карлик уничтожается, и его обломки летят в космос. Изображение предоставлено: рентген: NASA/CXC/RIKEN и GSFC/T. Сато и др.; Оптический: DSS

Звездам, масса которых более чем в восемь раз превышает массу нашего Солнца, суждено погибнуть в результате колоссального взрыва, называемого сверхновой. Сверхновая — это не просто более крупная новая. В новой взрывается только поверхность звезды. В сверхновой ядро ​​звезды коллапсирует, а затем взрывается. В массивных звездах сложная серия ядерных реакций приводит к образованию железа в ядре. Получив железо, звезда выжала всю возможную энергию из ядерного синтеза. Звезда больше не может поддерживать собственную массу, и железное ядро ​​разрушается. Всего за несколько секунд диаметр ядра уменьшается примерно с 5000 миль до дюжины, а температура подскакивает на 100 миллиардов градусов и более. Внешние слои звезды сначала начинают разрушаться вместе с ядром, но отскакивают с огромным выбросом энергии и резко выбрасываются наружу. Сверхновые выделяют почти невообразимое количество энергии. На период от нескольких дней до нескольких недель сверхновая может затмить всю галактику. Точно так же в этих взрывах образуются все встречающиеся в природе элементы и множество субатомных частиц.

Нейтронные звезды и пульсары

Если коллапсирующее звездное ядро ​​в центре сверхновой содержит от 1,4 до 3 масс Солнца, коллапс продолжается до тех пор, пока электроны и протоны не объединятся в нейтроны, образуя нейтронную звезду. Нейтронные звезды невероятно плотные. Поскольку она содержит так много массы, упакованной в такой небольшой объем, гравитация на поверхности нейтронной звезды огромна. Подобно белым карликам, если нейтронная звезда образуется в системе с несколькими звездами, она может аккрецировать газ, отделяя его от ближайших компаньонов.

Нейтронные звезды также обладают мощными магнитными полями, которые могут ускорять атомные частицы вокруг своих магнитных полюсов, производя мощные лучи излучения. Эти лучи движутся вокруг, как массивные прожекторы, когда звезда вращается. Если такой луч ориентирован так, что он периодически указывает на Землю, мы наблюдаем его как регулярные импульсы излучения, возникающие всякий раз, когда магнитный полюс проходит мимо нашего луча зрения. В этом случае нейтронная звезда известна как пульсар.

Черные дыры

Если коллапсирующее звездное ядро ​​больше трех масс Солнца, оно полностью коллапсирует, образуя черную дыру: бесконечно плотный объект, чья гравитация настолько сильна, что ничто не может вырваться, даже свет.

Поскольку наши инструменты предназначены для обнаружения фотонов, черные дыры можно обнаружить только косвенно. Косвенные наблюдения возможны, потому что гравитационное поле черной дыры настолько мощное, что любой близлежащий материал — часто внешние слои звезды-компаньона — подхватывается и затягивается. Когда вещество закручивается по спирали в черную дыру, оно образует диск, называемый аккреционный диск, нагретый до огромных температур, испускающий большое количество рентгеновских и гамма-лучей, указывающих на присутствие лежащего в основе скрытого компаньона.

Черные дыры, которые ведут себя тихо и не «питаются» активно аккреционными дисками, также можно обнаружить косвенно, наблюдая за движением ближайших звезд. Например, астрономы наблюдают сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути, наблюдая, как близлежащие звезды вращаются с поразительной скоростью, возможной только под воздействием невероятно массивного, но невидимого объекта.

Из останков возникают новые звезды и планеты

Пыль и обломки, оставленные новыми и сверхновыми, а также красными гигантами, сбрасывающими свои внешние слои, в конечном итоге смешиваются с окружающим межзвездным газом и пылью, образуя новые туманности. Продукты, созданные в конце жизни звезд, обогащают галактики тяжелыми элементами и химическими соединениями.