Почему звезды светятся и почему их не видно днем

Почему звезды светятся? Почему некоторые из них такие яркие на ночном небе, а другие едва заметны? От чего зависит цвет звезды? Современной науке удалось ответить на все эти и многие другие вопросы, касающиеся далеких небесных тел. Сегодня об этом может узнать каждый.

Что такое звезды

Звезды — основные небесные тела наравне с планетами и спутниками. От последних они отличаются тем, что излучают свет, а не просто отражают его. Ежедневно мы наблюдаем за самой большой звездой в нашей системе — за Солнцем. Именно его свет и тепло сделали возможной жизнь на Земле.

Что такое звезды на небе? Огромные межзвездные облака из светящихся разреженных газов называют газовыми диффузными туманностями. В их состав входит главным образом водород, кислород, гелий и азот. Такие газовые (или диффузные) туманности — колыбель для молодых звезд, которые рождаются так же, как некогда родилась наша Солнечная система.

Таким образом, звезда в небе — шарообразное скопление газов, удерживающее форму с помощью сил гравитации, а также излучающее свет. Ее основные составляющие — газы (в большинстве случаев гелий и водород) с твердыми минеральными частицами.

Звезды на небе ученые классифицировали и выделили такие группы:

• Коричневые карлики. Эти звезды постоянно угасают, их термоядерные реакции уже не способны на компенсацию растраченной энергии.
• Белые карлики. Для этих звезд характерна малая масса, газы постепенно покидают их поверхность, образуя звездный ветер.
• Красные гиганты. У этих светил сравнительно низкая температура, но большая светимость.
• Переменные звезды, которые меняют свой блеск.
• Звезды Вольфа-Рея. У них высокая температура и светимость, а вместе с водородом и гелием в их составе есть кислород, азот и углерод.
• Новые, периодически вспыхивающие звезды.
• Сверхновые, яркость которых меняется резко и внезапно.
• Гиперновые, рожденные после взрыва массивной звезды, которая истощила свою энергию и топливо.

Основными параметрами, по которым предсказывают физические характеристики звезд, считаются их масса и химический состав.

Почему светят звезды

Звезда рождается из скопления газов, которые сжимает собственная гравитация. Во время этого процесса:

• происходит выделение тепла;
• температура постепенно растет;
• формируется ядро звезды.

Вместе с колоссальным объемом тепловой энергии происходит световое излучение. Частично этот свет достигает Земли, и именно это явление мы наблюдаем, когда видим звезды ночью.

Таким свойством наделены исключительно звезды. Когда мы видим спутник нашей планеты Луну или планету Венеру, то они всего лишь отражают свет других звезд. И только последние — это самостоятельные объекты светового излучения, связанного с выбросом энергии.

Жизнь звезд такова:

• Когда температура рядом с ядром составляет миллионы градусов, сжатие замедляется. Это начало полноценной жизни звезды, которая может продлиться миллионы лет. В течение этого времени в ее ядре водород будет превращаться в гелий.
• Как только топливо израсходуется, температура упадет, а светимость будет расти до превращения звезды в красного карлика.
• При слишком большой массе ядра начинается процесс сжатия, в результате которого звезда становится черной дырой.

Процесс звездообразования непрерывен, и звезды продолжают возникать и сегодня.

Почему звезды не видно днем

Идеальным временем для наблюдения за звездным небом считается последний летний месяц. В темные вечера прозрачный августовский воздух дает возможность насладиться невероятным зрелищем. Кроме того, в это время часто происходят звездопады.

У каждой звезды есть свой жизненный цикл. На разных этапах ее свет меняется. Чем ближе конец существования, тем холоднее становится звезда. Ее можно узнать по пульсирующему мерцающему свечению.

Днем звезды тоже светят так же, как и по ночам. Но их далекий свет затмевается солнечным — светом самой близкой к нам звезды. Ночью этот «занавес» словно открывается, и тогда мы наблюдаем за удивительными космическими красотами: планетами, созвездиями, туманностями и другими элементами Вселенной.

Интересно, что у каждой звезды свой цвет. Известны голубые, белые, оранжевые звезды и даже такие, которые переливаются разными оттенками. Это объясняется разной температурой газов, которые входят в их состав. Так, самые горячие звезды голубые, за ними следуют белые. Немного менее теплые — желтые, а самые холодные — оранжевые и красные.

Откуда звезды берут энергию

Чтобы ответить на этот вопрос, надо вернуться к тому, из чего состоит звезда. Большая ее часть — водород, который прекрасно горит с выделением энергии. Но для этого ведь нужен кислород, которого в звезде нет. Как же происходит «звездное горение»?

Горение — химический процесс своеобразной перетасовки атомов между молекулами, в ходе которого выделяется тепловая энергия. Чудовищный жар в звездных недрах делает невозможным существование молекул, они распадаются, а их составные части (атомы, ядра) перетасовываются. Так происходит образование новых химических атомов с другими химическими свойствами. Это так называемые ядерные реакции.

Согласно исследованиям ученых-физиков, источник звездной энергии заключается в непрерывном образовании атомов гелия из атомов водорода:

• Каждый атом гелия имеет вес в четыре раза больше, чем у атома водорода.
• Но получить его путем простого складывания четырех атомов водорода не получится.
• Прежде чем это произойдет, совершается целый ряд превращений, в процессе которых происходит также выделение и потеря энергии.
• По этой причине масса нового атома гелия немного меньше, чем масса четырех атомов водорода. Благодаря этой разнице звезда живет.

Что же происходит при старении и выгорании звезды? Водород становится гелием, а гелий может превратиться в более тяжелый элемент. Так и происходит непрерывное изменение химического состава Вселенной. Отсюда можно сделать вывод и о том, что в момент рождения нашей Вселенной в ней преобладал водород.

Со временем количество тяжелых элементов становится больше, чем количество водорода. Часть вещества звезды с этими элементами уходит в межзвездную газовую среду. Чем меньше остается топлива, тем сложнее звезде поддерживать свою жизнедеятельность и все так же ярко светить. После израсходования запасов водорода жизненный цикл светила завершается.

Вот мы и ответили на вопрос, почему звезды светятся. Физики занимались этой загадкой в течение нескольких веков, выдвигали гипотезы, которые потом опровергали, но все же нашли ответ. Нет сомнений, что в будущем нас ждет еще много интересных астрономических открытий.