Солнце
© О ближайших к нам звёздах рассказывает:
доктор Дэвид Уайтхаус — астроном, научный обозреватель всемирной информационной службы BBC .
Ближайшие соседи.
Для того чтобы определить заслуженное место нашего Солнца среди звёзд, давайте сначала посмотрим на его соседей. Ближайший сосед Солнца — это система трёх звёзд, вращающихся друг над другом. Самая яркая из них, Альфа Центавра А, — это звезда , очень похожая на наше желтое Солнце. Альфа Центавра B немного меньше, и её свет имеет оранжевый оттенок, так как температура ее поверхности прохладнее — около 4800 °C, тогда как температура Солнца достигает 5800 °C. Цвет звезды говорит нам о её температуре. Прохладные звёзды — красные, более горячие — оранжевые, желтые и голубовато-белые.
Ближайшие к Солнцу звёзды
Период обращения двух главных звёзд системы Альфа Цента́вра относительно друг друга составляет около 80 лет. Они расположены довольно далеко друг от друга (расстояние между ними сопоставимо с расстоянием от Земли до Солнца или от Солнца до планеты Уран). Третья звезда в системе Альфа Цента́вра — C, или Про́ксима Центавра, получила своё название благодаря тому, что находится ближе всего к Земле. Она является гораздо более типичным представителем звездного содружества, несмотря на то, что эта звезда тусклая, красная (а значит, холодная) и маленькая. Она далеко расположена от основной пары, примерно в 300 раз больше, чем расстояние от Солнца до Плутона. Если бы у нашего Солнца была такая звезда-компаньон, как Альфа Центавра C, то она выглядела бы, как обычная звезда на ночном небе. Её можно было бы наблюдать невооруженным глазом, но она бы не выделялась на фоне других звёзд, более того, казалась бы более тусклой.
Звезда Барна́рда
Нашим космическим соседом является также звезда Барнарда, названная в честь Э́дварда Э́мерсона Барна́рда, который жил около века назад и, как говорят, был одним из самых зорких астрономов на земле. Эта скромная маленькая звёздочка расположена в направлении созвездия Змееносца. Это ближайшая звезда, которая может быть изучена из северного полушария с помощью телескопов, но только некоторые астрономы в настоящее время ведут подобные наблюдения. Звезда Барнарда очень напоминает Про́ксиму Цента́вру и согласно классификации является красным карликом, самым распространенным видом звёзд в галактике.
Масса красных карликов составляет около 10-30% массы нашего Солнца. Их собственные ядерные реакции протекают медленно, поэтому продолжительность их жизни составляет 10 млрд. лет. Эти звёзды очень интересные, и их изучение помогает лучше понять наше Солнце. Внешний слой нашего Солнца является зоной конвективной передачи энергии, а у красных карликов эти зоны более мощные и располагаются глубже. Фактически некоторые из таких звёзд могут быть полностью конвективными. Это приводит к генерации сильных магнитных полей. Когда эти поля возвышаются над красной поверхностью звёзд, могут возникнуть огромные взрывы.
Звёздные вспышки от звёзд-карликов намного энергети́чнее тех, которые удается наблюдать на нашем Солнце. Эти звёзды и были обнаружены из-за того, что они ярко вспыхивали на несколько минут. Неудивительно, что они получили название «вспыхивающих звёзд». Кроме того, было обнаружено, что эти гигантские звездные вспышки генерируют радиово́лны. Впервые их зафиксировал профессор Манчестерского университета Бернанд Ло́велл в 1959 г., а позднее для этой цели использовался новый большой телескоп, установленный в обсерватории «Джо́дрелл Бэнк». Много лет назад один молодой аспирант (а именно я сам) (напомню, что данную беседу ведёт Девид Уайтхаус,, прим. В.К.) провёл много бессонных ночей, изучая элементы управления этого радиотелескопа для того, чтобы с помощью новых методик выявить звёздные вспышки красных карликов в близлежащем космическом пространстве. Материалы по этой работе хранятся в библиотеке в «Джо́дрелл Бэнк».
Одна из изучаемых нами звёзд не хотела раскрывать свои тайны. В течение одного года наблюдений вспышек было много, а на следующий год они практически отсутствовали. Я помню, как записал в своем блокноте: «Подобна ли активность этой звезды 11-летнему циклу Солнца?». Может быть.
Звезда Барна́рда движется в космическом пространстве, и её видимое перемещение по небу — самое быстрое из всех. Однако, поскольку эта звезда слишком мала, её перемещение не влияет на форму созвездий. Созвездия кажутся неизменными, и, с точки зрения человека и длительности его жизни, они таковыми и являются. Однако в течение столетий звёзды медленно изменяют своё положение в космосе. К примеру, период обращения нашего Солнца и планет Солнечной системы вокруг центра галактики составляет 200 млн. лет. Процесс происходит настолько медленно, что созвездия, имеющие возраст 10 тыс. лет, вполне узнаваемы. Однако если бы современный астроном каким-то образом перенёсся в прошлое на миллион лет, то, глядя на звёздное небо, он бы растерялся. Звезда Барна́рда движется по небу со скоростью полградуса каждые 175 лет. Она приближается и ориентировочно в 11800 году окажется недалеко от Земли, на расстоянии всего лишь четырех световых лет (ближе, чем Про́ксима Центавра).
Много лет назад некоторые астрономы полагали, что по орбите вокруг звезды Барнарда движется планета. Наблюдения показывали, что, двигаясь по небу, звезда слегка раскачивалась относительно вертикальной оси. Возможно, что это колебание было вызвано действием силы тяжести расположенной рядом одной или нескольких больших планет. Однако явного подтверждения обнаружить не удавалось, да и само колебание звезды было практически незаметным. В течение последних 10 лет было сделано открытие о том, что по соседству с Солнечной системой есть множество планет, вращающихся по орбитам вокруг своих звёзд, т.е. Вселенная полна планет, и ничего необычного в этом нет.
Другие ближайшие звёзды
Возле Солнечной системы существует ещё один красный карлик, который стал знаменитым благодаря телесериалу «Звездный путь». Это звезда Вольф 359, у которой разыгралась зрелищная битва между Объединенной Федерацией Планет и Боргами — высокотехнологичной псевдора́сой ки́боргов, управляемых единым мозгом и увеличивающих свою численность за счёт ассимиляции целых миров. Вольф 359 расположена в созвездии Льва и является самой тусклой среди своих соседей и одной из самых неярких из всех известных человечеству звёзд. Если Солнце заменить звездой Вольф 359, на Земле либо не было бы дневного света, либо это был бы свет, яркость которого лишь в 10 раз превышала яркость лунного света.
Недалеко от Земли существует ещё много красных карликов. Среди них можно назвать Лаланд 21 185 в созвездии Большой Медведицы. Необходимо вспомнить и UV Кита — пару красных карликов и прототип всего класса вспыхивающих звёзд, к которому относятся Про́ксима Центавра и Вольф 359. Расстояние между звездами пары UV Кита в 6 раз превышает расстояние от Земли до Солнца, а период их обращения друг относительно друга составляет 25 лет. Их общая масса — всего лишь 30% массы Солнца.
Самая яркая звезда поблизости Солнца — Сириус, которую также называют Собачьей звездой, поскольку она расположена в созвездии Большого Пса. В 1862 г. было обнаружено, что Сириус является двойной звездой. Сириус А — голубовато-белая звезда, она в 2 раза больше нашего Солнца. Температура её поверхности составляет 10000 °C. Её маленький компаньон, Сириус B ближайший к Земле образчик звезды́, являющейся белым карликом. Это чрезвычайно плотная звезда, закончившая свою эволюцию и сжавшаяся до размера небольшой планеты. По размеру она такая же, как наша Земля, но обладает массой Солнца. Её вещество имеет такую высокую плотность, что наполненная им чашка будет весить столько же, как реактивный лайнер. Находясь на её поверхности, вы весили бы в 100 раз больше, чем стоя на Земле. Эти две совершенно разные звезды́ вращаются друг относительно друга с периодом 50 лет, а среднее расстояние между ними в 20 раз превышает расстояние от Земли до Солнца . Последняя из известных нам звёзд, расстояние до которой от Земли составляет менее 10 световых лет, получила название Росс 154 и является, опя́ть-таки, красным карликом.
Куда летим?
В 1783 году Уильям Гершель опубликовал свои наблюдения, послужившие толчком для открытия солнечного движения. Он определил, что наша Солнечная система движется между соседними звёздами в направлении звезды Лямбда Геркулеса, или Маасим, что в переводе с арабского означает «запястье». Для обозначения этого направления Гершель ввёл термин а́пекс (от латинского «арех» — верхушка), который стал означать точку на небесной сфере, в направлении которой движется астрономический объект. Самая яркая звезда на небе, Сириус, является антиа́пексом, т.е. точкой, в направлении от которой перемещается Солнце.
Таково направление движения Солнца по своей орбите вокруг центра Млечного Пути. Все 100 тыс. звёзд нашей Галактики вращаются вокруг её центра. Чем ближе расположена звезда к центру Галактики, тем быстрее она движется. Что касается нашего Солнца, оно отстоит от центра на 24 тыс. световых лет и движется по орбите со скоростью 220 км/с, делая полный оборот за 230 млн. лет. Получается, что за время своего существования Солнце облетело Галактику около 18 раз (по другим данным 25-30 раз). Помимо кругового движения вокруг центра, Солнце ещё совершает колебательные движения вверх-вниз относительно плоскости Галактики. Период колебаний составляет 70 млн. лет. Это означает, что мы проходим через медиа́нную плоскость Галактики каждые 35 млн. лет. Некоторые учёные сопоставляют этот период с интервалом между массовыми вымира́ниями живых существ на Земле. Нет никакой тайны в том, что количество космических лучей, достигающих Земли, увеличивается в последние 100 тыс. лет по мере приближения Земли к медианной плоскости Галактики. Возможно, этот факт повлияет на облачность и, следовательно, на климат Земли.
Наша Галактика состоит из ряда спиральных ветвей, и наше Солнце в данный момент находится в маленькой спиральной ветви, именуемой Орионом, которая соединяет более крупные спиральные рукава Стрельца и Персея. Земля проходит через главный спиральный рукав каждые 100 млн. лет, а длительность прохождения составляет 10 млн. лет. В процессе прохождения через спиральный рукав усиливается влияние ближайшей сверхновой звезды, а её интенсивное излучение, испущенное даже на расстоянии в десятки световых лет, может изменить климат Земли.
Источник
Какого цвета Солнце на самом деле?
Казалось бы, вопрос, какого цвета Солнце, совсем глупый. Все знают, что оно жёлтое. Таким мы видим его на небе, так его изображают на разных картинках и схемах, да и на фотографиях видно. Но на самом деле всё сложнее, чем кажется. Какого цвета Солнце на самом деле?
Солнце жёлтое?
Солнце относится к классу жёлтых карликов спектрального класса G2V. К этому типу относятся звезды с температурой поверхности в пределах 5000 – 6000 К и имеющие размеры и массу, сравнимые с солнечными. Жёлтые карлики всегда изображают жёлтыми, красные – красными и т.д.
Если посмотреть на небо, когда Солнце не слишком высоко и не очень яркое, отчётливо видно, что оно жёлтое. Даже дети подсознательно это замечают и рисуют его именно жёлтым карандашом.
С этой точки зрения Солнце – жёлтое. Ведь не доверять собственным глазам кажется глупым, тем более, в этом легко убедиться лично.
Солнце белое?
Если пропустить солнечный свет через призму, он разложится на спектр, и мы увидим области разного цвета. То есть, солнечный свет состоит из электромагнитных волн всего видимого спектра, а свет мы воспринимаем именно как электромагнитные волны с разной длиной волны. Стеклянная призма преломляет их по-разному, поэтому видно их разделение. Вы знаете это из курса школьного физики.
В солнечном свете есть электромагнитные волны всего видимого спектра, от фиолетовых до красных. Все вместе они дают белый свет. На снимках, сделанных в космосе, когда Солнце попадает в кадр, видно, что оно именно белого цвета.
Да и как иначе, если оно излучает в самых разных диапазонах, и видимый свет – лишь малая часть излучения. Притом доля желтого света в нём не больше, чем других. При температуре поверхности в 5800 К Солнце и должно быть белым.
Солнце зелёное?
Хотя Солнце и излучает в самых разных диапазонах, отчего в сумме получается белый свет, но излучения с длиной волны в 500 нм получается больше в общей сумме, а это зелёный свет. Поэтому среди всех цветов зелёный должен преобладать, и мы должны видеть Солнце в зелёном оттенке.
Думаете, это совсем глупость? На самом деле зелёный цвет Солнца можно видеть. Вы наверняка слышали про «зелёный луч», который можно иногда видеть на закате, перед тем, как Солнце скроется за горизонтом. Это явление можно увидеть в любом месте, но чаще встречается на море. Есть роман «Зелёный луч», и много фотографий, вот одна из них:
Иногда на закате Солнце бросает зелёный луч.
Иногда небо и в самом деле становится зелёным.
Какого цвета Солнце на самом деле
Так можно совсем запутаться – видим Солнце желтым или зелёным, а в космосе оно выглядит белым. Где правда и какого цвета Солнце на самом деле? Ответ прост – Солнце белое, именно потому что излучает во всём видимом спектре. То, что зеленого чуть больше, особой роли не играет и не заметно в обычных условиях.
Но почему мы видим Солнце желтым? Потому что мы находимся на планете Земля, под слоем атмосферы, и смотрим через неё. Атмосфера рассеивает фиолетовую и синюю часть спектра, поэтому небо голубое, а цвет Солнца выглядит более жёлтым, так как красная часть спектра в атмосфере рассеивается хуже. А к ней близко находится и оранжевая и желтая часть.
На закате Солнце выглядит и вовсе красным, потому что лишь излучение с большей длиной волны может пробиться через толстый слой атмосферы. Ведь, когда Солнце низко над горизонтом, свет от него к нам идет не сверху, где воздушная прослойка тоньше, а под углом, и преодолевает толстый слой воздуха.
Причём воздух этот вовсе не так чист, как кажется – в нём много пыли, водяных паров и прочих включений. Поэтому, чем толще воздушная прослойка, тем сильнее она поглощает и преломляет свет. И Солнце на закате выглядит красным и не очень ярким – иногда на него даже можно спокойно смотреть.
Иногда условия преломления складываются идеально, и Солнце может выглядеть зелёным – испустить тот самый зелёный луч. Длится это недолго и бывает нечасто.
Зеленая часть спектра, хотя доля её в общем излучении Солнца велика, также рассеивается в атмосфере, придавая небу не чисто синий цвет, а с уклоном к зелёному. Мы не видим его зелёным лишь потому, что воспринимаем не отдельные цвета, а всю сине-зелёную часть спектра, где синий и фиолетовый в сумме преобладают. И когда мы смотрим на дневное небо, работают колбочки сетчатки глаза, восприимчивые и к синему, и к зелёному, и к жёлтому цвету. И небо выглядит голубым.
А настоящий цвет Солнца – белый. Именно таким оно и выглядит, если на него смотреть из космоса, где атмосфера не мешает. В пустыне белый цвет Солнца тоже хорошо виден — воздух там сухой, в нём мало водяных паров, поэтому преломление и искажение света происходит не так сильно.
В пустынной местности Солнце белое.
На рисунках и схемах его намеренно изображают жёлтым, так привычно. На фотографиях, сделанных в телескоп через фильтр, оно выглядит жёлтым по той же причине, что и без телескопа – из-за влияния атмосферы. К тому же, часто фотографии делают с применением различных цветных фильтров, чтобы повысить контраст и выделить детали.
Источник