Космос, звезды, вселенная.
С незапамятных времен люди смотрели на звездное небо. Звезды ассоциируются с чем-то далеким и недостижимым, но в то же время прекрасным. Однако те, кто восхищается ночным небосводом, редко осознают, что звезды, которые мы видим, являются лишь небольшой частью вселенной вокруг нас.
Теория Большого взрыва
Основной теорией создания вселенной является теория Большого взрыва. Большинство астрономов утверждают, что в далеком прошлом вся материя Вселенной была сосредоточена в одной точке. Однако около 15 миллиардов лет назад произошел сильный взрыв, в результате которого вещество начало распространяться во всех направлениях. Это вещество постепенно сформировалось в галактические скопления, галактики, звезды и другие небесные тела. Процесс эволюции Вселенной все еще продолжается, в объятиях спиральных галактик все еще есть облака пыли и газов, в которых содержится достаточно материи для формирования многих новых звезд.
Звезды – понятие, размеры
Как известно, звезда – это небесное тело, сияющее своим собственным светом. И откуда именно этот свет? Звезды сияют, потому что они горят. Внутри них атомы водорода объединяются в гелий. Эта ядерная реакция производит столько энергии, что температура внутри звезды иногда составляет миллионы градусов, что делает поверхность ярко светящейся.
Она будет излучать свет, тепло, радиоволны и другие виды радиоактивности, пока весь водород не будет израсходован. Звезды настолько далеки, что даже с помощью самого мощного телескопа они выглядят точками света. В действительности, большинство звезд имеют размеры, аналогичные размеру Солнца (то есть 1,4 миллиона километров в диаметре). Существуют и гораздо большего размера, их диаметр достигает 3000 млн. км.
Нейтронные звезды имеют диаметр всего 15 км, но они могут содержать столько же массы, сколько Солнце, они настолько плотны, что чайная ложка массы может весить несколько тонн.
Звезда – рождение, жизнь, смерть
Звезда образуется при прохождении волны давления через огромное облако межзвездного газа. Эти волны вызваны вращением галактики или взрывами далеких сверхновых. Волна сжимает газ в облако, в котором под действием силы тяжести молекулы начинают соединяться, вытягивая все больше и больше вещества из окружающей среды и создавая вращающиеся газовые шарики. В ядрах этих шариков атомы настолько сжаты, что их микроскопические ядра сталкиваются, что приводит к цепочке ядерных реакций. Энергия, которую они высвобождают, становится первым светом, излучаемым новой звездой. Как и наше солнце, каждая звезда – это горящий газовый шар, состоящий из водорода и гелия. Действие мощных гравитационных сил заставляет атомы водорода сливаться друг с другом в процессе синтеза, создавая гелий и производя огромное количество энергии. Водород потребляется в течение миллиардов лет, пока звезда не потеряет стабильность, не разрастется до размера «красного гиганта», а затем сгорит в сгоревшую звезду – «белого карлика».
Галактики
Во вселенной существует множество звездных систем, называемых галактиками. Наше солнце – одна из 200 миллиардов звезд в нашей галактике Млечный Путь. Самые большие галактики, вероятно, образовались в течение миллиарда лет после Большого взрыва, упомянутого ранее. Меньшие галактики все еще формируются.
Одна концепция предполагает, что галактики сформировались в виде газовых полос в юности Вселенной и сосредоточились на миллиардах крошечных пятен. Каждая стала звездой, и их гравитация сосредоточила их в галактиках.
Наш Млечный Путь имеет форму диска и состоит из около 100 миллиардов звезд, которые вращаются вокруг центральной точки с разными скоростями. Солнце вместе со своими планетами находится немного ближе к краю, чем центр этого диска.
Астрофизики, которые изучают энергию и вещество звезд, считают, что Млечный Путь был сформирован 7-10 миллиардов лет назад, и что Солнце – это звезда среднего возраста и было сформировано 5 миллиардов лет назад.
Кометы
Особой группой небесных тел в Солнечной системе являются кометы. Сияя ярким светом в вечернем небе, они на протяжении тысячелетий вызывали суеверный страх, предстающий предвестником страданий и катаклизма. В настоящее время кометы определяются как небольшие небесные тела в Солнечной системе с массами порядка от 1011 до 1017 кг (для сравнения, масса Земли составляет около 6×1024 кг).
Метеороиды, метеоры, метеориты
Падающие камни, сопровождаемые светящимся свечением, интересовали людей с незапамятных времен. Часто их появление на небе было связано с различными событиями, и на этом основании им позднее было придано божественное значение. Метеориты – это фрагменты метеороидов, которым удалось достичь поверхности Земли. Из нескольких сотен тонн, которые бомбят земную кору каждый год, только небольшая часть представляет собой типичные метеориты в виде больших или меньших глыб и каменных крошек. Остальная часть этой массы оседает на Земле как космическая пыль, которая обычно незаметна на поверхности нашей планеты из-за слишком большого количества осадков земного происхождения. Только в полярных регионах это можно увидеть в виде небольшого снежного покрова.
Взрывы сверхновых
В современной астрономии это одно из самых интересных явлений. Масштаб разрушений, которые они вызывают, настолько невообразимо велик, а возникающие туманности настолько интересны, что сверхновые звезды очаровывают не только ученых, но и любого, кто когда-либо слышал о них или имел возможность увидеть.
Взрыв сверхновой – это последняя стадия в жизни массивной звезды, которая в последнем пред смертном рывке выбрасывает газ в космическое пространство в качестве своей внешней оболочки. Её ядро сжимается до маленькой, но очень тяжелой нейтронной звезды. Во время взрыва звезда может увеличить свою яркость в миллионы или даже миллиарды раз, так что иногда она перевешивает яркость галактики, в которой она находится.
Похоже, что за несколько веков наблюдалось всего несколько взрывов сверхновых. Что касается самого раннего наблюдения, бесценным источником информации являются китайские летописи, содержащие точные описания неба от 200 лет. до н.э. Предыдущие материалы были уничтожены первым императором Китая в 213 году до нашей эры. Вероятно, это был самый яркий объект на ночном небе после Луны, и его видели около 20 месяцев.
Созвездия
Глядя на вечернее небо, вы можете увидеть около 6000 мерцающих звезд невооруженным глазом. Некоторые сияют более сильным светом, другие – более слабым, но все они одинаково очаровывают человека. Ученые из Александрии первыми поделили все звёзды, доступные им в северном полушарии, на созвездия. В настоящее время предполагается, что их 88. Созвездие – это область неба с условно принятыми границами.
Вселенная, хотя она и была частично открыта, все еще остается великой тайной, именно таким источником вопросов, на который нет ответа.
Сверхновая [звезда] – переменная взрывная звезда, взрыв которой может привести к увеличению яркости на 10 000 000, превышающему яркость солнца.
Взрыв сверхновой – последний этап в жизни массивной звезды. Во время взрыва звезда увеличивает свою яркость от миллиона до миллиарда раз.
Красный гигант – звезда с относительно низкой температурой и очень большим радиусом (до 100 лучей Солнца), ее масса обычно превышает 1,5 солнечной массы и не превышает ее 15 масс.
Белый карлик – звезда с высокой температурой, напоминающая Землю. Внутри её больше нет ядерных реакций, а свечение происходит за счет ранее накопленной тепловой энергии.
Нейтронная звезда – остаток (очень маленький по размеру) ядра звезды (радиус 10-15 км). Состоящий из материала, который чрезвычайно сжат.
Черная дыра – объект, в котором вещество сжимается до нулевого объема, окружен горизонтом событий (то есть поверхностью, из которой нет выхода). Черные дыры могут образовываться в результате взрыва сверхновых.
Галактика – скопление звезд и межзвездного вещества, в котором расположены Солнечная система и Млечный путь. В отличие от других галактик, ее имя пишется с заглавной буквы как имя собственное.
Солнечная система – состоит из Солнца и его восьми планет, вращающихся вокруг них и астероидов, комет, метеоров, газа и пыли, рассеянных в межпланетном пространстве.
Источник
Вселенная, планеты и звезды
Посмотрите на ночное небо, и вы увидите некоторые планеты нашей Солнечной системы, а еще тысячи звезд, которых во Вселенной миллиард миллионов. и ещё больше!
Вселенная состоит из множества галактик, в которых находятся мириады самых разных звезд и объектов вселенной — это галактики и созвездия, туманности и звездные скопления, самые разные звезды и их планетарные системы. Среди них в галактике Млечный путь есть планета, возможно, единственная на которой есть разумная жизнь.
Это Наш дом — планета Земля.
Солнечная система
Дом, в котором мы живем — это планета Земля. Наша планета вращается вокруг Солнца и входит в Солнечную систему вместе с другими планетами. Всего в Солнечной системе девять планет, многие из которых имеют свои спутники и кольца. В нашей Солнечной системе можно встретить и кометы, и астероиды и ,даже, целые их скопления. Каждый объект Солнечной системы по своему интересен и уникален, и только на одном из них, на нашей планете Земля, есть жизнь.
В раздел.
Созвездия звёздного небо
Тысячи лет назад астрономы, наблюдая за движением звёзд на небе и проводя очертания между ними, наделяли их названиями созвездий, связанные с мифами и легендами. И сейчас, как и тысячилетия назад, каждое время года даёт возможность разглядеть знакомые нам созвездия и звёзды ночного неба. В течение всего годового цикла звезды меняют своё положения относительно нас и только полярная звезда остается вот уже добрых полтора тысячелетия практически неподвижным маяком северного полюса Земли.
В раздел.
Звёзды и галактики
Наша галактика, в которую входит Солнечная система, называется Млечный путь и она огромна по размерам (1 квинтиллион километров и сотни тысяч световых лет), но есть и другие ближайшие, по меркам вселенной, и далекие галактики. Также, как и в нашей галактике, в них находятся самые различные звезды, туманности, рассеянные и шаровые скопления звезд, черные дыры, белые и красные карлики, а также много-много других загадочных объектов вселенной.
В раздел.
Человек и космос
Еще с древних времен человек стремился познать тайну звездного неба. Он изобрел телескоп, запустил спутник, затем человек сам вышел в открытый космос, научился вычислять расстояния и массы, находить самые удаленные на сотни тысяч световых лет звезды в самых далеких уголках вселенной, но многое из уже открытых человеком объектов космоса, по прежнему остается загадкой и тайной самых глубинных недр вселенной.
В раздел.
Наука и фантастика
Вселенная тянет человека к неизведанному. Следуя за мечтой познать космос, человек преодолел гравитации своей планеты и Солнечная система стала понятной для людей Земли, а фантасты расширяют воображаемый мир космоса в котором нет пределов и границ, чтобы однажды и далекие миры стали открыты человеческому разуму.
В раздел.
Наша галактика, в которой мы живем называется Млечный путь. В ней находится Солнечная система, состоящая из Солнца и девяти планет, вращающихся вокруг него. Третья планета по счету от Солнца — это наша планета Земля. И вот с этой планеты мы и начали свое первооткрывание огромной непостижимой вселенной.
Многие самые далекие объекты вселенной уже известны науке, а многие и, возможно, еще больше остаются загадкой. При том, что вселенная постоянно расширяется, многие ее чудеса приходится раскрывать бесконечно.
Источник
Галактика, звезды и созвездия
Земля входит в состав Солнечной системы, в свою очередь, Солнечная система является частицей нашей Галактики. Галактика – это скопление звезд, звездных систем, межзвездная пыль и газы. Форма Галактики напоминает диск. Область наиболее высокой концентрации звезд и межзвездного вещества представляют собой Млечный Путь. Нашу Галактику мы видим изнутри, т.к. находимся в ее периферийной части. Диаметр Галактики около 100 тыс. световых лет. В границах Галактики насчитывается 100 млрд. – 150 млрд. звезд.
Солнечная система в Галактике не остается неподвижной: во-первых, она движется поступательно в направлении созвездия Геркулеса; во-вторых, Солнечная система совершает полный оборот вокруг центра Галактики почти за 200 млн. лет. Этот срок принято считать галактическим годом.
В Галактике присутствует разреженный газ с примесью пыли. Наиболее плотные области газовой межзвездной среды образуют светлые и темные туманности. Галактику пронизывают различные электромагнитные волны и быстрые частицы (космические лучи). Основные объекты Галактики – это звезды. Звезды, наблюдаемые нами на небе, являются звездами нашей Галактики. Невооруженным глазом в ясную, безлунную ночь видно около 3000 звезд. Видимые звезды на небе еще в древности были объединены в группы – созвездия. В каждом созвездии наиболее яркие звезды образуют характерные фигуры. Названия многих созвездий заимствованы из мифологии (Андромеда, Водолей, Геркулес, Дракон, Змееносец, Кассиопея, Орион, Пегас, Персей и т.д.) или связаны с деятельностью людей (Возничий, Волопас, Стрелец), названиями животных (Большая Медведица, Большой Пес, Козерог, Лев, Лебедь, Малая Медведица, Рыбы, Скорпион и др.). Есть на небе и такие созвездия, наименования которых отражают успехи, достигнутые людьми в различных сферах жизни (Микроскоп, Циркуль, Секстант – видимые в южных широтах) и др.
По международному соглашению все небо разделено на 88 созвездий, 44, наблюдаемых с нашего северного полушария, и 44 – с южного. Для обозначения ярких звезд в созвездиях используют буквы греческого алфавита (α, β, γ,δ, ε, …), наиболее яркие звезды имеют собственные имена (Сириус, Вега, Капелла, Ригель, Процион, Альтаир, Альдебаран и т.д.). На звездном небе мы видим звезды различного блеска. Самые яркие из них считаются звездами нулевой величины, например, Арктур (α Волопаса), Вега (α Лиры), Капелла (α Возничего), Ригель (β Ориона) и др. Сириус (α Большого Пса), являясь наиболее яркой звездой на ночном небе, имеет даже отрицательную звездную величину – 1,5. Звездами первой звездной величины являются Альдебаран (α Тельца), Денеб (α Лебедя), Регул (α Льва) и т.д. Самые слабые, еще видимые невооруженным глазом звезды относятся к шестой величине. Деление звезд на величины предложил Гиппарх во II в до. н.э. Таким образом говоря о звездной величине, мы имеем в виду не размеры звезды, а ее блеск. В звездных величинах выражают и яркость планет, так Венера может иметь звездную величину до –4,5, Юпитер от –2 до –3, Сатурн около 0, Марс от 1 до –2.
Вид звездного неба непрерывно меняется в течение суток (ночи), т.к. Земля вращается вокруг оси и в течение года, т.к. Земля обращается вокруг Солнца.
На фоне звезд Солнце в течение года описывает полную окружность – эклиптику. При этом Солнце последовательно переходит из одного созвездия в другое. Эти созвездия называют зодиакальными, всего их 12: Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей.
Ряд созвездий, расположенных вблизи Полярной звезды (околополярные созвездия), можно наблюдать весь год и в течение всей ночи. Это созвездия Большой и Малой Медведицы, Кассиопеи, Цефея, Персея, Возничего, Лебедя, Лиры, Дракона. Они являются не заходящими за горизонт в наших широтах. Вследствие осевого вращения Земли создается видимый эффект обращения созвездий вокруг Полярной звезды. Чем она замечательна? Полярная звезда не самая яркая на ночном небе. Она имеет лишь вторую величину и при первом взгляде на небо ничем не выделяется среди других звезд. Особенностью Полярной звезды является то, что она остается всегда на одном и том же месте, располагаясь на небе вблизи северного полюса мира. Таким образом, Полярная звезда указывает направление на север, а угол под которым видна Полярная звезда соответствует широте местности. Отыскать Полярную звезду несложно: сначала необходимо найти Большую Медведицу и через две крайних звезды «ковша» Большой Медведицы провести мысленно прямую линию так, как показано на рис. 2.
Полярная звезда Большая Медведица
Рис. 2. Способ отыскания Полярной звезды. Осенью под утро, зимой ночью и весной вечером, кроме околополярных созвездий видны так называемые зимне-весенние созвездия. В южной части неба хорошо видно созвездие Ориона, к востоку от которого располагаются созвездия Малого и Большого Пса. Над Орионом возвышаются Близнецы и Телец, на востоке созвездие Льва. В северной половине небесной сферы находятся околополярные созвездия. Летней ночью и осенним вечером наблюдаются летне-осенние созвездия. На юге низко над горизонтом располагается созвездие Скорпиона, на юго-востоке созвездие Орла, на западе над горизонтом созвездие Волопаса, влево от которого находятся Северная Корона и Геркулес, на востоке Андромеда. Околополярные созвездия по-прежнему в северной половине неба. На ночном небе южного полушария видны другие созвездия: Южный Крест, Южный треугольник, Центавр, Киль, Корма, Журавль и др. В созвездии Центавра находится ближайшая к солнечной системе звезда – Проксима, расстояние до нее 4 световых года. Вторая ближайшая к нам звезда – α Большого Пса – Сириус, расстояние до которого 7,5 световых лет. Звезды отличаются по цвету: бывают звезды красные, оранжевые, желтые, белые, голубые. Цвет зависит от температуры, которая может изменяться от 3000 о до 30000 о С. Звезды различаются также по размерам, массе, плотности. Есть звезды-гиганты, во много раз больше Солнца (Арктур, Бетельгейзе и др.), размеры их могут быть сравнимы с орбитой Юпитера. Но есть и звезды-карлики, размеры которых могут быть меньше размеров Земли; есть звезды очень маленькие, так называемые нейтронные, с диаметром около 10-20 км. Они имеют плотность, приблизительно совпадающую с плотностью атомных ядер (такая плотность может возникнуть, если Землю сжать до диаметра 1 км). По химическому составу звезды примерно одинаковы, 98% звездного вещества приходится на водород и гелий (водорода в 3 раза больше, чем гелия). Звезды, как и все тела в природе, не остаются неизменными. Они рождаются, эволюционируют и умирают. Продолжительность жизни звезд зависит от их массы. Звезды с массой, меньшей массы Солнца, очень экономно расходуют свою энергию, следовательно, могут светить десятки миллиардов лет. Звезды с массой, большей массы Солнца, растрачивают свою энергию примерно за 10 миллионов лет. Почти всю жизнь звезда сохраняет температуру и размер практически постоянным. Но когда в центре звезды весь водород превращается в гелий, звезда быстро начинает увеличиваться в размерах до красного гиганта, затем процесс расширения сменяется сжатием, и звезда превращается в белый карлик. Такой путь развития ожидает и наше Солнце через несколько миллиардов лет. Звезды с массой в 1,4 раза больше массы Солнца сжимаются под действием гравитационных сил до нейтронных звезд. Звезды с еще большей массой в конце своей жизни сжимаются до стадии «черной дыры». Черные дыры являются одними из самых интересных и загадочных объектов Вселенной. Для возникновения черной дыры необходимо, чтобы масса звезды сжалась до таких размеров, при которых вторая космическая скорость становится равной скорости света. Этот размер носит название гравитационного радиуса и зависит от массы тела. Величина его очень мала даже для масс небесных тел. Так, для Земли гравитационный радиус приблизительно равен 1 см, для Солнца – 3 км. Для того, чтобы преодолеть тяготение и вырваться из черной дыры, требуется скорость, превышающая скорость света, что, естественно, противоречит теории относительности. Согласно теории относительности, никакое тело не может развить скорость, большую чем скорость света. Поэтому из черной дыры ничто не может вылететь, не может поступать наружу никакая информация. Вблизи черных дыр резко изменяются свойства пространства и времени. Поиски черных дыр во Вселенной проводятся по их сильному полю тяготения, по тем эффектам, которые возникают при попадании в этом поле окружающего вещества. Возможно, что очень массивные черные дыры возникают в центрах компактных звездных скоплений, в центрах галактик. Предполагают, что одна из черных дыр находится в созвездии Лебедя. За пределами нашей Галактики находятся другие галактики, видимые с Земли как туманные пятна на ночном небе. Расстояния между галактиками во много раз больше их размеров (это как бы острова во Вселенной). Расстояние до соседних к нам галактик – несколько миллионов световых лет. Ближайшая к нам, видимая с северного полушария галактика – Туманность Андромеды, находится на расстоянии 2 млн. световых лет и наблюдается в созвездии Андромеды в виде туманного пятна. Расстояния между галактиками не остаются постоянными, а увеличиваются со временем. Наблюдается так называемое разбегание галактик во Вселенной, являющееся следствием ее расширения. Происхождение Галактики а вместе с ней и Солнечной системы, остается до сих пор неразгаданной тайной природы. Предполагают, что наша Галактика образовалась из газового облака, состоящего из водорода и других газов. Столкновение газового вещества приводило к потере скорости и переходу кинетической энергии в тепловую. При этом форма и размеры газового облака менялись, само оно от быстрого вращения становилось похоже на сплющенный диск. На начальной стадии эволюции Галактики из межзвездной газово-пылевой среды образовались первые звезды. Гравитационные изменения в одном из газово-пылевых облаков нашей Галактики 4,6 млрд. лет назад привели к образованию Солнечной системы. В результате уплотнения вещество досолнечного облака разогревалось и постепенно достигло настолько высоких температур, что в нем начались гигантские ядерные взрывы. Итогом их стало образование Солнца. Накопление межзвездных пылинок с последующим увеличением и накоплением газа привело к возникновению планет и многих их спутников. Гипотез о происхождении солнечной системы существует несколько. Наиболее научно-обоснованной из ранних космогонических гипотез является система предположений, впервые высказанных немецким философом И. Кантом (1755 г.) и спустя несколько десятилетий независимо от него предположений французского математика П. Лапласа (1797 г.). Из числа современных космогонических гипотез о происхождении планет наибольшее значение и популярность приобрели гипотезы О.Ю. Шмидта и В.Г. Фесенкова. Согласно одной из них, гипотезе О.Ю. Шмидта, Земля и другие планеты образовались из облака межзвездной материи, захваченного Солнцем при его движении в мировом пространстве. В процессе движения частицы облака сосредоточились в экваториальной части, и облако превратилось в диск. Во вращающемся диске образовались сгущения, на которые все больше наращивалось частиц из вещества диска. Так образовались зародыши будущих планет. Земля и другие планеты первоначально были холодными. Разогрев планет произошел позднее при радиоактивном распаде химических элементов и гравитационной энергии. На разогретой Земле появились вулканы, землетрясения, началось формирование и движение земной коры. Затем в результате внутренних процессов из недр Земли выделились газы и водяной пар, что привело к возникновению атмосферы и гидросферы[2]. Источник ➤ Adblockdetector |