Есть такая поговорка: «время собирать, и время разбрасывать ». На собственном опыте, постоянно убеждаюсь в том, что нужно разрушить всё до основания, прежде чем начать созидать что-то принципиально новое .
Разрушить своё привычное восприятие мира, — об этом я. Расшатать, сдвинуть «точку сборки
» (в терминах учения толтеков). Но тут, видимо, не бывает и быть не может какого-то универсального рецепта. — В мире миллионы людей, слетевших с катушек, но так и не начавших создавать что-то.
И тут напрашивается вывод сам собой. — разрушив, нужно проложить мост к тому, чтобы начать строить заново, по кусочкам собирая в целое. Главное тут — конструкция этого моста
.
А ещё очень помогает, в любом деле, сесть и осознать себя как полное Ничто. Ноль. Обнулиться
. Пострадать (немного, недолго, ведь время дорого) над этой мыслью, сцепить зубы и начать действовать.
Но это — лишь один из миллиона способов «попустить» своё раздутое Эго. Выбирать есть из чего! Буддизм, индуизм и много разных других, уходящих корнями в древность учений предлагают множество рецептов для осознанности и счастья, и всегда путь к себе начинается именно с этого — попустить своё Эго
.
Очень давно открыла для себя такое понятие, как насыщенность, интенсивность жизни. На протяжении всей жизни учусь максимально «прокачиваться» одновременно по нескольким направлениям, учусь видеть и брать шансы, которые жизнь постоянно предлагает, — «вот, протяни руку и просто не бойся взять, и пробуй удержать и приумножить!»
Меня часто спрашивают, чем/кем вдохновляюсь на творчество, и всегда пытаются судить по себе. Люди вообще, в принципе, всегда судят по себе. Тк есть субъективная и объективная картинка мира. У кого такая картинка узка, в моих картинах видят только жуков, сов и механические элементы, никак между собою не связанные. У кого «туннель реальности » пошире — те выстраивают собственные взаимосвязи и паттерны. Так это работает.
Жизненный опыт + развитое воображение — вот всегда главный источник вдохновения . В моём случае, на определённом этапе этого опыта разного рода стало настолько too much в голове, что пришлось брать холст и делиться. Сначала получался некий хаос, постепенно он структурировался в более гармоничные, наполненные внутренней геометрией формы. — по мере того как я упорядочивала свою жизнь, во всех её сферах, гармонизировала способы жить и своё мышление. Однако факт в том, что вопросов всегда будет в миллиарды раз больше, чем ответов на них . И это удел жизни человека, который нужно просто принять как данность. Ведь само желание задавать эти вопросы, искать ответы на них, по-всякому, — это уже Нечто, это показывает наличие интереса к миру, к жизни у человека. И это бесценный подарок. Ведь жизнь всегда отвечает взаимностью на любовь и интерес к ней .
Ответы можно искать и в книгах, это один из альтернативных миров. Засилье интернета и видео с ютуба лишает человека главного —ведь это готовая, максимально удобно упакованная информация, которую мозгу не нужно трудиться, чтобы переварить. Книги же принуждают мозг поработать. Они стимулируют воображение. Мы соотносим свой жизненный опыт с мирами из книг, и прокачиваем мышление ещё больше.
Я — книгоман, это очевидно. Могу с лёгкостью предпочесть вечер с хорошей, годной книгой, не менее хорошей вечеринке в компании приятных мне людей. Так было всегда. Уже несколько лет формирую собственную библиотеку, тщательно выискивая, отбирая, иногда охотясь за определёнными книгами, отражающими и подчёркивающими какие-либо грани меня самой. И это настоящий квест, не менее интересный, чем в квест-комнате.
Поэтому, творите, стройте свою жизнь, используя все подручные инструменты для этого. Не нужно бояться перемен, стрессов — это всё мосты к новым виткам, новым приятным сюрпризам. Хорошо, что эти сюрпризы невозможно предсказать!
Крохотная часть моей библиотеки. Один минус в наличии стольких книг дома - нужно место для них (и тут пришлось лично мне жертвовать - оставлять только самое важное). Кроме того, если часто меняешь локацию проживания, книги - это то, что страдает при перевозке больше всего. Поэтому, наверное, библиотеку лучше создавать тогда, когда ведёшь уже более менее "оседлый" образ жизни.
Читаю обычно несколько книг одновременно. Под настроение. - по такому же принципу, как и более 20 плейлистов с разными стилями музыки, под разные ментальные состояния..
СОЛНЦЕ ВАРИАНТ 1
1. По современным научным данным возраст Солнца составляет…
А) 2 миллиарда лет
Б) 5 миллиардов лет +
В) 500 миллиардов лет
Г) 300 миллиардов лет
2. Как называется линия на диске планеты или спутника, отделяющая освещенное (дневное) полушарие от тёмного (ночного).
А) Альмукантрат
Б) Параллакс
В) Терминатор +
Г) Факула
3. Самым распространенным элементом на Солнце является
Б) водород +
Г) этот вопрос не имеет смысла, так как Солнце - это плазма
4. Как называется поток мегаионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300-1200 км/ c в окружающее космическое пространство?
А) протуберанцы
Б) космические лучи
В) солнечный ветер +
5. К какому спектральному классу относится Солнце?
6. В какой части Солнца протекают термоядерные реакции?
А) в ядре +
Б) в фотосфере
В) в протуберанцах
7. Затмение Солнца для наблюдателя наступает
А) если Луна попадает в тень Земли
Б) если Земля находится между Солнцем и Луной
В) если Луна находится между Солнцем и Землёй +
Г) нет правильного ответа
8. Какой слой Солнца является основным источником видимого излучения?
А) Хромосфера
Б) Фотосфера +
В) Солнечная корона
9. Какая звезда ближайшая к Солнцу?
А) Арктур
Б) Альфа Центавра
В) Бетельгейзе
Г) Проксима Центавра +
10.Какова температура поверхности солнца?
Г)15 000 000 0 С
Вариант 2
СОЛНЦЕ
1.Ближайшая к Земле звезда - это
А) Венера, с древности называемая «утренней звездой»
Б) Солнце +
В) Альфа Центавра
Г) Полярная звезда
2.Из каких двух газов, в основном, состоит Солнце?
А)кислород
Б) гелий +
Д) водород +
3. Какова температура поверхности Солнца?
а)2800 градусов Цельсия
б)5800 градусов Цельсия
в)10000 градусов Цельсия
г)15 млн градусов Цельсия
4.Солнечная энергия является результатом
а) термоядерного синтеза +
б) горения
5. Внешняя излучающая поверхность Солнца называется
А) фотосферой +
Б) атмосферой
В) хромосферой
6. Фотосинтез возможен благодаря наличию в клетках растений
А) глюкозы
б) хлорофилла +
Г) кислорода
7. Чем объясняется движение Земли вокруг Солнца?
а) действием центробежной силы +
б) действием силы инерции
в) действием силы поверхностного натяжения
г) действием силы упругости
8. Согласно современным взглядам на происхождение Солнца и солнечной системы, они образовались из
а) Других звёзд и планет
в) газопылевого облака +
9. Солнце зажглось приблизительно
А) 100 млн. лет назад
Б) 1 млрд.лет назад
В) 4,5 млрд. лет назад +
Г) 100 млрд. лет назад
10. В процессе старения Солнце превратиться
а) в синего карлика
б) в красного карлика
в) в красного гиганта +
г) в синего гиганта
Вариант 3
Какая доля от общей массы Солнечной системы содержится в Солнце?
Что такое «солнечный ветер»?
Поток ионизированных частиц, распространяющийся до границ гелиосферы
Последняя внешняя оболочка Солнца
Комплекс явлений, вызванных генерацией сильных магнитных полей на Солнце
Выброс вещества из солнечной короны
Какая из перечисленных миссий занимается изучением Солнца?
Чему равна мера длины «астрономическая единица»?
Расстоянию от Солнца до Меркурия
Расстоянию от Солнца до Венеры
Расстоянию от Солнца до Земли
Расстоянию от Солнца до Юпитера
Последним этапом жизненного цикла Солнца является
Черная дыра
Нейтронная звезда
Белый карлик
Красный гигант
Возраст Солнца составляет примерно
3 миллиарда лет
4,5 миллиарда лет
7,2 миллиарда лет
10 миллиардов лет
К какому типу звезд по спектральной классификации относится Солнце?
Белый карлик
Желтый карлик
Белый гигант
Красный гигант
Красный карлик
В какой области Млечного Пути располагается Солнце?
Рукав Ориона
Горизонт событий
Рукав Персея
Темная зона
Цикл солнечной активности составляет примерно
В основном Солнце состоит из
Кислорода
Углерода
Водорода
Со лнце, 4 вариант
Солнце вращается вокруг своей оси
А) в направлении движения планет
Б) против направления движения планет +
В) оно не вращается
Г) вращаются только его отдельные части
2. Расстояние от Земли до Солнца называется
А) световым годом
Б) парсеком
В) астрономическая единица +
Г) годичный параллакс
3. По массе Солнце
А) равно суммарной массе планет солнечной системы
Б) больше суммарной массы планет +
В) меньше суммарной массы планет Г) этот вопрос некорректен, так как масса Солнца постоянно изменяется
4. Температура на поверхности Солнца примерно равна
А) 3000 0 С Б) 3000 0 К В) 6000 0 С Г) 6000 0 К
5. Что является источником энергии Солнца
А) Термоядерные реакции синтеза лёгких ядер
Б) Ядерные реакции химических элементов
6. К какому классу звезд относится Солнце?
А) сверхгигант. Б) желтый карлик. В) белый карлик. Г) красный гигант.
7. Самым распространенным элементом на Солнце является
А) гелий Б) водород В) гелия и водорода примерно поровну
Г) этот вопрос не имеет смысла, так как Солнце – это плазма
8. Какие наблюдения подтвердили протекание термоядерных реакций синтеза гелия из водорода в солнечном ядре?
А) Наблюдение солнечного ветра
Б) Наблюдение солнечных пятен
В) Наблюдение рентгеновского излучения Солнца
Г) Наблюдение потока солнечных нейтрино.
9. Распределите солнечные слои, начиная с внешнего
А) фотосфера Б) корона В) хромосфера Г) ядро Д) протуберанцы
10. Видимая поверхность Солнца называется
А) хромосфера Б) фотосфера В)корона
11. Как называются постоянные образования в фотосфере
А) спикулы Б) гранулы в) протуберанцы
12. Где образуются протуберанцы?
А) в хромосфере Б) в фотосфере В) в солнечной короне Д) в ядре
13. Грануляция на Солнце объясняется
А) теплопроводностью Б) конвекцией В) излучением перенос энергии
14. Какими способами осуществляется перенос энергии из недр Солнца наружу
А) Теплопроводностью Б) Теплопередачей В) конвекцией Д) излучением
15. К солнечному излучению не относятся
А) тепловое излучение Б) солнечная радиация В) радиоволны
Г) магнитное излучение Д) электромагнитное излучение
16. Обладает ли Солнце магнитным полем?
А) да Б) нет В) нет однозначного ответа
17. Какие явления на Земле связаны с солнечной активностью?
А) магнитные бури, землетрясения, увеличение техногенных катастроф
Б) полярные сияния, ураганы, смерчи, землетрясения
В) полярные сияния, магнитные бури, повышение ионизации верхних слоев атмосферы
18. При каких процессах на Солнце происходят корпускулярные потоки и космические лучи?
А) при солнечном ветре Б) при конвекционном движении В) при хромосферных вспышках
Текущая страница: 18 (всего у книги 26 страниц) [доступный отрывок для чтения: 18 страниц]
Шрифт:
100% +
Внутри нашего большого дома и за его пределами
Лишь в середине нынешнего века стало ясно, что галактика Млечный Путь – это огромный рукав спиральной галактики, гигантской звездной системы, одной из множества спиральных галактик. Диаметр Млечного Пути – 100 тыс. световых лет.
Количество составляющих его звезд превышает 100 миллиардов.
Конечно, убедиться в том, что Млечный Путь является частью колоссальной спирали, можно, только если повернуть ее «лицом» к наблюдателю. Сбоку наша галактика будет выглядеть чем-то вроде лупы или сложенных краями контактных линз.
Что же в ней есть? Ну звезды, естественно, скажете вы, и не ошибетесь. Да, в основном звезды. Но не только. Несколько процентов общей галактической массы Млечного Пути составляют межзвездный газ и галактическая пыль. На некотором отдалении от галактического диска разбросано множество звездных шаровых скоплений – своего рода спутников галактики. Каждое такое скопление содержит до миллиона звезд. Наконец, сравнительно недавно выяснилось, что наша галактика имеет еще и корону, которая простирается на расстояние в несколько десятков диаметров диска.
Диск галактики весь целиком вращается – наподобие тарелки. Вращение галактики было открыто в 1925 году нидерландским астрономом Яном Хендриком Оортом. Он же определил и положение ее центра, находящегося в направлении созвездия Стрельца. Расстояние до него составляет приблизительно 30 тыс. световых лет. Изучая относительное движение звезд, Оорт установил также, что Солнце движется и вокруг центра галактики по орбите. Современное значение его скорости – 250 км/с. А полный оборот вокруг центра совершается примерно за 2,2 × 108 (220 млн) лет.
Для того чтобы все это было именно так, центр галактики должен иметь исполинскую массу – порядка 100 млрд масс Солнца! В центре ядра галактики находится источник огромной энергии – в 100 млн солнц.
Почему же мы не видим ни спиральных рукавов, ни впечатляющего массивного ядра, когда смотрим на небо? Ответ довольно прост: потому что мы наблюдаем нашу галактику «изнутри», мы ведь находимся в ней, а не смотрим откуда-то со стороны. Да, Млечный Путь – наш дом.
А если все-таки отважиться и выйти на космический простор? Вселенная не исчерпывается галактикой Млечный Путь. Покинь мы ее пределы, перед нами открылось бы необъятное пустое пространство, непроницаемая чернота, лишенная сколько-нибудь заметных объектов. Только на расстоянии более 150 тыс. световых лет от нашего звездного острова мы бы обнаружили два клочковатых туманных образования неправильной формы – Большое и Малое Магеллановы облака. Они хорошо видны на небе южного полушария Земли в виде двух белесоватых пятен и выглядят как изолированные фрагменты Млечного Пути. Впервые их описал один из участников кругосветного плавания Фернана Магеллана. Прямого отношения к Млечному Пути они не имеют: это две самостоятельные небольшие галактики, довольно бедные звездами. Малое Магелланово облако лежит в 160 тыс. световых лет от нас, а Большое – еще дальше, почти в 200 тыс. световых лет. Хотя Магеллановы облака заметно уступают Млечному Пути в размерах, в них обнаружены весьма любопытные объекты. Например, в Большом Магеллановом облаке расположена звезда S Золотой Рыбы, обладающая наибольшей известной светимостью. Невооруженным глазом она не видна, потому что имеет 8-ю звездную величину, но ее абсолютная светимость превосходит солнечную в 600 тыс. раз!
Однако Млечный Путь и Магеллановы облака – это еще далеко не все. В 2,5 млн световых лет от Млечного Пути лежит спиральная галактика Андромеды, значительно превосходящая нашу по массе и количеству звезд. Она видна невооруженным глазом как слабая звездочка 5-й величины и значится в каталоге Мессье под номером 31, поэтому получила название М31 (а Шарль Мессье – это знаменитый французский астроном, одним из первых начавший составлять каталог туманностей и звездных скоплений).
Галактика Андромеды, Млечный Путь, Магеллановы облака, спираль в Треугольнике (М33) и множество галактик поменьше (общим числом около 40) входят в состав так называемой Местной группы с диаметром свыше 3 млн световых лет. В пределах более чем 30 млн световых лет разбросано больше десятка аналогичных групп. А в 50 млн световых лет лежит крупное скопление в созвездии Девы, насчитывающее несколько тысяч галактик. Таким образом, наша Местная группа принадлежит к еще более масштабной структуре, которую принято называть локальным сверхскоплением галактик. Его диаметр составляет 100, а толщина – более 30 млн световых лет. Центром этого исполинского галактического облака является то самое скопление в Деве.
Галактика Млечный Путь ютится на самом краю локального сверхскопления. А еще дальше, на расстоянии в несколько сотен миллионов световых лет, находится гораздо более крупное скопление в созвездии Волосы Вероники, в состав которого входит больше 10 тысяч галактик. По-видимому, оно представляет собой часть еще одного гигантского галактического сверхскопления, которых в последнее время открыто несколько десятков. Эти величественные объекты венчают иерархию структур наблюдаемой части Вселенной, которую иначе называют Метагалактикой.
Видимая часть Вселенной насчитывает более 100 млрд галактик. Мы на Земле невооруженным глазом видим только четыре из них: Млечный Путь, Туманность Андромеды, Большое и Малое Магеллановы Облака.
Звезды
Светят и греютМы выходим ночью из дому и поднимаем взгляд вверх. Что мы видим? Да, конечно, звезды, небо, полное звезд, небо, светлое от звезд. Мир звезд поражает своим разнообразием. Среди них есть звезды-гиганты и звезды-карлики, звезды, любящие общество, и звезды, предпочитающие уединение. Многие звезды образуют так называемые кратные системы из двух или трех звезд, которые обращаются вокруг общего центра тяжести на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга. Есть звезды, которые светят в инфракрасном диапазоне и нам не видны. Есть другие, которые сияют в десятки и сотни тысяч раз ярче нашего Солнца. И только по одному параметру – по массе – они не очень сильно различаются между собой: от 0,1 до 100 солнечных масс.
Звезды как люди – они рождаются, взрослеют, старятся и умирают. Но если одни уходят тихо и незаметно, то финал других сопровождается грандиозными космическими катаклизмами. Такие объекты видны на расстоянии во многие миллионы световых лет, а их яркость превосходит человеческое воображение: она превышает силу света сотен миллиардов звезд целой галактики.
Каждой звезде отмерен свой срок. Одни сгорают в считаные миллионы лет – когда по Земле разгуливали динозавры, некоторых таких звезд еще не было на свете. Другие будут жить долго: время жизни звезд, чуть менее массивных, чем Солнце, может достигать 25 млрд лет (вспомним, что со времени Большого взрыва прошло около 14 млрд лет). Солнце зажглось примерно 5 млрд лет назад.
Солнце облетает Галактику за 220 млн лет и уже успело пройти эту траекторию 20 раз.
Итак, мы смотрим в ночное небо. Первое, что бросается в глаза, это отчетливые различия между звездами в блеске и цвете. Для того чтобы зафиксировать это различие, существует термин «звездная величина». По сути дела, абсолютная звездная величина – то же самое, что и светимость звезды (ее обычно выражают в единицах светимости Солнца и обозначают буквой L), то есть полное количество энергии, излучаемое звездой в единицу времени. Мы уже говорили о фантастической светимости Золотой Рыбы в Большом Магеллановом облаке, превосходящей светимость Солнца в 600 тыс. раз. Среди других ярких звезд нашего неба можно упомянуть Антарес (альфа Скорпиона), Бетельгейзе (альфа Ориона) и Ригель (бета Ориона), светимости которых превышают солнечную в 4 тыс., 8 тыс. и 45 тыс. раз соответственно. С другой стороны, светимость карликовых звезд может, в свою очередь, уступать светимости Солнца в тысячи и десятки тысяч раз.
Увидеть разницу в цвете невооруженным глазом удается только у очень ярких звезд. А вот небольшой любительский телескоп или даже приличный полевой бинокль заметно улучшат качество картинки. Скажем, Антарес и Бетельгейзе оказываются красными, Капелла – желтой, Сириус – белым, а Вега – голубовато-белой.
Цвет звезды, а следовательно, и ее спектр определяются температурой ее поверхностных слоев. При температуре 3000–4000 К звезда будет красной, при 6000–7000 К приобретет отчетливый желтоватый оттенок, а горячие звезды с температурой 10 000-12 000 К сияют белым или голубоватым светом.
Принято выделять семь основных спектральных классов, которые обозначают латинскими буквами О, В, A, F, G, К и М. Каждый спектральный класс разбит на 10 подклассов (от 0 до 9, с ростом в сторону уменьшения температуры). Таким образом, звезда со спектром В9 будет ближе по спектральным характеристикам к спектру А2, чем, например, к спектру В1. Звезды классов О – В – голубые (температура поверхности – примерно 100 000-80 000 К), A – F – белые (11 000-7 500 К), G – желтые (примерно 6000 К), К – оранжевые (около 5000 К), М – красные (2000–3000 К).
Наше Солнце относится к спектральному классу G2 (температура его поверхностных слоев – около 6000 К). Таким образом получается, что наше великолепное Солнце по астрономической классификации – всего лишь карлик, желтый карлик! Правда, диаметр Солнца составляет около 1,4 млн км – размеры для «карлика», скажем откровенно, немалые.
Некоторые звезды могут периодически менять свой блеск. Например, цефеиды представляют собой желтые сверхгиганты с температурой поверхности примерно такой же, как у Солнца. Но светят они гораздо ярче, потому что мощность их излучения превосходит солнечную в десятки тысяч раз. Периодическое изменение блеска цефеид связано со сложными физико-химическими процессами в их недрах, поэтому их принято называть истинными, или физическими, переменными. Звезда Мира из созвездия Кита тоже относится к числу истинных переменных, хотя период изменения блеска у нее гораздо больше и составляет примерно 11 мес. (у цефеид – от суток до месяца).
Однако встречаются переменные звезды, колебания блеска которых объясняются совсем иначе. Вот Алголь (бета Персея), звезда, которую в старину называли «глазом дьявола» и «вурдалаком». Ее яркость изменяется на целую звездную величину почти каждые трое суток. Но Алголь – это так называемая «затменная» двойная. Просто вокруг Алголя обращается слабая звезда – второй компонент двойной системы, орбита которой лежит в одной плоскости с земной орбитой. Когда она оказывается между Алголем и Землей на луче зрения земного наблюдателя, то частично его затмевает.
С другой стороны, красные гиганты нагреты относительно слабо, «всего лишь» до 2–3 тыс. градусов. Но суммарная интенсивность светового потока будет весьма значительной по сравнению с Солнцем. Это потому, что красные гиганты – действительно гиганты. Они очень-очень большие. Пусть квадратный километр поверхности, скажем, Бетельгейзе светит относительно слабо, но площадь-то этой звезды на несколько порядков больше, чем Солнца! Поэтому мощность ее излучения во много раз превысит солнечную. В 1920 году удалось измерить диаметр Бетельгейзе. Оказалось, что она почти в 350 раз больше диаметра Солнца и составляет примерно 500 млн км.
Что будет, если Бетельгейзе окажется на месте нашего Солнца? Орбита, например, Марса находится в 220 млн км от Солнца. Все планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) просто попали бы внутрь гигантской звезды. Как бы мы тогда писали и читали о Бетельгейзе?
Но не будем спешить. Объем Бетельгейзе в 40 млн раз больше объема Солнца. А ее масса оценивается всего лишь в 12–17 солнечных масс. О чем это говорит? О том, что красный сверхгигант, внутри которого могут поместиться несколько планетных орбит Солнечной системы, – нечто вроде огромного воздушного пузыря. Если средняя плотность солнечного вещества равна примерно 1,4 г/см 3 (почти в полтора раза больше плотности воды), то у Бетельгейзе она будет в миллионы раз меньше, чем у воздуха, которым мы дышим. Вот вам и супергигант!
Но Бетельгейзе – еще не самый большой сверхгигант. Встречаются красные сверхгиганты столь невообразимо огромные, что звезды вроде Бетельгейзе рядом с ними просто «карлики в квадрате». Например, эпсилон Возничего. Он является инфракрасным сверхгигантом с поперечником в 3,7 млрд (!) км. Если поместить его на место Солнца, он без труда поглотит первые 6 планет (Меркурий, Венеру, Землю, Марс, Юпитер и Сатурн) и просто заполнит собой Солнечную систему вплоть до орбиты Урана.
Темные и холодные сверхгиганты вроде эпсилона Возничего должны быть пустыми разреженными мирами, ведь их вещество «размазано» по колоссальному объему. Плотность такого вещества мало отличается от плотности пустоты, от плотности вакуума.
Если в «красном» звездном классе М есть сверхгиганты, то, по логике, должны быть и красные карлики, заметно уступающие по массе Солнцу. Но они отнюдь не разреженные пузыри, а полноценные звезды. Они могут быть даже «упитаннее», плотнее нашего Солнца, и довольно существенно. Скажем, красный карлик Крюгер 60В легче Солнца всего впятеро, хотя его объем составляет 1/125 часть нашей звезды. Таким образом, его средняя плотность должна равняться 35 г/см 3 , что в 25 раз превосходит плотность Солнца (1,4 см 3) и в полтора раза – плотность платины. Даже такое твердое небесное тело, как наша родная планета, имеет среднюю плотность порядка 5,5 г/см 3 (плотность каменных пород земной коры составляет 2,6 г/см 3 , а к центру Земли она достигает величины 11,5 г/см 3), то есть уступает Крюгеру более чем вшестеро.
Конечно, плотность всех небесных тел (даже исполинских газовых пузырей вроде Бетельгейзе) стремительно растет по направлению к центру. Чтобы Солнце могло стабильно существовать, чтобы не сколлапсировало под действием сил гравитации, плотность его центральных областей должна достигать величин порядка 100 г/см 3 , что превышает плотность платины в 5 раз. Понятно, что в центре Крюгера 60В эта величина будет раз в 100 больше.
Такие плотные-плотные красные карлики… Что же, в нашей Вселенной нет ничего плотнее? Есть. Это белые карлики. Белые карлики по звездным меркам – очень маленькие и очень горячие звезды. Температура их поверхностных слоев колеблется в широких пределах – от 5000 К у «старых» холодных звезд до 50 000 К у «молодых» и горячих. По массе они вполне сопоставимы с Солнцем, а вот их поперечник, как правило, не превышает диаметра Земли, а он составляет, как нам известно из школьного курса, примерно 12 800 км. Таким образом, их средняя плотность достигает величин порядка 106 г/см 3 и превышает плотность нашего Солнца в сотни тысяч раз. Один кубический сантиметр вещества белого карлика может весить несколько тонн!
На сегодняшний день белых карликов обнаружено достаточно много, и по предварительным оценкам на их долю приходится несколько процентов звезд нашей галактики.
Несмотря на чудовищный разброс звездного населения по параметру плотности – от почти полного вакуума до величин, сравнимых с плотностью атомного ядра, массы звезд различаются не очень сильно – от 0,1 до 100 солнечных масс. Таким образом, самая тяжелая звезда массивнее самой легкой всего в тысячу раз. Причем на крайних полюсах шкалы помещается сравнительно немного звездной публики. Масса подавляющего большинства звезд колеблется в пределах 0,2–5 солнечных масс.
Для наглядного представления всех этих звездных отношений рассмотрим следующую плоскую диаграмму.
Диаграмма: спектральный класс – светимость звезд
Астрономы и физики широко ею пользуются как универсальным инструментом, хотя и называют по-разному. На горизонтальной оси этой диаграммы слева направо отложены спектральные классы в порядке убывания температуры, от О до М. На вертикальной оси снизу вверх располагается светимость (или абсолютные звездные величины) по мере ее возрастания. Есть эмпирическая зависимость между температурой и светимостью. Чем звезда ярче, тем она горячее, хотя, конечно, бывают и исключения (вспомните красные супергиганты). Но в среднем эта закономерность работает. Поэтому чем левее лежит спектральный класс исследуемой звезды на горизонтальной оси (следовательно, чем больше ее температура), тем выше она поднимается по вертикальной шкале абсолютных звездных величин (светимости).
Большинство звезд оказываются на диагонали в виде широкой полосы, идущей от верхнего левого угла диаграммы, где лежали горячие и яркие звезды, к нижнему правому углу, населенному холодными и тусклыми красными карликами. Эту широкую диагональную ленту называют главной последовательностью.
Звезды, лежащие на главной последовательности, подчиняются определенным правилам. Например, существует взаимосвязь между температурой звезды и ее радиусом: звезда с определенной температурой поверхности не может быть сколь угодно большой, а значит, и ее светимость тоже находится в определенном интервале значений. Кроме того, светимость связана с массой звезды. Если идти вдоль главной последовательности от спектральных классов О – В до К – М, то масса звезд непрерывно уменьшается. Скажем, у звезд класса О массы достигают нескольких десятков солнечной, тогда как у звезд класса В они не превышают 10 масс Солнца. Наше Солнце, как известно, имеет спектральный класс G2, поэтому оно будет находиться почти в середине главной последовательности, немного ближе к ее правому нижнему краю. У звезд более поздних классов массы заметно меньше солнечной; например, красные карлики спектрального класса М легче Солнца в 10 раз. Физическую причину всех этих закономерностей удалось понять только после создания теории термоядерных реакций.
Однако на главную последовательность попадает далеко не все звездное население. Красные гиганты образуют отдельную ветвь, которая широкой полосой растет от середины главной последовательности и уходит в правый верхний угол диаграммы – с огромной светимостью и низкой температурой поверхности. На фоне основной массы звездного населения гигантов сравнительно немного. А в нижнем левом углу диаграммы разместились белые карлики – горячие звезды с низкой светимостью, что говорит об их очень малых размерах.
Вычислить путь звездыВ 1972 году американцами был запущен космический аппарат Pioneer-10. На его борту находилось послание внеземным цивилизациям: табличка с изображениями мужчины, женщины и схемы расположения Земли в космосе. Год спустя вслед за ним отправился Pioneer-11. К настоящему времени оба аппарата уже должны были находиться в дальнем космосе. Однако необычным образом их траектории сильно отклонились от расчетных. Что-то начало их тянуть (или толкать), в результате чего они стали двигаться с ускорением. Оно было крошечным – меньше нанометра в секунду, что эквивалентно одной десятимиллиардной доли гравитации на поверхности Земли. Но этого оказалось достаточно, чтобы сместить Pioneer-10 с его траектории на 400 тыс. километров.
И красные гиганты, и белые карлики – это своего рода отходы звездного производства, остаточные формы, определенная стадия эволюции звезд, покинувших главную последовательность. А как вообще живут звезды? Каковы этапы звездной жизни? Бывает ли у них детство, юность, зрелость, старость? Как они умирают?
По современным представлениям, звезды рождаются внутри газово-пылевых облаков, которые начинают сжиматься под действием собственных гравитационных сил. Межзвездная среда только на первый взгляд кажется пустым пространством. В действительности она содержит много газа и пыли, которые распределяются весьма неравномерно. Больше всего газа и пыли концентрируется в галактических спиральных рукавах. Здесь и обнаруживаются так называемые ассоциации молодых звезд.
После обособления и уплотнения фрагмента газово-пылевого облака наступает фаза его быстрого сжатия. Плотность сгустка стремительно растет, а его прозрачность неуклонно снижается, поэтому накапливающееся тепло не может его покинуть, и сгусток начинает разогреваться. Радиус такого звездного зародыша намного превосходит радиус Солнца, но он продолжает сжиматься, потому что давление газа и температура внутри облака не в состоянии уравновесить гравитационные силы. Когда температура в центре образования достигает нескольких миллионов градусов, в его недрах вспыхивают термоядерные реакции синтеза. Температура и давление продолжают расти, и наступает такой момент, когда они начинают эффективно противодействовать силам гравитационного сжатия. Вот тогда-то и появляется новая стабильная и полноценная звезда, которая получает свою законную прописку в главной последовательности.
Как и ранняя, инфляционная стадия эволюции Вселенной, «детство» звезды весьма скоротечно. Тяжелые звезды рождаются гораздо быстрее легких. Например, нашему Солнцу потребовалось примерно 30 млн лет, а звезды, втрое превосходящие его по массе, стабилизируются всего за 100 тыс. лет. А вот у красных карликов, масса которых на порядок меньше солнечной, замедленное развитие: процесс растягивается на время порядка сотен миллионов лет. Но и живут такие звезды намного дольше: масса звезды не только определяет обстоятельства ее появления на свет и первые шаги, но и накладывает отпечаток на все последующее ее существование.
Любая звезда представляет собой большой саморегулирующийся ядерный реактор, обеспечивающий длительное и стабильное производство энергии. Имей мы такой, энергетическая проблема была бы окончательно решена! В составе звезды много водорода. Она его, собственно, и сжигает всю свою жизнь. Водород превращается в гелий, а тот, в свою очередь, во все более тяжелые элементы. Например, наше Солнце, дай ему Бог здоровья, прожило на свете около 5 млрд лет, и все еще содержит больше 80 % водорода. Время жизни звезды на главной последовательности (то есть время ее «спокойной» жизни) зависит, в первую очередь, от ее начальной массы. И тут мы все можем быть спокойны: нашему Солнцу предстоит жизнь долгая и размеренная – не меньше той, что оно уже просуществовало. Доктора (только не медики, а физики и астрономы) дают не меньше 5 млрд лет.
Итак, с описанной только что точки зрения, любая звезда – это раскаленный плазменный шар. Бушующие в ее недрах термоядерные реакции играют двоякую роль: во-первых, поддерживают давление и температуру, чтобы звезда не схлопнулась под действием собственной гравитации, как завещал великий Эйнштейн, а во-вторых, снабжают ее тяжелыми элементами. Накопление тяжелых элементов (а без них невозможно возникновение планет земного типа и, по-видимому, жизни) наиболее активно происходит в массивных звездах.
Каждую секунду Солнце становится легче на 4 млн т. Это вещество просто сгорает.
И тут опять спасибо нашему Солнцу! Не случайно на протяжении всей своей истории люди поют ему дифирамбы. Расход водородного топлива, поддерживающий термоядерные реакции синтеза в недрах, неодинаков у разных звезд. Звезды, сравнимые с Солнцем по массе, живут весьма экономно, поэтому запасов водорода им хватит надолго. Красные карлики еще более бережливы. Поэтому и проживут вдвое, а то и втрое-вчетверо дольше даже Солнца. А вот массивные звезды – другое дело: они сжигают свое ядерное водородное топливо весьма расточительно. Поэтому самые тяжелые из них будут находиться на главной последовательности лишь несколько миллионов лет. Что ж, неумеренная жизнь в молодости приводит к ранней старости…
А что такое звездная старость? Это когда выгорает почти весь водород в ядре. Что же происходит тогда? Ядро звезды начинает съеживаться, а его температура стремительно растет. В результате формируется очень плотная и горячая область, состоящая из гелия с небольшой примесью более тяжелых элементов. Газ в подобном состоянии называется вырожденным. В центральной части ядра ядерные реакции практически останавливаются, но довольно активно продолжают протекать на периферии. Звезда быстро разбухает, ее размеры и светимость значительно увеличиваются. Она сходит с главной последовательности и превращается в красный гигант с температурой поверхности около 3000 градусов Кельвина.
Хорошо, пусть водорода уже нет, но есть еще гелиевые термоядерные реакции. В центральных областях распухшей звезды гелий продолжает трансформироваться в углерод и кислород вплоть до самых тяжелых элементов. Но вот гелий тоже заканчивается. И здесь снова все решает первоначальная масса звезды. Если она была небольшой, вроде нашего Солнца, внешние слои сбрасываются, образуя планетарную туманность (разлетающееся облако газа), в центре которой загорается уже знакомый нам белый карлик – горячая звезда размером примерно с Землю и с массой порядка массы Солнца. Средняя плотность вещества белого карлика составляет 106 г/см 3 .
Белый карлик – это, по сути, умершая звезда. Все ядерное топливо сожжено, никаких реакций. Но объект продолжает излучать, а давление внутри него все еще с успехом противостоит собственной гравитации. Откуда это давление берется? Здесь вступают в дело уже знакомые нам своей парадоксальностью законы квантового мира. Под действием гравитации вещество белого карлика уплотняется настолько, что атомные ядра буквально втискиваются внутрь электронных оболочек соседних атомов. Электроны утрачивают интимную связь со своими родными атомами и начинают свободно путешествовать в межатомных пустотах по всему пространству звезды, в то время как голые ядра образуют устойчивую жесткую систему – некое подобие кристаллической решетки. Такое состояние называется вырожденным электронным газом, и хотя белый карлик продолжает остывать, средняя скорость электронов не уменьшается. Квантовая теория говорит, что электроны в электронном газе будут двигаться очень быстро. Такое квантово-механическое движение никак не связано с температурой вещества, оно создает давление, называемое давлением вырожденного электронного газа. И вот как раз эта сила уравновешивает у белых карликов силу собственной гравитации.
Постепенно остывающие образования, внутри которых весь водород выгорел, а ядерные реакции прекратились… Между прочим, в отдаленном будущем такая участь постигнет и Солнце. Примерно через 5–6 млрд лет наша родная звезда сожжет весь водород и превратится в красного гиганта. Его светимость вырастет в сотни раз, а радиус – в десятки. Жить на Земле в это время будет не слишком комфортно, так как температура у поверхности станет порядка 500 °C, а атмосфера сгорит. Так наше светило проживет несколько сотен миллионов лет, а потом сбросит периферийные оболочки и станет белым карликом.
Фотон добирается из центра Солнца к его поверхности 40 тыс. лет, а оттуда до Земли – 8,3 минуты.
Если же масса звезды была велика – превышала массу Солнца в 10 и более раз – в центре ее формируется ядро, состоящее из тяжелых элементов, окруженных более легкими слоями. В какой-то момент такое ядро теряет устойчивость и начинается гравитационный коллапс – катастрофическое свертывание звезды внутрь себя. Этот процесс необратим и неумолим. В зависимости от массы ядра его центральная часть либо превращается в сверхплотный объект – нейтронную звезду, либо коллапсирует до конца, образуя черную дыру. Чудовищная гравитационная энергия, которая выделяется в ходе сжатия, срывает оболочку и внешнюю часть ядра, выбрасывая их наружу с молниеподобной скоростью. Происходит грандиозный взрыв. Это то, что называется взрывом сверхновой. Нам не известны космические катаклизмы более масштабные, чем вспышки сверхновых. В течение некоторого времени такая звезда светит ярче целой галактики. Постепенно сброшенная газовая оболочка остынет и затормозится, а со временем сформирует газово-пылевое облако, в котором будет много тяжелых элементов. Когда это облако начнет конденсироваться под действием гравитационных сил, внутри него может вспыхнуть новая звезда. Подобные звезды, родившиеся на руинах прежних, принято называть звездами второго поколения, и наше Солнце, похоже, как раз относится именно к их числу.
Таким образом, в природе наблюдается некоторая преемственность: массивные звезды первого поколения гибнут, обогащая межзвездное пространство тяжелыми элементами, служащими строительным материалом для звезд второго поколения. Все химические элементы тяжелее гелия образовались в звездных недрах в ходе термоядерного синтеза, а самые тяжелые элементы возникли при вспышках сверхновых. Все, что нас окружает на Земле, да и сама Земля – это звездное вещество, доставшееся нам в наследство.
Внимание! Это ознакомительный фрагмент книги.
Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента ООО "ЛитРес".
Линия УМК Б. А. Воронцова-Вельяминова. Астрономия (10-11)
Астрономия
Естествознание
Сколько Солнцу лет? Может ли остыть Солнце?
"Что будет, если погаснет Солнце?" – вопрос может быть задан и испуганным голосом, и любопытным. "Сколько лет Солнцу?" – тоже один из популярных детских и взрослых вопросов.В нашей новой рубрике «Почемучки» мы будем регулярно отвечать на самые интересные!
Солнечный паспорт
Солнце - центральное тело Солнечной системы - является типичным представителем звёзд, наиболее распространённых во Вселенной тел. Масса Солнца составляет 2 * 10 в 30 степени кг. Как и многие другие звёзды, Солнце представляет собой огромный шар, который состоит из водородно-гелиевой плазмы и находится в равновесии (о чем ниже).
Сколько лет Солнцу?
Ему 4,6 млрд лет. Немало, да? Учитывая, что жизнь (членистоногие – предки современных насекомых) на нашей планете появилась около 570 млн лет назад. Простейшие организмы намного раньше – около 3,5 миллиардов лет назад
Может ли Солнце погаснуть?
Бояться того, что Солнце погаснет, не стоит, потому что сначала оно очень-очень сильно вспыхнет!Внутри светила (и любой звезды, находящейся в состоянии равновесия между давлением изнутри и давлением снаружи), в определенный момент вспыхивает новая ступень термоядерного синтеза. Температуры становятся настолько высокими – давление вырастает так, что внешние оболочки звезды раздуваются. Звезда необратимо изменится, превращаясь в красного гиганта с огромными размерами. Наше Солнце превратиться в такого же гиганта.
Большое ли Солнце?
Диаметр Солнца составляет почти 1 400 000 км. Много? Сравните с картинкой ниже! Внутри Солнца могут поместиться миллионы планет, равных Земле. 99,8 % массы Солнечной системы сосредоточены в Солнце. А из 0,2 % всего остального сделаны планеты (причем 70 % планетарной массы пришлось на Юпитер). Кстати, Солнце постоянно худеет: теряет 4 миллиона тонн своей массы каждую секунду – они улетают в виде излучения, каждое мгновение около 700 миллионов тонн водорода превращаются в 696 тонн гелия.
Когда и как наше Солнце взорвется?
Правильнее сказать – превратится в красного гиганта. В данный момент Солнце находится в состоянии желтого карлика и просто сжигает водород. В течение всего времени своего существования – 5,7 млрд лет, как мы уже говорили, – Солнце находится в стабильном режиме выгорания водорода. И этого топлива ему хватит на 5 миллиардов лет (больше, чем существует от начала времен Земля!)
После того как включатся следующие ступени синтеза, Солнце покраснеет, увеличится в размерах – до земной орбиты (!) – и поглотит нашу планету. И, да, перед этим слопает Венеру и Меркурий. Но жизнь на Земле прекратится еще раньше, чем Солнце начнет свое превращение, ведь рост светимости и повышение температуры приведет к тому, что наши океаны испарятся за миллиард лет до этого.
Насколько Солнце горячее?Температура на поверхности Солнца составляет примерно 6 тысяч градусов по Цельсию. Внутри Солнца, там, где идут, не прекращаясь, термоядерные реакции, температура НАМНОГО выше – она достигает 20 миллионов градусов по Цельсию.
Так происходит со всеми звездами? Как же тогда появляется жизнь?
Солнце еще очень небольшая звезда, а потому и работать может долгое время, стабильно сжигая свой водород. Большие же звезды из-за своей огромной массы и необходимости постоянно противостоять гравитационному сдавливанию (то, что снаружи) своим же мощным противодавлением очень быстро тратят свое топливо. В итоги их цикл завершается не за миллиарды, как у Солнца, а за миллионы лет. Из-за этого жизнь на близлежащих планетах не успевает зародиться.Совет будущим космонавтам: если будете искать жизнь на планетах в других системах, не выбирайте массивные звезды, а лучше сразу ориентируйтесь на звезду класса Солнца (Класс G – температура на поверхности 5000–6000 градусов. Цвет желтый).
Учебник Б. А. Воронцова-Вельяминова, Е. К. Страута соответствует требованиям ФГОС и предназначен для изучения астрономии на базовом уровне. В нем сохранена классическая структура изложения учебного материала, большое внимание уделено современному состоянию науки. За последние десятилетия астрономия достигла огромных успехов. Сегодня она принадлежит к числу наиболее быстро развивающихся областей естествознания. Новые устоявшиеся данные по исследованию небесных тел с космических аппаратов и современных крупных наземных и космических телескопов нашли свое место в учебнике.
Мы полностью зависим от нашей звезды - Солнца. Земля вращается вокруг своей оси, Солнце медленно поднимается над горизонтом и весь день освещает и греет поверхность земли и все, что на ней находится. Не будь Солнца, не было бы и жизни.
Что было до Солнца? Как оно образовалось?
Еще пять миллиардов лет назад ни Солнца, ни девяти окружающих его планет не было.
Атомы, из которых состоят наши тела, летали в межзвездном пространстве в облаках газа и пыли. Ученые думают, что это газовое облако, состоявшее преимущественно из водорода, вращалось вокруг своей оси. Чем больше облако собирало пыли и газа, тем сильнее оно стягивалось, то есть уменьшалось.
Сила, заставлявшая облако сжиматься,- это сила гравитации. Внутри облака частицы притягивались к частицам, соединяясь вместе. Постепенно облако начало синхронно вращаться всеми своими частями одновременно.
Интересный факт: свет, излучаемый Солнцем, равен по мощности свету 4 триллионов электрических лампочек.
Пример образования Солнца
Чтобы наглядно показать, как это произошло, астроном Уильям Хартманн предложил простой опыт. Надо взболтать чашку кофе. Жидкость в чашке перемещается беспорядочно. Если капнуть в чашку немного молока, то частицы кофе начнут вращаться в одном направлении. Нечто подобное. Происходило и в облаке, в котором мало – помалу беспорядочное перемещение частиц заменялось их упорядоченным синхронным вращением, то есть облако начало целиком вращаться в одном направлении.
Материалы по теме:
Самые большие планеты Вселенной
Ученые добавили к этой истории драматический поворот. Они считают, что при формировании облака недалеко от него взорвалась звезда. При этом мощные потоки вещества разлетелись в разные стороны. Часть этого вещества смешалась с веществом газопылевого облака нашей Солнечной системы. Это привело к еще более быстрому сжатию облака.
Чем больше сжималось облако, тем быстрее оно вращалось, как фигуристка, которая, вращаясь, прижимает руки к телу (и тоже начинает вращаться быстрее). Чем быстрее вращалось облако, тем сильнее изменялась его форма. В центре облако стало более выпуклым, так как там скопилось больше вещества. Периферическая часть облака осталась плоской. Скоро форма облака напоминала форму пиццы с шариком посередине. Этот шарик, да, вы правильно догадались, было наше дитя - Солнце. Скопление газа в середине «пиццы» по размерам превосходило современную величину всей Солнечной системы. Ученые называют новорожденное Солнце протозвездой.
Материалы по теме:
Самая большая планета Солнечной системы - описание, строение, фото и видео
Как Солнце из газового шара превратилось в звезду?
Это происходило очень и очень медленно, на протяжение тысяч и тысяч лет, пока протозвезда и окружающее ее облако продолжали сжиматься под действием сил гравитации. Атомы, составляющие облако, сталкивались, выделяя тепло. Температура облака росла, особенно в более плотном центре, там частота столкновений атомов была выше. Газ в протозвезде начал светиться. В недрах формирующегося Солнца температура постепенно росла до миллионов градусов.
При таких немыслимо высоких температурах и столь же высоком давлении нечто новое стало происходить со стиснутыми и прижатыми друг к другу атомами. Атомы водорода начали соединяться друг с другом, образуя атомы гелия. Каждый раз, когда водород превращался в гелий, освобождалось небольшое количество энергии - тепловой и световой. Так как этот процесс происходил всюду в ядре Солнца, то эта энергия залила светом всю Солнечную систему. Солнце включилось, как электрическая лампа гигантских размеров. С этого момента Солнце стало живой звездой, такой же, какие мы видим на ночном небосклоне.
Материалы по теме:
Интересные факты о космосе
Ядерный синтез Солнца
Солнце продуцирует энергию в ходе процесса, который называется ядерным синтезом. Ядерный синтез - это управляемый взрыв в центре Солнца, где температура колеблется от 15 миллионов до 22 миллионов градусов Цельсия. Каждую секунду в недрах Солнца 4 миллиона тонн водорода превращаются в гелий. Мощность светового потока, который при этом излучается, равна мощности 4 триллионов электрических лампочек.
Интересный факт: когда Солнце было юным, оно было в 20 раз больше и в 100 раз ярче, чем сейчас.
Что станет с Солнцем дальше?
Стоит напомнить, что запасы водорода на Солнце ограничены. С течением времени состав нашего светила меняется. Если в начале своей истории Солнце состояло на 75 процентов из водорода и на 25 процентов из гелия, то теперь содержание водорода упало до 35 процентов. Как вы догадались, наступает момент, когда водород в недрах звезды исчезает. Как и всякое топливо, в конце концов, водород исчерпывается. Взять новый водород Солнцу негде. Ядро звезды теперь состоит из гелия. Ядро окружено тонкой водородной оболочкой. Водород оболочки продолжает превращаться в гелий, но звезда уже вступила в порядок упадка.
