Як світяться зірки і чому їх не видно вдень

Розповідаємо, що таке зірки, як вони світять і чому їх не видно вдень.

Що таке зірка

Зірка — це велике й дуже гаряче космічне тіло, яке складається з газу й випромінює світло. Світло утворюється внаслідок процесу ядерного синтезу в ядрі зірки, в результаті якого атоми водню перетворюються на атоми гелію. Це призводить до вивільнення великої кількості енергії у вигляді тепла та світла.

 Також у надрах зірок утворюються важкі хімічні елементи, з яких згодом формуються тверді об’єкти, зокрема планети.

Важливо не плутати зірки з планетами. Незважаючи на те, що неозброєним оком зірки та планети можуть виглядати однаково, між ними є принципова відмінність.

Чим зірки відрізняються від планет

• Зірки є джерелом світла, а планети можуть лише його відбивати.

• Більшість зірок значно більші за розміром і завжди масивніші за планети.

• Життя зірок проходить за певним життєвим циклом, а планети можуть існувати доти, доки їх не знищить щось іззовні.

• Зірки складаються лише з газу, а планети, крім газу, можуть містити гірські породи.

• Зірки не можуть бути придатними для життя.

• У зірок вища температура поверхні, ніж у планет.

• Зірки обертаються навколо центру галактики, а планети — навколо зірок.

• До складу атмосфери зірок входять водень і гелій, а на планетах можуть міститися ще й азот, кисень, вуглекислий та інші гази.

Параметри зірок

Зірки виглядають як маленькі світлові крапки на небосхилі, але таке враження створюється лише через їхню велику віддаленість від нашої планети. Відстань до найближчої до нас зірки, не враховуючи Сонця, — Проксима Центавра, оцінюється в 4,24 світлових роки. А відстань від Землі до Сонця — «всього» близько 8,3 світлових хвилин. До речі, а ви знаєте, чому відстань у космосі вимірюють не в кілометрах?

У Сонячній системі, в якій знаходиться наша планета, Сонце — єдина зірка. Без його тепла й енергії життя на Землі було б неможливим. Діаметр Сонця становить близько 1,4 млн кілометрів, і за розмірами воно більше Землі приблизно в 109 разів. У порівнянні з нашою планетою Сонце здається справжнім гігантом, але серед інших зірок його розмір зовсім невеликий. Наприклад, зірка Бетельгейзе, одна з найбільших зірок, яку можна побачити неозброєним оком, більша за Сонце за діаметром приблизно в 700 разів.

Протягом свого існування зірки проходять різні етапи. Вони зароджуються в молекулярних хмарах, потім тривалий час перебувають на так званій «головній послідовності». На цій стадії, яка займає до 90% життєвого циклу зірки, джерелом енергії є термоядерні реакції в ядрі. Наприкінці свого шляху, залежно від маси, зірки можуть перетворитися на різні об’єкти: деякі стають білими карликами, інші — нейтронними зірками або чорними дірами.

За фізичними параметрами зірки відрізняються за розміром — радіусом, масою, світимістю та температурою поверхні.

Останнє можливе, якщо зірки обертаються по близьких орбітах: за рахунок тяжіння газ може перетягуватися з однієї зірки на іншу.

За розмірами зірки поділяються на чотири типи. Для наочності кожна категорія порівнюється з масою Сонця:

• Звичайні. За масою порівнянні з масою Сонця.

• Карлики. Їхня маса в сотні разів менша за масу Сонця.

• Гіганти. У десятки разів більші за масу Сонця.

• Надгіганти. Маса таких зірок перевищує масу Сонця в сотні разів.

Чому і як світяться зірки

Зірки — єдині космічні об’єкти, які випромінюють світло.
Зоряне сяйво — це видиме електромагнітне випромінювання, яке походить від зірок, відмінних від Сонця. Його можна спостерігати з поверхні Землі вночі.

У всіх зірок різна температура й колір. Температура залежить від рівня випромінювання енергії та розміру небесного тіла, тобто площі поверхні, що випромінює тепло. А колір зірки визначається її температурою. Найгарячіші зірки світяться блакитним або білим світлом, а холодніші — жовтим, помаранчевим або червоним.

• Най«холодніші» зірки — червоні. Їхня температура становить 2500–3800 °C.

• Температура помаранчевих зірок — 3900–5200 °C.

• Жовті зірки нагріваються до 6000 °C. Сонце належить до жовтих зірок, його температура становить 5500 °C.

• Температура білих зірок коливається від 7000 до 10 000 °C.

• Блакитні зірки мають найвищу температуру — від 10 000 до 30 000 °C, а деякі зірки нагріваються до 60 000 °C.

Спостерігаючи за зірками, може здатися, що вони мерехтять. Насправді це оптична ілюзія, і зірки не мерехтять. Такий ефект виникає через те, що ми дивимося на небо крізь атмосферу, яка складається з безлічі шарів. Коли зоряне світло проходить крізь ці шари, воно багаторазово заломлюється, що впливає на наше сприйняття. Спотворення зоряного сяйва, спричинене неоднорідністю шарів атмосфери, називається сцинтиляцією.

Чому вдень зірок не видно

Зірки сяють цілодобово, але побачити їх можна лише вночі. Вдень це неможливо через Сонце: завдяки близькій відстані до Землі його світло настільки яскраве, що повністю поглинає світіння інших зірок, і вони стають невидимими для людини.

На видимість зірок впливають і інші фактори:

• Зірки набагато складніше розгледіти у великих населених пунктах, тому що там утворюється велика кількість штучного світла, яке заважає спостереженню. Це явище називається світловим забрудненням.

• Висока вологість повітря, пил, туман, хмари та інші атмосферні умови теж ускладнюють умови видимості.

• Місце спостереження. Є зірки, які можна побачити лише з Південної або лише з Північної півкулі.

• Повний місяць може завадити спостереженню за зірками, оскільки в цей період яскраве місячне світло затьмарює світло тьмяніших зірок.

• Пора року також впливає на видимість через обертання нашої планети навколо Сонця. Серпень вважається одним із найкращих місяців для спостереження за зірками та зорепадом. Щороку наша планета перетинає потік зоряного пилу, який був викинутий кометою Свіфта — Таттла. Ці частинки згорають в атмосфері, створюючи ефект метеорного дощу. Це явище називається метеорним потоком Персеїди.