какую форму на самом деле имеет звезда
Почему звезды и планеты имеют шарообразную форму?
Может ли существовать звезда плоская как блин? Может, если будет вращаться очень быстро!
Солнце и почти все звезды по форме очень близки к шару. Непосредственные наблюдения при помощи небольших телескопов показывают, что девять больших планет и некоторые из самых крупных малых планет также имеют почти шарообразную форму. Но почему это происходит именно так, ведь при росте тел на поверхности Земли, например кристаллов, хотя и образуются сферические объекты, но очень редко?
Почему планеты имеют форму шара, а астероиды нет?
Конечно все дело в величайшей силе во Вселенной. Д, именно сила тяготения не только определяет траектории движения небесных тел в пространстве, но и влияет на форму самих небесных тел. Однако, как уже говорилось – поскольку величина гравитационной постоянной очень мала, воздействие силы тяготения становится заметным лишь тогда, когда ее источником служат либо очень близкие, либо очень массивные тела.
Наблюдения не противоречат этому. К примеру, небесные тела относительно малой массы (кометные ядра и астероиды) имеют неправильную форму. Известны, например, сильно вытянутые и совершенно несимметричные астероиды (например, Эрос), кометные ядра (например, ядра кометы Хейла-Боппа и кометы Галлея).
Астероид Церера слишком велик для «классического» астероида, поэтому под действием силы тяжести смог принять шарообразную форму
Для твердых тел минимальная масса, которая может обеспечить гидростатическое равновесие и соответствующую сферическую форму, составляет 5 х 10 20 кг, а диаметр — 800 км. Все астероиды и кометные ядра существенно меньше указанных пределов как по массе, так и по размерам, поэтому слабая сила тяготения не в состоянии «сгладить» возможные неровности. Астероид Церера диаметром более 900 км оказался сферичным, и на основании этого переведен в статус карликовой планеты.
При больших массах существенные отклонения от гидростатического равновесия реализоваться не могут. Это связано с характеристиками прочности грунта. На Земле предел текучести типичных горных пород соответствует высоте каменного столба высотой около 10 км, поэтому никакие тектонические процессы не могут создать на нашей планете горы большей высоты: породы начинают расползаться под действием собственной тяжести.
В результате отклонения высот от среднего уровня поверхности Земли не превышают 10 км (высочайшая вершина: Эверест, ниже 9 км над уровнем моря), поэтому наша планета почти сферична.
На Марсе сила тяжести существенно меньше, соответственно максимальная высота марсианских гор может быть почти втрое больше, чем на Земле, что и наблюдается на практике. Глубокие каньоны и другие пониженные формы рельефа со временем сглаживаются за счет оползней, скатывания и сползания материала с краев под действием силы тяжести.
Существуют ли плоские звезды?
Звезды и большие планеты сконденсировались из межзвездных газов и пыли под действием гравитационного притяжения отдельных частиц друг к другу. Понятно, что их масса очень велика, соответственно они просто обязаны иметь форму шара. Конечно при условии, что такое небесное тело не вращается с очень уж большой скоростью.
В последнем случае сжимающееся тело становится более или менее сплюснутым у полюсов.
Юпитер. Если присмотреться, то ясно видно – с полюсов планета сплюснута весьма сильно. Не мудрено, учитывая, что газовый гигант вертится вокруг оси как мячик
Скорость вращения Солнца на экваторе, например, очень мала. Поэтому его “сплюснутость” нашей звезды слишком незначительна, чтобы ее можно было измерить, несмотря на гигантскую массу.
Форма Земли также лишь немного отличается от сферы, а вот диск Юпитера (эта планета рекордсмен не только по размерам, но и по скорости – полный оборот у неё занимает всего 10 часов!), если смотреть в телескоп, уже заметно сплюснут у полюсов.
В Галактике наблюдается несколько быстро вращающихся звезд, но даже при помощи самых больших из существующих телескопов их форму непосредственно определить нельзя. Однако теория вращающихся газовых тел предсказывает, что звезда с периодом вращения порядка нескольких часов имела бы линзообразную форму с острым краем на экваторе и с охватывающим ее плоским экваториальным кольцом. У такой звезды экваториальный диаметр примерно в три раза превышал бы расстояние между полюсами.
Спиральная галактика NGC 4565, вид сбоку. Очевидно, что если бы не вращение, она тоже скорее напоминала бы шар, чем «сплюснутую тарелку»
Сами галактики также, должно быть, возникали в виде конденсаций в первичном газе, который заполнял Вселенную 10 миллиардов лет назад, и в процессе формирования, подчинялись тем же законам, что и рассмотренные выше звезды и планеты.
Облака которые вращались достаточно быстро, приобрели сплюснутые формы: если смотреть с ребра, имеют линзообразный вид, а в плане они приблизительно круглые. А вот самые “медлительные” облака обладающие медленным вращением или не вращающиеся вовсе, должны были приобрести сферическую форму. И действительно, на фотографиях, сделанных с большим телескопом, виден целый ряд сферических галактик.
Общие сведения
Самое распространенное определение звезды в астрономии — образование из раскаленного газа в форме шара. По мере развития жизненного цикла изменяется структура и состав светил. Поскольку невозможно увидеть их строение воочию, создаются модели, основанные на сложных вычислениях. В структуре звезд обычно выделяют:
В космосе распространены самые разные звездные системы, состоящие из двух, трех и более звезд. Главное условие того, что объекты составляют систему — они должны вращаться вокруг общего центра тяжести. Самые горячие светила — белые и голубые гиганты. Холодные звезды бывают красными гигантами или почти остывшими коричневыми карликами.
Звездные параметры
Молодые звезды имеют практически одинаковый состав веществ. Это 73% водорода, 25% гелия и 2% металлических веществ (в астрономии к ним относят все, что не является водородом и гелием). Именно эти два процента и масса объекта имеют огромное значение и делают звезды такими разными. Они влияют на протекание РТС в ядре и металличность звезд. От этого зависят и все другие параметры. К ним относятся:
На возможность появления планет у светила или в звездной системе влияет металличность звезды. В науке используется также понятие абсолютной звездной величины, которая характеризует интенсивность потока звездного излучения. Поскольку расстояния до светил отличаются миллионами световых лет, то очень далекая звезда высокого класса может быть почти невидимая с Земли, а близкая, но слабая ярко сиять на небе. Поэтому при наблюдениях используется и такое понятие, как видимая звездная величина.
Процесс рождения
Звезды, как и все во Вселенной, проходят этапы зарождения, жизни и умирания. На это уходят миллиарды лет, но в космосе находятся объекты на разных этапах развития. Поэтому астрономы смогли составить некоторое представление о том, как развиваются звезды.
Теория появления протозвезд
На сегодня наиболее вероятной считается теория появления звезд из облака, образованного космической пылью и газом (водородом по большей части), которое имеет огромную массу из-за своих размеров. В поперечнике она может достигать 300 световых лет. В результате гравитационного сжатия газопылевого облака сначала образуется так называемая протозвезда. Причины, по которым может начаться процесс:
Температура в центре протозвезды неуклонно возрастает и в какой-то момент достигает порога, после которого протоны молекул водорода могут преодолеть силы отталкивания и вступить в РТС и превратиться в гелий. Итог — образование гелиевого ядра и потока элементарных частиц.
При этом выделяется значительное количество тепловой энергии, разогревающее ядро протозвезды до сверхвысоких температур. Избыточная энергия устремляется к ее поверхности и вовне. Так в космосе рождается новое светило. В этот момент начинает возрастать внутри звездное давление, что не дает силам гравитации сжать светило до сверхплотного состояния. Ее внутреннее давление непрерывно возобновляется, что обеспечивает энергетическое равновесие и устойчивое состояние звезды.
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела
Она графически изображает состояние звездных объектов на разных стадиях жизненного цикла. На диаграмме четко видны группы, сформированные согласно физическим характеристикам звезд, соответствующих разным этапам их эволюции. Стадия активного сжигания водорода, согласно этой диаграмме, относится к основной фазе жизненного цикла. В ней находится и Солнце. С его зарождения прошло около 5 млрд лет. Примерно столько же светилу осталось жить.
Распределение звезд на диаграмме Герцшпрунга-Рассела идет неравномерно: около 90% светил сконцентрировано на одной из диагоналей, которая называется главной последовательностью. Здесь находятся светила в стадии горения водорода.
Завершение жизненного цикла
Рано или поздно жизнь любого звездного объекта подходит к концу. Как это происходит, тоже зависит от массы светила. Меньше всего живут массивные светила: в них хоть и содержатся огромные запасы водородного топлива, но, чтобы не впасть в гравитационный коллапс, им приходится очень интенсивно их расходовать. Срок жизни таких светил составляет «всего лишь» десятки миллионов лет.
Небольшие звездочки могут существовать и сотни миллиардов лет. Солнце в этой градации находится примерно посередине. Светила, масса которых не более чем в восемь раз превышает солнечную, сначала превращаются в красные гиганты. Когда запасы водорода истощаются, силы гравитационного сжатия становятся больше внутри звездного давления, и звезда начинает сжиматься и уплотняться. У этого процесса два следствия:
При этом энергия выделяется настолько интенсивно, что звезду как бы раздувает изнутри. Солнце, когда достигнет этой стадии, в диаметре превысит орбиту Венеры. Тем не менее, количество совокупной энергии не увеличивается. Поскольку поверхность излучения становится намного больше, происходит остывание светила до красной части видимого спектра. Таким образом, оно становится красным гигантом.
Последняя стадия развития объектов, подобных Солнцу — белые карлики. Она наступает, когда ядро остывает до температуры, при которой невозможна дальнейшая РТС, а силам сжатия начинают сопротивляться свободные электроны, не участвующие в реакции (вырожденный электронный газ). Это приводит к стабилизации звезды в виде белого карлика, излучающего в пространство остаточное тепло до полного остывания.
Сверхновые и пульсары
После выгорания гелия в ядре звезды остается достаточно энергии для запуска новых РТС. В результате образуются углерод, кремний, магний и другие материалы, вплоть до железа. При этом, когда начинается новая реакция в ядре, предыдущая продолжается в оболочке. Считается, что все химические элементы во Вселенной так и появились — из недр умирающих массивных светил.
Железо не может быть топливом для РТС без притока энергии извне и накапливается в ядре. Его протоны вступают в реакции с электронами вырожденного газа, образуя нейтроны. Этот процесс происходит практически мгновенно. Все свободные электроны исчезают и, поскольку силам гравитационного сжатия больше нечему противодействовать, со звездой случается гравитационный коллапс.
Если звезда весила около 10—30 солнечных масс, то после разлета оболочки ее стабилизируют вырожденные нейтроны. В результате образуются быстро вращающиеся объекты диаметром около 15 км, излучающие электромагнитные импульсы с частотой собственного вращения. Они называются пульсарами. Но если масса светила превышала 30 солнечных, ничто не способно остановить ее коллапс. Она сжимается до чёрной дыры — области с настолько большой массой и гравитацией, что её не могут покинуть даже частицы света.
Созвездия и интересные факты
За звездами люди вели наблюдение с давних времен и для удобства разделили звездное небо на области или созвездия, в которых видели существующих или мифологических животных, птиц, героев легенд или какие-то предметы. Самые красивые и яркие получили собственные названия, происхождение которых связано с мифами и историями разных народов. Собственные имена есть и у многих светил. Чаще всего это арабские, греческие или латинские слова. Список названий звезд, заметных в Северном полушарии:
После изобретения телескопа были открыты множество новых звездных объектов, которым присваиваются буквенно-числовые индексы. Из них можно узнать информацию о свойствах светила и его небесных координатах.
Другие светила
На небе практически всегда можно наблюдать множество звезд. Самые красивые небесные светила:
Наблюдение за космическими телами и явлениями — очень увлекательное занятие. Не менее интересно изучать то, как они возникли.
Какую форму имеют звёзды?
Все мы видим, что в ночном небе блестят яркие звёзды, но вот дейтсвительно ли это небесные светила имею форму «звезды»?
Если брать их форму, которая просматривается с точке зрения человеческого глаза, то да, она реально, во многом приближена к той, которую, мы люди, прописывает на рисунках каллиграфически и как идеальную. Все потому, что они похожи на сверкающие точку, края которой отсвечивают в разные стороны, при этом, делая края, похожие на те, которые вы видите на картинке, где они как вырисовывается, максимально похожи, на те настоящие, которые мы с вами привыкли видеть.
Все это, можно сказать, касается и самой большой и близкой к нам звезды Солнца, которая, выглядит, в отличие от остальных звезд, пишется вообще не так как его многие вырисовывают, но его излучения при этом, реально похожи на те, которые принято рисовать на рисунках, нами, людьми.
Не думаю, что небесные звезды и геометрические имеют много общего. Во-первых, в геометрии звезды плоские, двухмерные, что уже невозможно в космосе.
Но если рассматривать форму звезд, то они неправильные и похожи на шар.
Когда мы наблюдаем ночное небо, то все небесные тела, напоминают звёзды. На самом деле мы видим отражённый солнечный свет от этих небесных тел. А сами доступные для наших наблюдений тела в большинстве имеют форму близкую к форме шара, например наша земля имеет форму геоида.
К сожалению никто точного ответа дать не может, так как самих то звёзд как таковых не существует, это просто мини планетки-небесные тела которые отражают солнечный свет и мы их называем звёздами, но я всё же поддерживаю теорию детства они такой формы для меня
Вы имеете в виду небесные тела? Могу сказать, что это мы их так представляем, но лично я никогда на небе не видела пятиконечной звезды. Те небесные планеты, как мне кажется, имеют разную форму, например, некоторые, наверняка, имеют форму шара.
Звезды, как космические тела вовсе не выглядят так, как мы их привыкли рисовать, это круглые небесные тела, очень большие, очень разные по составу, по свойствам. Они излучают свет, поэтому их и рисуют с лучами.
Лунные фазы неразрывно связаны с положением этого естественного спутника Земли по отношению к ней.
Также по теме вашего вопроса смотрите материал: «Луна знакомая и неизвестная. Факты о Луне и гипотезы».
Вы не первый озадачились этим вопросов. В астрономии он известен как «фотометрический парадокс», или парадокс Ольберса.
Этот парадокс решается только в релятивистской космологии, с учётом разширения Вселенной и, самое главное, её конечный возраст. А значит конечный размер. А значит, звёзды (не Вселенная, а именно звёзды, которые мы может видеть, хотя б теоретически) где-то заканчиваются.
Ещё совсем не поздно. Сегодня, 9 октября, как раз пик его активности. А вообще время этого звёздного дождя 8-10 октября, так что и завтра что-то можно будет увидеть, но совсем немного, ведь этот поток не слишком мощный, в пик его активности, 9 октября (сегодня), насчитывают всего 15 «падающих звёзд» в час. Хотя, Дракониды могут быть непредсказуемы, и дать неожиданный всплеск активности, когда число метеоров в единицу времени может быть превышено в разы. Стоит отметить, что комета Джакобини-Циннера, от которой происходит этот поток, проходила буквально недавно, 11 сентября, вблизи Солнца, а каждый раз, когда комета проходит мимо Солнца, у неё образуется новый хвост из частиц и пыли, что добавляет нового метеорного вещества на её орбиту, мимо которой Земля как раз сейчас проходит. Так что есть большие шансы попасть под звёздный ливень.
Человеку всегда нравилось недосягаемое и непостежимое, поэтому он и любит философствовать и строить различные гипотезы, предположения.
Звёзды же в настоящее время ни чуть не стали ближе, чем в древности. Поэтому вглядываясь в тёмную высь ночного неба, человек может дать волю своим фантазиями и пофилософствовать о том, что пока науке недосягаемо.
Если же находишься ночью, где нет освещения, то смотришь на небо, потому что больше ничего вокруг не видно, кроме звёзд да луны. На звёздочки смотреть интересней, чем на одну луну, ведь они разбросаны хаотично.
Многим нравится смотреть и днём на облака и в само небо, мысленно погружаясь в голубую бездну.
Звезды
Вселенная составлена из материи, организованной в самые разнообразные формы: газ, пыль, твердое и холодное вещество (планеты), высокотемпературные газ и плазма (звездные туманности и звезды), а также загадочная темная материя.
Звезда представляет собой массивный газово-плазменный шар, излучающий собственный свет, в отличие от планет, которые светят отраженным светом. Типичная звезда — наше Солнце. Впрочем, звезды посылают нам не только свет (видимое излучение), но тепло (инфракрасное излучение), радиоволны и другие виды электромагнитного излучения.
Звезды можно назвать главными объектами во Вселенной, ведь в них заключено более 9/10 всего наблюдаемого нами вещества. Все звезды очень далеки от нас: расстояние до каждой из них (кроме Солнца) во много раз превышает расстояние от Земли до любой из планет Солнечной системы.
Сколько звезд во Вселенной?
В 2004 ученые из Австралии попытались определить примерное количество звезд. Для расчетов они выбрали случайный квадрат неба и измерили его яркость. Полученный результат разделили на среднюю яркость одной звезды и узнали количество звезд в этом квадрате. Затем этот результат распространили на всю небесную сферу, и у них получилось, что во Вселенной находится 70 000 000 000 000 000 000 000 звезд! Это намного больше, чем общее количество песчинок на нашей планете.
Рождение и жизнь звезды
Звезды, как и живые существа, рождаются, живут и умирают. Продолжительность их жизни настолько велика (до десятков миллиардов лет), что астрономы не могут проследить жизнь хотя бы одной из них от начала до конца. Зато ученых есть возможность наблюдать за звездами, находящимися на разных стадиях развития.
Образуются звезды из газопылевых облаков. Они сжимаются, потому что частицы притягиваются друг к другу. При этом температура и плотность вещества сильно возрастает. На данной стадии это уже не облако, но еще и не звезда. Поэтому его называют протозвездой (от греч. «протос» — «первый»). Постепенно ее температура достигает нескольких миллионов градусов, и тогда начинаются термоядерные реакции. Протозвезда становится звездой и многие миллиарды лет излучает энергию.
Звезда светит до тех пор, пока ее внешние слои не начинают остывать. Постепенно истощаются запасы водорода, что приводит к затуханию термоядерных реакций в недрах звезды. Остывающие внешние слои начинают светиться красным, и звезда превращается в красного гиганта. Красный гигант продолжает терять яркость до тех пор, пока не гаснет. В зависимости от размера красные гиганты могут, например, превратиться в красного карлика, или взорваться, превратившись в белого карлика, который впоследствии либо угаснет, либо превратится в нейтронную звезду, или сжаться в черную дыру.
Какие бывают звезды?
Звезды различаются по температуре, возрасту, массе, размерам, плотности, светимости и химическому составу.
По температуре различают красные, желтые, белые, голубые. Среди них самые холодные красные: температура на поверхности такой звезды составляет не более 3000°С. Желтые звезды — к ним относится и наше Солнце — имеют температуру около 6000°С; белые «разогреты» от 10 000 до 20 000°С; голубоватые же звезды — самые горячие — раскалены более чем до 30 000°С (иногда до 100 000°С). Но это температура поверхности звезд. Внутри этих светил еще жарче — до 20 млн °С.
В зависимости от размеров звезды величают гигантами (самые большие) и карликами (наименьшие). Диаметр так называемых белых карликов может быть в 100 с лишним раз меньше диаметра Солнца, при этом масса таких звезд примерно равна солнечной. По численности такие карлики составляют от 3 до 10% звездного «населения» нашей галактики.
Чем больше звезды, тем реже они встречаются в пространстве. Особенно редки гиганты. Самыми крупными являются красные гиганты. К примеру, диаметр красной звезды Бетельгейзе из созвездия Ориона более чем в 300 раз превосходит диаметр Солнца. А красный Антарес в созвездии Скорпиона по диаметру в 450 раз больше нашего светила и даже превышает орбиту Марса.
Одной из самых больших ныне известных звезд является красный сверхгигант Мю Цефея. Внутри этой звезды могли бы уместиться орбиты планет Солнечной системы вплоть до Юпитера. Мю Цефея, также известная как «гранатовая звезда Гершеля», является красным сверхгигантом и находится в созвездии Цефея.
Около половины звезд являются одиночными (как Солнце), остальные образуют двойные (например, Сириус), тройные и более сложные системы. Чем больше звезд в системе, тем реже она встречается. Известны звездные системы из семи членов, но более сложные пока не обнаружены.
Самые яркие
Межзвездные расстояния
Выражать расстояния между космическими телами в километрах неудобно. Это слишком мелкая единица измерения. Например, между Солнцем и ближайшей к нему звездой Проксима Центавра — 40 700 000 000 000 км.
Внутри Солнечной системы для измерения расстояний часто используют астрономическую единицу (а. е.). Одна астрономическая единица равна длине большой полуоси орбиты Земли. Это около 150 000 000 км. Расстояние до ближайшей звезды тогда можно записать как 270 000 а. е.
Но астрономическая единица тоже неудобна, поскольку расстояния между звездами обычно гораздо больше, чем между Солнцем и звездой Проксима Центавра. Для таких масштабов используют другие единицы: световой год и парсек. Световой год — это не время, а расстояние, проходимое светом за один земной год. В этом случае 270 000 а. е. записываются как 4,3 светового года.
Путь короче не стал, но звезда кажется как-то поближе. Большинство звезд, хорошо заметных невооруженным глазом, удалено на десятки и сотни световых лет.
Еще меньше это расстояние выглядит в парсеках (пк) — 1,32 пк (1 пк=3,26 светового года).
Что такое звездное скопление?
Звезды обычно объединяют в группы, которые называют скоплениями. Существуют шаровые и рассеянные скопления. Шаровое скопление состоит из большого количества звезд. В рассеянном их меньше, а само скопление имеет неправильную форму.
Термоядерные реакции
Ядро обычного атома водорода имеет всего один протон. Но у его разновидностей — дейтерия и трития — в ядрах кроме одного протона имеется и нейтрон: у дейтерия один, а у трития два. Оба они также присутствуют в недрах звезд.
Атом дейтерия соединяется с атомом трития, образуя атом гелия и свободный нейтрон. Именно из гелия и формируется ядро звезды. В нем также содержатся более тяжелые химические элементы (например, железо), которые были захвачены из «материнской» туманности или же образуются во время термоядерных реакций. В результате этого процесса высвобождается огромное количество энергии.
Следовательно, массивные звезды сгорают быстрее. Самые тяжелые сжигают весь водород за несколько сотен тысяч лет, а легкие красные звезды могут «тлеть» несколько миллиардов лет.
Если говорить о возрасте, то молодыми считаются звезды очень большой массы и очень высокой светимости, то есть те, которые излучают энергии во много раз больше, чем Солнце. Они гораздо моложе нашего светила, потому что столь интенсивно теряют энергию, что в состоянии существовать только сравнительно короткое по астрономическим масштабам время. Недавно возникшие звезды — это, прежде всего, гигантские горячие звезды голубоватого цвета, так называемые голубые сверхгиганты.