Как можно вспомнить из школьного курса природоведения, звезды – это объекты, которые обладают способностью излучать собственный свет. В отличие от них другие небесные тела, такие как планеты, спутники, астероиды и кометы видны на небосводе за счет отраженного света, они не обладают собственным свечением. Исключение составляют только метеориты, попавшие в атмосферу Земли, падающие за счет силы ее тяготения. Они сгорают частично или полностью в процессе падения из-за трения о частицы воздуха, и светятся за счет этого.
Но почему же звезды светятся? Это интересный вопрос, на который астрономы готовы дать исчерпывающий ответ.
История изучения звезд и их свечения
На протяжении длительного отрезка времени астрономы не могли прийти к единому мнению касаемо природы звездного света. Этот вопрос порождал многочисленные споры на протяжении многих веков. Споры эти носили не только научный характер – на заре цивилизации люди строили многочисленные мифы, легенды и религиозные догадки, объясняющие наличие звезд на небе и их свечение. Точно так же создавались легенды и бытовые объяснения других астрономических явлений, наблюдаемых на небе – комет, затмений, движения светил.
С развитием астрономии была выяснена ошибочность таких выводов, и звезды стали исследовать заново – как и Солнце. Впоследствии удалось прояснить, что Солнце – это тоже звезда. Современные ученые классифицируют ближайшее к нам светило как красный карлик. Однако природа свечения Солнца и других звезд порождала массу споров до самого последнего времени.
Теории, объясняющие свечение звезд
В 19 веке многие ученые умы полагали, что на звездах происходит процесс горения – точно такой же, как в любой земной печке. Но эта теория совершенно не оправдала себя. Сложно представить, какой объем горючего должен быть на звезде, чтобы она могла дарить тепло на протяжении миллионов лет. Поэтому данная версия не заслуживает рассмотрения. Химики полагали, что на звездах происходят экзотермические реакции, которые обеспечивают мощное выделение больших объемов тепла.
Но физики не согласятся с таким объяснением, по той же причине, что и с процессом горения. Запасы веществ, вступающих в реакцию, должны быть огромными, чтобы поддерживать свечение звезд и их способность дарить тепло.
После открытий Менделеева ситуация вновь изменилась, поскольку наступила эра изучения радиации и радиоактивных элементов. На тот момент тепло и свет, порождаемый звездами и Солнцем, безоговорочно отнесли к реакциям радиоактивного распада, эта версия стала общепризнанной на десятилетия. Впоследствии ее многократно дорабатывали.
Современное мнение ученых о причинах звездного свечения
Современные ученые полностью убеждены в том, что ядерный синтез, происходящий в ядрах звезд, способен обеспечить выделение того объема энергии, который ежесекундно испускает каждая звезда. Данный процесс способен обеспечить свечение и выделение тепла в огромных объемах на протяжении миллиардов лет.
Поэтому теория считается общепринятой. Энергия из недр проходит в газовые оболочки звезды, откуда происходит ее излучение вовне. В кругах астрономов бытует мнение, что на продвижение энергии из недр звезды к ее поверхности уходят десятки, сотни тысяч лет – это отнюдь не мгновенный процесс. Поэтому звезда может еще долго светить даже после того, как синтез в ее недрах прекращается из-за нехватки изначальных химических элементов.
Свет от любой из звезд доходит до поверхности Земли тоже не мгновенно. Даже от Солнца, ближайшей к нашей планете звезды, он идет около 8 минут. Следующая по близости к нашей планете звезда – это проксима Центавра. Для того, чтобы свет дошел от нее до Земли, требуется более четырех лет.
Свет от далеких звезд идет еще дольше – тысячи, десятки и сотни тысяч лет. Видимый сегодня небосвод – это своего рода отражение прошлого, уже погибшая звезда может казаться нам существующей до тех пор, пока свет от нее остается в пути. Возможно, что ряда звезд, которые удается видеть каждую ночь на небосводе, уже давно нет, но люди продолжают их наблюдать за счет того, что находящееся в пути свечение еще не иссякло.
Таким образом, звезды светятся за счет ядерного синтеза, происходящего в их недрах. Этот процесс обеспечивает выделение огромных объемов энергии ежесекундно, топлива же в недрах звезды хватает на миллионы лет. Когда необходимые для поддержания ядерного процесса элементы иссякают, звезда способна светиться на протяжении еще довольно длительного срока. Затем она трансформируется, а потом и вовсе разрушается, образуя туманность из распыленных газов, черную дыру или иной объект. Но пока звезда излучает энергию – она живет.
