Текст книги "101 ключевая идея: Астрономия"

Автор книги: Джим Брейтот

сообщить о нарушении

Текущая страница: 11 (всего у книги 11 страниц)

ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ

Энергия, излучаемая звездой, возникает в процессе ядерного синтеза, который происходит в ядре звезды. В ходе этого процесса легкие ядра соединяются, образуя более тяжелые ядра, и высвобождается энергия в виде гамма-излучения и частиц высоких энергий. Энергия, высвобождаемая в пересчете на килограмм водорода, примерно в 10 млн. раз больше, чем энергия, высвобождаемая при сгорании одного килограмма нефти.

Температура в ядре звезды достигает десятков миллионов градусов, и ядра элементов движутся с очень большой скоростью. Поскольку они обладают положительным электрическим зарядом, то избегали бы столкновения и отталкивали друг друга, если бы двигались медленнее. Однако из-за быстрого движения два сталкивающихся ядра преодолевают силу электростатического отталкивания и соединяются, образуя более тяжелое ядро. В звездах Главной последовательности ядра водорода, представляющие собой одиночные протоны, соединяются в несколько этапов, образуя ядро гелия.

Сначала соединяются два протона, в результате чего один из протонов превращается в нейтрон и образуется ядро дейтерия, состоящее из протона и нейтрона, затем ядро дейтерия соединяется с новым протоном и образует ядро гелия-3, состоящее из двух протонов и нейтрона. И наконец два ядра гелия-3 соединяются и высвобождают два протона, в результате чего остающиеся два протона и нейтрона соединяются, образуя ядро гелия-4.

Пока в недрах звезды Главной последовательности сохраняется достаточное количество водорода, реакция ядерного синтеза продолжается, и поток излучения не дает звезде коллапсировать под воздействием собственной силы тяготения. Когда водород в ядре исчерпывается, ядро коллапсирует, а внешние слои звезды раздуваются и остывают, так что она становится красным гигантом. Затем ядра гелия начинают поэтапно соединяться, образуя ядра более тяжелых элементов и высвобождая новую энергию. Этот процесс продолжается до формирования тяжелых ядер, таких, как ядра железа. Поскольку для образования еще более тяжелых ядер необходима дополнительная энергия, реакция ядерного синтеза прекращается, и звезда снова коллапсирует, становясь белым карликом.

См. также статьи «Диаграмма Герцшпрунга – Ресселла», «Белыш карлик».

Краткий словарь

Абсолютная звездная величина М – видимая звездная величина, которую имела бы1 звезда, если бы находилась от нас на стандартном расстоянии 10 парсеков (примерно 300 млн. млн. км).

Астрономическая единица (а. е.) – за астрономическую единицу принято среднее расстояние от Земли до Солнца, равное 149,6 млн. км.

Астрономическое соединение – положение планеты! на орбите, когда она находится на одном направлении с Солнцем при наблюдении с Земли.

Видимая звездная величина М – блеск звезды! по шкале, начиная от m = 1 для самые ярких звезд до т = 6 для звезд, едва различимые невооруженные глазом ясной ночью. Каждое различие в 5 звездные величин соответствует уменьшению или увеличению световой энергии в 100 раз.

Главная последовательность – основное распределение звезд на диаграмме Герцшпрунга – Ресселла. Звезда Главной последовательности излучает энергию в результате превращения водорода в гелий в процессе реакции ядерного синтеза, происходящей в ее ядре.

Звезды I и II поколения – звезды I поколения – горячие молодые голубые звезды, богатые металлами; звезды! II поколения – более холодные старые красные звезды, обедненные металлами.

Кульминация – явление прохождения светил через небесный меридиан. В верхней кульминации светило выше всего над горизонтом, в нижней – ниже всего. У незаходящих светил видны (над горизонтом) обе кульминации.

Меридиан – большой круг на небесной сфере, который проходит через оба полюса и находится прямо над головой наблюдателя.

Парсек – 1 парсек (пс) = 3,26 световые года = 206 265 а. е. = 31×10 ¹⁵м. Парсек определяется как расстояние до звезды, параллакс которой составляет 1 угловую секунду.

Первая точка Овна – точка небесного экватора, которую Солнце пересекает весной (примерно 21 марта).

Противостояние – положение внешней планеты на орбите, когда она находится в противоположном направлении от Солнца при наблюдении с Земли. Земля при этом оказывается между планетой и Солнцем.

Прямое восхождение – угол, взятый в восточном направлении вдоль небесного экватора от первой точки Овна на большой круг, проходящий через звезду.

Световой год – 1 световой год = 0,3066 пс = = 63 240 а. е. = 9,5×10 ¹⁵м.

Склонение – угол между звездой и ближайшей точкой на небесном экваторе.

Угловая секунда – угол, равный 1/3600 градуса.

Фотон – волновой пучок электромагнитного излучения.

Эклиптика – большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца среди звезд. Поскольку годичное движение Солнца отражает реальное обращение Земли по орбите, эклиптика – это след от сечения небесной сферы плоскостью, параллельной плоскости земной орбиты.

Элонгация – наибольший угол между линиями зрения, направленными на внутреннюю планету и Солнце.

Эффект Доплера – изменение длины волны (или частоты колебаний), воспринимаемой наблюдателем, при движении источника волн и наблюдателя относительно друг друга.