Чому зірки вночі світяться?

Як можна згадати зі шкільного курсу природознавства, зірки – це об’єкти, які мають здатність випромінювати власне світло. На відміну від них інші небесні тіла, такі як планети, супутники, астероїди і комети видно на небосхилі за рахунок відбитого світла, вони не мають власного світінням. Виняток становлять лише метеорити, що потрапили в атмосферу Землі, що падають за рахунок сили її тяжіння. Вони згоряють частково або повністю в процесі падіння через тертя об частки повітря, і світяться за рахунок цього.

Але чому ж зірки світяться? Це цікаве питання, на який астрономи готові дати вичерпну відповідь.

Історія вивчення зірок і їх світіння

Протягом тривалого відрізка часу астрономи не могли прийти до єдиної думки стосовно природи зоряного світла. Це питання породжував численні суперечки протягом багатьох століть. Спори ці носили не тільки науковий характер – на зорі цивілізації люди будували численні міфи, легенди і релігійні здогади, що пояснюють наявність зірок на небі і їх світіння. Точно так же створювалися легенди і побутові пояснення інших астрономічних явищ, які спостерігаються на небі – комет, затемнень, руху світил.

Цікавий факт: одні цивілізації вважали, що зірки на небі – це душі померлих, інші вважали, що це капелюшки цвяхів, якими пріколочено небо. Сонце ж завжди розглядалося окремо, його тисячоліттями незараховували до зірок, аж надто воно відрізнялося своїм зовнішнім виглядом, які спостерігаються з поверхні Землі.

З розвитком астрономії була з’ясована помилковість таких висновків, і зірки стали досліджувати заново – як і Сонце. Згодом вдалося прояснити, що Сонце – це теж зірка. Сучасні вчені класифікують найближче до нас світило як червоний карлик. Однак природа світіння Сонця та інших зірок породжувала масу суперечок до самого останнього часу.

Теорії, що пояснюють світіння зірок

У 19 столітті багато вчених уми вважали, що на зірках відбувається процес горіння – точно такий же, як в будь-який земний грубці. Але ця теорія абсолютно не виправдала себе. Складно уявити, який обсяг пального повинен бути на зірці, щоб вона могла дарувати тепло протягом мільйонів років. Тому дана версія не заслуговує розгляду. Хіміки вважали, що на зірках відбуваються екзотермічні реакції, які забезпечують потужне виділення великих обсягів тепла.

Але фізики не погодяться з таким поясненням, з тієї ж причини, що і з процесом горіння. Запаси речовин, що вступають в реакцію, повинні бути величезними, щоб підтримувати світіння зірок і їх здатність дарувати тепло.

Після відкриттів Менделєєва ситуація знову змінилася, оскільки настала ера вивчення радіації і радіоактивних елементів. На той момент тепло і світло, що породжується зірками і Сонцем, беззастережно віднесли до реакцій радіоактивного розпаду, ця версія стала загальновизнаною на десятиліття. Згодом її багаторазово доробляли.

Сучасна думка вчених про причини зоряного свічення

Сучасні вчені повністю переконані в тому, що ядерний синтез, що відбувається в ядрах зірок, здатний забезпечити виділення того обсягу енергії, який щомиті випускає кожна зірка. Даний процес здатний забезпечити світіння і виділення тепла в величезних обсягах протягом мільярдів років. Тому теорія вважається загальноприйнятою. Енергія з надр проходить в газові оболонки зірки, звідки походить її випромінювання зовні. У колах астрономів існує думка, що на просування енергії з надр зірки до її поверхні йдуть десятки, сотні тисяч років – це аж ніяк не миттєвий процес. Тому зірка може ще довго світити навіть після того, як синтез в її надрах припиняється через брак початкових хімічних елементів.

Світло від будь-якої із зірок доходить до поверхні Землі теж не миттєво. Навіть від Сонця, найближчої до нашої планети зірки, він йде близько 8 хвилин. Наступна по близькості до нашої планети зірка – це Проксіма Центавра. Для того, щоб світло дійшов від неї до Землі, потрібно більше чотирьох років. Світло від далеких зірок йде ще довше – тисячі, десятки і сотні тисяч років. Відомий сьогодні небосхил – це свого роду віддзеркалення минулого, вже загибла зірка може здаватися нам існуючої до тих пір, поки світло від неї залишається в шляху. Можливо, що ряду зірок, які вдається бачити щоночі на небосхилі, вже давно немає, але люди продовжують їх спостерігати за рахунок того, що знаходиться в дорозі світіння ще не вичерпалося.

Таким чином, зірки світяться за рахунок ядерного синтезу, що відбувається в їхніх надрах. Цей процес забезпечує виділення величезних обсягів енергії щомиті, палива же в надрах зірки вистачає на мільйони років. Коли необхідні для підтримки ядерного процесу елементи вичерпуються, зірка здатна світитися протягом ще досить тривалого терміну. Потім вона трансформується, а потім і зовсім руйнується, утворюючи туманність з розпорошених газів, чорну діру або інший об’єкт. Але поки зірка випромінює енергію – вона живе.

Посилання на основну публікацію