10. Биография звезды

Определение «звезды»

Звезда (рис. 1) – это огромный раскаленный плазменный шар, который может существовать долгое время за счет внутренних источников энергии.

Силы устойчивого формирования звезд

Наблюдая за молодыми, зрелыми и старыми звездами, астрономы сумели построить целостную картину формирования звезд. Так, по мнению ученых, весь жизненный путь и устойчивое состояние светил устанавливается, благодаря воздействию двух сил.

Как только топливо, которое находится в недрах звезды, выгорает, то на звезду большее воздействие оказывает сила гравитации и превращает ее в белый карлик, нейтронную звезду или черную дыру.

Значение звездной пыли

Пути образования, формирования и развития звезд могут быть разными. Поэтому ученые долгое время наблюдали за звездным небом и выдвигали рабочие гипотезы. Согласно воззрениям астрономов, все звезды независимо от начальных размеров, формируются из газов и звездной пыли. Изначально роль космической пыли не учитывали, но дальнейшие исследования доказали, что она вносит неоценимый вклад в формирование звезды.

Первый этап формирования

В развитии звезд можно выделить следующие этапы:

Межпланетное облако из газа и пыли, в диаметре около 1 светового года находится в состоянии равновесия, но как только на него подействуют какие-либо силы, например, взрыв какой-либо звезды, внутри облака начинают происходить необратимые процессы, в результате чего оно сжимается, и начинается следующий этап.

Второй этап

По мере коллапса – процесса сжатия, внутри протозвезды начинают повышаться температура и давление.

Коричневый карлик

Именно на этом этапе начинают играть роль начальные размеры будущей звезды. Так, если масса зарождающейся звезды невелика, происходит формирование коричневого карлика, которому настоящей звездой уже не стать. Таких объектов в нашей Вселенной найдено немного, потому что обнаружить их достаточно сложно, никаких процессов внутри коричневого карлика (рис. 2) не происходит. Эти небесные тела определяют по незначительному тепловому излучению, которое есть из-за газопланетного межпылевого облака.

Если масса протозвезды оказалась достаточно большой, то наступает третий этап формирования.

Третий этап развития

На этом этапе звезда изнутри разогревается настолько, что начинают протекать термоядерные реакции – такую звезду можно считать родившейся, но пока она окружена остатками газа и пыли. Если облако вращалось очень быстро, то из этого окружения может сформироваться планетная система.

Четвертый этап

Данный этап считается самым продолжительным, потому что включает в себя горение водорода (Н2) – основного вещества, из которого состоят звезды. Если звезда по массе равна Солнцу, то длительность процесса составляет от 5 до 10 миллиардов лет. В тот момент, когда топливные ресурсы заканчиваются – звезда начинает расширяться.

Пятый этап

На этом этапе умирающая звезда сбрасывает свою газовую оболочку. Этот бурный процесс может сопровождаться взрывами. Такая оболочка снова возвращается в космическое пространство и принимает участие в формировании новых звезд.

Завершающая стадия

На конечном этапе звезда настолько сжимается, что может превратиться в белый карлик, черную дыру и нейтронную звезду.

Отличия при формировании звезд, которые зависят от исходных размеров

В развитии звезд с различной массой могут наблюдаться некоторые различия.

Таким образом, на 3 этапе могут сформироваться либо звезды, по массе равные Солнцу, либо с гораздо большей массой, тогда на 4 этапе, по мере прогорания водорода внутри звезды, из них при расширении формируется либо красный гигант, либо красный сверхгигант.

На 5 этапе, если звезда была типа Солнца, то в процессе сбрасывания оболочки образуется газовая туманность, а если сверхновая звезда больше Солнца – она взрывается. На 6 этапе из звезды, равной Солнцу, как правило, формируется белый карлик (рис. 3). Известно, что у белого карлика плотность вещества настолько велика, что если взять хотя бы чайную ложечку этого вещества и принести на Землю, то она бы весила несколько тонн. Иначе заканчивают свой звездный жизненный путь небесные образования с большой массой. Чаще всего они перерождаются в черные дыры (рис. 4) или в нейтронные звезды (рис. 5). 

Следующий урок удивит нас новыми знаниями о том, какие планеты принято считать гигантами. Вы узнаете об их строении и отличиях.

Список рекомендованной литературы

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. – 8-е изд. – М.: Просвещение, 1992. – 240 с.: ил.

2. Еськов К.Ю. и др. Природоведение 5 / Под ред. Вахрушева А.А. – М.: Баласс

3. Овчарова Е.Н. Природоведение 5. – М.: Ассоциация ХХI век.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Astronet (Источник).

Рекомендованное домашнее задание

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. – 8-е изд. – М.: Просвещение, 1992. – с. 169, задания и вопросы. 1, 2.

2. Охарактеризуйте основные этапы формирования небесных светил.

3. Почему образуется коричневый карлик?

4. *Почему другие звезды не кажутся нам такими большими, как Солнце? Что было бы, если бы Земля вращалась сразу вокруг  3 звезд, подобных Солнцу? Опишите траекторию вращения нашей планеты и возможную смену времен года.