Тема: Вселенная
Урок: Мир звезд
1. Что такое звезды
Звезды - раскаленные газовые шары. Температура поверхности звезд различна. У некоторых звезд она может достигать 30 000оС, а у других - лишь 3 000оС.
Нормальные звезды гораздо больше планет. Невооруженным глазом с обоих полушарий мы можем наблюдать не более 6000 звезд. Все видимые с Земли звёзды (включая видимые в самые мощные телескопы) находятся в местной группе галактик.
Звезды состоят из водорода и гелия и других газов. Гравитация создает равновесие и позволяет звезде сохранять форму шара, не давая газам, находящимся под огромным давлением, разлетаться в разные стороны. Звезда, как и живые организмы, имеет свой жизненный цикл. Она рождается, растет, живет в периоде активности, затем наступает смерть.
Ближайшая к нам звезда – Солнце. Оно в 400 раз превышает размер Луны и в 109 раз больше, чем Земля. А масса Солнца в 750 раз больше всех планет Солнечной системы, вместе взятых. Солнце вращается вокруг своей оси в направлении с запада на восток. Солнце расположено от нас на расстоянии 150 млн км.
2. Спектральная классификация звезд
Классификации звезд
По спектрам звёзд астрономы изучают состав и строение звёзд, физические процессы, протекающие в них, определяют расстояния до звёзд и исследуют движение звезд в пространстве.
Спектры звёзд впервые стали исследовать в начале XIX в. Однако тогда еще не были известны законы спектрального анализа, лишь после открытия этих законов в середине XIX в. стали систематически наблюдать звёздные спектры. На основе многочисленных снимков спектров звёзд, полученных в США в Гарвардской обсерватории, в начале XX в. была разработана детальная классификация звёздных спектров. С небольшими изменениями она применяется и в настоящее время. Эта классификация звездных спектров получила название Гарвардской. Последовательность спектральных классов отражает непрерывное падение температуры поверхности звёзд по мере перехода к более поздним спектральным классам. Она выглядит следующим образом:
О - В - А - F - G - K – M
На Рис. 1 мы можем ознакомиться с характеристиками звезд разных спектральных классов.
Рис. 1. Характеристика звезд разных спектральных классов (Источник)
Все звезды обозначаются буквами латинского алфавита, а их подклассы нумеруются цифрами от 1 до 9.
Так, Солнце относится к классу G2.
3. Классификация звезд по массе
Еще одним важным показателем классификации звезд является их масса. Так, чем больше масса звезды, тем больше сила гравитации. Соответственно, внутри звезды увеличивается давление и температура. Считается, что такие звезды горят быстрее.
Самые массивные звезды в 100 раз больше Солнца, а самые маленькие составляют 1/20 от его величины. Если звезда еще меньше, то не идут реакции превращения водорода в гелий.
Рис. 2. Соотношение размеров звезд-карликов, гигантов, сверхгигантов (Источник)
Самая известная звезда-сверхгигант – звезда Бетельгейзе.
Солнце считается звездой-карликом.
Строение солнца
Внутреннее строение:
С точки зрения строения Солнце можно условно разделить на четыре зоны, в которых происходят различные физические процессы. Энергия излучения и тепловая энергия Солнца возникают глубоко внутри него, в солнечном ядре, и затем передается внешним слоям посредством излучения (преимущественно в гамма и рентгеновском диапазоне).
Ближе к поверхности в передаче тепла начинают участвовать конвективные потоки плазмы (солнечное вещество начинает "кипеть"). Слой, в котором это происходит, называется конвективной зоной. Он начинается на глубине примерно 0,7 радиуса Солнца. Здесь между конвективной и радиационной зонами располагается очень тонкая граница раздела, называемая тахоклином. Предполагается, что на ней формируются солнечные магнитные поля.
Наружное строение:
Фотосфера (слой, излучающий свет) образует видимую поверхность Солнца. Из фотосферы исходит основная часть оптического (видимого) излучения Солнца, излучение же из более глубоких слоёв до неё уже не доходит.
Хромосфера – внешняя оболочка Солнца толщиной около 2000 км, окружающая фотосферу. Происхождение названия этой части солнечной атмосферы связано с её красноватым цветом. Верхняя граница хромосферы не имеет выраженной гладкой поверхности, из неё постоянно происходят горячие выбросы, называемые спикулами.
Корона — последняя внешняя оболочка Солнца. Корона в основном состоит из протуберанцев и энергетических извержений, исходящих и извергающихся на несколько сотен тысяч и даже более миллиона километров в пространство, образуя солнечный ветер.
4. Пятна на Солнце
Солнечные пятна — тёмные области на Солнце, температура которых понижена примерно на 1200°C по сравнению с окружающими участками фотосферы. Наблюдаются на диске Солнца (с помощью оптических приборов, а в случае крупных пятен — и невооружённым глазом) в виде тёмных пятен.
5. Протуберанцы
Протуберанцы – плотные конденсации относительно холодного (по сравнению с солнечной короной) вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью Солнца магнитным полем. Протуберанцы бывают 2 видов:
Спокойные — движения вещества и изменение формы в них медленные.
Эруптивные, или изверженные — по виду напоминают громадные фонтаны, достигающие высот до 1,7 млн км над поверхностью Солнца. Движения сгустков вещества в них происходят быстро.
Рис. 3. Строение Солнца (Источник)
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. Бахчиева О.А., Ключникова Н.М., Пятунина С.К. и др. Природоведение 5. – М.: Учебная литература.
3. Еськов К.Ю. и др. Природоведение 5 / Под ред. Вахрушева А.А. – М.: Баласс.
Рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. Тесис (Источник).
2. Академия звездного флота (Источник).
3. Астрономия для любителей (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. 153, задания и вопрос. 1.
2. К какому классу звезд относится Солнце?
3. Каково строение Солнца?
4. *Подготовьте сообщение о любой звезде нашей галактики, в котором расскажите о ее строении и к какому классу она относится.
