Содержание
- Морская звезда в аквариуме
- Как умирают звёзды
- Термоядерные реакции
- Кризис среднего возраста
- Объяснение финальной части эволюции звезд
- Эпизод IV. Конец существования звезд и их гибель
- Интересные факты из жизненных циклов звезд
- Шура — от эпатажа к зубам
- Эпизод III. Расцвет жизненного пути звезды
- Первый жизненный цикл звезды: Молекулярные облака
- Нейтронные звезды — объяснение для детей
- Марина Хлебникова — от чашки кофею до тяжелой операции
- Постановка задача
- Особенности содержания
- Самые быстродвижущиеся звезды
- Эпизод II. Молодые звезды
Морская звезда в аквариуме
Разнообразие видов
Такие глубинные обитатели, как актинии, кораллы прекрасно смотрятся и уживаются в одном аквариуме со звездами. Но не стоит селить к ним больших хищных рыб, ракообразных и других иглокожих, которые могут стать для них врагами.
Уход не представляет никакой сложности, так как чистятся животные сами, еду находят на камнях и стенках водоема, а также мало передвигаются. Окраска животных поражает обилием цветовой гаммы и яркостью, поэтому на фоне зеленых водорослей и серых камней выглядят они почти фантастически. И хотя животные образ жизни ведут донный это не мешает им создавать удивительно зрелищный эффект в домашнем водоеме.
Недаром большой популярностью у любителей пользуются морские звезды красного моря, потому что они не просто красивы, но и еще не особо притязательны. Особо часто покупаются такие разновилности, как
Линкия голубая
(Linkia laevigate), Линкия красная (Linkia multiflora), Фромия красная (Fromia milleperella) и другие.
Как умирают звёзды
По правде говоря, светило может умереть по разным причинам.К примеру, красные карлики после полного выгорания водорода со временем остывают и становятся холодными тёмными объектами. А умирающая звезда типа Солнца выжигает гелиевый состав, что ведёт к увеличению её светимости и внутренней температуре. Затем подобные светила скидывают внешнюю газовую оболочку и превращаются в гиганта, который также теряет свою оболочку. В итоге получается плотный горячий белый карлик, остывающий и трансформирующийся в холодный тёмный объект космоса.
Белый карлик
В том случае, когда масса светила превышает семь солнечных масс, после горения водорода и гелия, внутри начинается процесс сгорания углерода и кислорода. На конечном этапе они взрываются сверхновыми. То есть происходит мощнейший термоядерный взрыв. Причем в этот момент светимость звездного тела увеличивается в миллионы раз, а также образуются тяжёлые элементы.
Как оказалось, благодаря этим элементам и выпущенной в космическое пространство энергии возможно формирование новых светил. А из остатков ядра может возникнуть нейтронная звезда или даже чёрная дыра.
Термоядерные реакции
Звезду можно представить как гигантский ядерный очаг. Термоядерная реакция внутри нее превращает водород в гелий в ходе слияния (синтеза) ядер водорода, благодаря чему рождается столь необходимая для звезды энергия. Атомные ядра водорода — протоны — объединяются в ядра атомов гелия с двумя нейтронами. Однако протоны — электрически заряженные элементарные частицы, которые при приближении отталкиваются друг от друга. Так что из двух протонов новое ядро не построишь. Нужен какой-то элемент, причем более крепкий, чем силы электрического отталкивания. Эту роль в атомных ядрах играет другая ядерная частица — нейтрон.
Ядро обычного атома водорода имеет всего один протон. Но у его разновидностей — дейтерия и трития — в ядрах кроме одного протона имеется и нейтрон: у дейтерия один, а у трития два. Оба они также присутствуют в недрах звезд.
Атом дейтерия соединяется с атомом трития, образуя атом гелия и свободный нейтрон. Именно из гелия и формируется ядро звезды. В нем также содержатся более тяжелые химические элементы (например, железо), которые были захвачены из «материнской» туманности или же образуются во время термоядерных реакций. В результате этого процесса высвобождается огромное количество энергии.
Скорость протекания ядерного синтеза пропорциональна массе звезды в четвертой степени. Это значит, что если масса одной звезды больше массы второй в два раза, то на первой ядерное топливо горит в 16 раз (2 в четвертой степени) раз быстрее.
Следовательно, массивные звезды сгорают быстрее. Самые тяжелые сжигают весь водород за несколько сотен тысяч лет, а легкие красные звезды могут «тлеть» несколько миллиардов лет.
Если говорить о возрасте, то молодыми считаются звезды очень большой массы и очень высокой светимости, то есть те, которые излучают энергии во много раз больше, чем Солнце. Они гораздо моложе нашего светила, потому что столь интенсивно теряют энергию, что в состоянии существовать только сравнительно короткое по астрономическим масштабам время. Недавно возникшие звезды — это, прежде всего, гигантские горячие звезды голубоватого цвета, так называемые голубые сверхгиганты.
- Звездные карты: как найти объект на небе
- Красные гиганты, белые карлики, пульсары
- Нейтронные звезды, или пульсары
Поделиться ссылкой
Кризис среднего возраста
Как пишут авторы исследования, они хотели посмотреть, отличается ли Солнце каким-то образом от других звезд такого же размера и массы. Они также указывают на то, что солнечная активность частично зависит от магнитного поля Солнца. Яркость Солнца отражается на изменениях магнитных полей, в результате чего изменения магнитных полей звезды приводят к колебаниям ее яркости.
Напомним, что каждые 11 лет магнитное поле Солнца проходит через периодический цикл, в котором Южный и Северный полюса существенно меняются местами. Ближе к концу этого цикла активность солнца начинает возрастать, с большим количеством солнечных вспышек и материала, вырывающегося в космос. Ученые из Института солнечных исследований Макса Планка пишут. том, что «действительно не знают, почему цикл длится 11 лет или как он генерируется. У других звезд тоже есть циклы, но их продолжительность колеблется от трех до восьми лет.»
Солнечный минимум и максимум выглядят так
Хотя исследователи не совсем уверены, что делает Солнце таким уникальным, у них есть несколько возможных объяснений. Одна из возможностей заключается в том, что Солнце станет таким же активным в какой-то момент в будущем, а другие звезды просто находятся в другой фазе своего жизненного цикла. Однако это может произойти где-то между 10 000 и миллионом лет, или даже 10 миллионов лет, исследователи не совсем уверены. Но если это произойдет и Солнце станет таким же активным, как другие 369 звезд, использованных в исследовании, это будет иметь последствия для нас на Земле.
В какой-то момент в течение своего нынешнего 11-летнего цикла Солнце будет выбрасывать кипящую горячую плазму в виде солнечных вспышек по всей Солнечной системе. Если бы Солнце стало более активным, то эти высокоэнергетические события могли бы происходить чаще и иметь более энергичные вспышки. Эти солнечные бури нарушают связь на Земле и влияют на орбитальные спутники.
«Другое объяснение заключается в том, что Солнце находится в кризисе среднего возраста». Возраст Солнца составляет около 4,5 миллиардов лет, а это примерно половина жизненного цикла звезды. По этой причине исследователи предполагают, что звезды, возможно, вступают в какой-то переходный период в середине своего жизненного цикла, когда они становятся менее активными, прямо и мы с вами. А что вы думаете по поводу уникальности нашей звезды и причин снижения ее активности? Ответ будем ждать здесь!
Объяснение финальной части эволюции звезд
Для нормальных равновесных звезд описанные процессы эволюции маловероятны. Однако существование белых карликов и нейтронных звезд доказывает реальное существование процессов сжатия звездной материи. Незначительное количество подобных объектов во Вселенной свидетельствует о скоротечности их существования. Финальный этап эволюции звезд можно представить в виде последовательной цепочки двух типов:
- нормальная звезда — красный гигант – сброс внешних слоев – белый карлик;
- массивная звезда – красный сверхгигант – взрыв сверхновой – нейтронная звезда или черная дыра – небытие.
Схема эволюции звезд. Варианты продолжения жизни звезд вне главной последовательности.
Объяснить с точки зрения науки происходящие процессы достаточно трудно. Ученые-ядерщики сходятся во мнении, что в случае с финальным этапом эволюции звезд мы имеем дело с усталостью материи. В результате длительного механического, термодинамического воздействия материя меняет свои физические свойства. Усталостью звездной материи, истощенной длительными ядерными реакциями, можно объяснить появление вырожденного электронного газа, его последующую нейтронизацию и аннигиляцию. Если все перечисленные процессы проходят от начала до конца, звездная материя перестает быть физической субстанцией – звезда исчезает в пространстве, не оставляя после себя ничего.
Межзвездные пузыри и газопылевые облака, являющиеся местом рождения звезд, не могут пополняться только за счет исчезнувших и взорвавшихся звезд. Вселенная и галактики находятся в равновесном состоянии. Постоянно происходит потеря массы, плотность межзвездного пространства уменьшается в одной части космического пространства. Следовательно, в другой части Вселенной создаются условия для образования новых звезд. Другими словами, работает схема: если в одном месте убыло определенное количество материи, в другом месте Вселенной такой же объем материи появился в другой форме.
Эпизод IV. Конец существования звезд и их гибель
Старые светила, как и их юные собратья, делятся на несколько видов: с малой массой, средних размеров, сверхмассивные звезды, и . Что касается объектов с небольшой массой, то до сих пор нельзя точно утверждать какие именно процессы с ними происходят на последних стадиях существования. Все подобные явления гипотетически описаны при помощи компьютерного моделирования, а не на основании тщательных наблюдений за ними. После окончательного выгорания углерода и кислорода происходит увеличение атмосферной оболочки звезды и быстрая потеря ею газовой составляющей. В финале своего эволюционного пути светила многократно сжимаются, а их плотность наоборот значительно возрастает. Такую звезду принято считать белым карликом. Затем в ее жизненной фазе следует период красного сверхгиганта. Последним в цикле существования звезды является ее превращение, в результате очень сильного сжатия, в нейтронную звезду. Однако не все подобные космические тела становятся таковыми. Некоторые, чаще всего наиболее крупные по параметрам (больше 20-30 масс Солнца), переходят в разряд черных дыр в результате коллапса.
Интересные факты из жизненных циклов звезд
Жизненный цикл звезд
Одним из самых своеобразных и примечательных сведений из звездной жизни космоса является то, что подавляющее большинство светил в нашей Вселенной находятся на стадии красных карликов. Такие объекты обладают массой значительно меньшей, чем у Солнца.
Довольно интересно также и то, что магнитное притяжение нейтронных звезд в миллиарды раз выше аналогичного излучения земного светила.
Влияние массы на звезду
Путь звезды в зависимости от массы
Еще одним не менее занимательным фактом можно назвать продолжительность существования самых огромных из известных типов звезд. В силу того, что их масса способна в сотни раз превышать солнечную, выделение ими энергии тоже многократно больше, иногда даже в миллионы раз. Следовательно, период их жизни длится гораздо меньше. В некоторых случаях их существование укладывается всего в несколько миллионов лет, против миллиардов лет жизни звезд с небольшой массой.
Интересным фактом также является противоположность черных дыр белым карликам. Примечательно то, что первые возникают из самых гигантских по массе звезд, а вторые, наоборот, из наименьших.
Во Вселенной существует огромное количество уникальных явлений, о которых можно говорить бесконечно, ведь космос крайне слабо изучен и исследован. Все человеческие знания о том, сколько лет живут звезды, их жизненных циклах, которыми обладает современная наука, в основном получены из наблюдений и теоретических расчетов. Такие малоизученные явления и объекты дают почву для постоянной работы тысячам исследователей и ученых: астрономов, физиков, математиков, химиков. Благодаря их непрерывному труду, эти знания постоянно накапливаются, дополняются и изменяются, становясь, таким образом, более точными, достоверными и всеобъемлющими.
Шура — от эпатажа к зубам
Эпатажный певец Шура привлек к себе внимание всей страны не столько своим творчеством (ну правда, кто сейчас вспомнит, что он тогда пел?), сколько нетривиальным внешним видом: какое-то время артист обходился без передних зубов. Впрочем, ему это нисколько не мешало
Самые известные песни Шуры «Отшумели летние дожди» и «Твори добро» стали объектами многочисленных пародий.
После периода популярности Шура вдруг исчез. Как выяснилось позже, он был серьезно болен. Злые языки заговорили о наркозависимости и алкоголизме певца. Свою наркозависимость Медведев подтвердил, назвав ее главной причиной страшной болезни – рака. Но недуг Александр сумел победить, хотя для этого понадобилось очень много времени: болезнь была диагностирована в очень запущенной форме. В 2015 году Шура отметил 20-летие своей творческой деятельности и принял участие в популярном шоу перевоплощений «Один в один!» Сейчас неизвестны какие-либо подробности его личной жизни. В 2017 году появились слухи о том, что Шура планирует обзавестись наследниками, но певец не прокомментировал эту информацию.
Эпизод III. Расцвет жизненного пути звезды
Солнце снятое в линии H альфа. Наше звезда в самом расцвете сил.
В середине своей жизни космические светила могут обладать самыми разнообразными цветами, массой и габаритами. Цветовая палитра варьируется от голубоватых оттенков до красных, а их масса может быть значительно меньше солнечной, либо превышать ее более чем в триста раз. Главная последовательность жизненного цикла звезд длится около десяти миллиардов лет. После чего в ядре космического тела заканчивается водород. Этот момент принято считать переходом жизни объекта на следующий этап. По причине истощения водородных ресурсов в ядре останавливаются термоядерные реакции. Однако в период вновь начавшегося сжатия звезды начинается коллапс, который приводит к возникновению термоядерных реакций уже с участием гелия. Этот процесс стимулирует просто невероятное по масштабам расширение звезды. И теперь она считается красным гигантом.
Первый жизненный цикл звезды: Молекулярные облака
Начнем с рождения звезды. Представьте себе огромное облако холодного молекулярного газа, которое может спокойно существовать во Вселенной без всяких изменений. Но вдруг недалеко от него взрывается сверхновая или же оно наталкивается на другое облако. Из-за такого толчка активируется процесс разрушения. Оно делится на небольшие части, каждая их которых втягивается в себя. Как вы уже поняли, все эти кучки готовятся стать звездами. Гравитация накаляет температуру, а сохраненный импульс поддерживает процесс вращения. Нижняя схема наглядно демонстрирует цикл звезд (жизнь, этапы развития, варианты трансформации и смерть небесного тела с фото).
Нейтронные звезды — объяснение для детей
Если ядро в центре сверхновой представляет 1.4-3 солнечных массы, то разрушение длится до тех пор, пока электроны и протоны не создадут нейтроны. Отсюда и начинается формирование нейтронной звезды. Это чрезвычайно плотные объекты с маленьким объемом, что порождает сильную гравитацию. Если она появилась в многократной звездной системе, то может собирать газ с соседних спутников.
Графическое представление нейтронной звезды
Кроме того, в них есть мощное магнитное поле, которые способно увеличивать скорость атомных частиц вокруг магнитных полюсов, из-за чего формируются сильные пучки излучения. Звезда вращается, и эти лучи словно прожектор разносятся в разные стороны. Если они регулярно попадают на Землю, то мы заметим импульсы, появляющиеся каждый раз, когда магнитный полюс проносится мимо линии визирования. В таком случае, нейтронную звезду называют пульсаром.
Марина Хлебникова — от чашки кофею до тяжелой операции
Популярность Марины Хлебникововй была короткой. В 1991 году певица становится лауреатом конкурса в Ялте, но по-настоящему знаменитой ее делает знаменитая «Чашка кофею» в 1997-м, за которую Марина получила получила «Золотой граммофон» и премию радиостанции Хит-FM «Стопудовый хит». После Хлебникова работает телеведущей на канале ТВЦ и до 2012 года озвучивает джинглы на радиостанции «Ретро FM». Продолжала певица и снимать клипы на свои песни — вплоть до 2008 года.
А потом исчезает с экранов. Журналисты неоднократно писали, что у артистки проблемы с алкоголем, однако сама Хлебникова эту информацию опровергает. Ходили и другие слухи — многие утверждали, что певица тяжело больна. Действительно, Марина перенесла серьезное стоматологическое заболевание — у нее образовалась киста, которая переросла в гайморит. Пришлось сделать несколько операций на челюсти. Сейчас Хлебниковой нельзя простужаться, но при частых поездках по работе это просто невозможно. Все это ослабило здоровье артистки — на сегодняшний день она может выдержать только пару песен на сцене.
Постановка задача
Можно ли определить возраст Солнца и других звезд? В состоянии ли мы узнать, старше Солнце, чем Земля, моложе ее или является ее сверстником? Всегда ли были Солнце и звезды такими же, как сейчас, всегда ли будут такими же? Были ли они горячее, станут ли холоднее? Меняются ли Солнце и звезды с течением времени? Развиваются ли они или всегда остаются неизменными?
Сколь долго излучают Солнце и другие звезды? Сколь долго они еще будут излучать?
Для ответа на все эти вопросы был использован энергетический подход. Очевидно, что если подсчитать запас энергии в Солнце и измерить скорость, с которой оно расходует энергию, то можно определить длительность его существования. Если определить, какую часть своего запаса энергии Солнце уже израсходовало, то можно сказать, сколь долго оно уже существует и сколько времени ему существовать осталось.
Сформулированную проблему можно уподобить такой задаче: в начальный момент в печке имеется А кг угля, который сгорает со скоростью v кг/час. Если в настоящий момент в печи осталось угля В кг, то сколько времени печь уже горит и сколько времени будет еще гореть? Легко видеть, что задача с печью не сложная.
Увы, в отношении Солнца и звезд решение оказывается далеко не столь простым. Во-первых, нужно определить начальные и современные запасы энергии Солнца и звезд. Во-вторых, найти соответствующие скорости расхода энергии. Кроме того, нужно учесть, что в звездах есть несколько различных источников энергии. В зависимости от начальной массы и начального состава звезд в них протекают различные процессы и с разной скоростью. Наконец, масса, состав и состояние звезд по мере их старения все время меняются. При этом изменяются протекающие в них процессы и скорость, с которой они расходуют энергию.
Таким образом, для того, чтобы ответить на поставленные в начале этой главы вопросы, нужно не только измерить ряд параметров небесных тел, но и понять, как I происходит эволюция звезд. В настоящее время в решении этих вопросов достигнуты значительные успехи.
Особенности содержания
Не стоит с самого начала заводить капризные виды иглокожих, так как иногда малейшая ошибка может привести не только к заболеванию питомца, но и к его смерти. Хотя у этих созданий и нет крови, они тоже могут болеть, потому что через их организм проходит вода. А это значит, что от состояния воды в вашей системе вполне может зависеть состояние «пятиконечного» друга. Поэтому, после запуска аквариума должно пройти достаточно времени, перед тем, как подселять в него эти нежные организмы — чтобы быть уверенным, что качество воды будет на должном уровне. Также стоит помнить, что водоем должен быть просторным, несмотря на то, что там будут обитать не очень подвижные обитатели.
О том, как передвигаются морские звезды, знают далеко не все любители домашнего моря, поэтому из-за незнания можно допустить ряд ошибок при выборе грунта.
Опытные любители рекомендуют класть в аквариум твердые, гладкие живые камни, по которым этому виду иглокожих будет передвигаться намного удобнее. Нередко животное можно будет застать на стекле, где она собирает обрастание от водорослей.
Кроме всего прочего новичку нужно знать о том, что едят эти организмы, потому что те корма, которые любят рыбки не всегда подойдут для этих животных. Для их питания подходят различные глубинные корма, но не побрезгуют иглокожие и мясом креветок и моллюсков, потому что в природе эти беспозвоночные являются их излюбленной едой. Возможно, что животное будет наедаться одним обрастанием, поэтому много корма сыпать нельзя. Голодной она не останется точно, а вот что касается воды, то при обильном кормлении потребуется ее скорейшая замена.
В общем, содержать иглокожих в домашних условиях не особенно трудно, но как любой другой живой организм она не потерпит халатного отношения. Поэтому прежде, чем заводить эту живность, нужно точно быть уверенным в своих знаниях и желании. Только при правильном уходе загадочная обитательница океанских глубин будет радовать глаз своего обладателя, и вызывать восхищение у других людей.
Самые быстродвижущиеся звезды
Были обнаружены и другие стремительные звезды. Они известны как гиперзвуковые звезды (hypervelocity stars), или сверхбыстрые звезды. По состоянию на середину 2014 года было обнаружено 20 таких звезд. Большинство из них, похоже, приходит из центра галактики. Согласно одной из гипотез, пара тесно связанных звезд (бинарная система) прошла рядом с черной дырой в центре галактики, одна звезда была захвачена черной дырой, а другая — выброшена с высокой скоростью.
Есть звезды, которые движутся еще быстрее. На самом деле, говоря в общем, чем дальше звезда от нашей галактики, тем быстрее она удаляется от нас. Это связано с расширением Вселенной, а не движением звезды в космосе.
Эпизод II. Молодые звезды
Фомальгаут, изображение из каталога DSS. Вокруг этой звезды еще остался протопланетный диск.
Следующим этапом или циклом жизни звезды является период ее космического детства, который, в свою очередь, делится на три стадии: молодые светила малой (<3), промежуточной (от 2 до 8) и массой больше восьми солнечных единиц. На первом отрезке образования подвержены конвекции, которая затрагивает абсолютно все области молодых звезд. На промежуточном этапе такое явление не наблюдается. В конце своей молодости объекты уже во всей полноте наделены качествами, присущими взрослой звезде. Однако любопытно то, что на данной стадии они обладают колоссально сильной светимостью, которая замедляет или полностью прекращает процесс коллапса в еще не сформировавшихся солнцах.