Чем отличаются звезды от планет?

Начало звездных систем

Описываемый ниже процесс повторяется и поныне, образуя все новые системы.

Основной элемент во Вселенной — водород. Элемент с ядром, состоящим из одного протона, распределен по всему объему пространства. Будучи стянутым силами гравитации, он собирается в облака. Дальнейшее притяжение друг к другу и возникающая энергия соединения самого легкого материала рождает новую звезду. Но это лишь начало ее жизни. Термоядерная реакция образует из более легких элементов более тяжелые и переносит их внутрь небесного тела, образуя ядро. Чем больше по массе материал, тем тяжелее он поддается термоядерному синтезу. Соответственно, к концу жизни звезды, в ней конкурируют две силы: гравитация, сжимающее тело, и сила цепной реакции, расширяющая ее. От того, какая энергия «победит», зависит дальнейшее существование звезды:

  • Белый карлик. Взрыв создает новую звезду и разлет осколков из различных элементов, которые образуют планеты, спутники и другие объекты.
  • Нейтронная звезда. Небольшое преобладание гравитации дает сверхплотное вещество. Если взять несколько кубических сантиметров нейтронного вещества, то весить оно будет несколько тонн.
  • Черная дыра. Серьезное преобладание гравитации сожмет звезду в тело с таким притяжением, что свет не может его покинуть.

Фазы жизни звезды показаны на рисунке.

Планета как космическое тело

Это тело больших размеров, которое совершает вращение вокруг определенной звезды. Интересно, что с греческого языка слово «планета» переводится, как «cтранник», подразумевая, что эти небесные тела странствуют по космическим просторам. Существует классификация планет на гигантов и на планеты земной группы. К первому типу относится:

  • Юпитер;
  • Сатурн;
  • Уран;
  • Нептун.

Эти планеты полностью состоят из газа и имеют очень большие размеры по сравнению с земной группой, к которой, кстати, относятся Меркурий, Венера, Земля и Марс. Если у гигантов имеется по большому количеству спутников, то у земных планет их либо нету, либо есть по одному, как у Марса и Земли. В каждой группе находятся представители, схожие по своему строению и свойствам. Раньше еще и Плутон считали планетой.

Звезды и их отличия от планет

Звездой называется огромный шар из газа, который излучает яркий свет. Несмотря на то, что люди видят звезды в небе, они находятся очень далеко, а ближайшей к нам звездой является Солнце. Оно также единственное в нашей Солнечной системе. Температура звезд очень большая и переваливает за тысячи градусов.

Если говорить о самой близкой звезде по отношению к Солнцу, то это будет Проксима Центавра. Несмотря на то, что она ближайшая, расстояние до неё составляет примерно 39 триллионов километров. В каждом земном полушарии мы можем наблюдать на небе по 3 тысячи звезд. Подытоживая все различия между этими небесными телами и планетами, я скажу следующее:

  • звезды способны светиться;
  • планеты имеют намного меньшую температуру, чем звезды;
  • планеты намного меньше звезд.

Структура звезд Вселенной

Большую часть своего существования звезда пребывает в этапе главной последовательности. Представлена ядром, участками радиации и конвекции, фотосферой, хромосферой и короной. Ядро – территория, где происходит ядерное слияние, подпитывающее звезду. Энергия этих реакций переходит из радиационной зоны наружу. В конвективной энергия транспортируется горящими газами. Если звезда массивнее Солнца, то конвективная в ядре и излучает во внешних слоях, а если уступает по массивности, то излучает в ядре, а конвективная во внешних слоях. Объекты с промежуточной массой спектрального типа А способны излучать везде.

Далее в звездном строении идет фотосфера, которую часто называют поверхностью. За ней – красноватая хромосфера, из-за наличия водорода. Внешний шар звезды – корона. Она невероятно горячая и может быть связана с конвекцией во внешних слоях. Нижнее видео детально описывает движение звезд на небе.

  • Интересные факты о звездах;
  • Сколько займет путешествие до ближайшей звезды?;
  • Что такое звезды?;
  • Звезды и планеты;
  • Диаграмма Герцшпрунга-Рассела;
  • Рождение звезд;
  • Где рождаются звезды;
  • Как формируется звезда?;
  • Как умирают звезды?;
  • Жизненный цикл звезды;
  • Жизнь звезды;
  • Какой была первая звезда?;
  • Звездная эволюция;
  • Двигаются ли звезды?;
  • Гравитационное красное смещение;
  • Звездный параллакс;
  • Самая большая звезда во Вселенной;
  • Самая маленькая звезда во Вселенной;
  • Самая близкая звезда к Солнцу;
  • Самая яркая звезда на небе;
  • Самая яркая звезда во Вселенной;
  • Самая известная звезда;
  • Самая массивная звезда;
  • Размеры звезд;
  • Из чего состоят звезды;
  • Ядро звезды;
  • Температура звезды;
  • Масса звезды;
  • Цвет звезды;
  • Светимость звезды;
  • Бинарная звезда;
  • Звезды Вольфа-Райе;
  • Звезды Пояса Ориона;
  • Звезды главной последовательности;
  • Углеродные звезды;
  • Переменные звезды;
  • Сверхновая звезда;
  • Коричневые карлики;
  • Магнетар;
  • Цефеиды;
  • Падающие звезды;

Звездная эволюция

Основываясь на массе звезды, можно определить весь ее эволюционный путь, так как он проходит по определенным шаблонным этапам. Есть звезды промежуточной массы (как Солнце) в 1.5-8 раз больше солнечной массы, более 8, а также до половины солнечной массы. Интересно, что чем больше масса звезды, тем короче ее жизненный срок. Если она достигает меньше десятой части солнечной, то такие объекты попадают в категорию коричневых карликов (не могут зажечь ядерный синтез).

Объект с промежуточной массой начинает существование с облака, размером в 100000 световых лет. Для сворачивания в протозвезду температура должна быть 3725°C. С момента начала водородного слияния может образоваться Т Тельца – переменная с колебаниями в яркости. Последующий процесс разрушения займет 10 миллионов лет. Дальше ее расширение уравновесится сжатием силы тяжести, и она предстанет в виде звезды главной последовательности, получающей энергию от водородного синтеза в ядре. Нижний рисунок демонстрирует все этапы и трансформации в процессе эволюции звезд.

Этапы эволюции звезды

Когда весь водород переплавится в гелий, гравитация сокрушит материю в ядро, из-за чего запустится стремительный процесс нагрева. Внешние слои расширяются и охлаждаются, а звезда становится красным гигантом. Далее начинает сплавляться гелий. Когда и он иссякает, ядро сокращается и становится горячее, расширяя оболочку. При максимальной температуре внешние слои сдуваются, оставляя белый карлик (углерод и кислород), температура которого достигает 100000 °C. Топлива больше нет, поэтому происходит постепенно охлаждение. Через миллиарды лет они завершают жизнь в виде черных карликов.

Процессы формирования и смерти у звезды с высокой массой происходят невероятно быстро. Нужно всего 10000-100000 лет, чтобы она перешла от протозвезды. В период главной последовательности это горячие и голубые объекты (от 1000 до миллиона раз ярче Солнца и в 10 раз шире). Далее мы видим красного сверхгиганта, начинающего сплавлять углерод в более тяжелые элементы (10000 лет). В итоге формируется железное ядро с шириною в 6000 км, чье ядерное излучение больше не может противостоять силе притяжения.

Когда масса звезды приближается к отметке в 1.4 солнечных, электронное давление больше не может удерживать ядро от крушения. Из-за этого формируется сверхновая. При разрушении температура поднимается до 10 миллиардов °C, разбивая железо на нейтроны и нейтрино.  Всего за секунду ядро сжимается до ширины в 10 км, а затем взрывается в сверхновой типа II.

Туманность Эскимоса — один из последних этапов эволюции небольшой звезды

Если оставшееся ядро достигало меньше 3-х солнечных масс, то превращается в нейтронную звезду (практически из одних нейтронов). Если она вращается и излучает радиоимпульсы, то это пульсар. Если ядро больше 3-х солнечных масс, то ничто не удержит ее от разрушения и трансформации в черную дыру.

Звезда с малой массой тратит топливные запасы так медленно, то станет звездой главной последовательности только через 100 миллиардов – 1 триллион лет. Но возраст Вселенной достигает 13.7 миллиардов лет, а значит такие звезды еще не умирали. Ученые выяснили, что этим красным карликам не суждено слиться ни с чем, кроме водорода, а значит, они никогда не перерастут в красных гигантов. В итоге, их судьба – охлаждение и трансформация в черные карлики.

Основные отличия звезд от планет

Его наверняка замечали многие из вас. Посмотрите на ночное небо. Что вы видите? По всему небу рассыпаны яркие светящиеся огоньки. В этом и состоит главное отличие – способность звезд излучать свет. У планет такого свойства нет. Планеты свет могут только отражать. Примером этому служит Венера, отражающая, как зеркало, свечение Солнца. Это свойство позволяет очень точно визуально разделить звезды от планет.

Еще одно отличие вытекает из первого. Звезды, в отличие от планет, — раскаленные тела. Ведь только горячие поверхности способны светиться. Чтобы в этом убедиться, можно провести опыт. Возьмите металлический предмет, который при нормальной температуре не светится и раскалите его на огне. Предмет станет излучать слабое свечение.

Еще одно существенное различие – размеры. Звезды во много раз превышают по габаритам планеты. Планеты по сравнению с ними просто песчинки. Так, если сопоставить Солнце с яблоком, то тогда Земля – горошинка.

Планета от звезды отличается еще и тем, что она имеет орбиту – свою траекторию, по которой она движется. Звезды же неподвижны. Это можно заметить, если несколько дней подряд наблюдать за изменениями на ночном небе.

Различия между звездами и планетами

Первое и, наверняка, ключевое отличие — это размер, ведь даже самая маленькая из открытых сегодня ученными звезда OGLE-TR-122b практически во сто крат массивнее, чем крупнейшая планета Солнечной системы — Юпитер. В связи с этим, чаще всего именно звезды являются центром скопления небесных тел, подтверждением чему является и наша система, поскольку все ее планеты, включая и Землю, вращаются вокруг одного светила из-за его огромной гравитации. Вторым предопределяющим фактором считается свет, так как лишь звезды имеют возможность излучать фотоны, возникающие вследствие химической реакции, называемой протон-протонным циклом. Эта совокупность взаимодействия атомов приводит к тому, что водород формирует гелий, так может продолжаться до тех пор, пока заложенный природой запас «топлива» не иссякнет. Планеты же не имеют возможности излучать тепловую энергию, а то, что мы видим Луну на ночном небе — это лишь отражение спутником Земли получаемого от Солнца света. Ну и, разумеется, химический состав крайне сильно различается, планеты включают как твердые элементы, так и легкие, в то время как звезды довольствуются преимущественно вторыми.

Главное отличие

Самое первое, основное и не подлежащее сомнению различие – способность светиться. Любая звезда обязательно испускает свет, планета же этим свойством не обладает. Конечно, близлежащие планеты тоже выглядят светящимися пятнышками – красноречивым примером может служить Венера. Но это не ее собственное свечение, она всего лишь «зеркало», в котором отражается свет истинного источника – Солнца.

Кстати, это очень хороший способ того, как отличить планету от звезды чисто визуально, без дополнительных оптических приборов. Если светящаяся точка на ночном небосклоне «подмигивает», то есть мерцает, – будьте уверены, это звезда. Если исходящий от небесного объекта свет ровный и постоянный – значит, это планета отражает свет ближайшего светила. И это самый первый и явный признак, показывающий нам, чем звезды отличаются от планет.

Что представляет собой звезда

Звезда — это шарообразное скопление газов, которые удерживают форму, благодаря своей собственной гравитации, а также способны излучать свет. Каждый день мы можем наблюдать самую большую звезду нашей системы — Солнце. Именно благодаря свету и теплу Солнца, на Земле, существует жизнь. Солнце существует благодаря термоядерным реакциям — превращения водорода в гелий и наоборот. Таким образом звезда долгое время излучает теплоту и свет.

Существует несколько видов звезд:

  • коричневые карлики — постоянно угасающие звезды, которые в процессе термоядерных реакций не могут компенсировать растраченную энергию;
  • белые карлики — звезды с малой массой, которые постепенно теряют газы со своей поверхности, в виде звездного ветра;
  • красные гиганты — звезды со сравнительно низкой температурой, но большой светимостью;
  • переменные — звезды, которые хоть раз поменяли блеск;
  • звезды Вольфа-Рея — характеризуются высокой температурой и светимостью, в отличие от других звезд, в их широком спектре, помимо водорода и гелия, присутствуют соединения кислорода, азота и углерода;
  • новые звезды — звезды, которые иногда могут вспыхивать;
  • сверхновые звезды — могут вспыхивать чаще, чем «новые звезды», тем самым резко меняя свою яркость;
  • гиперновые звезды — взрыв массивной звезды, после истощения энергии и топлива, выделяемых вследствие термоядерных реакций.

Основные параметры, по которым можно предсказать все физически характеристики звезды — это химический состав и масса.

Звёздное разнообразие

С Земли кажется, будто бы все эти сияющие точки одинаковые, лишь некоторые отличаются от других чуть крупным размером, но не стоит забывать, что Солнце — это тоже звезда, причём самая близкая к нашей планете. Основным критерием для распределения звёзд на группы является спектр излучаемого ими света. От «цвета» звезды также зависит её температура:

  • Класс O, или голубые звёзды — самые горячие объекты из сего списка, температура которых достигает 30000-60000 градусов по Кельвину.
  • Класс B — бело-голубые, среднее положение между голубыми и белыми. Температура от 10000 до 30000 К.
  • Класс A — белые звёзды, 7500-10000 К.
  • Класс F, они же жёлто-белые, их температура — 6000-7500 К.
  • Класс G — жёлтые звёзды. К этой группе относится и наше Солнце, температура варьируется от 5000 до 6000 К.
  • Класс K — оранжевые, считаются уже относительно холодными звёздами, ибо температура может достигать лишь 5000 градусов по Кельвину, а их нижняя планка — 3500 К.
  • Класс M — последний в этом списке класс красных звёзд, самых холодных из перечисленных. Минимальная температура 2000 К, максимальная — 3500 К.

Помимо этих классов есть особые, которые присущи коричневым карликам — небольшим звёздам, термоядерные реакции которых могут поддерживать только синтез газов, поэтому эти космические объекты намного тусклее и холоднее вышеперечисленных звёзд, также они постепенно остывают. Относительно горячие коричневые звёзды могут иметь температуру класса M, а их особые типы:

Звезды – определение

Звезда это тело, находящееся в космосе, где происходят реакции термоядерного характера. Представляют собой огромные яркие и светящиеся шары. В результате гравитационного сжатия они образуются из газовой и пылевой среды. Температура внутри звезд очень велика, измеряется она миллионами Кельвинов (Кельвин это единица измерения температуры звезд). Очень часто ученые называют звезды главными телами, которые возможно найти во Вселенной. Объясняется это тем, что в них имеется основная масса светящего вещества в природе.

Звезды

Состав этих газов таков:

  • Водород – 90%.
  • Гелий – немного меньше 10%.
  • Оставшаяся часть состоит из примеси других газов.

В тот момент, когда водород превращается в гелий, выделяется огромный объем энергии, температура в центральной части объекта составляет  6 000000С. Вот эта энергия и дает звездам такую способность, как излучение света.

Главные характеристики звезд

Прежде всего, звезда отличается от планеты способностью излучать тепло и свет. Планеты же свет лишь отражают, и по своей сути являются темными небесными телами. Температура поверхности любой звезды гораздо более высока, чем температура поверхности какой-либо планеты.

Средняя температура поверхности звезд может лежать в диапазоне от 2 тысяч до 40 тысяч градусов, и, чем ближе к ядру звезды, тем эта температура выше. Вблизи центра звезды она может достигать миллионов градусов. Температура на поверхности Солнца составляет 5,5 тысяч градусов по Цельсию, а внутри ядра достигает 15-ти миллионов градусов.

Звезды, в отличие от планет, не имеют орбит, тогда как любая планета движется по своей орбите относительно светила, образующего систему. В Солнечной системе все планеты, их спутники, метеориты, кометы, астероиды и космическая пыль движутся вокруг Солнца. Солнце – единственная в Солнечной системе звезда. Любая звезда своей массой превосходит даже самую крупную планету. На Солнце приходится почти полная масса всей Солнечной системы – масса светила составляет 99,86% от общего объема.

Диаметр Солнца по экватору составляет 1 миллион 392 тысячи километров, что в 109 раз превышает экваториальный диаметр Земли. А масса солнца приблизительно в 332950 раз больше массы нашей планеты – она составляет 2х10 в 27-й степени тонн.

Звезды состоят по большей части из легких элементов, в отличие от планет, образованных из твердых и легких частиц. Солнце на 73% от массы и 92% от объема состоит из водорода, на 25% от массы и 7% от объема – из гелия. Совсем небольшая доля (около 1%) приходится на ничтожное количество других элементов – это никель, железо, кислород, азот, сера, кремний, магний, кальций, углерод и хром.

Еще один отличительный признак звезды – происходящие на ее поверхности ядерные или термоядерные реакции. Именно такие реакции происходят на поверхности Солнца: одни вещества стремительно преобразуются в другие с выделением большого количества тепла и света.

Именно продукты термоядерных реакций, протекающих на Солнце, и дают Земле необходимые для нее свет и тепло. А вот на поверхности планет подобные реакции не наблюдаются. У планет нередко есть спутники, у некоторых небесных тел их даже несколько. У звезды спутников быть не может. Хотя встречаются и планеты без спутников, поэтому этот признак можно считать косвенным: отсутствие спутника – еще не показатель того, что небесное тело является звездой. Для этого в наличии должны быть и другие перечисленные признаки.

Свет из прошлого

Поток света, или фотонов (частиц света) имеет огромную скорость — около 300 тысяч километров в секунду. Эту скорость невозможно уловить невооружённым взглядом: на Земле распространение света происходит быстро из-за того, что обычное расстояние, которое мы наблюдаем, незначительно для такой скорости. Но в масштабах космоса-то всё происходит иначе — свету, чтобы пройти расстояние от Солнца до Земли, требуется 8 минут. То есть, мы наблюдаем свет, который появился несколько минут назад; и если Солнце потухнет вмиг (не бойтесь, такого не может произойти), то мы это поймём только спустя 8 минут, пока остатки солнечного света не дойдут до нас. Другие видимые нам звёзды находятся намного дальше Солнца, и световой поток от них доходил до нас миллионы лет. Мы видим свет из далёкого прошлого. Может, эти звёзды давно перешли на новый этап развития, может, слились с другими. Чтобы хоть немного приблизить будущее, существуют мощные телескопы. С их помощью возможно преодолеть громадное расстояние и сократить время прибытия света — увидеть прошлое, но не такое дальнее, как мы видим невооружённым глазом. Этот факт подтолкнул учёных на пару мысленных экспериментов:

  • Если установить гигантское зеркало на расстоянии 10 световых лет от Земли (световой год — расстояние, которое преодолевает свет за один земной год) и посмотреть в его сторону с помощью телескопа, то мы увидим то, что было 20 лет назад на планете — 10 лет нужно свету, чтобы долететь от Земли до зеркала, и столько же, чтобы вернуться.
  • Если у инопланетян, расположенных на расстоянии 60-65 миллионов световых лет от нас, будет самое мощное оборудование для исследования космоса, то, направив свои телескопы в сторону Земли, они увидят динозавров.

В чем сходства и в в чем отличия звезд от планет?

Планеты, небесные тела, которые светятся отраженным светом, а звезды светятся собственным светом. Звезды имеют огромные температуры, несравнимые с планетарными и размерами: звезды имеют намного большие размеры, чем планеты. Многие планеты имеют твердые поверхности или состоят из твердых газообразных веществ, т.к. имеют низкие температуры. Внутри и на поверхности звезд идут ядерные реакции, которые отсутствуют на поверхности планет. Вот главные отличия звезд от планет,как мне кажется.

Звезда — это огромнейший шар, состоящий из раскаленного газа, пример наше Солнце. Планета же является небесным телом. В звездах происходят мощнейшие ядерные реакции, расходующие водород, а планеты отражают солнечный свет. Просто всматриваясь в звездное небо достаточно сложно увидеть отличия звезды от планеты, но это возможно. Например, если хорошо приглядеться, то можно увидеть слабое мерцание некоторых звездных объектов. Это звезды. Планеты никогда не мерцают, а горят ровным светом.

Планеты и звезды имеют внешнее сходство, но отличаются тем что планеты не есть неподвижны как звезды, а постоянно перемещаются по небу по своим орбитам вокруг Солнца, переходя из созвездия в созвездие и меняя свою яркость. Сами же планеты, в отличии от звезд свет не излучают, а отражают. Еще у большинства планет есть спутники — небесные тела, что вращаются вокруг их.

Еще отличия в составе, плотности и размерах, у звезд они намного больше. А также планеты обладают силой гравитации.

Звезды как и планеты являются космическими телами. Но они имеют огромное количество отличий. Как правило, планеты существенно меньше по размеру (здесь редко бывают исключения). Также звезды излучают свет и тепло, планеты же холодные, как мы можем убедиться на примере своей родной Земли. На ночном небе мы видим свет звезд, если же мы видим планеты, то это не их свет, а отраженные лучи Солнца. также звезды отличаются по плотности и составу. Звезды — это обычно облако газа. В каждой системе нашей вселенной планеты вращаются вокруг своей центральной звезды. Звезда постепенно остывает, уменьшается в размерах и в конечном итоге превращается в планету.

История наблюдений за звездами

Сейчас можно легко купить телескоп и наблюдать на ночным небом или воспользоваться телескопами онлайн на нашем сайте. С древних времен звезды на небе играли важную роль во многих культурах. Они отметились не только в мифах и религиозных историях, но и послужили первыми навигационными инструментами. Именно поэтому астрономия считается одной из древнейших наук. Появление телескопов и открытие законов движения и гравитации в 17 веке помогли понять, что все звезды напоминают наше Солнце, а значит подчиняются тем же физическим законам.

Фотография умирающей звезды. Изображение получено космическим телескопом Хаббл

Изобретение фотографии и спектроскопии в 19 веке (исследование длин волн света, исходящих от объектов) позволили проникнуть в звездный состав и принципы движения (создание астрофизики). Первый радиотелескоп появился в 1937 году. С его помощью можно было отыскать невидимое звездное излучение. А в 1990 году удалось запустить первый космический телескоп Хаббл, способный получить наиболее глубокий и детализированный взгляд на Вселенную (качественные фото Хаббла для различных небесных тел можно найти на нашем сайте).

Что из себя представляют звёзды

Забавен факт, что «что такое звёзды», люди смогли с большой долей достоверности выяснить (более-менее) лишь в XX веке, хотя усеянный мерцающими космическими светляками чёрный полог был раскинут над человеком ещё до того, как тот, собственно, этим самым человеком стал. Наблюдения над звёздами затрудняло то, что объект исследования нельзя было взять в руки, взвесить или измерить штангенциркулем. К тому же мрачная полоса Средних веков не очень-то способствовала желанию астрономов продолжать свои «еретические» исследования. Какие же ответы на вопрос «что такое звёзды» был способен дать древний человек:

  • это пятна на шкуре спящего Зверя (видимо, самое первое представление о звёздах);
  • это золотые и серебряные гвоздики, прибитые к хрустальному своду;
  • это души умерших, глядящих на нас с небес;
  • это маленькие дырочки, сквозь которые Он следит за нами из-за чёрного занавеса;
  • и множество других.
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий