Звезда переливается всеми цветами радуги. Небо переливается, как в сказочном кинофильме, разными цветами
Мерцание звезд
Сами по себе звезды не мерцают . Это впечатление создается у земного наблюдателя, когда он воспринимает свет звезды после того, как он прошел через атмосферу. Это непременное условие мерцания. Если наблюдать даже очень далекую звезду из космоса, она не будет мерцать.
Космонавты, наблюдавшие звезды с Луны, где нет атмосферы, видели небо, усеянное звездами, которые светили ровным немигающим светом. Но здесь, на Земле, покрытой толстым «одеялом» атмосферы, лучи света звезд, прежде чем достигнуть поверхности, многократно преломляются в различных направлениях.
Описание уровней волн электромагнитного спектра, масштаб длины. Температуры и частоты. Уровень волны, на котором звезда излучает большую часть своего света, называется «пиковой эмиссией», которая выделяет наиболее интенсивное излучение в планевой кривой. Однако, как этот уровень волн наблюдается глазами человека, также зависит от других уровней волн.
Короче говоря, когда все уровни спектра объединены, человеческие глаза видят белый. Это делает видимый цвет звезды всегда яснее, чем есть на самом деле. Солнце на разных уровнях волны. Например, наше Солнце выйдет из основной последовательности и войдет в фазу звезд красного гиганта, когда начнет изгнать свою массу в космос, обнажив ее ядро, а затем войдя в фазу белого карлика.
Когда звезды начинают мерцать?
Свет от звезды становится мерцающим, когда он переходит из слоя атмосферы с высокой плотностью в слой с меньшей плотностью. Почему? Массы воздуха вокруг нас не стоят на месте. Они постоянно перемещаются относительно друг друга. Теплый воздух поднимается вверх, холодный - опускается вниз. Воздух преломляет свет по разному, в зависимости от температуры. При прохождении света из слоя воздуха меньшей плотности в слой большей плотности начинается мерцание света. При этом очертания звезд становятся расплывчатыми, их изображения увеличиваются. Интенсивность излучения звезд, то есть их яркость, меняется. То звезда видна очень хорошо, то она потускнела. А вот опять видна очень отчетливо. Эти изменения интенсивности света по научному называются «сцинтилляцией». Но мы будем называть это «мерцанием ».
Астрономы постоянно расшифровывают эволюционный цикл звезд, и теперь мы знаем много об этих гигантских телах. Если бы не звезды, нас здесь не было бы, ведь они незаменимы для жизни, как мы ее знаем. Даже в древние времена, когда древние цивилизации не обладали астрономическим знанием, солнце уже было видно с величием и часто поклонялось как богу.
Почти во всех крупных городах полно цветов ночью. Не то, чтобы кто-то нарисовал их специальными флуоресцентными красками, а скорее из-за неоновых огней. Неоновые огни используются почти везде. Вы когда-нибудь задумывались, как заставить эти неоновые огни светиться в темноте?
Не все звезды мерцают
Планеты, например, светятся отраженным солнечным светом и не мерцают. Венера и Марс выглядят на небе как большие яркие звезды, но отличаются от них тем, что не мерцают. Почему? Планеты ближе к Земле, и мы воспринимаем их как маленькие диски, а не как крошечные точки. Свет отражается от разных участков дисков. Хотя он точно также преломляется, но преломляется неодинаково. От одних участков диска отражается яркий свет, от других - более тусклый. Через секунду они меняются местами. Средняя же интенсивность излучения со всей поверхности диска остается постоянной. Поэтому диск планеты светится ровным немигающим светом.
Он находится в группе 18 периодической таблицы. Неоновый цвет является бесцветным, без запаха, моноатомным и инертным газом в стандартных условиях, причем около двух третей плотности воздуха. Неон был вторым из трех редких газов, который был обнаружен, и сразу был признан новым элементом спектра излучения красного света.
Поскольку это инертный газ, Неон не образует соединений. Во время космического создания элементов большие количества неона образуются из процесса слияния альфа-захвата в звездах. Хотя неон является очень распространенным элементом во вселенной и солнечной системе, он очень редок на Земле. Причина относительной нехватки неона на Земле и внутри скалистых планет заключается в том, что неон не образует соединений для его стабилизации и сильно изменчив, поэтому он ускользнул от ближайших к планете солнечных лучей в начале Солнечная система.
Как отличить звезду от планеты?
Планету можно отличить от звезды по характеру излучения: звезды мерцают, а планеты нет . Действительно, это не плохой способ отличить планету от звезды. Но если в земной атмосфере большие возбуждения, например ураган, то могут начать мерцать и планеты. Наше Солнце тоже звезда. Но оно находится намного ближе к Земле, чем те звезды, которые мы видим ночью. Солнце - это не точка на небе. Мы воспринимаем Солнце как большой равномерно сияющий диск. Если бы Солнце удалилось от Земли на триллионы километров, оно бы затерялось среди многих других звезд и мерцало бы точно так же, как и они. Мерцание звезды очень красиво и может вдохновить поэта. Но для астронома это поистине «головная боль». Даже если небо очень ясное, в атмосфере происходят большие перемещения воздушных масс, так называемые возмущения, которые весьма затрудняют наблюдение и фотографирование звезд.
Даже атмосфера Юпитера очень бедна в неоне, по-видимому, по этой причине. Линия излучения красного неона также отвечает за красный свет, излучаемый гелий-неоновыми лазерами. Он коммерчески экстрагируется фракционной дистилляцией воздуха. Это значительно дороже гелия, поскольку его единственным источником является воздух. Неон обычно находится в форме одноатомного газа, делая его легче, чем молекулы азота и двухатомного кислорода, которые составляют большую часть атмосферы Земли. Неоновый заполненный воздушный шар поднимается в воздух, хотя и медленнее, чем воздушный шар гелия.
Лучшее время для астрономических наблюдений - ясные ночи и спокойная без возмущений атмосфера. Когда атмосфера над телескопом спокойная, астрономы ведут наблюдения при хорошей видимости и почти полном отсутствии мерцания. С развитием космической эры на орбиту были выведены мощные телескопы, в которые ученые наблюдают истинную картину космического безмолвия, рассматривают сияющие спокойным вечным светом звезды.
Неон - благородный газ, они, как известно, не образуют связей. Поэтому он обычно считается инертным, но в лаборатории может быть получено соединение фтора. Не существует истинных нейтральных соединений неона. Шотландский химик Уильям Рамсей вместе с Моррисом Траверсом сделал первое открытие неонового газа в год, когда этот газ встречается естественным образом в атмосфере, но в меньших количествах.
Первая трубка была известна как трубка Гейсслера. Эта трубка была сделана только для научных целей. Ученые использовали эту трубку для изучения электрических разрядов различных веществ. Джордж Клод был первым, кто сделал неоновую лампу. Он объединил электрические газы и пропустил через них небольшое количество электрического тока и вуаля! выполненных в разных цветах. Затем он понял, что стеклянную трубку, содержащую неоновый газ, можно скрутить в разных положениях. Он сделал лампу, чтобы показать на Парижской выставке, которая проходила в год «Паккард Моторс», любила идею Клода и сразу же подписала контракт на тысячи долларов.
Даже не будучи астрономом, вы можете легко отличить на ночном небе звезды от планет. Планеты светят ровным светом и с Земли похожи на крохотные кружочки с ровными краями.
Звезды же такого свечения не дают – они словно мерцают и переливаются, причем могут принимать разные оттенки. Почему так происходит?
Звездный свет и земная атмосфера
Видимое человеческому глазу звездное мерцание – это не свойство звезд, а особенность зрительного восприятия с Земли. Вы, наверное, замечали, что особенно красочно происходит мерцание звезд в морозные ночи или сразу после дождя?
Как работают неоновые лампы и знаки?
Это было началом неоновых знаков. Неон в качестве инертного газа можно закачивать в герметичную трубку. Внутри он начнет свободно плавать. Когда электрический ток проходит через трубу, где неон, с помощью кинетической энергии. Ток стимулирует атомы, присутствующие в молекулах неона. Затем электроны выделяются в газ. Ионы и электроны рассеиваются по всему неону, переносящему заряд с одного конца трубки на другой, таким образом воспламеняя всю трубку. Используемые трубки содержат разные цвета, и поэтому излучаемый свет окрашен.
Дело в том, что причиной мерцания звезд является атмосфера . Звезды излучают свет, который по пути к Земле проходит через слои атмосферы, а она, как известно, неоднородна.
Лучам звездного света нужно проникнуть через участки атмосферы с разной плотностью и температурой, а это напрямую влияет на преломление световых лучей. Участки слоев газа разной плотности делают это преломление разнонаправленным.
Не стоит забывать и о том, что массы воздуха подвижны: теплые потоки поднимаются вверх, холодные опускаются к поверхности Земли. В зависимости от своей температуры, воздух по-разному преломляет свет. Когда свет звезды переходит из слоя атмосферы с высокой плотностью в участок с меньшей плотностью и наоборот, он становится мерцающим. Меняется и сама яркость звезд: они то тускнеют, то снова сияют.
Чтобы найти главные точки, не нужно было много узнать о небе, ведь то, чему учили, - это просто способ их определения. Вам не интересно узнать, как это происходит, если рецепт всегда работает? На днях написано, что каждый день года солнце поднимается и уходит в разные позиции. Так рецепт работает в любой день года?
Ответ на этот вопрос: да, он работает в любой день года и более, он работает в любой точке планеты, что вы делаете опыт. Конечно, если вы находитесь на одном из полюсов Земли, день может длиться шесть месяцев, поэтому трудно выбрать время до полудня, но оно работает.
Ученые называют этот процесс сцинтилляцией. Кроме того, на процесс излучения света от звезд влияют турбулентные вихри, которые движутся в разных направлениях на различных высотах.
Разные участки атмосферы действуют на луч света, как линзы с постоянно меняющейся кривизной. Лучи, проходя через эти своеобразные «линзы», то рассеиваются, то вновь сосредотачиваются. Это сопровождается и рассеиванием цвета, поэтому низко расположенные над горизонтом звезды могут менять свой оттенок.
Однако движения звезд в небе служат не только для определения основных точек. Наблюдая внимательно, мы можем узнать гораздо больше. Давайте теперь посмотрим, что мы можем наблюдать с неба и какие движения совершают звезды. В течение дня мы видим несколько звезд. Используя только глаза, мы можем видеть Солнце, Луну и очень трудно планету Венеры - широко известную как Эстрела д'Альва.
Мы уже видели, что наиболее важным является Солнце. Наблюдение и следование за его движением через стержень можно было определить в кардинальных точках. Мы также узнаем, как дни и ночи, фазы Луны и то, как происходят сезоны года, наблюдая за солнцем в течение дня.
Чем выше от Земли, тем менее заметно звездное мерцание – слой атмосферы становится тоньше, оптическое воздействие на лучи света уменьшается. Именно по этой причине научные обсерватории обычно обустраивают как можно выше в горах – оттуда проще наблюдать за звездами, не отвлекаясь на сильное мерцание.
В космосе нет атмосферы, и, по словам космонавтов и по имеющимся снимкам с космических телескопов, звезды там светят ровным и спокойным светом.
Наблюдайте за небом в течение нескольких минут в ночь, чтобы вы могли хорошо видеть звезды, желательно в небольшом месте от городских огней. Сначала обратите внимание на разнообразие звезд, которые существуют, некоторые очень яркие, другие почти стерты. Обратите внимание, что звезды имеют разные цвета, самые простые из них - синие и оранжевые. Глядя внимательно, вы найдете некоторые, похожие на хорошо выцветшие хлопковые конфеты. Примером, который вы должны попытаться найти, является туманность Ориона.
Это очень близко к «Три марии», которые очень заметны между месяцами ноября и апреля. В ноябре «Три марии» видны с восхода солнца через 21 час. Уже в апреле они видны на закате только в начале ночи. На рис. 11 показаны с левой стороны основные звезды созвездия Ориона с «Три марии» и положение туманности. На правой стороне рисунка показана фотография туманности, сделанной с помощью общего телескопа.
Почему не мерцают планеты?
Планеты светят равномерным светом в первую очередь потому, что расположены гораздо ближе к поверхности Земли, чем звезды. Мы видим звезды, как мерцающие точки, планеты же воспринимаются глазом как небольшие диски, которые за счет своей яркости кажутся абсолютно круглыми. Дело в том, что планеты по своей природе тем и отличаются от звезд, что не излучают собственный свет, а отражают посторонний.
Теперь посмотрим на небо в целом. Вы можете заметить, что есть трек с большим количеством звезд, чем остальная часть неба, и что кроме того, этот трек более ясен, он является частью Галактики, где мы находимся. Эта полоса называется Млечный Путь из-за ее молочного вида.
Все звезды, которые мы наблюдаем в небе, представляют собой какое-то движение, даже если мы не можем их воспринимать, потому что они очень медленны. Движение Солнца легче всего воспринимать, вы уже наблюдали одно из этих движений, когда вы ждали, когда тень стержня изменит положение при определении основных точек. Земля, одна из планет Солнечной системы, ничем не отличается; он также движется, и мы, которые на его поверхности движутся вместе, то есть это транспортное средство, которое несет нас в пространстве.
От одних участков планеты свет отражается интенсивнее, от других – слабее, а спустя буквально секунду интенсивность отражения меняется. При этом средняя интенсивность отражения лучей света от планеты остается неизменной, и с точки зрения человека свет от небесного тела остается ровным и спокойным.
Иными словами, планеты тоже мерцают, но с разной, постоянно меняющейся интенсивностью в разных точках, и эти перемены яркости отражения в разные моменты времени восполняют друг друга. Общее же отражение света от планеты остается постоянным.
Движение Земли, которая ведет нас с ней и другими звездами, заставляет нас видеть два типа движений: правильное движение и кажущееся движение, которое мы увидим дальше. Когда мы находимся внутри движущегося транспортного средства и смотрим, мы можем видеть другие транспортные средства, некоторые движущиеся и другие, стоящие неподвижно. Мы знаем, что некоторые из них прекращены, потому что между ними и землей нет никакого движения, что является общей ссылкой для всех наблюдателей.
Если мы двигаемся вместе с транспортным средством и смотрим на мир за его пределами, как мы себя чувствуем? У нас есть ощущение, что мир движется в обратном направлении - если вы никогда не замечали, наблюдайте, когда вы в следующий раз попадете в автомобиль. Движение, которое мы делаем вместе с автомобилем, называется «правильным движением». Такое ощущение, что все на внешней стороне движется в противоположном направлении, включая землю, называется «кажущееся движение», потому что оно, кажется, движется.
Самые яркие планеты Солнечной системы, видимые с Земли невооруженным глазом, – Венера и Юпитер. Венера хорошо заметна на утреннем и вечернем небосклоне, на фоне зари; она светится ровным желтым светом. Венера – третья по яркости в небе (если смотреть с Земли) и Луны. Блеск Юпитера чуть слабее, и эта планета также имеет желтый оттенок.
В последние десятилетия периодически очень заметен на небосклоне становится Марс. Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, тоже довольно яркая, но распознать ее можно, только обладая определенными знаниями.
Наш автомобиль осознает свое движение, и когда мы смотрим в будущее, мы видим, что все вокруг нас делает видимое движение, то есть видимое движение зависит от нашего движения. Если мы остановимся, движение также, кажется, прекратится, то есть закончится тем, что все движется в обратном направлении. Но, также обратите внимание, что когда мы останавливаемся, есть некоторые транспортные средства, которые не останавливаются. Это означает, что у них есть движение, которое не зависит от нашего, поэтому у них также есть свое движение.
То же самое происходит и на небесах. Некоторые движения, которые мы наблюдаем в небе, являются видимыми движениями, то есть они происходят только потому, что Земля движется. Движение, которое Солнце и звезды появляются с одной стороны горизонта и исчезают от другого, - это кажущееся движение. Если бы мы могли заставить Землю перестать вращаться вокруг воображаемой оси, это движение прекратилось бы. Однако даже с неподвижной Землей происходят движения, которые не прекратятся.
Из-за того, что Меркурий находится максимально близко к Солнцу, он скрывается в его лучах, и увидеть планету легко только тогда, когда она удаляется от светила на определенное расстояние. Обычно это происходит на рассвете или на закате.
