Astronomijas testi par tēmu "testi astronomijā". Saules evolūcija: izcelsme, uzbūve un stadijas Kad aptuveni iedegās saule?

Atrodas savas Saules sistēmas centrā. Ap to riņķo astoņas planētas, no kurām viena ir mūsu mājas, planēta Zeme. Saule ir zvaigzne, no kuras tieši atkarīga mūsu dzīve un eksistence, jo bez tās mēs pat nepiedzimtu. Un, ja Saule pazudīs (kā mūsu zinātnieki joprojām prognozē, tas notiks tālā nākotnē, pēc vairākiem miljardiem gadu), tad cilvēcei un visai planētai kopumā būs ļoti grūti. Tāpēc tā mums šobrīd ir vissvarīgākā zvaigzne. Viena no intriģējošākajām un interesantākajām tēmām saistībā ar kosmosu ir Saules uzbūve un evolūcija. Šis ir jautājums, ko mēs apsvērsim šajā rakstā.

Kā dzima šī zvaigzne?

Saules evolūcija ir ļoti svarīgs mūsu dzīves jautājums. Tas parādījās daudz agrāk nekā Zeme. Zinātnieki liek domāt, ka tā šobrīd ir sava dzīves cikla vidū, tas ir, šī zvaigzne jau ir aptuveni četrus vai piecus miljardus gadu veca, kas ir ļoti, ļoti veca. Saules rašanās un evolūcija ir cieši saistītas, jo zvaigznes dzimšanai ir liela nozīme tās attīstībā.

Īsāk sakot, Saule veidojās no liela gāzu mākoņu, putekļu un dažādu vielu uzkrāšanās. Vielas turpināja uzkrāties un uzkrāties, kā rezultātā šīs uzkrāšanās centrs sāka iegūt savu masu un smagumu. Tad tas izplatījās pa visu miglāju. Lietas ir sasniegušas punktu, kad visas šīs masas vidusdaļa, kas sastāv no ūdeņraža, iegūst blīvumu un sāk piesaistīt gāzes mākoņus un putekļu daļiņas, kas lido apkārt. Tad notika kodoltermiskā reakcija, pateicoties kurai iedegās mūsu Saule. Tā, pakāpeniski augot, šī viela pārvērtās par to, ko mēs tagad saucam par zvaigzni.

Šobrīd tas ir viens no galvenajiem dzīvības avotiem uz Zemes. Ja tikai tā temperatūra būtu paaugstinājusies par dažiem procentiem, mēs vairs nepastāvētu. Pateicoties Saulei, mūsu planēta piedzima un tai bija ideāli apstākļi turpmākai attīstībai.

Saules raksturojums un sastāvs

Saules uzbūve un evolūcija ir savstarpēji saistītas. Tieši pēc tās struktūras un vairākiem citiem faktoriem zinātnieki nosaka, kas ar to notiks nākotnē un kā tas var ietekmēt cilvēci, mūsu planētas dzīvnieku un augu pasauli. Uzzināsim mazliet par šo zvaigzni.

Iepriekš tika uzskatīts, ka Saule ir parasts dzeltens punduris, kas neko neatzīmē. Taču vēlāk izrādījās, ka tajā ir daudz ķīmisko elementu, turklāt ļoti masīvus. Ja mēs detalizēti izstāstītu, no kā sastāv mūsu zvaigzne, mēs par to varētu tērēt veselu rakstu, tāpēc varam to pieminēt tikai īsi.

Nozīmīgākā daļa Saules sastāvā ir ūdeņradis un hēlijs. Tas satur arī daudzas citas vielas, piemēram, dzelzi ar skābekli, niķeli un slāpekli un daudzas citas, taču tās veido tikai 2% no sastāva.

Šīs zvaigznes virsmas pārklājumu sauc par vainagu. Tas ir ļoti plāns, tāpēc praktiski nav redzams (izņemot gadījumus, kad saule kļūst tumša). Vainaga virsma ir nelīdzena. Sakarā ar to tas kļūst pārklāts ar caurumiem. Tieši caur šiem caurumiem saules vējš izplūst milzīgā ātrumā. Zem plānās čaulas atrodas hromosfēra, kas stiepjas 16 tūkstošu kilometru biezumā. Tieši šajā zvaigznes daļā notiek dažādas ķīmiskas un fizikālas reakcijas. Šeit veidojas slavenais Saules vējš – enerģijas virpuļa pieplūdums, kas nereti ir cēlonis dažādiem procesiem uz Zemes (ziemeļblāzma un magnētiskās vētras). Un visspēcīgākās uguns vētras notiek fotosfērā - blīvā un necaurspīdīgā slānī. Gāzu galvenais uzdevums šajā daļā ir patērēt enerģiju un gaismu no apakšējiem slāņiem. Temperatūra šeit sasniedz sešus tūkstošus grādu. Vieta, kur notiek gāzes enerģijas apmaiņa, atrodas konvekcijas zonā. No šejienes gāzes paceļas fotosfērā un pēc tam atgriežas atpakaļ, lai iegūtu nepieciešamo enerģiju. Un katlā (zvaigznes zemākajā slānī) notiek ļoti svarīgi un sarežģīti procesi, kas saistīti ar protonu kodoltermiskajām reakcijām. Tieši no šejienes savu enerģiju saņem visa Saule.

Saules evolūcijas secība

Šeit mēs nonākam pie vissvarīgākā mūsu raksta jautājuma. Saules evolūcija ir izmaiņas, kas notiek ar zvaigzni tās dzīves laikā: no dzimšanas līdz nāvei. Iepriekš tika apspriests, kāpēc cilvēkiem ir svarīgi zināt par šo procesu. Tagad mēs secībā analizēsim vairākus Saules evolūcijas posmus.

Viena miljarda gadu laikā

Tiek prognozēts, ka saules temperatūra paaugstināsies par desmit procentiem. Šajā sakarā visa dzīvība uz mūsu planētas izmirs. Tāpēc mēs varam tikai cerēt, ka cilvēki līdz tam laikam būs apguvuši citas galaktikas. Ir arī iespējams, ka kādai dzīvībai okeānā joprojām ir iespēja pastāvēt. Pienāks zvaigznes maksimālās temperatūras periods visā tās dzīves laikā.

Trīsarpus miljardu gadu laikā

Saules spožums gandrīz dubultosies. Šajā sakarā notiks pilnīga ūdens iztvaikošana un iztvaikošana kosmosā, pēc kuras jebkurai zemes dzīvībai nebūs iespējas pastāvēt. Zeme kļūs līdzīga Venērai. Turklāt Saules evolūcijas procesā tās enerģijas avots pamazām sāks izdegt, vāks paplašināsies, un kodols, gluži pretēji, sāks sarukt.

Sešos ar pusi miljardu gadu laikā

Saules centrālajā punktā, kur atrodas enerģijas avots, ūdeņraža rezerves būs pilnībā izsīkušas, un hēlijs sāks savu kompresiju, jo tas nevar pastāvēt šādos apstākļos. Ūdeņraža daļiņas turpina degt tikai Saules vainagā. Pati zvaigzne sāks pārvērsties par supergigantu, palielinoties apjomam un izmēram. Spilgtums pakāpeniski palielināsies līdz ar temperatūru, kā rezultātā palielināsies vēl lielāka.

Pēc astoņiem miljardiem gadu (Saules attīstības galējais posms)

Visā zvaigznē sāksies ūdeņraža sadegšana. Tas ir tad, kad tā kodols kļūst ļoti, ļoti karsts. Saule pilnībā atstās savu orbītu izplešanās procesā no visiem iepriekšminētajiem procesiem un tai būs tiesības saukties par sarkano milzi. Šajā brīdī zvaigznes rādiuss paplašināsies vairāk nekā 200 reizes, un tās virsma atdziest. Zemi neaprīs liesmojošā Saule un tā attālināsies no savas orbītas. Vēlāk tas var tikt absorbēts. Bet pat ja tas nenotiks, viss planētas ūdens joprojām pārvērtīsies gāzveida stāvoklī un iztvaiko, un atmosfēru joprojām absorbēs spēcīgākais saules vējš.

Apakšējā līnija

Kā minēts iepriekš, Saules evolūcija lielā mērā ietekmēs mūsu dzīvi un planētas eksistenci kopumā. Tā kā to nav ļoti grūti uzminēt, jebkurā gadījumā tas būs ļoti slikti Zemei. Patiešām, tās evolūcijas rezultātā zvaigzne iznīcinās visu civilizāciju, iespējams, pat patērēs mūsu planētu.

Šādus secinājumus izdarīt bija viegli, jo cilvēki jau zināja, ka Saule ir zvaigzne. Saules un tāda paša izmēra un tipa zvaigžņu evolūcija notiek līdzīgi. Uz šī pamata šīs teorijas tika veidotas un apstiprinātas ar faktiem. Nāve ir jebkuras zvaigznes dzīves neatņemama sastāvdaļa. Un, ja cilvēce vēlas izdzīvot, tad nākotnē mums būs jāiegulda visas pūles, lai pamestu mūsu planētu un izvairītos no tās likteņa.

Līnija UMK B. A. Voroncovs-Veļiaminovs. Astronomija (10-11)

Astronomija

Dabaszinātnes

Cik veca ir Saule? Vai Saule var atdzist?

Saules pase

Saule, Saules sistēmas centrālais ķermenis, ir tipisks zvaigžņu pārstāvis, visizplatītākie ķermeņi Visumā. Saules masa ir 2 * 10 līdz 30. jaudai kg. Tāpat kā daudzas citas zvaigznes, Saule ir milzīga bumba, kas sastāv no ūdeņraža-hēlija plazmas un atrodas līdzsvarā (vairāk par to tālāk).

Tas ir 4,6 miljardus gadu vecs. Diezgan daudz, vai ne? Ņemot vērā, ka dzīvība (posmkāji - mūsdienu kukaiņu senči) uz mūsu planētas parādījās apmēram pirms 570 miljoniem gadu. Vienkāršākie organismi daudz agrāk -apmēram pirms 3,5 miljardiem gadu

Vai Saule var iziet?

Saules diametrs ir gandrīz 1 400 000 km. Daudz? Salīdziniet ar zemāk redzamo attēlu! Saules iekšpusē var ietilpt miljoniem planētu, kuru izmērs ir Zeme. 99,8% Saules sistēmas masas ir koncentrēti Saulē. Un no 0,2% no visa pārējā planētas ir izgatavotas (70% planētas masas nāk no Jupitera). Starp citu, Saule nemitīgi zaudē svaru: ik sekundi tā zaudē 4 miljonus tonnu savas masas – tās aizlido starojuma veidā, ik mirkli aptuveni 700 miljoni tonnu ūdeņraža pārvēršas par 696 tonnām hēlija.

Kad un kā mūsu Saule eksplodēs?

Pareizāk būtu teikt, ka tas pārvērtīsies par sarkano milzi. Šobrīd Saule atrodas dzeltenā pundura stāvoklī un vienkārši dedzina ūdeņradi. Visu savas pastāvēšanas laiku – 5,7 miljardus gadu, kā jau teicām – Saule ir bijusi stabilā ūdeņraža degšanas režīmā. Un šī degviela viņam pietiks 5 miljardus gadu (vairāk nekā Zeme ir pastāvējusi kopš laika sākuma!)

Pēc tam, kad būs ieslēgti nākamie sintēzes posmi, Saule kļūs sarkana, palielināsies - līdz Zemes orbītai (!) - un absorbēs mūsu planētu. Un, jā, pirms tam viņš aprīs Venēru un Merkuru. Bet dzīvība uz Zemes beigsies pat pirms Saules pārveidošanas, jo pieaugošais spilgtums un temperatūras paaugstināšanās novedīs pie tā, ka mūsu okeāni iztvaiko miljards gadu pirms tam.

Temperatūra uz Saules virsmas ir aptuveni 6 tūkstoši grādu pēc Celsija. Saules iekšienē, kur termonukleārās reakcijas notiek bez apstājas, temperatūra ir DAUDZ augstāka – tā sasniedz 20 miljonus grādu pēc Celsija.

Vai tas notiek ar visām zvaigznēm? Kā tad dzīve parādās?

B. A. Voroncova-Veļiaminova, E. K. Struta mācību grāmata atbilst federālā valsts izglītības standarta prasībām un ir paredzēta astronomijas apguvei pamatlīmenī. Tajā saglabāta klasiskā mācību materiāla prezentācijas struktūra, un liela uzmanība tiek pievērsta pašreizējam zinātnes stāvoklim. Pēdējo desmitgažu laikā astronomija ir guvusi milzīgus panākumus. Mūsdienās tā ir viena no visstraujāk augošajām dabaszinātņu jomām. Mācību grāmatā savu vietu atraduši jauni noskaidroti dati par debess ķermeņu izpēti no kosmosa kuģiem un mūsdienu lielajiem zemes un kosmosa teleskopiem.

SAULES 1. IESPĒJA

1. Saskaņā ar mūsdienu zinātnes datiem Saules vecums ir...

A) 2 miljardi gadu

B) 5 miljardi gadu +

B) 500 miljardi gadu

D) 300 miljardi gadu

2. Kā sauc līniju uz planētas vai satelīta diska, kas atdala apgaismoto (dienas) puslodi no tumšās (nakts) puslodes.

A) Almukantrāts

B) Paralakse

B) Terminators +

D) Fakula

3. Saulē visizplatītākais elements ir

B) ūdeņradis +

D) šim jautājumam nav jēgas, jo Saule ir plazma

4. Kā sauc megajonizēto daļiņu (galvenokārt hēlija-ūdeņraža plazmas) plūsmu, kas plūst no Saules vainaga ar ātrumu 300-1200 km/ capkārtējā kosmosā?

A) prominences

B) kosmiskie stari

B) saules vējš +

5. Pie kuras spektrālās klases pieder Saule?

6. Kurā Saules daļā notiek kodoltermiskās reakcijas?

A) kodolā +

B) fotosfērā

B) prominencēs

7. Vērotājam tuvojas Saules aptumsums

A) ja Mēness nokrīt Zemes ēnā

B) ja Zeme atrodas starp Sauli un Mēnesi

C) ja Mēness atrodas starp Sauli un Zemi +

D) nav pareizas atbildes

8. Kurš Saules slānis ir galvenais redzamā starojuma avots?

A) Hromosfēra

B) Fotosfēra +

B) Saules korona

9. Kura zvaigzne ir vistuvāk Saulei?

A) Arktūrs

B) Alfa Kentauri

B) Betelgeuse

D) Proxima Centauri +

10.Kāda ir saules virsmas temperatūra?

D) 15 000 000 0 C

2. iespēja

SAULE

1. Zemei tuvākā zvaigzne ir

A) Venera, kopš seniem laikiem saukta par "rīta zvaigzni"

B) Saule +

B) Alfa Kentauri

D) Polaris

2.No kādām divām gāzēm Saule galvenokārt sastāv?

A) skābeklis

B) hēlijs +

D) ūdeņradis +

3. Kāda ir Saules virsmas temperatūra?

a) 2800 grādi pēc Celsija

b) 5800 grādi pēc Celsija

c) 10 000 grādi pēc Celsija

d) 15 miljoni grādu pēc Celsija

4.Saules enerģija ir rezultāts

a) kodolsintēze +

b) degšana

5. Saules ārējo izstarojošo virsmu sauc

A) fotosfēra +

B) atmosfēra

B) hromosfēra

6. Fotosintēze iespējama, pateicoties klātbūtnei augu šūnās

A) glikoze

b) hlorofils +

c) oglekļa dioksīds

D) skābeklis

7. Kas izskaidro Zemes kustību ap Sauli?

a) iedarbojoties ar centrbēdzes spēku +

b) inerces spēka darbība

c) virsmas spraiguma ietekmē

d) elastīgā spēka darbība

8. Saskaņā ar mūsdienu uzskatiem par Saules un Saules sistēmas izcelsmi tie veidojušies no

a) Citas zvaigznes un planētas

b) Lielais sprādziens

c) gāzes un putekļu mākonis +

9. Saule uzlēca aptuveni

A) pirms 100 miljoniem gadu

B) pirms 1 miljarda gadu

B) pirms 4,5 miljardiem gadu +

D) pirms 100 miljardiem gadu

10. Novecošanās procesā Saule pārvērtīsies par

a) par zilo punduri

b) par sarkano punduri

c) par sarkano milzi +

d) par zilu milzi

3. iespēja

Kādu daļu no Saules sistēmas kopējās masas satur saule?

Kas ir "saules vējš"?

Jonizēto daļiņu plūsma, kas stiepjas līdz heliosfēras robežām

Pēdējais Saules ārējais apvalks

Parādību komplekss, ko izraisa spēcīgu magnētisko lauku rašanās uz Saules

Vielas izmešana no Saules vainaga

Kura no šīm misijām pēta Sauli?

Kāds ir garuma mērs "astronomiskā vienība"?

Attālums no Saules līdz Merkūram

Attālums no Saules līdz Venērai

Attālums no Saules līdz Zemei

Attālums no Saules līdz Jupiteram

Saules dzīves cikla pēdējais posms ir

Melnais caurums

Neitronu zvaigzne

Baltais punduris

Sarkanais milzis

Saules vecums ir aptuveni

3 miljardi gadu

4,5 miljardi gadu

7,2 miljardi gadu

10 miljardi gadu

Pie kāda veida zvaigznēm pēc spektrālās klasifikācijas pieder Saule?

Baltais punduris

Dzeltenais punduris

Baltais milzis

Sarkanais milzis

Sarkanais punduris

Kurā Piena Ceļa reģionā atrodas Saule?

Orion Arm

Pasākumu horizonts

Perseusa piedurkne

Tumšā zona

Saules aktivitātes cikls ir aptuveni

Saule galvenokārt sastāv no

Skābeklis

Ogleklis

Ūdeņradis

Ar sauli, 4. iespēja

Saule griežas ap savu asi

A) planētu kustības virzienā

B) pret planētu kustības virzienu +

B) tas negriežas

D) griežas tikai tās atsevišķās daļas

2. Attālumu no Zemes līdz Saulei sauc

A) gaismas gads

B) parsec

IN) astronomiskā vienība +

D) gada paralakse

3. Pēc Saules masas

A) vienāds ar Saules sistēmas planētu kopējo masu

B) vairāk nekā planētu kopējā masa +

C) mazāka par planētu kopējo masu D) šis jautājums ir nepareizs, jo Saules masa pastāvīgi mainās

4. Temperatūra uz Saules virsmas ir aptuveni vienāda ar

A) 3000 0 C B) 3000 0 K C) 6000 0 C D) 6000 0 UZ

5. Kāds ir saules enerģijas avots

A) Vieglo kodolu saplūšanas kodoltermiskās reakcijas

B) Ķīmisko elementu kodolreakcijas

IN). Ķīmiskās reakcijas

6. Kurai zvaigžņu klasei pieder Saule?

A) supergiants. B) dzeltenais punduris. B) baltais punduris. D) sarkanais milzis.

7. Visizplatītākais elements Saulē ir

A) hēlijs B) ūdeņradis C) hēlijs un ūdeņradis ir aptuveni vienādi

D) šim jautājumam nav jēgas, jo Saule ir plazma

8. Kādi novērojumi apstiprināja hēlija sintēzes termonukleāro reakciju rašanos no ūdeņraža saules kodolā?

A) Saules vēja novērošana

B) Saules plankumu novērošana

B) Saules rentgena starojuma novērošana

D) Saules neitrīno plūsmas novērošana.

9. Sadaliet saules slāņus, sākot no ārējā

A) fotosfēra B) korona C) hromosfēra D) kodols E) izvirzījumi

10. Saules redzamo virsmu sauc

A) hromosfēra B) fotosfēra B) kronis

11. Kā sauc pastāvīgos veidojumus fotosfērā?

A) spikulas B) granulas c) prominences

12. Kur veidojas prominences?

A) hromosfērā B) fotosfērā B) Saules koronā D) kodolā

13. Granulācija uz Saules skaidrojums

A) siltumvadītspēja B) konvekcija B) enerģijas pārnešana ar starojumu

14. Kā enerģija tiek pārnesta no Saules iekšpuses uz ārpusi?

A) Siltumvadītspēja B) Siltuma pārnese B) konvekcija D) starojums

15. Neattiecas uz saules starojumu

A) termiskais starojums B) saules starojums C) radioviļņi

D) magnētiskais starojums D) elektromagnētiskais starojums

16. Vai Saulei ir magnētiskais lauks?

A) jā B) nē C) nav skaidras atbildes

17. Kādas parādības uz Zemes ir saistītas ar Saules aktivitāti?

A) magnētiskās vētras, zemestrīces, cilvēku izraisītu katastrofu pieaugums

B) polārblāzmas, viesuļvētras, viesuļvētras, zemestrīces

C) polārās gaismas, magnētiskās vētras, paaugstināta atmosfēras augšējo slāņu jonizācija

18. Kādu procesu laikā uz Saules notiek korpuskulārās plūsmas un kosmiskie stari?

A) ar saules vēju B) ar konvekcijas kustību B) hromosfēras uzliesmojumu laikā

Pašreizējā lapa: 18 (grāmatā kopā ir 26 lappuses) [pieejams lasīšanas fragments: 18 lappuses]

Fonts:

100% +

Mūsu lielajā mājā un ārpusē

Tikai šī gadsimta vidū kļuva skaidrs, ka Piena Ceļa galaktika ir milzīga spirālveida galaktikas plecs, milzu zvaigžņu sistēma, viena no daudzajām spirālveida galaktikām. Piena ceļa diametrs ir 100 tūkstoši gaismas gadu.

To veidojošo zvaigžņu skaits pārsniedz 100 miljardus.

Protams, par to, ka Piena Ceļš ir daļa no kolosālas spirāles, var pārliecināties tikai tad, ja pagriež to “ar seju” pret novērotāju. No sāniem mūsu galaktika izskatīsies kā palielināmais stikls vai salocītas kontaktlēcu malas.

Ko tas satur? Nu, zvaigznes, protams, jūs teiksiet, un jūs nekļūdīsities. Jā, pārsvarā zvaigznes. Bet ne tikai. Vairākus procentus no kopējās Piena Ceļa galaktikas masas veido starpzvaigžņu gāze un galaktikas putekļi. Zināmā attālumā no galaktikas diska ir izkaisītas daudzas zvaigžņu lodveida kopas - sava veida galaktikas pavadoņi. Katrā šādā kopā ir līdz miljonam zvaigžņu. Visbeidzot, salīdzinoši nesen kļuva skaidrs, ka mūsu galaktikā ir arī korona, kas stiepjas vairāku desmitu diska diametru attālumā.

Viss galaktikas disks griežas - kā plāksne. Galaktikas rotāciju 1925. gadā atklāja holandiešu astronoms Jans Hendriks Orts. Viņš arī noteica tā centra pozīciju, kas atrodas Strēlnieka zvaigznāja virzienā. Attālums līdz tam ir aptuveni 30 tūkstoši gaismas gadu. Pētot zvaigžņu relatīvo kustību, Orts arī konstatēja, ka Saule orbītā pārvietojas arī ap galaktikas centru. Pašreizējā tā ātruma vērtība ir 250 km/s. Pilnīga apgrieziena ap centru aizņem aptuveni 2,2 × 108 (220 miljonus) gadu.

Lai tas viss būtu tieši tā, galaktikas centram ir jābūt gigantiskai masai – apmēram 100 miljardiem Saules masu! Galaktikas kodola centrā atrodas milzīgas enerģijas avots - 100 miljoni saules.

Kāpēc, skatoties debesīs, mēs neredzam ne spirālveida zarus, ne iespaidīgo masīvo kodolu? Atbilde ir pavisam vienkārša: tā kā mēs novērojam savu galaktiku “no iekšpuses”, mēs atrodamies tajā, nevis skatāmies no kaut kurienes no ārpuses. Jā, Piena ceļš ir mūsu mājas.

Bet ko tad, ja jūs joprojām uzdrošināsities doties kosmosā? Visums neaprobežojas tikai ar Piena Ceļa galaktiku. Ja mēs atstātu tās robežas, mūsu priekšā pavērtos milzīgs tukšums, necaurejams melnums, bez jebkādiem pamanāmiem priekšmetiem. Tikai vairāk nekā 150 tūkstošu gaismas gadu attālumā no mūsu zvaigžņu salas mēs atklātu divus nobružātus, neregulāras formas miglainus veidojumus - Lielo un Mazo Magelāna mākoņus. Tie ir skaidri redzami Zemes dienvidu puslodes debesīs divu bālganu plankumu veidā un izskatās kā atsevišķi Piena Ceļa fragmenti. Tos pirmais aprakstīja viens no dalībniekiem Ferdinanda Magelāna pasaules apkārtceļojumā. Tās nav tieši saistītas ar Piena ceļu: tās ir divas neatkarīgas mazas galaktikas, kurām ir diezgan maz zvaigžņu. Mazais Magelāna mākonis atrodas 160 tūkstošu gaismas gadu attālumā no mums, bet Lielais Magelāna mākonis atrodas vēl tālāk, gandrīz 200 tūkstošu gaismas gadu attālumā. Lai arī Magelāna mākoņi pēc izmēra ir manāmi mazāki par Piena Ceļu, tajos atklāti ļoti interesanti objekti. Piemēram, Lielākajā Magelāna mākonī ir zvaigzne S Doradus, kurai ir lielākais zināmais spilgtums. Tas nav redzams ar neapbruņotu aci, jo tam ir 8. magnitūda, bet tā absolūtais spožums pārsniedz Saules spožumu 600 tūkstošus reižu!

Tomēr Piena ceļš un Magelāna mākoņi nav viss. 2,5 miljonus gaismas gadu attālumā no Piena Ceļa atrodas Andromedas spirālveida galaktika, kas pēc masas un zvaigžņu skaita ievērojami pārsniedz mūsējo. Tas ir redzams ar neapbruņotu aci kā blāva 5. lieluma zvaigzne, un Mesjē katalogā tā ir iekļauta ar numuru 31, tāpēc tā saņēma nosaukumu M31 (un Čārlzs Mesjē ir slavens franču astronoms, kurš bija viens no pirmajiem, kas sāka apkopot miglāju un zvaigžņu kopu katalogs).

Andromedas galaktika, Piena ceļš, Magelāna mākoņi, Trīsstūra spirāle (M33) un daudzas mazākas galaktikas (kopā aptuveni 40) ir daļa no tā sauktās vietējās grupas, kuras diametrs pārsniedz 3 miljonus gaismas gadu. Ir vairāk nekā ducis līdzīgu grupu, kas izkaisītas vairāk nekā 30 miljonu gaismas gadu garumā. Un 50 miljonu gaismas gadu attālumā atrodas liela kopa Jaunavas zvaigznājā, kurā ir vairāki tūkstoši galaktiku. Tādējādi mūsu lokālā grupa pieder vēl lielāka mēroga struktūrai, ko parasti sauc par lokālu galaktiku superkopu. Tās diametrs ir 100, un tā biezums ir vairāk nekā 30 miljoni gaismas gadu. Šī gigantiskā galaktikas mākoņa centrs ir tā pati kopa Jaunavas zīmē.

Piena Ceļa galaktika atrodas vietējā superkopas pašā malā. Un vēl tālāk, vairāku simtu miljonu gaismas gadu attālumā, atrodas daudz lielāka kopa Coma Berenices zvaigznājā, kurā ietilpst vairāk nekā 10 tūkstoši galaktiku. Acīmredzot tā ir daļa no citas milzu galaktikas superkopas, no kurām nesen atklāti vairāki desmiti. Šie majestātiskie objekti vainago visuma novērojamās daļas struktūru hierarhiju, ko citādi sauc par metagalaktiku.

Visuma redzamā daļa satur vairāk nekā 100 miljardus galaktiku. Mēs uz Zemes redzam tikai četrus no tiem ar neapbruņotu aci: Piena ceļu, Andromedas miglāju, Lielo un Mazo Magelāna mākoņus.

Zvaigznes

Naktī izejam no mājas un skatāmies uz augšu. Ko mēs redzam? Jā, protams, zvaigznes, zvaigžņu pilnas debesis, zvaigznēm gaišas debesis. Zvaigžņu pasaule pārsteidz ar savu daudzveidību. Starp tiem ir milzu zvaigznes un pundurzvaigznes, zvaigznes, kas mīl sabiedrību, un zvaigznes, kas dod priekšroku vientulībai. Daudzas zvaigznes veido tā sauktās vairāku divu vai trīs zvaigžņu sistēmas, kas griežas ap kopīgu smaguma centru salīdzinoši nelielā attālumā viena no otras. Ir zvaigznes, kas spīd infrasarkanajā starā un nav mums redzamas. Ir arī citi, kas spīd desmitiem un simtiem tūkstošu reižu spožāk nekā mūsu Saule. Un tikai vienā parametrā - masā - tie ļoti neatšķiras viens no otra: no 0,1 līdz 100 saules masām.

Zvaigznes ir kā cilvēki – viņi dzimst, aug, noveco un mirst. Bet, ja vieni aiziet klusi un nemanīti, tad citiem finālu pavada grandiozas kosmiskas kataklizmas. Šādi objekti ir redzami daudzu miljonu gaismas gadu attālumā, un to spilgtums pārsniedz cilvēka iztēli: tas pārsniedz simtiem miljardu zvaigžņu gaismas intensitāti visā galaktikā.

Katrai zvaigznei ir savs laika ierobežojums. Dažas izdeg miljonu gadu laikā – kad pa Zemi staigāja dinozauri, dažas šādas zvaigznes vēl nebija dzīvas. Citas dzīvos ilgi: zvaigžņu, kas ir nedaudz mazāk masīvas par Sauli, mūžs var sasniegt 25 miljardus gadu (atcerieties, ka kopš Lielā sprādziena ir pagājuši aptuveni 14 miljardi gadu). Saule iedegās apmēram pirms 5 miljardiem gadu.

Saule riņķo ap Galaktiku ik pēc 220 miljoniem gadu un jau 20 reizes ir šķērsojusi šo trajektoriju.

Tātad mēs skatāmies uz naksnīgajām debesīm. Pirmā lieta, kas piesaista jūsu uzmanību, ir izteiktās atšķirības starp zvaigznēm spilgtumā un krāsā. Lai atspoguļotu šo atšķirību, ir termins “lielums”. Faktiski absolūtais lielums ir tāds pats kā zvaigznes spožums (parasti izteikts Saules spilgtuma vienībās un apzīmēts ar burtu L), tas ir, kopējais zvaigznes izstarotās enerģijas daudzums laika vienībā. Mēs jau runājām par Dorado fantastisko spožumu Lielajā Magelāna mākonī, kas 600 tūkstošus reižu pārsniedz Saules spožumu. No citām spožajām zvaigznēm mūsu debesīs var minēt Antaresu (alfa Skorpiju), Betelgeuse (alfa Orionis) un Rigelu (beta Orionis), kuru spožums pārsniedz Saules spožumu attiecīgi 4 tūkstošus, 8 tūkstošus un 45 tūkstošus reižu. Savukārt pundurzvaigžņu spožums var būt tūkstošiem un desmitiem tūkstošu reižu zemāks par Saules spožumu.

Tikai ļoti spilgtas zvaigznes var redzēt krāsu atšķirību ar neapbruņotu aci. Bet neliels amatieru teleskops vai pat pieklājīgs lauka binoklis manāmi uzlabos attēla kvalitāti. Pieņemsim, ka Antares un Betelgeuse izrādās sarkani, Capella ir dzeltens, Sirius ir balts un Vega ir zilgani balts.

Zvaigznes krāsu un līdz ar to arī spektru nosaka tās virsmas slāņu temperatūra. 3000-4000 K temperatūrā zvaigzne būs sarkana, pie 6000-7000 K tā iegūs izteiktu dzeltenīgu nokrāsu, bet karstas zvaigznes ar temperatūru 10 000-12 000 K spīd ar baltu vai zilganu gaismu.

Ir ierasts izšķirt septiņas galvenās spektrālās klases, kuras apzīmē ar latīņu burtiem O, B, A, F, G, K un M. Katra spektrālā klase ir sadalīta 10 apakšklasēs (no 0 līdz 9, palielinoties temperatūrai). virzienā uz samazinājumu). Tādējādi zvaigzne ar spektru B9 pēc spektrālajiem raksturlielumiem būs tuvāk spektram A2 nekā, piemēram, spektram B1. O - B klases zvaigznes - zilas (virsmas temperatūra - aptuveni 100 000-80 000 K), A - F - baltas (11 000-7 500 K), G - dzeltenas (apmēram 6000 K), K - oranžas (apmēram 5000 K), M – sarkans (2000–3000 K).

Mūsu Saule pieder pie spektrālās klases G2 (tās virsmas slāņu temperatūra ir aptuveni 6000 K). Tādējādi izrādās, ka mūsu lieliskā Saule pēc astronomiskās klasifikācijas ir tikai punduris, dzeltenais punduris! Tiesa, Saules diametrs ir aptuveni 1,4 miljoni km - “pundura” izmēri, atklāti sakot, ir ievērojami.

Dažas zvaigznes var periodiski mainīt savu spilgtumu. Piemēram, cefeīdi ir dzelteni supergianti, kuru virsmas temperatūra ir aptuveni tāda pati kā Saulei. Bet tie spīd daudz spožāk, jo to starojuma jauda desmitiem tūkstošu reižu pārsniedz Saules spēku. Periodiskas cefeīdu spilgtuma izmaiņas ir saistītas ar sarežģītiem fizikāliem un ķīmiskiem procesiem to iekšienē, tāpēc tos parasti sauc par patiesajiem vai fizikālajiem mainīgajiem. Starp patiesajiem mainīgajiem ir arī Pasaules zvaigzne no Cetus zvaigznāja, lai gan tās spilgtuma maiņas periods ir daudz ilgāks un ir aptuveni 11 mēneši. (cefeīdiem - no dienas līdz mēnesim).

Tomēr ir mainīgas zvaigznes, kuru spilgtuma svārstības tiek izskaidrotas pavisam citādi. Šeit ir Algols (beta Persejs), zvaigzne, kuru vecos laikos sauca par "velna aci" un "smaku". Tās spilgtums mainās par veselu lielumu gandrīz ik pēc trim dienām. Bet Algols ir tā sauktais "aizēnojošs" binārs. Vienkārši blāva zvaigzne riņķo ap Algolu - otro binārās sistēmas sastāvdaļu, kuras orbīta atrodas vienā plaknē ar Zemes orbītu. Kad tas parādās starp Algolu un Zemi zemes novērotāja redzeslokā, tas to daļēji aptumšo.

Savukārt sarkanie milži tiek uzkarsēti salīdzinoši vāji, “tikai” līdz 2–3 tūkstošiem grādu. Bet kopējā gaismas plūsmas intensitāte būs ļoti nozīmīga salīdzinājumā ar Sauli. Tas ir tāpēc, ka sarkanie milži ir patiesi milži. Tie ir ļoti, ļoti lieli. Pat ja kvadrātkilometrs no, piemēram, Betelgeuse virsmas spīd salīdzinoši vāji, šīs zvaigznes laukums ir par vairākām kārtām lielāks nekā Saule! Tāpēc tā starojuma jauda būs daudzkārt lielāka nekā saules starojuma jauda. 1920. gadā tika izmērīts Betelgeuse diametrs. Izrādījās, ka tas ir gandrīz 350 reizes lielāks par Saules diametru un ir aptuveni 500 miljoni km.

Kas notiks, ja Betelgeuse nonāks mūsu Saules vietā? Piemēram, Marsa orbīta atrodas 220 miljonu km attālumā no Saules. Visas zemes planētas (Merkurs, Venera, Zeme un Marss) vienkārši iekristu milzu zvaigznes iekšpusē. Kā tad mēs rakstītu un lasītu par Betelgeuse?

Bet nesteigsimies. Betelgeuse tilpums ir 40 miljonus reižu lielāks nekā Saules tilpums. Un tā masa tiek lēsta tikai 12–17 saules masās. Ko tas nozīmē? Sarkanais supergigants, kura iekšpusē var ietilpt vairākas Saules sistēmas planētu orbītas, ir kaut kas līdzīgs milzīgam gaisa burbulim. Ja saules vielas vidējais blīvums ir aptuveni 1,4 g/cm 3 (gandrīz pusotru reizi pārsniedz ūdens blīvumu), tad Betelgeuzē tas būs miljoniem reižu mazāks nekā gaisa blīvums, ko elpojam. Lūk, jums supergigants!

Bet Betelgeuse vēl nav lielākais supergigants. Ir sarkanie supergiganti, kas ir tik neiedomājami milzīgi, ka tādas zvaigznes kā Betelgeuse viņiem blakus ir vienkārši "rūķi kvadrātā". Piemēram, epsilon Aurigae. Tas ir infrasarkanais supermilzis, kura diametrs ir 3,7 miljardi (!) km. Ja novietosiet to Saules vietā, tā viegli absorbēs pirmās 6 planētas (Merkurs, Venera, Zeme, Marss, Jupiters un Saturns) un vienkārši piepildīs Saules sistēmu līdz pat Urāna orbītai.

Tumšajiem un aukstajiem supergigantiem, piemēram, Epsilon Aurigae, vajadzētu būt tukšām, retinātām pasaulēm, jo ​​to matērija ir “izsmērēta” pāri kolosālam apjomam. Šādas vielas blīvums maz atšķiras no tukšuma blīvuma, no vakuuma blīvuma.

Ja “sarkanajā” M zvaigžņu klasē ir supergianti, tad, loģiski, vajadzētu būt arī sarkanajiem punduriem, kas pēc masas ir ievērojami zemāki par Sauli. Bet tie nekādā gadījumā nav reti sastopami burbuļi, bet gan pilnvērtīgas zvaigznes. Tie var būt pat “briestāki”, blīvāki par mūsu Sauli un diezgan ievērojami. Piemēram, sarkanais punduris Kruger 60B ir tikai piecas reizes vieglāks par Sauli, lai gan tā tilpums ir 1/125 no mūsu zvaigznes. Tādējādi tā vidējam blīvumam jābūt 35 g/cm 3, kas ir 25 reizes lielāks par Saules blīvumu (1,4 cm 3) un pusotru reizi platīna blīvumu. Pat tādam cietam debess ķermenim kā mūsu mājas planētai vidējais blīvums ir 5,5 g/cm 3 (iežu blīvums zemes garozā ir 2,6 g/cm 3, un virzienā uz Zemes centru tas sasniedz vērtību 11,5 g/cm 3), tas ir, tas ir vairāk nekā sešas reizes zemāks par Krīgeru.

Protams, visu debess ķermeņu blīvums (pat tādu gigantisku gāzes burbuļu kā Betelgeuse) strauji palielinās virzienā uz centru. Lai Saule pastāvētu stabili, lai nesabruktu gravitācijas spēku ietekmē, tās centrālo reģionu blīvumam jāsasniedz 100 g/cm 3 lielums, kas ir 5 reizes lielāks par blīvumu. no platīna. Ir skaidrs, ka Krīgera centrā 60V šī vērtība būs 100 reizes lielāka.

Tādi blīvi, blīvi sarkanie punduri... Nu nav nekā blīvāka mūsu Visumā? Ēst. Tie ir baltie punduri. Pēc zvaigžņu standartiem baltie punduri ir ļoti mazas un ļoti karstas zvaigznes. To virsmas slāņu temperatūra ir ļoti atšķirīga - no 5000 K “vecām” aukstām zvaigznēm līdz 50 000 K “jaunām” un karstām zvaigznēm. Pēc masas tie ir diezgan salīdzināmi ar Sauli, taču to diametrs, kā likums, nepārsniedz Zemes diametru, un tas, kā zināms no skolas kursa, ir aptuveni 12 800 km. Tādējādi to vidējais blīvums sasniedz 106 g/cm 3 lielumus un simtiem tūkstošu reižu pārsniedz mūsu Saules blīvumu. Viens kubikcentimetrs baltā pundura materiāla var svērt vairākas tonnas!

Līdz šim ir atklāts diezgan daudz balto punduru, un saskaņā ar provizoriskiem aprēķiniem tie veido vairākus procentus no mūsu galaktikā esošajām zvaigznēm.

Neskatoties uz milzīgo zvaigžņu populācijas izplatību blīvuma ziņā - no gandrīz pilnīga vakuuma līdz vērtībām, kas salīdzināmas ar atoma kodola blīvumu, zvaigžņu masas ļoti neatšķiras - no 0,1 līdz 100 saules masām. Tādējādi smagākā zvaigzne ir tikai tūkstoš reižu masīvāka par vieglāko. Turklāt skalas galējos polos ir salīdzinoši maz slavenību auditorijas. Lielākās daļas zvaigžņu masa svārstās no 0,2 līdz 5 Saules masām.

Lai vizualizētu visas šīs zvaigžņu attiecības, apsveriet šo plakano diagrammu.

Diagramma: spektrālais tips - zvaigznes spožums

Astronomi un fiziķi to plaši izmanto kā universālu rīku, lai gan viņi to sauc atšķirīgi. Uz šīs diagrammas horizontālās ass, no kreisās uz labo pusi, ir attēlotas spektrālās klases dilstošā temperatūras secībā no O līdz M. Uz vertikālās ass, no apakšas uz augšu, spožums (vai absolūtais lielums) atrodas, kad tas palielinās. Pastāv empīriska sakarība starp temperatūru un spilgtumu. Jo spožāka zvaigzne, jo karstāks, lai gan, protams, ir izņēmumi (domājiet par sarkanajiem supergiantiem). Bet vidēji šis modelis darbojas. Tāpēc, jo tālāk pa kreisi uz horizontālās ass atrodas pētāmās zvaigznes spektrālā klase (tātad, jo augstāka ir tās temperatūra), jo augstāk tā paceļas absolūto lielumu (spilgtuma) vertikālajā skalā.

Lielākā daļa zvaigžņu parādās pa diagonāli platā joslā, kas stiepjas no diagrammas augšējā kreisā stūra, kur atrodas karstas un spilgtas zvaigznes, līdz apakšējam labajam stūrim, ko apdzīvo vēsi un blāvi sarkani punduri. Šo plato diagonālo sloksni sauc par galveno secību.

Galvenās kārtas zvaigznes ievēro noteiktus noteikumus. Piemēram, pastāv saistība starp zvaigznes temperatūru un tās rādiusu: zvaigzne ar noteiktu virsmas temperatūru nevar būt patvaļīgi liela, kas nozīmē, ka arī tās spožums ir noteiktā vērtību diapazonā. Turklāt spožums ir saistīts ar zvaigznes masu. Ja iet pa galveno secību no spektrālajām klasēm O – B līdz K – M, tad zvaigžņu masa nepārtraukti samazinās. Piemēram, O klases zvaigžņu masa sasniedz vairākus desmitus Saules masu, savukārt B klases zvaigznēm nepārsniedz 10 Saules masas. Ir zināms, ka mūsu Saulei ir G2 spektrālā klase, tāpēc tā atradīsies gandrīz galvenās secības vidū, nedaudz tuvāk tās apakšējai labajai malai. Vēlāko klašu zvaigznēm ir ievērojami mazāka saules masa; piemēram, M spektrālās klases sarkanie punduri ir 10 reizes vieglāki par Sauli. Visu šo modeļu fiziskais iemesls tika saprasts tikai pēc kodoltermisko reakciju teorijas izveides.

Tomēr ne visa zvaigžņu populācija ietilpst galvenajā secībā. Sarkanie milži veido atsevišķu zaru, kas aug platā joslā no galvenās secības vidus un iet uz diagrammas augšējo labo stūri - ar milzīgu spilgtumu un zemu virsmas temperatūru. Salīdzinot ar lielāko daļu zvaigžņu populācijas, milzu ir salīdzinoši maz. Un diagrammas apakšējā kreisajā stūrī ir baltie punduri - karstas zvaigznes ar zemu spilgtumu, kas norāda uz to ļoti mazo izmēru.

1972. gadā amerikāņi palaida kosmosa kuģi Pioneer-10. Uz kuģa atradās vēstījums ārpuszemes civilizācijām: zīme ar vīrieša, sievietes attēliem un Zemes atrašanās vietas diagrammu kosmosā. Gadu vēlāk sekoja Pioneer 11. Šobrīd abām ierīcēm jau vajadzētu būt dziļā kosmosā. Taču neparastā veidā to trajektorijas stipri atšķīrās no aprēķinātajām. Kaut kas tos sāka vilkt (vai stumt), kā rezultātā viņi sāka kustēties ar paātrinājumu. Tas bija niecīgs – mazāk nekā nanometrs sekundē, kas atbilst vienai desmitmiljardajai daļai gravitācijas uz Zemes virsmas. Bet ar to pietika, lai Pioneer-10 novirzītu no trajektorijas par 400 tūkstošiem kilometru.

Gan sarkanie milži, gan baltie punduri ir sava veida atkritumi no zvaigžņu veidošanās, atlikušajām formām, noteiktā zvaigžņu evolūcijas posmā, kas atstāja galveno secību. Kā zvaigznes vispār dzīvo? Kādi ir zvaigznes dzīves posmi? Vai viņiem ir bērnība, jaunība, briedums, vecums? Kā viņi mirst?

Saskaņā ar mūsdienu koncepcijām zvaigznes dzimst gāzes un putekļu mākoņos, kas sāk saspiesties savu gravitācijas spēku ietekmē. Starpzvaigžņu vide tikai no pirmā acu uzmetiena šķiet tukša telpa. Patiesībā tajā ir daudz gāzu un putekļu, kas izplatās ļoti nevienmērīgi. Lielākā daļa gāzu un putekļu ir koncentrēta galaktikas spirāles zaros. Šeit tiek atklātas tā sauktās jauno zvaigžņu asociācijas.

Pēc gāzes un putekļu mākoņa fragmenta atdalīšanas un sablīvēšanas sākas tā straujas saspiešanas fāze. Trombiņa blīvums strauji palielinās, un tā caurspīdīgums nepārtraukti samazinās, tāpēc uzkrātais siltums nevar to atstāt, un trombs sāk sasilt. Šāda zvaigžņu embrija rādiuss ir daudz lielāks nekā Saules rādiuss, taču tas turpina sarukt, jo gāzes spiediens un temperatūra mākoņa iekšpusē nespēj līdzsvarot gravitācijas spēkus. Kad temperatūra veidojuma centrā sasniedz vairākus miljonus grādu, tā dziļumos uzliesmo kodolsintēzes reakcijas. Temperatūra un spiediens turpina pieaugt, un pienāk brīdis, kad tie sāk efektīvi neitralizēt gravitācijas saspiešanas spēkus. Tad parādās jauna stabila un pilnvērtīga zvaigzne, kas saņem likumīgu reģistrāciju galvenajā secībā.

Tāpat kā Visuma evolūcijas agrīnais inflācijas posms, zvaigznes “bērnība” ir ļoti īslaicīga. Smagās zvaigznes piedzimst daudz ātrāk nekā vieglās. Piemēram, mūsu Saulei vajadzēja apmēram 30 miljonus gadu, un zvaigznes, kas trīs reizes pārsniedz tās masu, stabilizējas tikai 100 tūkstošu gadu laikā. Taču sarkanajiem punduriem, kuru masa ir par kārtu mazāka nekā Saulei, ir lēna attīstība: process ilgst aptuveni simtiem miljonu gadu. Taču šādas zvaigznes dzīvo arī daudz ilgāk: zvaigznes masa ne tikai nosaka tās dzimšanas apstākļus un pirmos soļus, bet arī atstāj nospiedumu uz visu tās turpmāko pastāvēšanu.

Jebkura zvaigzne ir liels pašregulējošs kodolreaktors, kas nodrošina ilgstošu un stabilu enerģijas ražošanu. Ja mums tas būtu, enerģijas problēma beidzot būtu atrisināta! Zvaigzne satur daudz ūdeņraža. Patiesībā viņa to dedzina visu savu dzīvi. Ūdeņradis pārvēršas hēlijā, kas savukārt kļūst par arvien smagākiem elementiem. Piemēram, mūsu Saule, lai Dievs to svētī, pasaulē dzīvo apmēram 5 miljardus gadu un joprojām satur vairāk nekā 80% ūdeņraža. Zvaigznes dzīves ilgums galvenajā secībā (tas ir, tās “klusās” dzīves laiks) ir atkarīgs, pirmkārt, no tās sākotnējās masas. Un šeit mēs visi varam būt mierīgi: mūsu Saulei priekšā ir ilgs un izmērīts mūžs – ne mazāks par to, ko tā jau nodzīvojusi. Ārsti (nevis ārsti, bet fiziķi un astronomi) dod vismaz 5 miljardus gadu.

Tātad no tikko aprakstītā viedokļa jebkura zvaigzne ir karsta plazmas bumbiņa. Tās dziļumos plosošajām kodoltermiskajām reakcijām ir divējāda loma: pirmkārt, tās uztur spiedienu un temperatūru, lai zvaigzne nesabruktu savas gravitācijas ietekmē, kā to novēlēja lielais Einšteins, un, otrkārt, apgādā to ar smagiem elementiem. Smago elementu uzkrāšanās (un bez tiem sauszemes planētu rašanās un, acīmredzot, dzīvība nav iespējama) visaktīvāk notiek masīvās zvaigznēs.

Katru sekundi Saule kļūst par 4 miljoniem tonnu vieglāka. Šī viela vienkārši sadeg.

Un te atkal paldies mūsu Saulei! Nav nejaušība, ka visā vēsturē cilvēki ir dziedājuši viņa slavas. Ūdeņraža degvielas patēriņš, kas nodrošina kodolsintēzes reakcijas dziļumā, dažādām zvaigznēm nav vienāds. Zvaigznes, kas pēc masas ir salīdzināmas ar Sauli, dzīvo ļoti ekonomiski, tāpēc to ūdeņraža rezerves pietiks ilgam laikam. Sarkanie punduri ir vēl taupīgāki. Tāpēc viņi dzīvos divreiz vai pat trīs vai četras reizes ilgāk nekā pat Saule. Bet masīvās zvaigznes ir cita lieta: tās ļoti izšķērdīgi sadedzina savu kodoldegvielu. Tāpēc smagākais no tiem paliks galvenajā secībā tikai dažus miljonus gadu. Nu nesamērīga dzīvošana jaunībā noved pie agras vecuma...

Kas ir zvaigžņu vecums? Tas ir tad, kad gandrīz viss kodolā esošais ūdeņradis izdeg. Kas tad notiek? Zvaigznes kodols sāk sarukt, un tās temperatūra strauji paaugstinās. Rezultātā veidojas ļoti blīvs un karsts apgabals, kas sastāv no hēlija ar nelielu smagāku elementu piejaukumu. Gāzi šādā stāvoklī sauc par deģenerētu. Kodola centrālajā daļā kodolreakcijas praktiski apstājas, bet perifērijā turpina noritēt diezgan aktīvi. Zvaigzne ātri uzbriest, tās izmērs un spilgtums ievērojami palielinās. Tas atstāj galveno secību un kļūst par sarkano milzi ar virsmas temperatūru aptuveni 3000 Kelvina grādu.

Nu, pat ja ūdeņraža vairs nav, joprojām pastāv hēlija kodoltermiskās reakcijas. Pietūkušās zvaigznes centrālajos reģionos hēlijs turpina pārveidoties par oglekli un skābekli līdz pat vissmagākajiem elementiem. Bet arī hēlijs beidzas. Un šeit atkal visu izšķir zvaigznes sākotnējā masa. Ja tas būtu mazs, piemēram, mūsu Saule, ārējie slāņi tiek izlieti, veidojot planetāru miglāju (izplešas gāzes mākoni), kura centrā iedegas pazīstamais baltais punduris - karsta zvaigzne apmēram Zemes lielumā un ar masa pēc Saules masas. Baltās pundurvielas vidējais blīvums ir 106 g/cm 3 .

Baltais punduris būtībā ir mirusi zvaigzne. Visa kodoldegviela ir sadedzināta, nekādas reakcijas. Bet objekts turpina izstarot, un spiediens tajā joprojām veiksmīgi pretojas savai gravitācijai. No kurienes rodas šis spiediens? Šeit stājas spēkā kvantu pasaules likumi, kas mums jau ir pazīstami ar savu paradoksālo raksturu. Gravitācijas ietekmē baltā pundura matērija kļūst tik blīva, ka atomu kodoli burtiski tiek iespiesti blakus esošo atomu elektronu apvalkos. Elektroni zaudē savu ciešo saikni ar saviem vietējiem atomiem un sāk brīvi pārvietoties starpatomu tukšumos visā zvaigznes telpā, savukārt tukšie kodoli veido stabilu stingru sistēmu - sava veida kristāla režģi. Šo stāvokli sauc par deģenerētu elektronu gāzi, un, lai gan baltais punduris turpina atdzist, elektronu vidējais ātrums nesamazinās. Kvantu teorija saka, ka elektroni elektronu gāzē pārvietosies ļoti ātri. Šai kvantu mehāniskajai kustībai nav nekāda sakara ar vielas temperatūru, tā rada spiedienu, ko sauc par deģenerētas elektronu gāzes spiedienu. Un tieši šis spēks baltajos punduros līdzsvaro savu gravitācijas spēku.

Pamazām atdziestoši veidojumi, kuros izdega viss ūdeņradis, un apstājās kodolreakcijas... Starp citu, tālā nākotnē līdzīgs liktenis piemeklēs arī Sauli. Aptuveni 5–6 miljardu gadu laikā mūsu mājas zvaigzne sadedzinās visu ūdeņradi un pārvērtīsies par sarkanu milzi. Tā spožums palielināsies simtiem reižu, bet rādiuss - desmitiem reižu. Dzīvot uz Zemes šajā laikā nebūs īpaši ērti, jo temperatūra uz virsmas sasniegs aptuveni 500 °C, un atmosfēra izdegs. Tātad mūsu zvaigzne dzīvos vairākus simtus miljonu gadu un pēc tam nometīs perifērās čaulas un kļūs par balto punduri.

Fotonam no Saules centra līdz tās virsmai ir nepieciešami 40 tūkstoši gadu, bet no turienes līdz Zemei – 8,3 minūtes.

Ja zvaigznes masa bija liela - tā 10 vai vairāk reižu pārsniedza Saules masu - tās centrā izveidojās kodols, kas sastāv no smagiem elementiem, ko ieskauj vieglāki slāņi. Kādā brīdī šāds kodols zaudē stabilitāti un sākas gravitācijas sabrukums – katastrofāls zvaigznes sabrukums uz iekšu. Šis process ir neatgriezenisks un neatgriezenisks. Atkarībā no kodola masas tā centrālā daļa vai nu pārvēršas par īpaši blīvu objektu - neitronu zvaigzni, vai arī pilnībā sabrūk, veidojot melno caurumu. Briesmīgā gravitācijas enerģija, kas izdalās kompresijas laikā, norauj apvalku un serdes ārējo daļu, izmetot tās zibens ātrumā. Notiek milzīgs sprādziens. Tas ir tas, ko sauc par supernovas sprādzienu. Mēs nezinām par kosmiskām kataklizmas, kas būtu lielākas par supernovas sprādzieniem. Kādu laiku šāda zvaigzne spīd spožāk nekā visa galaktika. Pamazām izmestais gāzes apvalks atdzisīs un palēnināsies, un laika gaitā tas veidos gāzes putekļu mākoni, kurā būs daudz smagu elementu. Kad šis mākonis gravitācijas spēku ietekmē sāk kondensēties, tā iekšpusē var uzliesmot jauna zvaigzne. Šādas zvaigznes, kas dzimušas uz iepriekšējo gadu drupām, parasti sauc par otrās paaudzes zvaigznēm, un mūsu Saule, šķiet, ir viena no tām.

Tādējādi dabā ir zināma nepārtrauktība: masīvās pirmās paaudzes zvaigznes mirst, bagātinot starpzvaigžņu telpu ar smagiem elementiem, kas kalpo kā celtniecības materiāls otrās paaudzes zvaigznēm. Visi ķīmiskie elementi, kas ir smagāki par hēliju, radās zvaigžņu iekšienē kodoltermiskās kodolsintēzes laikā, bet smagākie elementi parādījās supernovas sprādzienu laikā. Viss, kas mūs ieskauj uz Zemes, un pati Zeme ir zvaigžņu matērija, ko mēs esam mantojuši.

Uzmanību! Šis ir grāmatas ievada fragments.

Ja jums patika grāmatas sākums, tad pilno versiju var iegādāties pie mūsu partnera - legālā satura izplatītāja, litrs LLC.

“Piekrītu” “Es piekrītu”

PKC priekšsēdētājs Pedagoģiskās padomes priekšsēdētājs

A. Kadirkulova _____________K. Mambetkalieva

Protokols Nr.___no “____”__________2017 "____"_________________2017

Pārbaudījumi pa disciplīnām

"Astronomija"

Pamatizglītības programma apmācības jomā (specialitāte)

Specialitātēm: Tiesību zinātne, ekonomika un grāmatvedība,

Mācības sākumskolā.

Testus izstrādāja:

N. Otunčijeva

Art. skolotājs

TESTA UZDEVUMI

priekšmetā "Astronomija"

variants Nr.1

1) Ko pēta astronomijas zinātne?

A) Tā pēta debesīs novēroto objektu izcelsmi, attīstību, īpašības, kā arī ar tiem saistītos procesus.
B) Viņa pēta visu kosmosu kopumā, tā struktūru un iespējas.
C) pēta zvaigžņu attīstību un izvietojumu.

2) Atbilstoši pētījuma priekšmetiem un metodēm astronomiju iedala:
A) tikai trīs galvenās grupas: astrometrija, astrofizika un zvaigžņu astronomija.
B) divās grupās un apakšgrupās: astrofizika (astrometrija, debesu mehānika) un zvaigžņu astronomija (fiziskā kosmoloģija)
C) piecās grupās: astrometrija, debess mehānika, astrofizika, zvaigžņu astronomija, fiziskā kosmoloģija.

3) Kas ir lielākā zvaigzne?
A) Saule
B) VY Canis Majoris
B) VV Cepheus A

4) Kurā gadā tika palaists pirmais mākslīgais Zemes pavadonis?
A) 1957. gads
B) 1960. gads
B) 1975. gads

5) Definējiet Mēnesi
A) vienīgais dabiskais planētas Zeme pavadonis
B) nav vienīgais dabiskais planētas Zeme pavadonis
B) Zvaigzne

6) Cik planētu riņķo ap sauli?
A) 6
B) 7
8

7) Kura no tām ir Zeme?
A) 5
B) 3
4. plkst

8) Kura Saules sistēmas planēta ir seismiski visaktīvākā?
A) Marss
B) Venēra
B) Zeme

9) Cik veca ir zeme?
A) izveidojās pirms 5 miljardiem gadu
B) apmēram pirms 4,7 miljardiem gadu
B) apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu

10) kas ir melnais caurums?
A) astrofizisks objekts, kas rada tik spēcīgu pievilkšanas spēku, ka neviena daļiņa, neatkarīgi no tā, cik ātri, nevar atstāt tā virsmu, ieskaitot gaismu.
B) absorbē visas gaismas daļiņas
C) ievelk sevī visu apkārtējo, bet pēc noteikta laika izšķīst un atbrīvo objektu

11) 20. gadsimtā astronomija tika sadalīta divās galvenajās jomās:
A) novērošanas un teorētiskās
B) mehāniski un dabiski
B) konstruktīvs un vispārīgs

12) studē rentgena astronomiju?
A) Ķermeņa uzbūve
B) astronomiskie objekti rentgenstaru diapazonā
B) Rentgenstaru konstrukcija

13) maza planēta Saules sistēmā
A) Dzīvsudrabs
B) Venēra
B) Marss

14) kurā galaktikā atrodas planēta Zeme?
A) Piena ceļš
B) Andromēda
B) Trīsstūris

15) kurā no planētām putekļi veido gredzenus?
A) Marss
B) Saturns
B) Jupiters

TESTA UZDEVUMI

priekšmetā "Astronomija"

Variants Nr.2

1) Senajā Grieķijā gaismekļus (sauli un mēnesi) personificēja dievi
a) Amons un Jah
b) Ixcel un Tonatiuh
c) Zevs un Hēra
d) Helioss un Selēne

2) Zemei vistuvāk esošā zvaigzne ir
a) Venera, ko senatnē sauca par "rīta zvaigzni"
b) Saule
c) Alfa Kentauri
d) Polaris

3) No kurām divām gāzēm galvenokārt sastāv Saule?
a) skābeklis
b) hēlijs
c) slāpeklis
d) argons
e) ūdeņradis

4) Kāda ir Saules virsmas temperatūra?
a) 2800 grādi pēc Celsija
b) 5800 grādi pēc Celsija
c) 10 000 grādi pēc Celsija
d) 15 miljoni grādu pēc Celsija

5) Saules enerģija ir rezultāts
a) kodolsintēze
b) degšana

6) Saules ārējo izstarojošo virsmu sauc
a) fotosfēra
b) atmosfēra
c) hromosfēra

7) Kādus starus cilvēka acs neuztver? (izvēlies divas atbildes)
a) balta gaisma
b) sarkana krāsa
c) violeta krāsa
d) infrasarkanais starojums
e) ultravioletais starojums

8) Kurš gāzes slānis aizsargā Zemi no kosmiskā starojuma?
a) skābeklis
b) ozons
c) hēlijs
d) slāpeklis

9) Zemes orbītas forma:
a) elipse
b) aplis
c) paralelograms

10) Gada garākā diena
a) 21.-22.decembris
b) 20.-21.marts
c) 23. septembris
d) 21.-22.jūnijs

11) Iemesls gadalaiku maiņai uz Zemes ir
a) Zemes ass slīpums
b) Zemes orbītas forma
c) attālums līdz Saulei
d) saules aptumsumi

12) Saules enerģijas patēriņa līderi ir
a) cilvēki
b) dzīvnieki
c) sēnes
d) augi

13) Fotosintēze iespējama, pateicoties klātbūtnei augu šūnās
a) glikoze
b) hlorofils
c) oglekļa dioksīds
d) skābeklis

14) Kurā gadsimtā sākās attīstība saules enerģijas izmantošanā?
a) mūsu ēras 1. gadsimtā
b) 14. gadsimtā
c) 20. gadsimtā
d) 21. gadsimtā

15) Tika formulēts universālās gravitācijas likums
a) Īzaks Ņūtons
b) Klaudijs Ptolemajs
c) Galileo Galilei
d) Nikolajs Koperniks

TESTA UZDEVUMI

priekšmetā "Astronomija"

variants Nr.3

1) Planētu veidošanās process var ilgt:
a) 10 000 gadu
b) 100 000 gadu
c) 1 000 000 000 gadu
d) 100 000 000 gadu

2) Saule uzspīdēja aptuveni
a) pirms 100 miljoniem gadu
b) pirms 1 miljarda gadu
c) pirms 4,5 miljardiem gadu
d) pirms 100 miljardiem gadu

3) Šādas planētas galvenokārt sastāv no gāzēm:
a) Merkurs un Marss
b) Plutons un Jupiters
c) Venera un Zeme
d) Marss un Saturns

4) Novecošanas procesā Saule griezīsies
a) par zilo punduri
b) par sarkano punduri
c) par sarkano milzi
d) par zilu milzi

5) Baltais punduris ir
a) izdzisusi un atdziestoša zvaigzne
b) jaunizveidota zvaigzne
c) zvaigzne, kas atrodas ļoti tālu no Zemes
d) gāzes planēta

6) Piedzimst supernova
a) no gāzes un putekļu mākoņa
b) no melnā cauruma
c) sarkanā milža sprādziena rezultātā
d) baltā pundura sprādziena rezultātā

7) neitronu zvaigzne
a) neticami mazs (attiecībā pret kosmosa objektiem) un viegls
b) neticami mazs un smags
c) ļoti liels un viegls
d) ļoti liels un smags

8) Var saukt par “plaisu telpā”.
a) neitronu zvaigzne
b) supernova
c) baltais punduris
d) melnais caurums

9) Zinātne par debess ķermeņiem, to kustības, uzbūves un attīstības likumiem, kā arī par Visuma uzbūvi un attīstību kopumā tiek saukta...

a) Astrometrija

b) Astrofizika

c) Astronomija

d) Cita atbilde

10) Pasaules heliocentrisko modeli izstrādāja...

a) Habls Edvīns

b) Nikolajs Koperniks

c) Tiho Brahe

d) Klaudijs Ptolemajs

11) Pie sauszemes planētām pieder...

a) Merkurs, Venēra, Urāns, Zeme

b) Marss, Zeme, Venera, Merkurs +

c) Venera, Zeme, Merkurs, Foboss

d) Merkurs, Zeme, Marss, Jupiters

12) Otro planētu no Saules sauc...

a) Venēra

b) Dzīvsudrabs

c) Zeme

d) Marss

13) Mēness svarīgākās fāzes ir...

a) divi

b) četri

Sešos

d) astoņi

14). Planētu orbitālo periodu kvadrāti ir saistīti kā orbītu puslielāko asu kubi. Šis paziņojums…

a) Keplera pirmais likums

b) Keplera otrais likums

c) Keplera trešais likums

d) Keplera ceturtais likums

15) Tuvojas Saules aptumsums...

a) ja Mēness nokrīt Zemes ēnā.

b) ja Zeme atrodas starp Sauli un Mēnesi

c) ja Mēness atrodas starp Sauli un Zemi

d) nav pareizas atbildes.

atbildes

№2 iespējas

atbildes

№3 iespējas

atbildes

1

A

1

G

1

G

2

IN

2

B

2

IN

3

B

3

B, D

3

B

4

A

4

B

4

IN

5

A

5

A

5

A

6

IN

6

IN

6

G

7

B

7

G, D

7

B

8

IN

8

B

8

G

9

B

9

A

9

IN

10

A

10

G

10

B

11

A

11

A

11

B

12

B

12

G

12

A

13

A

13

B

13

G

14

A

14

IN

14

IN

15

B

15

A

15

IN