Почему звезды разного цвета? Описание, фото и видео

Цвета звезд и их классификация

Какие цвета звезд бывают? На самом деле, они могут быть совершенно разными. Как правило, визуально на небесной сфере мы различаем белые и красные светила.

Хотя многие считают, что звёздные объекты белые, в действительности, это не так. Они бывают голубые, желтые, оранжевые и красные.
Сияние звезд на небе очень красивое и таинственное явление.

Разноцветные звезды

Разноцветные звезды

Почему звезды разного цвета

Во-первых, атмосфера Земли искажает реальные цвета звезд.

Во-вторых, нам кажется, что излучение звёздных тел белое из-за нашего восприятия. В основном, это связано с физическими возможностями человека. Потому как в сетчатке наших глаз находятся рецепторы, которые отвечают за цветное зрение. Чем слабее импульс, тем более в тусклом свете мы видим.

На удивление, разнообразные цвета звезд обусловлены не так их составом, их температурой. Как оказалось, нагрев ионизирует определённые элементы, тем самым скрывая их.

Благодаря спектральному анализу астрономы определяют и состав, и температуру объектов. Поскольку атомы отдельного вещества обладают своей пропускной способностью. Например, одни световые волны легко проходят через определенные вещества. А другие, наоборот, не пропускают их. Таким образом можно определить химический состав тела.

Наос (самая горячая звезда)

Наос (самая горячая звезда)

В любом случае, разница в цветовой гамме зависит от температуры поверхности. Стоит отметить, что в природе всегда существует отношение между энергией и излучаемым светом.

Собственно говоря, на степень нагретости влияет скорость молекулярного движения вещества. А она оказывает влияние на длину световых волн, проходящих через эти вещества. То есть при высокой скорости молекулы движутся быстрее, поверхность становится горячее. В результате волны укорачиваются. И наоборот, холодная среда характеризуется небольшой скоростью, а также удлинёнными волнами.

Как оказалось, излучаемый видимый свет складывается из световых волн. Где короткие проявляются синими, а длинные красными оттенками. Белый же цвет возникает при наложении разных спектральных лучей друг на друга.

Напомним, что диаграмма Герцшпрунга-Рассела отображает все основные характеристики звёзд, которые между собой взаимосвязаны. Как из неё видно, цвета звезд зависят от их температуры по возрастанию.

Диаграмма Герцшпрунга - Рассела

Диаграмма Герцшпрунга — Рассела

Какого цвета холодные звезды

В действительности, их поверхность нагрета до 3000 градусов. И цвет холодных звезд находится в красном диапазоне. Как правило, это красные гиганты.

Какого цвета самые горячие звезды

Между прочим, чем горячее звёздное тело, тем ближе к голубому. Их разогретость может иметь значения 10-30 тысяч градусов по Цельсию. К тому же, существуют тела с показателями около 100 тысяч градусов. Причем это самые горячие голубые звезды. Также представляют собой гиганты.

Классификация звезд по цвету

Прежде всего, разделение происходит по принципу: от горячих к холодным. Всего выделено 7 групп. В свою очередь, они делятся на категории от 0 до 9, также от самых горячих к самым холодным.

Класс О: голубые

Как уже было сказано, они имеют самую высокую температуру (в среднем 300000°С). Вероятнее всего, возникают из двойных при их слиянии. В итоге, получается одно очень яркое и массивное светило, которое сильно разогрето.

К примеру, к ним относятся Ригель, Тау Большого Пса, Дзета Ориона и другие.
По оценке учёных, это довольно редкие экземпляры в нашей Вселенной.

Ригель

Ригель

Класс В: белые и голубые

По большей части, это небольшие тела с нагретой поверхностью от 7 до 200000°С. В эту группу входят Альтаир, Вега и Сириус.

G класс — желтые

Установлено, что желтая звезда обладает температурой поверхности около 60000°С, а масса приблизительно как у Солнца (0,8-1,4).

Из них можно отметить светила Альхита, Дабих, Капелла и другие. Также, например, наше родное Солнце относится к карликам класса G2.

Солнце

Солнце

Класс К — оранжевые

В отличие от других, для них характерен нагрев от 4000 до 60000°С. Для примера, известная звезда Альдебаран как раз имеет оранжевый цвет.

Альдебаран

Альдебаран

М класс — красные

По сравнению с остальными, их поверхность не отличается горячностью (30000°С). А внешняя оболочка богата на углерод. Что важно, многие популярные объекты представляют данный тип. Взять хотя бы Антарес и Бетельгейзе.

Между прочим, во Вселенной наиболее распространены оранжевые и красные светила.

Антарес

Антарес

Какие еще бывают светила по цвету

С одной стороны, спектр обладает максимумом в определенном цвете. С другой стороны, при наблюдении это не всегда заметно. Нам кажется, что свет белый, иногда даже красноватый. Конечно, детальный анализ распределения интенсивности электромагнитного излучения показывает реальные свойства небесных объектов. Хотя сейчас многие телескопы также позволяют их различить.

Более того, мы научились распознавать другие виды излучений. Что делает возможным выяснить многие особенности космических тел.

Так, установили, что нейтронные светила излучают рентгеновские лучи. Кроме того, существуют зелёные и фиолетовые тела. Которые мы воспринимаем как белые и голубые соответственно. Правда, их невозможно определить без специальных приборов. Потому что они могут быть лишь в очень тесных двойных системах.

Вдобавок ко всему, цвет звезд, как и все её характеристики, может меняться под влиянием друг друга, внешней среды и стадии эволюции. То есть, все происходящие с ними процессы, так или иначе, влияют и изменяют его.
Помимо всего, визуальное различие тел зависит от чувствительности глаз человека, а также индивидуального восприятия.

Нейтронная звезда

Нейтронная звезда

Итак, мы узнали какого цвета звезды на небе, причины их различия. Надеюсь, теперь вы сможете ответить на вопрос: какого цвета, например, звезда Бетельгейзе?

При наблюдениях не стоит забывать, что сияющая одним светом звезда, скорее всего, в действительности обладает иным спектром.

Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами?

Довольно часто звезды на небе заметно мерцают — вспыхивают, дрожат, быстро меняют яркость. Хотя мерцание звезд мешает проведению качественных астрономических наблюдений, благодаря этому явлению ночное небо кажется живым и близким.

Особенно заметно мерцание звезд в ветреные и морозные ночи, а летом сильное мерцание указывает на приближение сильного циклона. Зимой нередко звезды вдобавок переливаются разными цветами, подобно драгоценным камням на свету. Это относится прежде всего к звездам, находящимся невысоко над горизонтом. Так, ярчайшая звезда ночного неба, Сириус, мерцает и переливается разными цветами почти всегда, привлекая к себе повышенное внимание.

звездное небо

Даже самые красивые фотографии ночного неба не могут передать мерцание звезд. Фото: Руслан Мерзляков

В чем причина подобных явлений?

Мерцание и переливание звезд разными цветами — это не свойства, присущие самим звездам, а явления, порождаемые земной атмосферой. Воздушная оболочка нашей планеты неспокойна: массы воздуха находятся в постоянном движении — поднимаются и опускаются, сдвигаются в разные стороны. Кроме того, они имеют разную температуру и плотность в зависимости от высоты над поверхностью Земли, атмосферных течений и еще множества факторов. Как результат, в атмосфере образуются воздушные линзы и призмы, преломляющие и отклоняющие проходящий через них свет далеких небесных светил.

Но ведь это всего лишь воздух, можете возразить вы. Как он может играть роль призмы или линзы?

Свету все равно, что перед ним — твердый материал, воздух или жидкость. Свет неизбежно преломляется на границе двух сред, имеющих разную плотность. Чем больше разница в плотности, тем заметнее преломляется свет. Классические примеры — призма или стакан с водой. Ложка, стоящая в стакане, кажется надломленной из-за преломления света на границе воздуха и воды.

Так как воздушные массы в атмосфере имеют разную плотность в зависимости от высоты, течений, образующихся то тут то там ячеек Хэдли и других факторов, то они сами по себе способны играть роль таких призм и линз, пусть и довольно слабых. Когда свет звезды проходит через линзу, он приходит к нам усиленным, когда отклоняется — приходит ослабленным. Это быстрое колебание света мы и называем мерцанием.

искажение света звезд

Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами. Источник: Natskies Observatory

Что касается переливания звезд разными цветами, то и здесь причиной является циркуляция воздуха в атмосфере. На примере обычной призмы видно, что свет разной длины волны искривляется по-разному. То же происходит и со светом звезды, когда он проходит сквозь воздушные призмы. Но до нас доходит то один цвет, то другой, то третий. Если фотографировать такую дрожащую и мерцающую разными цветами звезду очень короткими экспозициями, то на фотографиях мы увидим буквально всю палитру цветов!

причина мерцания звезд

Звезды мерцают гораздо сильнее у горизонта, чем в зените, поскольку их свет проходит через большую толщу воздуха. Рисунок: Bob King / Большая Вселенная

Нам осталось лишь объяснить, почему звезды, расположенные низко над горизонтом, мерцают и переливаются разными цветами гораздо сильнее, чем звезды вблизи зенита. Объяснение на удивление просто: прежде чем дойти до наших глаз, свет от низко расположенных звезд проходит через бо́льшую толщу атмосферы! Соответственно, и искажается он гораздо сильнее.

А в космосе звезды тоже дрожат и мерцают? Конечно, нет! Летая по орбите вокруг Земли за пределами плотных слоев атмосферы, космонавты наблюдают ровный и спокойный свет звезд.

Почему звезды разного цвета и кому это нужно

Желтые, почти белые, голубые, красноватые – даже невооруженным глазом видно, что звезды разного цвета. А в хороший телескоп можно разглядеть еще больше оттенков. Мало того, многие из них могут менять эти оттенки, например голубой Сириус вдруг подмигивает наблюдателю глубоким синим или бледно-зеленоватым. Что это – обман зрения или реальное изменение цвета, и почему звезды мигают разными цветами с различной частотой и интенсивностью?

От чего зависит цвет звезды

Для начала вспомним, что такое звезда. Если просто, то это космическое тело, состоящее из раскаленного газа или плазмы. Их физические параметры остаются стабильными на протяжении огромного времени, и среди этих параметров есть температура. Вот именно она и обуславливает цвет звезды.

Раскаленное тело обязательно начинает светиться, и в зависимости от того, какая температура, длина световых волн будет отличаться. Человеческий глаз эти отличия воспринимает на уровне цветовых оттенков классического спектра – от красного к фиолетовому. То есть, мы видим звезды разного цвета потому, что они нагреты неодинаково:

  • Самые «холодные», на уровне 2 800–3 000 K для нас красные
  • Звезды «потеплее» вроде нашего Солнца (5 500–6 000 K) – желтые
  • С температурой около 10 000 К – зеленые
  • Разогретые до 25 000 К и выше – голубые и почти белые

Почему звезды мерцают разным цветом

Откуда тогда взялись звезды, мерцающие разным цветом, они что, меняют температуру? Такие тоже есть. То же «земное» Солнце меняет свою температуру на протяжении 11-летнего цикла. Но изменение не столь глобальное и слишком длинное, чтобы воспринимать его как относительно быстрое мерцание. Такое даже бывает, если это переменные звезды, у которых блеск может меняться в течение всего нескольких дней. Тут дело в другом.

Это уже старается земная атмосфера, плотность, состав и температура которой изменяется постоянно и повсеместно. Воздух «ломает» световые лучи, усиливает их или ослабляет, словно линза, меняя длину. А про длину все уже понятно. По этой же причине сильнее, чаще и в большем цветовом диапазоне мерцают те звезды, что по отношению к наблюдателю расположены низко над горизонтом. Ведь их свету приходится пройти через большую толщу атмосферы – большее количество и разнообразие воздушных «линз». И потому для наблюдателей из самолетов мерцание будет еще слабее, а в космосе оно практически отсутствует.

Почему звезды разного цвета и кому это нужно

Транзит Луны по солнечному диску. Температура поверхности Солнца: 5780 К (желтый спектр).
Изображение с сайта nasa.gov

4glaza.ru
Февраль 2021
Статья одобрена экспертом: Марина Атланова

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:

Обзоры оптической техники и аксессуаров:

  • Видео! Телескоп Sky-Watcher BK MAK80EQ1 и визуальное сближение Сатурна и Юпитера. Репортаж «Вести.Ru».
  • Видео! Телескоп с автонаведением Levenhuk SkyMatic 127 GT MAK: видеообзор модели (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
  • Обзор телескопа Sky-Watcher BK P150750EQ3-2 на сайте star-hunter.ru
  • Обзор оптической трубы Sky-Watcher BK MAK90SP OTA на сайте star-hunter.ru
  • Обзор телескопа Levenhuk Strike 1000 PRO на сайте www.exler.ru
  • Книги знаний издательства Levenhuk Press: подробный обзор на сайте levenhuk.ru
  • Видео! Книга знаний в 2 томах. «Космос. Микромир»: видеопрезентация (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Книга знаний «Космос. Непустая пустота»: видеопрезентация (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
  • Видео! Монтировка Sky-Watcher EQ5 SynScan GOTO со стальной треногой: распаковка монтировки (канал «Небо – не предел», Youtube.ru)
  • Видео! Монтировка Sky-Watcher EQ5 SynScan GOTO со стальной треногой: сборка и настройка монтировки (канал «Небо – не предел», Youtube.ru)
  • Видео! Подробный обзор телескопа Sky-Watcher BK MAK90EQ1 (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
  • Видео! Подробный обзор телескопа Levenhuk Strike 50 NG (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
  • Видео! Телескоп Sky-Watcher Dob 76/300 Heritage: видеообзор настольного телескопа (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
  • Видео! Подробный обзор любительского телескопа Levenhuk Skyline 90х900 EQ (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
  • Видео! Подробный обзор детского телескопа Levenhuk Фиксики Файер (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)

Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:

Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами?

Звезды и другие космические объекты, которые человек способен видеть невооруженным глазом в ночное время, — это небесные тела, имеющие гигантские размеры. Их невозможно оценить с земли, они кажутся миниатюрными точками, но на самом деле, их свечение настолько яркое, что преодолевает огромное расстояние до поверхности планеты.

Звезды имеют преимущественно форму неправильного шара, неровные края, а состоят из газа. Внутри них происходит непрекращающаяся термоядерная реакция. Из-за постоянно протекающих процессов газовое содержимое накаляется, возникает свечение. На самом деле, излучение — это относительно ровный и непрерывный поток. Иллюзию мерцания можно увидеть, находясь только на поверхности Земли.

Проходя через атмосферу, лучи преодолевают огромное расстояние, барьер между космосом и планетой. Эта дистанция характеризуется неоднородным составом, все слои имеют разную температуру и показатели плотности, что способствует многократному преломлению света. Благодаря таким физическим процессам, человек может наблюдать такой необычный оптический эффект, как звездное мерцание.

Однако если наблюдать за небесными телами с другого ракурса, например, с поверхности Луны, некоторых других планет или с борта космического корабля, то можно увидеть, что звезды не моргают. Это объясняется полным отсутствием атмосферы, свечение космических тел становится непрерывным и ровным.

Атмосфера разнородна не только по плотности, она еще и постоянно движется:

  • слои постоянно перемешиваются и перемещаются;
  • происходят завихрения воздушных масс.

Движение атмосферного состава способствует рассеиванию и разложению свечения на спектры, при этом преломляя их. Физики объясняют это, как работу кривой линзы с изменяющимся углом. Другими словами, человек смотрит на звезды сквозь огромную призму.

Наиболее ярко и разными цветами переливаются те небесные тела, которые расположены не слишком высоко над горизонтом. Самой яркой звездой, привлекающей к себе внимание практически в любое время года, является Сириус. А согласно народным приметам, летом сильное мерцание указывает на приближающееся резкое изменение погоды из-за сильного циклона.

Необычайно красивое свечение мешает ученым проводить астрономические наблюдения, однако именно это явление позволяет небу выглядеть таким близким и живым.

Зависимость оттенка мерцания от температуры

Прежде всего, стоит отметить, что каждая из звезд имеет собственный цвет. Этот параметр зависит от температурных показателей и интенсивности происходящей внутри термоядерной реакции. Чем больше градус, тем ближе оттенок небесного тела к голубоватому или белому. Именно они являются самыми горячими, превосходя даже солнечную поверхность. Желтые и красные звезды холоднее.

Пронаблюдать смену цветов при нагревании можно на примере накаливания металлической поверхности. По мере нагрева окраска исходного материала будет меняться от ярко-красного до ослепительно белого при самой высокой температуре. В зависимости от того, какой свет испускают небесные тела, астрономы определяют их приблизительный возраст:

  • в момент взрыва на звезде наблюдается максимальная температура и яркое бело-голубое сияние;
  • по мере уменьшения интенсивности происходящих реакций цвет становится желтоватым;
  • в конце «жизненного цикла» звезда приобретает красный оттенок.

Так, Солнце, имеющее ярко-оранжевое свечение, на сегодняшний день можно отнести к «средневозрастной категории». Именно такой теорией ученые объясняют, почему звезды мерцают разными цветами.

Особенности излучения планет

Следует иметь в виду, что не все космические объекты, заметные на ночном небосводе, имеют способность загадочно мерцать и сверкать. Планеты не излучают свет, их можно отличить по внешнему виду даже издалека: они имеют форму не точек, а горящего диска с четко очерченными, ровными краями. Это звезды, которые миллионы лет назад погасли и в составе которых уже нет газа.

Сами по себе планеты не светятся, а только являются поверхностью для отражения лучей расположенного рядом небесного тела. В известной человеку системе таковым является Солнце.

Еще один признак, по которому планеты можно отличить невооруженным глазом, — их перемещение на фоне звездного неба. С Земли без профессиональных приборов хорошо видны Юпитер и Венера с желтоватым свечением, иногда появляется Марс с характерным красным диском. Другие погасшие космические гиганты можно наблюдать только при помощи астрономической техники.

К счастью, любоваться красотой небосвода, зная, почему мигают звезды, и как их отличить от планет, можно без приборов. Безоблачной ночью в местах, где нет ярких городских огней, это удивительное явление восхищает и завораживает, успокаивает и заставляет мечтать.

Что за звезда мерцает разными цветами

Вы замечали, каким тихим и безмятежным кажется звездное небо? И стоит только на минуту остановиться и заглянуть в него, как наступает некое блаженное оцепенение.

Кажется, само мироздание вводит в этот необъяснимый транс, пытается сказать важное, напомнить, что вы с ним единое целое. И звезды мерцают неспешно и ласково, как будто понимающе, по-родственному, подмигивают. Приглашают в путешествие по Вселенной.

Из-за чего свет звезд становится мерцающим?

Звезды – небесные тела гигантских размеров. От Земли они находятся на расстоянии многих световых лет. Вот почему мы видим их маленькими точечками. Состоят они из газа, имеют форму шаров с неровными краями.

Внутри звезды происходит термоядерная реакция, которая накаляет газовый состав небесного тела, поэтому оно светится. Излучение настолько сильное, что лучи преодолевают громадные космические дистанции, и мы можем его видеть.

На самом деле свет звезды относительно ровный и постоянный. Иллюзия мерцания присутствует только здесь, на Земле. Лучи света проходят через атмосферу, она создает своеобразный барьер между нами и космосом.

Сама атмосфера неоднородная, ее слои разной температуры, и, соответственно, разной плотности. Они по-разному преломляют свет. Мы же это видим как мерцание звезд. Это просто красивый оптический эффект.

Если, например, разглядывать звезды с космического корабля, с Луны или другой планеты, где нет атмосферы, их свечение будет ровным и непрерывным. Все серьезные научные обсерватории стараются устанавливать как можно выше в горах. Там атмосферные слои менее плотные и мигание меньше отвлекает от наблюдений.

Почему они светятся разными цветами?

Кто любит наблюдать за ночным небом, не раз замечал, что оно не просто мерцает, но еще и создает своеобразную «цветомузыку». С Земли мы видим мигание разными цветами: синим, красным, белым, желтоватым. Иногда случается, что одна и та же звезда рядом стоящим людям может «подмигивать» различными оттенками.

Эта красота достигается совпадением нескольких факторов.

Зависимость цвета звезды от ее температуры и возраста

Во-первых, сами звезды имеют различный цвет. Он зависит от интенсивности, температуры термоядерной реакции. Чем выше градус – тем ближе окрас небесного тела к белому или голубому.

Самые холодные звезды – красные. Вы можете пронаблюдать это действо смены цветов, если станете нагревать металл. В зависимости от степени накаливания он будет менять окраску от красного до белого в точке самой высокой температуры.

По температуре и цвету этих небесных светил астрономы научились определять их возраст. Век звезды конечен. Он начинается со взрыва (в этот период звезда имеет самую высокую температуру) и белое или голубое свечение.

При постепенном снижении интенсивности реакций, цвет меняется и светит сначала желтоватыми, а затем – красными оттенками в конце своего цикла. Цвет главного источника земной жизни, нашей звезды – Солнца, сейчас светло-желтый. То есть она – «дама» среднего возраста, в самом расцвете сил.

«Кривая линза» атмосферы

Во-вторых, наша атмосфера не только разнородна по плотности, но и подвижна. В ней происходят постоянные движения, перемещения слоев и различные завихрения масс воздуха. Поэтому она устраивает нам не только перебои-мигания лучей света.

Ее движущийся состав еще и рассеивает, раскладывает свечение на спектры и преломляет их. Это похоже на работу кривой линзы, причем угол кривизны в ней постоянно меняется. Получается, что мы рассматриваем разноцветные звезды на небе через большую, постоянно движущуюся «линзу».

Почему планеты не мерцают?

Но не все небесные светила загадочно мерцают нам из космоса, некоторые дают равномерное, постоянное свечение. Это планеты. Звезды мигают, а планеты нет.

Их легко отличить еще и по форме. Планеты мы видим не как точку, а как светящиеся диски, у них четкие ровные края. Считается, что планеты – это погасшие звезды и состав их не газообразный, а плотный, поэтому их контуры и не размыты, как у звезд.

Откуда тогда свет? Планеты сами не светятся, они лишь отражают лучи находящегося рядом звездного светила. В нашей системе – это Солнце. Кроме того, они расположены намного ближе к поверхности Земли. По этим двум причинам атмосферная «линза» «показывает» их нам крупнее и без мерцания.

Какие планеты видны с Земли без телескопа?

Самые заметные планеты, которые можно увидеть без специальных приборов – Венера и Юпитер. Венера – самая яркая, очень хорошо видна на заре и вечером, Юпитер – немного бледнее. Обе они желтые.

Время от времени можно обнаружить на небе и Марс – небольшой, светящийся красным диск. Остальные погасшие звезды Солнечной системы можно увидеть только с помощью мощной техники.

Зато, чтобы любоваться далекими, но горящими звездами, достаточно просто безоблачной погоды. Особенно красиво и заметно их мерцание в морозные ночи или после дождя.

Видео: в чем причины звездного мерцания?

Довольно часто звезды на небе заметно мерцают — вспыхивают, дрожат, быстро меняют яркость. Хотя мерцание звезд мешает проведению качественных астрономических наблюдений, благодаря этому явлению ночное небо кажется живым и близким.

Особенно заметно мерцание звезд в ветреные и морозные ночи, а летом сильное мерцание указывает на приближение сильного циклона. Зимой нередко звезды вдобавок переливаются разными цветами, подобно драгоценным камням на свету. Это относится прежде всего к звездам, находящимся невысоко над горизонтом. Так, ярчайшая звезда ночного неба, Сириус, мерцает и переливается разными цветами почти всегда, привлекая к себе повышенное внимание.

Даже самые красивые фотографии ночного неба не могут передать мерцание звезд. Фото: Руслан Мерзляков

В чем причина подобных явлений?

Мерцание и переливание звезд разными цветами — это не свойства, присущие самим звездам, а явления, порождаемые земной атмосферой. Воздушная оболочка нашей планеты неспокойна: массы воздуха находятся в постоянном движении — поднимаются и опускаются, сдвигаются в разные стороны. Кроме того, они имеют разную температуру и плотность в зависимости от высоты над поверхностью Земли, атмосферных течений и еще множества факторов. Как результат, в атмосфере образуются воздушные линзы и призмы, преломляющие и отклоняющие проходящий через них свет далеких небесных светил.

Но ведь это всего лишь воздух, можете возразить вы. Как он может играть роль призмы или линзы?

Свету все равно, что перед ним — твердый материал, воздух или жидкость. Свет неизбежно преломляется на границе двух сред, имеющих разную плотность. Чем больше разница в плотности, тем заметнее преломляется свет. Классические примеры — призма или стакан с водой. Ложка, стоящая в стакане, кажется надломленной из-за преломления света на границе воздуха и воды.

Так как воздушные массы в атмосфере имеют разную плотность в зависимости от высоты, течений, образующихся то тут то там ячеек Хэдли и других факторов, то они сами по себе способны играть роль таких призм и линз, пусть и довольно слабых. Когда свет звезды проходит через линзу, он приходит к нам усиленным, когда отклоняется — приходит ослабленным. Это быстрое колебание света мы и называем мерцанием.

Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами. Источник: Natskies Observatory

Что касается переливания звезд разными цветами, то и здесь причиной является циркуляция воздуха в атмосфере. На примере обычной призмы видно, что свет разной длины волны искривляется по-разному. То же происходит и со светом звезды, когда он проходит сквозь воздушные призмы. Но до нас доходит то один цвет, то другой, то третий. Если фотографировать такую дрожащую и мерцающую разными цветами звезду очень короткими экспозициями, то на фотографиях мы увидим буквально всю палитру цветов!

Звезды мерцают гораздо сильнее у горизонта, чем в зените, поскольку их свет проходит через большую толщу воздуха. Рисунок: Bob King / Большая Вселенная

Нам осталось лишь объяснить, почему звезды, расположенные низко над горизонтом, мерцают и переливаются разными цветами гораздо сильнее, чем звезды вблизи зенита. Объяснение на удивление просто: прежде чем дойти до наших глаз, свет от низко расположенных звезд проходит через бо́льшую толщу атмосферы! Соответственно, и искажается он гораздо сильнее.

А в космосе звезды тоже дрожат и мерцают? Конечно, нет! Летая по орбите вокруг Земли за пределами плотных слоев атмосферы, космонавты наблюдают ровный и спокойный свет звезд.

Сириус в ночном небе

В это время года в северном полушарии можно увидеть созвездие Орион, рядом с которым расположена ярчайшая звезда ночного неба — Сириус.

Отыскать Сириус на небе очень просто: он находится ниже и левее от созвездия Орион, которое похоже на песочные часы. Сириус является одной из самых близких к Земле звезд, поскольку он расположен 8,5 световых лет от нас. При этом у Сириуса есть компаньон, а это значит, что он является двойной звездой (его компаньона зовут Сириус-Б). Если Вы посмотрите на Сириус невооруженным глазом, то вскоре заметите как он мерцает разными цветами. Но почему?

Вообще, мерцают все звезды, не только Сириус. Их свет долго путешествует, прежде чем достигнет земной атмосферы, которая состоит из азота, кислорода и других газов. Атмосфера Земли, как известно, циркулирует, таким образом ветер и потоки воздуха искажают свет звезд, который проходит через них. Это приводит к тому, что свет слегка искажается, и нам кажется, что звезды мерцают. В качестве примера, вспомните, как раскаленный асфальт на дороге или земля в пустыне искажает объекты на горизонте.

Итак, мерцание Сириуса — это иллюзия, фокус Вселенной. Однако Вы можете спросить: почему мерцание заметнее именно у Сириуса? Во-первых, он является очень яркой звездой, что усиливает эффект мерцания от атмосферы. Во-вторых, он находится очень низко в атмосфере северного полушария. Тем самым, мы смотрим на него сквозь очень плотную часть атмосферы, которая содержит много различных частиц и пыли. Кстати, именно они являются причиной красочного восхода и заката.

Эта оптическая иллюзия — огромная проблема для астрономов и некоторых больших телескопов, поэтому они используют специальное оборудование, чтобы снизить влияние атмосферы.

Звёзды — какого они цвета?

Звёзды бывают голубые, белые, жёлтые, оранжевые и красные. А вот синих, зелёных и фиолетовых не бывает — так утверждают астрофизики. Отчасти это верно, но природа удивительна, и благодаря особенностям зрения, земной атмосфере и космическому газу мы можем обнаружить множество небесных цветов, которых в космосе быть не должно.

Почему так происходит?

Казалось бы, почему мы не можем увидеть зелёные звезды, несмотря на то, что максимум излучения лежит в жёлто-зелёной области? Дело в том, что зрение определяет цвет не по максимуму, а как сумму красной, жёлто-зелёной и синей составляющей излучения звезды. Например, широкополосный спектр солнечного излучения воспринимается как почти белый цвет. Более холодные звёзды имеют максимум, смещённый в красную область, соответственно приобретают красный оттенок, а более горячие звезды — голубой. Зелёных звёзд не бывает, поскольку звёзды с максимумом в жёлто-зелёной области воспринимаются белыми: распределение энергии в их спектре подобно солнечному, что и вызывает реакцию зрительных рецепторов и спектрального прибора, аналогичную белому свету. Но всё это верно, когда между звездой и наблюдателем находится вакуум. Но, во-первых, основные наблюдения проводятся с Земли, окружённой атмосферой, которая искажает восприятие цвета. Во-вторых, вокруг звёзд есть плотные облака космического газа. Хороший пример здесь планетарные туманности — при наблюдении в телескоп и на фотографиях без обработки эти объекты выглядят зелёными именно из-за газовой оболочки вокруг звезды.

Зелёные звёзды

В созвездии Весов расположена единственная звезда, имеющая зелёный оттенок, которую можно увидеть без специальных приборов. Её название — Зубен эль Шемали, или «Северная клешня Скорпиона». Почему так? Дело в том, что у средневековых арабских астрономов не было созвездия Весы, и эту область неба они изображали как продолжение клешни Скорпиона. Немецкий астроном Иоганн Байер (1572-1625) в 1603 году обозначил её греческой буквой бета и внёс в созвездие Весов, поэтому ныне она известна как бета Весов (по-латыни — Beta Librae).
О её зелёном цвете писал ещё древнегреческий учёный Эратосфен (276-194 до н.э.), чуть позднее её как изумрудную звезду описал Клавдий Птолемей (ок. 100-170). Подтверждают их описание и многие астрономы, наблюдавшие звезду в телескоп. Но что же делает её цвет зелёным? Всё дело в том, что бело-голубой гигант, превышающий наше Солнце в пять раз, вращается с огромной скоростью вокруг своей оси, полный период равен шести часам. Для сравнения: период вращения Солнца составляет чуть больше 600 часов. Из-за столь быстрого вращения, со звезды идёт выброс космического газа, который и формирует вокруг неё облако, окрашивающее её в изумрудный цвет. Между прочим, если верить Эратосфену, в его времена звезда была значительно ярче. И если астрономы смогли объяснить, почему она выглядит зелёной, то отчего она потеряла в блеске — точного ответа пока нет.
Для наблюдения других зелёных звёзд уже понадобится телескоп. Дело в том, что эти звезды находятся в двойных системах. Яркий компонент этих пар имеет жёлтый цвет, а более слабый при сравнении с ярким из-за особенностей зрения кажется зеленоватым, хотя по классификации является такой же жёлтой звездой. Эту особенность заметил ещё советский астроном Пётр Куликовский (1910-2003), он составил таблицу цветов в системах компонентов двойных звёзд, выделив три подобные системы: гамма Дельфина, эпсилон Волопаса и гамма Андромеды. Правда, цвет последней некоторые наблюдатели описывают как голубой. Возможно, такая разница в определении цвета зависит и от земной атмосферы, и от особенностей зрения наблюдателя.

Фиолетовые звёзды

Фиолетовый цвет звёзд имеет ту же природу, что и зелёный: это или газовая оболочка вокруг светила, или оптический эффект в системе двойной звезды. Правда, в отличие от зелёных, которых сейчас известно около десятка, фиолетовых звёзд мы знаем всего две.
Первая из них носит собственное имя — Плейона. Находится она в звёздном скоплении Плеяды. Впервые её фиолетовый цвет заметил в середине прошлого века американский астроном российского происхождения Отто Людвигович Струве (1897-1963), когда посмотрел на неё в один из крупнейших телескопов тех лет (диаметр его зеркала составлял два метра). Кстати, ныне этот телескоп, установленный в обсерватории Макдоналда (штат Техас, США), носит имя Отто Струве. Именно Струве и дал другое название Плейоне — Фиолетовая звезда. Она, как и бета Весов, является бело-голубым гигантом с очень высокой скоростью вращения: полный оборот она совершает за 11,8 часа. И так же извергает облака газа, только это газ имеет не зелёный, а фиолетовый цвет.
Вторая имеет романтическое имя Сердце Карла II. Находится она в созвездии Гончих Псов. Древние греки называли её Хара (в созвездии — две гончие собаки Астерион и Хара, ведомые Волопасом), а древние римляне — Астерион. Немецкий астроном Иоганн Байер отметил её греческой буквой альфа на своих картах как самую яркую звезду созвездия Гончих Псов. Однако в конце XVII века английский учёный Чарлз Скарборо (1615-1693) на картах звёздного неба в созвездии Гончих Псов изобразил казнённого Оливером Кромвелем в 1649 году короля Карла I, желая угодить старшему сыну убитого, вернувшемуся на английский престол Карлу II. Поскольку казнь короля вызвала большое негодование у монархов других стран, то новое созвездие прижилось на большинстве европейских карт звёздного неба. Правда, астрономы запутались в английских Карлах, и в итоге звезда, которая была отмечена как Сердце Карла I, стала называться Сердце Карла II. И, несмотря на, то что созвездие в честь казнённого короля было упразднено в 1922 году, звезда сохранила своё название в научно-популярной литературе и среди любителей астрономии. Она является двойной: яркий компонент имеет жёлтый цвет, а вот более слабый при наблюдении в телескоп — фиолетовый, вызванный визуальным восприятием в сравнении с ярким компонентом.

Гранатовые звёзды

Советский астроном и популяризатор науки Феликс Зигель (1920-1988) в своей книге «Сокровища звёздного неба» писал: «На полпути между альфа и дельта Цефея, недалеко от прямой, соединяющей эти звезды, есть уникальная звезда, обозначенная греческой буквой мю. Её необыкновенный тёмно-красный цвет обратил на себя внимание ещё Вильяма Гершеля (1738-1822), который назвал мю Цефея «гранатовой» звездой. Как прозрачная капелька крови, сияет в глубине небес это красное солнце — самая красная из всех ярких, доступных невооруженному глазу звёзд. Цвет мю Цефея особенно хорошо заметен, если в бинокль сначала посмотреть на белую звезду альфа Цефея, а затем сразу на «гранатовую» звезду. И здесь не обман зрения, не какие-то психофизиологические эффекты — нет, на самом деле это одна из самых холодных звёзд, температура поверхности которой вряд ли превышает 2300 K° (около 2000 градусов по Цельсию, что почти в 2,5 раза холоднее нашего Солнца, — прим. авт.).
Звёзды красного цвета известны человечеству с незапамятных времён. Среди них и «глаз Тельца» Альдебаран, и «противник Марса» Антарес из созвездия Скорпиона, и сверхгигант Бетельгейзе, взрыва которого так ждут астрономы. Но их красный цвет больше похож на цвет зрелой клубники, а цвет мю Цефея не зря сравнивают со спелым гранатом.
Впоследствии астрономы обнаружили множество подобных звёзд, правда, их цвет виден только в телескопы. Среди них стоит выделить CW Льва, которую астрономы называют самой изученной звездой подобного типа, Y Гончих Псов, считающаяся самой яркой звездой, состоящей из углерода. Эта звезда, по современным оценкам, находится на последней стадии своей жизни и через миллион-другой лет, сбросив углеродную оболочку, станет обычным белым карликом. И если сейчас её можно легко найти в обычный бинокль, то после этого она будет так слаба, что при нынешней технике её можно будет найти только в крупнейшие телескопы мира! А звезда V Овна считается одной из самых холодных в нашей галактике, температура её поверхности «всего» 1000 градусов.

Малиновая звезда

В 1845 году английский астроном Джон Хайнд (1823-1895) открыл в созвездии Зайца переменную звезду. В пике блеска её можно увидеть даже невооружённым глазом, а при наблюдении в телескоп в Омикрон Лебедя — яркая и легкодоступная для наблюдения в бинокль тройная звезда это время хорошо заметен малиновый оттенок. Впоследствии её так и назвали — Малиновая звезда Хайнда. Она, как и гранатовые, имеет невысокую по меркам звёзд температуру (около 2300 градусов Цельсия), а малиновый оттенок ей придаёт выбрасываемый углерод, который не пропускает синюю линию спектра.
Увидеть малиновый цвет звезды не так просто: пика блеска она достигает примерно каждые 424 дня, оставаясь там в течение 10-15 дней. Однако в это время звезда может находиться на небесной сфере вблизи Солнца, либо пик блеска может прийтись на ночи вблизи полнолуния, когда яркий свет нашего спутника создаёт помеху для наблюдения цвета. Да и погода может преподнести неприятный сюрприз, закрыв небо облаками.
Существует у этой звезды и загадка. Примерно раз в сорок лет она меняет величину блеска в сто раз. Во время пика блеска в этот период она видна только в крупные инструменты, а в минимуме блеска доступна только инструментам, оборудованным специальными приборами для регистрации слабых звёзд. Последний раз такое понижение яркости наблюдалось в 90-х годах XX века, а следующий раз, по прогнозам, произойдёт в 30-е годы нашего столетия. Причины этих изменений до сих пор неизвестны.

Синяя звезда

Если малиновый цвет звезды Хайнда связан с температурой её поверхности, то природа синего цвета у единственной подобной звезды объясняется особенностями зрения, как и в случае с двойными парами, в которых есть зелёные звезды. Находится синяя звезда в тройной системе под названием Омикрон 1 Лебедя. Чтобы увидеть все звезды системы, достаточно бинокля. Главная, самая яркая, звезда оранжевого цвета, а рядом расположены два спутника: один имеет чистый голубой цвет, как топаз или лазурит, а второй выглядит более тёмным, в связи с чем и кажется нам синим, как огранённый сапфир.

Журнал: Тайны 20-го века №37, сентябрь 2019 года
Рубрика: Тайны космоса
Автор: Юрий Соломонов

академия вампиров фильм 2 сезон

когда выйдет пираты карибского 6

выход новой части пиратов карибского моря

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector