Сделайте выводы указав как отличить планеты от звезд при наблюдении

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 18.09.2024

Отличить простым глазом неподвижную звезду от планеты очень легко: планеты сияют спокойным светом, звёды же мерцают. А яркие звёзды невысоко над горизонтом ещё и переливаются разными цветами. Особенно сильно и красочно звёзды мерцают в морозные ночи и в ветренную погоду, а также после дождя, когда небо быстро очистилось от туч.

Мерцание - это не свойство, присущее самим звёздам. Если мы взглянем на звезды в открытом космосе, где нет атмосферы, мы не заметим мерцания звёзд: они сияют там спокойным, постоянным светом. Причина мерцания - земная атмосфера, через которую лучи звёзд должны пройти, прежде чем достигнуть глаза. Приблизительно то же происходит, когда в жаркие дни почва сильно нагрета Солнцем. Звёздному свету в этом случае приходится пронизывать не однородную среду, а газовые слои различной температуры, различной плотности, а значит, и различной преломляемости.

Лучи света претерпевают многочисленные отклонения от прямого пути, то сосредотачиваясь, то рассеиваясь. Отсюда - частые изменения яркости звезды. А так как преломление сопровождается цветорассеянием, то наряду с колебаниями яркости наблюдаются и изменения окраски.

Почему же планеты, в отличие от звёзд, не мерцают, а светят ровно, спокойно? Планеты гораздо ближе к нам, чем звёды. Поэтому они представляются глазу не точкой, а светящимся кружочком, диском, хотя и столь малых угловых размеров, что вследствие их слепящей яркости эти угловые размеры почти неощутимы.

Каждая отдельная точка такого кружка мерцает, но перемены яркости и цвета отдельных точек совершаются независимо одна от другой, в разные моменты времени, а потому восполняют друг друга; ослабление яркости одной точки совпадает с усилением яркости другой, так что общая сила света планеты остаётся неизменной. Отсюда - спокойный, немерцающий блеск планет.

То есть планеты представляются нам немерцающими потому, что мерцают сразу во многих точках, но в разные моменты времени.

Можно ли невооруженным взглядом отличить планету от звезды? Конечно можно, ведь первые астрономы не имели телескопов, но видели различия между планетой и звездой. Отличить планету от звезды можно по внешним признакам, достаточно внимательно к ней присмотреться.

Планеты, как правило, ярче, и в отличие от звезд они не мерцают, разве что в случаях, когда находятся близко к горизонту. Однако по этим двум признакам нельзя с точностью утверждать планета перед нами или звезда. Единственный верный способ узнать, что перед нами – понаблюдать за объектом в течение нескольких дней. Дело в том, что звезды неподвижны относительно друг друга. Если вы понаблюдаете за ночным небом, то увидите, что звезды появляются в фиксированных позициях по отношению друг к другу. Они будут подниматься на несколько минут раньше каждый раз, но в остальном ничего не изменится. Вот почему окружающие нас звезды часто называют небесной сферой. Планеты же наоборот, двигаются по очень сложным траекториям относительно звезд, иногда даже могут менять свое направление на противоположное. Поэтому их легко отличить от звезд, если понаблюдать за ними несколько ночей.

Тому, кто не разбирается в астрономии, может показаться, что на звездном небе царит хаос. Между тем ученые давно навели порядок: определили разницу между планетами и звездами, объединили все видимые звезды в созвездия.

Звезды мерцают, а планеты сияют

Еще древние заметили, что на небе есть объекты, непохожие на другие. Пять светящихся точек движутся среди звезд и отличаются от них ровным светом. Это пять видимых невооруженным глазом планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Они находятся к нам гораздо ближе, чем звезды, поэтому мы видим их как диски, а не как мерцающие точки.

Мы видим звезды лучистыми не потому, что они на самом деле такие, а из-за строения нашего глаза. Хрусталик имеет неоднородную волокнистую структуру и преломляет свет в виде лучей

Планеты можно наблюдать на небе не только ночью, но и днем. В телескоп — всегда, но бывают дни, когда они видны без оптических приборов. Чаще всего при дневном свете можно увидеть самую яркую из планет Солнечной системы, Венеру. Парадоксально, что Венеру удобнее наблюдать на улицах мегаполисов, а не на открытой местности. Все дело в том, что высотные здания заслоняют Солнце, и его лучи не слепят глаза.

Однажды Наполеон I устроил торжественный парад. Он надеялся, что к нему будут прикованы взоры всех горожан, — но в этот день на небе в полдень сияла великолепная Венера, поэтому все смотрели вверх, а не на блистательного императора

Почему же звезды постоянно мерцают, а планеты сияют ровным светом? Мерцание, дрожание, изменение цвета, вспышки — все эти явления происходят из-за того, что мощный свет далеких звезд проходит через земную атмосферу. Она состоит из разных слоев, которые отличаются плотностью, температурой и коэффициентом преломления: лучи света много раз меняют свое направление, из-за этого мы и наблюдаем мерцание звезд.

Самая яркая звезда нашего неба — Сириус. Лучше всего наблюдать его в зимнее время, тогда он виден во всей красе и яркости

Планеты Солнечной системы не так сильно удалены от Земли по сравнению со звездами, они — наши ближайшие соседи. На самом деле, они тоже мерцают, но мерцание это происходит не в одной точке, как у далеких звезд, свет которых доходит до нас в виде пучка, а по всей поверхности. В итоге мы воспринимаем свечение планет как ровное.

Звезды обладают таким мощным свечением, преодолевающим огромные расстояния, потому что в них постоянно происходят термоядерные реакции. Планеты — это твердые тела, они не излучают свет самостоятельно, а только отражают тот, что исходит от звезды, вокруг которой они вращаются.

Созвездия — участки звездного неба

Чтобы как-то ориентироваться на звездном небе, люди еще в глубокой древности разделили его на отдельные созвездия. У разных народов созвездия отличались — не только по названиям, но и по форме. Дело в том, что это разделение неба очень условно: на самом деле, звезды, объединенные в созвездия, никак друг с другом не связаны — какие-то находятся ближе к нам, какие-то очень далеко. Созвездия в привычном для нас виде можно наблюдать только с Земли. Если мы посмотрим на небо с любой другой планеты, картина будет совсем другой.

В наше время, чтобы не возникало путаницы, астрономы утвердили общую для всех стран карту созвездий. Каждая из видимых с Земли звезд входит в одно из 88 созвездий. Границы созвездий четко расчерчены, поэтому разногласий по поводу того, к какому созвездию отнести ту или иную звезду, не возникает. Самое крупное созвездие — это Гидра, самое маленькое — Южный Крест.

Со времен Древней Греции астрономы стали называть звезды в созвездии буквами греческого алфавита. Самой яркой звезде в созвездии присваивалось имя альфа (первая буква алфавита), второй по яркости — бета, и т. д. Но в наше время эти названия не всегда соответствуют уровню яркости. Во-первых, границы созвездий в некоторых случаях изменились, и звезда, которая была в одном созвездии, оказалась в другом. Во-вторых, раньше наблюдения велись невооруженным глазом или с помощью примитивных приборов, и поэтому яркость определялась не очень точно.

В том сочетании звезд, которое мы сейчас называем Большой Медведицей, древние китайцы видели Царскую колесницу, египтяне — Гиппопотама, римляне — Семь волов, галлы — Кабана, а арабы — Гроб с плакальщиками

В недрах звезды происходят масштабные термоядерные реакции, в результате которых выделяется тепловая и световая энергия. В планетах таких реакций не происходит, следовательно, это тело не может излучать свет, оно способно лишь отражать свечение, излучаемое ближайшим светилом.

Звезда — это раскалённый газовый шар, который излучает свет в результате непрерывной термоядерной реакции

Главное отличие

Температурные условия

Благодаря тем же термоядерным реакциям звёзды имеют высокую температуру как в недрах, так и на поверхности. Отрицательных температур на светиле быть не может.

На планете температурный режим более разнообразен. Некоторые подобные объекты отличаются экстремальными условиями. Например, на одной стороне Меркурия температура поверхности достигает +400 градусов (хотя это значение весьма велико, всё же оно не может сравниться с температурой звезды), другая сторона покрыта вечными льдами.

Планета — это холодное шарообразное небесное тело, вращающееся вокруг звезды

Необходимое уточнение

Размеры

Известно, что даже самая маленькая звезда — из тех, что изучены на данный момент — по своим размерам значительно превосходит даже самую массивную планету. Это можно заметить на примере объектов Солнечной системы: самая большая планета здесь — Юпитер (газовый гигант), но его размеры несопоставимы с габаритами нашего светила, которое превосходит его почти в тысячу раз.

Солнечная система состоит из четырёх землеподобных планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и четырёх планет-гигантов (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), Плутон сейчас относится к карликам

Луна – самый крупный объект ночного неба. Она загадочна своим обликом, который меняет каждые двадцать восемь суток, начиная показываться одним бочком в виде узенького серпика, который называют месяцем.

Постепенно разрастаясь, месяц становится круглой полной луной, светящейся мягким светом. Многим кажется, что из-за тёмных пятен на лунной поверхности Луна напоминает человеческое лицо. Затем луна начинает убывать, превращаясь в тоненький серпообразный ломтик, но повернутый рожками в другую сторону.

Химический состав

Основными элементами звёзд являются водород и гелий, химический состав планет более разнообразен. В зависимости от группы, к которой принадлежит планета (земной тип, газовый или ледяной гигант), она содержит в себе различные более тяжёлые элементы, например, аммиак, железо, метан.

При помощи спектрального анализа можно определить, из каких химических элементов состоят атмосфера и поверхность планеты

В чем отличие между звездой и планетой: сравнение

Эти два тела могут выглядеть одинаково, но, согласно науке, существуют огромные различия между звездами и планетами. И с этими отличиями необходимо разобраться.

Планеты не разбросаны по галактике, а сосредоточены в одной системе

Вокруг размера звезды есть две версии: они или слишком большие, или слишком малы. Опровергнем первый вариант. Существуют, например, некоторые черные дыры, которые по размерам не уступают звездам. Хотя отсутствие силы тяжести на звездах часто способствует их превращению в черные дыры.
Также существует заблуждение, что звезды маленькие. Например, с Земли Солнце выглядит и представляется людьми намного меньше даже нас с вами. Однако это просто связано с относительно большим расстоянием между Землей и Солнцем. Повторимся, что размеры звезд доходят до колоссальных размеров. Например, ее средний радиус может доходить до 1 млн. км, а иногда и больше. Планета меньше любой звезды. Солнце примерно в миллион раз тяжелее и в тысячу раз больше Земли. Фактически, Солнце составляет около 99,8% всей массы нашей Солнечной системы.
Но иногда разница в размерах между этими астрономическими телами незначительная. Юпитер – наибольшая планета Солнечной системы, а по размерам приближается к наименьшим звездам.

В планете не происходит никаких реакций ядерного синтеза. У них нет атомных реакций, и они не выделяют собственного излучения. Людям кажется, что планеты подсвечиваются изнутри. Но это видно, когда они отражают звездный свет.

Звезда излучает свет, планета же на это не способна

Важной характеристикой звезд является то, что они мерцают. Это происходит, когда свет звезды падает на Землю и он проходит через земную атмосферу. В результате атмосферной рефракции они мерцают.
Однако иногда, если наблюдать звезды непосредственно над головой, можно не увидеть мерцание. Поскольку свет проходит через меньшее расстояние атмосферы по сравнению с тем, когда их видно над горизонтом. Плюс ко всему, свет, отраженный от них, проходит прямо через земную атмосферу без каких-либо изгибов. Поэтому мерцания не очень видно. Планета же не может мерцать, поскольку и никакого света не отражает. На ней могут проходить различные реакции, что создадут подобный эффект, но никак не мерцание.

Планеты могут быть небольшими скалистыми телами, в основном земные и карликовые планеты. Они также могут быть большими и состоять из газов и льда, явное подтверждение — газовые и ледяные гиганты.

Зато звезда не может похвастаться атмосферой, которая есть на планете

Звезды образуются, когда облако газа рушится под действием силы тяжести. Это облако должно находится в туманности или другой области межзвездного пространства. Планеты, в свою очередь, появляются, когда материал на диске вокруг уже существующей звезды начинает конденсироваться вокруг горных пород или ледников.

Важно: Самое главное отличие между планетой и звездой — это наличие или отсутствие атмосферы. Даже планета без жизни имеет свою атмосферу и определенную силу тяжести. На звездах также есть сила тяжести, но она имеет смертельные показатели в 200 раз больше наших земных представлений. А вот атмосферы быть не может. Ни на одной звезде!

Насчет количества звезд в Солнечной системе, то она одна – звезда по имени Солнце. В галактике существуют миллионы звезд. Что касается количества планет, то в Солнечной системе их всего 8. Есть под вопросом еще новая планета, но она пока не получила официального подтверждения и оформления. Но сколько их существует в других звездных системах, не даст ответ ни один современный ученый.

Подвижность

Звезда занимает строго определённое положение в своей системе, она считается неподвижной, за исключением двойных систем, которые могут вращаться друг вокруг друга. Планеты же обладают большей динамикой, они неизменно двигаются по своей орбите, расположенной вокруг светила.

Орбиты планет имеют форму эллипса

Звёзды и планеты имеют массу отличий, но всё же они являются неразрывными элементами одной системы, благодаря которой появилась жизнь.

Есть ли или какие возможные сходства между звездой и планетой?

Без сомнений, такие астрономические объекты, как звезды и планеты, не особо похожи между собой. Поэтому отличий между ними значительно больше, чем сходств. Но общие характеристики все же присутствуют.

Самая яркая схожая черта между планетой и звездой — это наличие спутников

Сравнение

Конечно, присутствие разумной жизни очень сильно выделяет Землю на фоне других планет. Однако существуют и другие признаки различия. Мы выделим пять основных:

Наша планета имеет жидкую оболочку. Ни одна из планет или их спутников не может похвастаться этим. Как было отмечено выше, больший процент поверхности планеты – именно вода.
Несмотря на то, что атмосферу можно обнаружить не только на Земле, наша планета является единственной, где содержится столь огромное количество кислорода.
Еще одно отличие – это наличие уникального спутника. Дело в том, что Луна имеет огромные размеры, если сравнивать спутник непосредственно с планетой. Такого соотношения никто не имеет больше, включая планеты Земной группы.
Планета Земля сильно отличается и по внешнему виду, если наблюдать из Космоса. Особенно отчетливо видны участки Мирового океана – такого голубого цвета не имеет ни одна планета.
У Земли уникальные физические свойства, которые подходят для существования именно белковой формы жизни.

Гори, гори, моя звезда!

А когда израсходуется весь водород, что будет с Землей? Человечеству не стоит беспокоиться о планете. Солнце находится в середине своего звездного жизненного цикла. По мере выгорания водорода интенсивность излучения будет постепенно нарастать, но минимум миллиард лет комфортного существования людям обеспечен. Описание апокалиптических картин последующего расширения светила не является целью данной статьи.

Наблюдая ежедневный восход Солнца, давайте будем наслаждаться его светом и теплом, ценить жизнь, любить и беречь друг друга.

Одна из многих. Основные параметры

Так что такое Солнце в современном представлении? Это единственная звезда, расположенная в центре нашей планетной системы и составляющая 99,86% от ее суммарной массы. Среднее расстояние от Земли до Солнца — 149450 тыс. км. Диаметр светила более чем в 100 раз превышает диаметр нашей планеты и составляет 1390,6 тыс. км (больше орбиты Луны). Среднее значение плотности Солнца лишь немного превосходит плотность воды и равно 1,41 г/см3. Сила тяжести в 28 раз превышает земную.

На водород приходится 73% всей массы звезды, 25% — на гелий. Содержание остальных элементов — около 2%.

Спектральные характеристики Солнца идентифицируют наше светило как звезду класса G2V (в популярной литературе эту группу называют желтыми или оранжевыми карликами).

Источник энергии Солнца

Современная гелиосейсмология определяет возраст нашего светила в 4,6 млрд лет. Какие источники столь продолжительного существования скрывают огненные недра? Что такое Солнце как источник энергии?

И только с открытием атомного распада и синтеза американский астрофизик Х. Бете предположил, что Солнце — это природный термоядерный реактор. Суть процесса сводится к образованию ядра гелия из четырех ядер водорода (протонов) с выделением энергии (Нобелевская премия по физике, 1967 год).

Как устроены звезды?

По мнению ученых, внутреннюю структуру Солнца, по мере удаления от центра, можно условно разделить на четыре области:

Ядро — основная область генерации излучаемой энергии. Распространяется почти на треть радиуса раскаленного газового шара (0-0,3R). Здесь плотность газа огромна — 150 г/см3. Температура составляет около 15×106 ˚К, давление — 2×108 Па.
Зона лучистого переноса энергии (0.3-0.7R). Вся сгенерированная энергия передается во внешние слои посредством лучистого теплообмена (повторяющимися процессами поглощения, отражения, испускания, переноса энергии). При этом температура постепенно понижается (до 2×106 К˚), а длина волны излучения увеличивается. Время, затраченное на проход этой зоны, у кванта электромагнитного излучения, фотона, занимает до 170 тыс. лет.
Зона конвекции. Простирается до поверхности. Передача энергии осуществляется путем перемешивания газов. Снижение температуры происходит более интенсивно и к поверхности достигает 5800˚К.

Астрономические расчеты

Научные работники отличаются повышенной любознательностью. Прекрасно зная, чем звезды отличаются от планет, они, тем не менее, полюбопытствовали, что произойдет, когда массивность планеты превзойдет, например, размеры Солнца. Оказалось, что такое повышение размеров планеты приведет к резкому возрастанию давления в ядре космического тела; далее температура достигнет миллиона (или нескольких) градусов; начнутся ядерные и термоядерные реакции – и вместо планеты мы получим новорожденную звезду.

Читайте также: