 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
168
ядро его атома включает 92 протона и около 140 нейтронов, а вокруг него обращаются 92 электрона.
Элементы, имеющие в ядре более 92 протонов и полученные искусственным путем (например,
нептуний и плутоний), неустойчивы (радиоактивны) и довольно быстро распадаются. Поэтому они не
были найдены на Земле в естественном виде.
При спектроскопическом исследовании астрономических объектов во всей доступной нам
Вселенной обнаруживаются одни и те же элементы *. Однако относительная распространенность
элементов, присущих Земле, не характерна для других частей Вселенной. Так, около 90% всех атомов
во Вселенной — атомы водорода; остальные — главным образом атомы гелия. Более тяжелые атомы,
которые обычны для нашей планеты Земля, составляют во Вселенной лишь ничтожно малую часть.
Ясно, что Земля сформировалась в особенных условиях, не характерных для среднестатистического
распространения элементов во Вселенной, что вначале во Вселенной не было сложных атомов, но
впоследствии образовался какой-то способ синтеза сложных элементов из более легких и простых.
Когда и как образовалась такая «фабрика» химических элементов — одна из центральных проблем
современного естествознания, лежащая на «стыке» астрономии, химии и физики.
* Гелий был открыт на Солнце (об этом говорит его название), причем ранее, чем на Земле.
11.4. Звезды
11.4.1. Звезда - газовый шар
Звезды — далекие солнца. Звезды — это огромные раскаленные солнца, но столь удаленные от нас
по сравнению с планетами Солнечной системы, что, хотя они сияют в миллионы раз ярче, их cвет
кажется нам относительно тусклым.
При взгляде на ясное ночное небо вспоминаются строки М.В. Ломоносова:
Открылась бездна, звезд полна,
Звездам числа нет, бездне — дна.
В ночном небе невооруженным газом можно видеть около 6000 звезд. С уменьшением блеска звезд
число их растет, и даже простой их счет становится затруднительным. «Поштучно» сосчитаны и
занесены в астрономические каталоги все звезды ярче 11-й звездной величины. Их около миллиона. А
всего нашему наблюдению доступно около двух миллиардов звезд. Общее количество звезд во
Вселенной оценивается в 10
22
.
Различны размеры звезд, их строение, химический состав, масса, температура, светимость и др.
Самые большие звезды (сверхгиганты) превосходят размер Солнца в десятки и сотни раз. Звезды-
карлики имеют размеры Земли и меньше. Предельная масса звезд равна примерно 60 солнечным
массам.
Весьма различны и расстояния до звезд. Свет звезд некоторых далеких звездных систем идет до нас
сотни миллионов световых лет. Самой близкой к нам звездой можно считать звезду первой величины
?- Центавра, не видимую с территории России. Она отстоит от Земли на расстоянии 4 световых лет.
Курьерский поезд, идя без остановок со скоростью 100 км/ч, добрался бы до нее через 40 миллионов
лет!
В звездах сосредоточена основная масса (98—99%) видимого вещества в известной нам части
Вселенной. Звезды — мощные источники энергии. В частности, жизнь на Земле обязана своим
существованием энергии излучения Солнца. Вещество звезд представляет собой плазму, т.е.
находится в ином состоянии, чем вещество в привычных для нас земных условиях. (Плазма — это
четвертое (наряду с твердым, жидким, газообразным) состояние вещества, представляющее собой
ионизированный газ, в котором положительные (ионы) и отрицательные заряды (электроны) в среднем
нейтрализуют друг друга.) Поэтому, строго говоря, звезда — это не просто газовый шар, а плазменный
шар. На поздних стадиях развития звезды звездное вещество переходит в состояние вырожденного
газа (в котором квантово-механическое влияние частиц друг на друга существенным образом
сказывается на его физических свойствах — давлении, теплоемкости и др.), а иногда и нейтронного
вещества (пульсары — нейтронные звезды, барстеры — источники рентгеновского излучения и др.).
Звезды в космическом пространстве распределены неравномерно. Они образуют звездные системы:
кратные звезды (двойные, тройные и т.д.); звездные скопления (от нескольких десятков звезд до
миллионов); галактики — грандиозные звездные системы (наша Галактика, например, содержит около
150—200 млрд звезд).