Земля и небо
Страница 26 из 28
Земля и небо
Звезды в телескоп кажутся бесконечно маленькими яркими точками на темно-синем небе.
Телескоп не увеличивает звезду, не показывает ее нам кружком или диском, как планету. Он только как бы придвигает ее к нам, но она все-таки остается слишком далекой от нас, чтобы мы могли рассмотреть ее поперечник. Так как телескоп «придвигает» звезды, то становятся видны и такие, которые не различишь простым глазом. Телескоп увеличивает не размер звезд, а количество звезд, которые можно видеть, их яркость.
Звезды бывают различного цвета: Сириус — белый, Капелла — желтая, Арктур — оранжевый, Альдебаран — красный. Здесь приведены названия нескольких звезд, названия эти очень древние. Но понятно, что собственные имена имеют немногие звезды — самые яркие звезды неба.
Еще с древних пор люди заметили, что некоторые яркие звезды, расположенные недалеко одна от другой, образуют различные фигуры. Эти фигуры из звезд люди исстари назвали созвездиями. О названиях некоторых наиболее известных созвездий северного неба говорилось в главе «Страны света».
Астрономы называют созвездия теми именами, которые им дали древние греки. Однако в позднейшие времена астрономы отыскали на небе еще много созвездий и тоже дали им названия, но не сказочные, а самые простые. На небе появились Часы, Микроскоп и даже Насос и Циркуль!
Сейчас на небе насчитывается восемьдесят восемь созвездий. Зачем нужны астрономам созвездия?
Вид главных созвездий северного неба.
Астрономы прекрасно понимают, что каждое созвездие — лишь видимая на небе группа ярких звезд. В этой книге уже говорилось, что звезды названы неподвижными неправильно. Они движутся с большой скоростью, но очень далеки от нас; люди могут заметить только через сотни и тысячи лет, что та или иная звезда переместилась с одного места на другое. Созвездия меняют свою форму постоянно, но незаметно.
Созвездиям даны названия по той же причине, по какой люди называют улицы и площади своих городов и селений.
По созвездиям очень удобно указывать «адрес» звезды. Уже было сказано, что собственные имена имеют лишь немногие звезды. А остальные звезды принято называть так.
Положим, в каком-то созвездии имеется несколько ярких и много более слабых звезд. Более яркие звезды астрономы называют буквами греческого алфавита: α Центавра (читается альфа Центавра),β Геркулеса (бета Геркулеса). А слабым звездам дают порядковые номера: 61-я Лебедя.
Главные созвездия необходимо знать моряку, путешественнику, летчику, разведчику, геологу, и не только им.
Главные) созвездия помогают находить правильный путь в незнакомой местности ночью. Быть может, и тебе придется прокладывать свой путь по звездам.
В картине неба замечательно одно обстоятельство, о котором мы обычно совсем не думаем.
Мы видим эту картину не такой, какая она на самом деле. Каждая звезда — солнце, и она сообщает о себе своим светом. Но свет распространяется не мгновенно, а со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Для нас, людей Земли, эта скорость кажется огромной, но ведь мы знаем, что даже от ближайшей звезды свет идет к нам больше четырех лет. А есть звезды, свет от которых добегает через тысячи и миллионы лет.
Мы видим каждую звезду не такой, какая она есть, а какой была в прошлом. Так письмо, дошедшее до нас через неделю после его написания, сообщает только о событиях, происшедших неделю назад.
Представим себе невозможное: сразу погасли все звезды неба. Что же, небо сразу станет пустым и темным? Вовсе нет.
Только через четыре года погаснет первая звездочка — Проксима; она погаснет для астрономов с их телескопами, а простым глазом ее и так не видно. Остальные звезды будут сиять по-прежнему, через три-четыре года исчезнут с небосвода еще две-три незначительные звездочки… Через девять лет после катастрофы погаснет блестящий Сириус, но от этого почти не изменится картина неба. Пройдут столетия и тысячи лет, а звездное небо по-прежнему будет величаво развертываться над Землей, и лишь через многие миллионы лет для земного наблюдателя-астронома небо лишилось бы всех своих звезд.
Возьмем другой случай. Астроном увидел, как где-то на небе неожиданно вспыхнула звезда (а такие случаи бывают). Когда она загорелась? Сегодня? Нет, сто или тысячу лет назад, и только сегодня ее лучи донесли до нас весть об этом событии во Вселенной. А звезду, которая загорелась в тот день, когда ты читаешь эти строки, ученые увидят лишь много веков или тысячелетий спустя, когда дойдет до них космическая «светограмма».
Посылаемые звездой видимые световые, невидимые рентгеновские, ультрафиолетовые лучи и радиоволны, а также космические лучи, состоящие из атомных ядер с очень высокой энергией, — вот единственные вестники далеких миров. Много ли они нам сообщают? Только то, что где-то в мировом пространстве существует звезда, пославшая их? Нет. Люди придумали остроумнейшие приборы, улавливающие все лучи, идущие от звезд, и по ним они узнают, как далека от нас звезда, куда она движется и с какой скоростью, из каких веществ состоит, как велика ее энергия. Иногда ученые узнают также и возраст звезды, ее объем и массу и даже (но это пока в немногих случаях) вращается ли звезда вокруг своей оси и есть ли около нее планеты.
А специальные устройства, называемые радиотелескопами, позволяют узнать о существовании невидимых небесных тел, которые не испускают световых лучей, а посылают только мощные радиоволны.
Чудесного развития достигла астрономия! И если бы в былое время старинным астрономам сказали, как много их потомки узнают о звездах, они, возможно, решили бы: — Это фантазия!
Но то, что казалось людям невозможным вчера, сегодня становится возможным. Человеческий разум все глубже проникает в тайны Вселенной.
Великаны и карлики в мире звезд
Звезда существует миллиарды лет. Люди появились на Земле миллион лет назад. Первым сведениям по астрономии — пять-шесть тысяч лет. Научная астрономия возникла всего 400–500 лет назад, а самые точные способы исследования родились, что называется, на наших глазах.
Можно ли при таких условиях изучить жизнь звезды? Узнать, как звезда загорается, сколько времени живет, когда гаснет?
Конечно, человек не может проследить жизнь одной звезды от начала до конца, от рождения до гибели. Но в одно и то же время во Вселенной существует множество звезд самого различного возраста — от молодых, недавно появившихся, и до старых, умирающих.
Изучая эти звезды, можно узнать историю звезды, подобно тому как можно в несколько дней изучить историю столетнего дуба, рассматривая маленькие дубки, только что пробившиеся из-под земли, дубы постарше, дубы зрелого возраста, дубы-великаны, кончающие жить.
И как же разнообразны звезды Вселенной! Есть небесные светила, величина которых поражает воображение человека.
Вот Антарес в созвездии Скорпиона. Его поперечник 450 миллионов километров — это в 320 раз больше поперечника Солнца. Из Антареса можно выкроить 33 миллиона шаров такого объема, как наше Солнце. Каким же скромным кажется наше Солнце, это могучее светило, источник всякой жизни на Земле, в сравнении с гигантом Антаресом!
Но Антарес — далеко не самая большая звезда во Вселенной. Есть звезды, которые намного больше Антареса.
Диаметр звезды Бетельгейзе 650 миллионов километров. По объему он втрое больше Антареса.
А вот еще исполин звезда из созвездия Цефея. Ее диаметр в тысячу раз больше солнечного, ее объем в миллиард раз превышает объем Солнца! Окажись эта чудовищная звезда на месте нашего Солнца, она поглотила бы не только Меркурий, Венеру, Землю, Марс, но и пояс астероидов, и величайшую планету Солнечной системы Юпитер. Все это огромное пространство, которое трудно охватить воображением, было бы заполнено раскаленным, бушующим газом.
Но хотя красные сверхгиганты превышают наше Солнце по объему в миллионы и миллиарды раз, по массе они больше его только в десятки и сотни раз. Это значит, что они состоят из крайне разреженных газов, их плотность в сотни тысяч раз меньше плотности Солнца.
На другом полюсе плотности стоят звезды, так называемые «белые карлики». История их открытия и исследования весьма интересна.
У блестящего Сириуса есть спутник — слабая звездочка. Этот спутник делает один оборот вокруг главной звезды за 50 лет. Астрономы сумели вычислить массу главной звезды и спутника. Масса главной звезды оказалась в 2,5 раза больше массы нашего Солнца, а масса спутника почти равнялась ей. Но Сириус — самая яркая звезда неба, а спутник светит в 4000 раз слабее его. Чем же объяснить, что их массы почти равны? Быть может, спутник уже остыл? Нет, его поверхность ярче поверхности Солнца, а света он дает в 300 раз меньше. И оказалось, что звезда очень мала, по объему всего лишь раз в тридцать больше Земли. Необыкновенное явление — маленькая звездочка с огромной массой! Какова же ее плотность? Астрономы сами себе не поверили: получилось, что вещество звезды в 7000 раз плотнее вещества Земли и в 2000 раз плотнее золота, а золото один из самых тяжелых металлов.
Ученые стали в тупик перед этой загадкой природы. Но вскоре оказалось, что спутник Сириуса не единственный «белый карлик» во Вселенной, Таких «белых карликов» сейчас открыто много, Некоторые из них еще плотнее, чем спутник Сириуса. У некоторых звезд этого класса плотность в 12 000 раз больше плотности золота.
И это далеко не предел. В 1935 году в созвездии Кассиопеи найдена звезда, которая по величине не больше Марса, а по массе втрое превышает Солнце! У этой звезды вещество почти в два миллиона раз плотнее золота! Кубический сантиметр такого вещества весил бы на Земле больше 35 тонн. Но на самой звезде тот же маленький кубик вещества весит больше миллиарда тонн, так как на ней сила тяжести в тридцать миллионов раз больше, чем на Земле. Человек, попавший на подобную звезду, весил бы там больше двух миллионов тонн! На Земле столько весят десятки линкоров, крейсеров, миноносцев — огромный военный флот большой страны.
А недавно открыта звезда, получившая обозначение: LP 768–500. Она в 30 раз плотнее звезды, описанной выше. Один кубический сантиметр ее вещества весил бы на Земле тысячу тонн!
Откуда могло взяться такое чудовищно плотное вещество? Ученые разгадали загадку. Но чтобы разъяснить ее, придется немного поговорить о строении вещества.
Тебе, конечно, известно, что все в природе состоит из атомов. Раньше атом считали мельчайшей крупинкой вещества, которую раздробить на части уже невозможно. Но потом оказалось, что устройство атома очень сложное. Он несколько напоминает Солнечную систему, только в бесконечно уменьшенном виде: в центре маленькое, но чрезвычайно плотное ядро. А вокруг ядра вращаются более легкие частицы вещества — электроны. Расстояния электронов от центрального ядра очень велики по сравнению с размерами ядра и электронов. Можно сказать, что в атоме так же много пустоты, как и в Солнечной системе.
Что будет, если оторвать от ядер электроны и составить вещество из одних ядер?
Покажу это на простом примере. Тебе известны головки одуванчика, где вокруг плотного шарика сидят десятки пушинок на тонких длинных ножках. Представь себе, что большой ящик из тонкой фанеры наполнен одуванчиками, и они уложены так аккуратно, что не сбита ни одна пушинка. Сколько весит ящик? Очень мало.
А теперь представим другое. Все пушинки с ножками оторвали и наполнили ящик одними центральными шариками. Сколько он стал весить? В сотни, а может быть, в тысячи раз больше.
Вот так же обстоит дело с «белыми карликами». Под действием огромной температуры и колоссального давления атомы лишились своих электронов, остались лишь центральные ядрышки. Они спрессовались вместе, и получилось вещество такой плотности, которую еще не могут получить ученые Земли в лабораториях.
Природа неистощима в своем разнообразии.