سخونة النجوم مشرقة. لماذا تتألق النجوم؟ النجوم الحمراء هي نجوم حمراء

النجوم لا تعكس الضوء، كما تفعل الكواكب وأقمارها، بل تبعثه. وبشكل متساوٍ ومستمر. ومن المحتمل أن يكون الوميض المرئي على الأرض ناتجًا عن وجود جسيمات دقيقة مختلفة في الفضاء، والتي عند التقاطها في شعاع الضوء، تقاطعه.

ألمع النجم من وجهة نظر أبناء الأرض

نعلم من المدرسة أن الشمس نجم. من كوكبنا، وفقا لمعايير الكون، فهو أقل قليلا من المتوسط ​​\u200b\u200bمن حيث الحجم والسطوع. هناك عدد كبير من النجوم أكبر من الشمس، ولكن عددها أقل بكثير.

التدرج النجمي

يقسم الأجرام السماويةبدأ الحجم حتى مع علماء الفلك اليونانيين القدماء. ويقصدون بمفهوم "العظمة"، آنذاك والآن، سطوع وهج النجم، وليس حجمه المادي.

وتختلف النجوم أيضًا في مدة إشعاعها. بناءً على طيف الموجات، وهو بالفعل متنوع، يمكن أن يخبرنا عنه علماء الفلك التركيب الكيميائيالجسم ودرجة الحرارة وحتى المسافة.

يجادل العلماء

ويستمر الجدل حول سؤال "لماذا تتألق النجوم" منذ عقود. الرأي بالإجماعما زال لا. ومن الصعب حتى على علماء الفيزياء النووية أن يصدقوا أن التفاعلات التي تحدث في جسم نجمي يمكن أن تطلق مثل هذه الكمية الهائلة من الطاقة دون توقف.

لقد شغلت مشكلة ما يمر عبر النجوم العلماء لفترة طويلة جدًا. لقد حاول علماء الفلك والفيزيائيون والكيميائيون معرفة الأسباب التي تؤدي إلى انفجار الطاقة الحرارية، التي يصاحبها إشعاع ساطع.

يعتقد الكيميائيون أن الضوء القادم من نجم بعيد هو نتيجة تفاعل طارد للحرارة. وينتهي بإطلاق كمية كبيرة من الحرارة. يقول الفيزيائيون أنه من المستحيل أن يمر النجم عبره التفاعلات الكيميائية. إذ لا أحد منهم قادر على الاستمرار بلا توقف لمليارات السنين.

أصبحت الإجابة على سؤال "لماذا تتألق النجوم" أقرب قليلاً بعد اكتشاف مندليف لجدول العناصر. الآن بدأ النظر إلى التفاعلات الكيميائية بطريقة جديدة تمامًا. ونتيجة للتجارب، تم الحصول على عناصر مشعة جديدة، وأصبحت نظرية التحلل الإشعاعي هي النسخة الأولى في الجدل الذي لا نهاية له حول وهج النجوم.

الفرضية الحديثة

ضوء نجم بعيد لم يسمح للعالم السويدي سفانتي أرهينيوس "بالنوم". في بداية القرن الماضي، قام بتحويل فكرة الإشعاع الحراري بواسطة النجوم، حيث قام بتطوير المفهوم وهو عبارة عن ما يلي. المصدر الرئيسي للطاقة في جسم النجم هو ذرات الهيدروجين، التي تشارك باستمرار في التفاعلات الكيميائية مع بعضها البعض، لتشكل الهيليوم، وهو أثقل بكثير من سابقه. تحدث عمليات التحول بسبب ضغط الغاز كثافة عاليةودرجة الحرارة الجامحة لفهمنا (15.000.000 درجة مئوية).

وقد نالت هذه الفرضية إعجاب العديد من العلماء. وكان الاستنتاج واضحا: النجوم في سماء الليل تتوهج بسبب حدوث تفاعل اندماجي في الداخل والطاقة المنطلقة خلال هذه العملية أكثر من كافية. كما أصبح من الواضح أن مزيج الهيدروجين يمكن أن يستمر دون توقف لمليارات السنين على التوالي.

فلماذا تتألق النجوم؟ يتم نقل الطاقة المنطلقة في القلب إلى الخارج قذيفة الغازويحدث الإشعاع المرئي لنا. اليوم، يكاد يكون العلماء على يقين من أن "طريق" الحزمة من القلب إلى القشرة يستغرق أكثر من مائة ألف عام. يستغرق شعاع النجم أيضًا وقتًا طويلاً للوصول إلى الأرض. إذا وصل إشعاع الشمس إلى الأرض في ثماني دقائق، والنجوم الأكثر سطوعًا - بروكسيما سنتوري - في خمس سنوات تقريبًا، فإن ضوء الباقي يمكن أن ينتقل لعشرات ومئات السنين.

واحد آخر "لماذا"

لماذا تبعث النجوم الضوء أصبح واضحًا الآن. لماذا هو الخفقان؟ التوهج القادم من النجم هو في الواقع متساوي. ويرجع ذلك إلى الجاذبية التي تسحب الغاز الذي يطرده النجم إلى الخلف. وميض النجم هو نوع من الخطأ. ترى العين البشرية النجم من خلال عدة طبقات من الهواء الموجود فيه حركة مستمرة. يبدو أن شعاع النجم الذي يمر عبر هذه الطبقات يومض.

وبما أن الغلاف الجوي يتحرك باستمرار، فإن التيارات الهوائية الساخنة والباردة، التي تمر تحت بعضها البعض، تشكل اضطرابًا. وهذا يؤدي إلى الانحناء شعاع ضوء. يتغير أيضا. والسبب هو التركيز غير المتساوي للشعاع الذي يصل إلينا. نمط النجم نفسه يتغير. وتحدث هذه الظاهرة بسبب هبوب الرياح التي تمر عبر الغلاف الجوي، على سبيل المثال.

نجوم متعددة الألوان

وفي الطقس الصافي، تسعد سماء الليل العين بألوانها الزاهية. يمتلك Arcturus أيضًا لونًا برتقاليًا غنيًا، لكن Antares وBetelgeuse يتميزان باللون الأحمر الناعم. سيريوس وفيجا لونهما أبيض حليبي مع مسحة زرقاء - Regulus وSpica. العمالقة المشهورون - Alpha Centauri وCapella - لونهم أصفر كثير العصير.

لماذا تتألق النجوم بشكل مختلف؟ يعتمد لون النجم على درجة حرارته الداخلية. "الأكثر برودة" هي الحمراء. على سطحها هناك فقط 4000 درجة مئوية. مع تسخين السطح حتى 30000 درجة مئوية - تعتبر الأكثر سخونة.

يقول رواد الفضاء أن النجوم في الواقع تتألق بشكل متساوٍ وساطع، ولا تغمز إلا لأبناء الأرض...

"لقد جئت إلى هذا العالم

لرؤية الشمس والأفق الأزرق.

لقد جئت إلى هذا العالم

لرؤية الشمس ومرتفعات الجبال."

لا يمكن لكوكبنا وسكان الأرض أن يوجدوا بدون الكرة الشمسية الدافئة المألوفة. يشعر الإنسان بالحزن في الطقس الغائم، ولكن عندما تتلألأ الشمس بمرح في السماء، فإن النجم الناري يغرس الأمل والثقة في أن كل شيء سيكون على ما يرام. لماذا الشمس صفراء؟ هل فكرت في هذا؟

ما هي الشمس

النجم الشمسي عبارة عن كرة ساخنة من الغاز، شخصية محورية النظام الشمسي. مركز مجموعة من الكواكب، وهي أجرام سماوية تتكون من عناصر ثقيلة. يتم ضغط الهيدروجين الموجود في الشمس تحت تأثير الجاذبية. يحدث تفاعل نووي حراري بشكل مستمر داخل النجم، مما يؤدي إلى تكوين الهيليوم من الهيدروجين.

نشأ النجم الشمسي بعد سلسلة من انفجارات المستعر الأعظم قبل خمسة مليارات سنة. بفضل موقعه المثالي بالنسبة للشمس، بدأت الحياة على الكوكب الثالث. هذه هي الأرض.

يتسرب الهيليوم ويشع عبر الغلاف الضوئي (الطبقة السطحية الرقيقة للنجم) إلى داخل فضاء. النجم لديه جو الحدود – الهالة الشمسيةالاندماج مع الوسط بين النجوم. لا نرى الإكليل لأن الغاز مخلخل جدًا. ويصبح مرئيا أثناء الكسوف.

النجم الرئيسي للنظام الشمسي لديه دورة النشاط الحادية عشرة. خلال هذه الفترة، يزداد/يتناقص عدد البقع الشمسية (المناطق المظلمة من الغلاف الضوئي)، والتوهجات (التوهج المبهر للكروموسفير)، والنتوءات (سحب الهيدروجين المتكثفة في الإكليل).

الكروموسفير هو الطبقة الحدودية بين الغلاف الضوئي والهالة. يراه الرجل كسوف الشمسعلى شكل حافة حمراء زاهية. كتلة النجم تتناقص تدريجيا. يفقد النجم بعضًا من وزنه لأنه يحول الهيدروجين إلى هيليوم (توليف الطاقة).

الدفء الذي يسعد الناس هو الكتلة النجمية المفقودة ( أشعة الشمس). ويفقد الوزن أيضًا بسبب الرياح الشمسية، التي تدفع بانتظام الإلكترونات والبروتونات من النجم إلى الفضاء.

لماذا الجسم السماوي أصفر؟

ليس كل شخص قادر على شرح سبب الظل الدافئ اللطيف للنجم الشمسي. ل التفسير العلميهناك حاجة إلى معرفة بنية الأجرام السماوية وخصائصها الغلاف الجوي للأرض، قدرات العين البشرية. ويرد تفسير سبب أصفرار الشمس من وجهين.

الوهم الجميل

في الواقع، لون نجم الشمس أبيض. لكن عيون الإنسان تظهر بعناد الظل باللون الأصفر. هذا هو إدراك اللون لموجات الضوء عند البشر. عندما تمر أشعة الشمس عبر الغلاف الجوي للأرض، فإنها تفقد بعضًا منها طيف الضوءولكن يتم الحفاظ على الطول الموجي.

لقد صممت الطبيعة العين البشرية بطريقة ماكرة. نحن ندرك ثلاثة ألوان فقط: الأزرق والأحمر والأخضر.

وحيد الإشعاع الطيفيطويلة، والبعض الآخر أقصر. تتبدد الموجات القصيرة الطيف بمعدل أسرع، ويدركها الناس بحساسية أكبر. أقصر طيف الألوان يتكون من موجات زرقاء. ولذلك، تبدو السماء وكأنها ظل نبيل من اللون الأزرق.

أشعة الشمس البيضاء أطول. عندما يخترقون الغلاف الجوي ويندمجون مع الطيف الأزرق، يتبين ذلك أصفرالذي نراه. كلما كان ظل السماء أكثر ثقبًا، ظهر النجم أكثر إشراقًا وأصفرًا. يرجى ملاحظة أن هذا التأثير البصري يكون ملحوظًا بعد المطر في الطقس الصافي.

وفي الشتاء، عندما تكون السماء قاتمة وكئيبة، تخفت الشمس وينظر إليها الناس على أنها دائرة بيضاء.

علم الفلك يتحدث

ما هو لون الشمس من وجهة نظر علماء الفلك؟ النجم الدافئ هو "قزم أصفر". هذا هو نوع النجم الذي يحدد الحجم. بالمقارنة مع النجوم الأخرى في المجرة، النجم الشمسيصغيرة الحجم، ومدى إشعاع لونها أصفر.

ويعتمد لون إشعاع النجم على حجمه وبعده عن الأرض وخصائص التفاعلات الكيميائية التي تحدث بداخله.

النجم الشاب لديه توهج مشرق وطويل نبضات خفيفةتردد معين. تتمتع هذه النجوم "الوليدة" بتوهج أبيض وأزرق متلألئ ( النجوم الشبابأبيض). تتمتع سيدتنا المشمسة في منتصف العمر بأشعة ذات ترددات مختلفة وينظر إليها الناس على أنها صفراء.

لعلماء الفلك لون مشمسمهم. وباستخدام أداة مطيافية خاصة، يدرس العلماء النجوم الأخرى عن طريق رسم الخرائط الطيفية. تحديد التركيب (معدن أو هيليوم مع بقاء الهيدروجين في الفضاء بعد ذلك). .الانفجار العظيم). فهم درجة حرارة سطح النجوم.

• النجوم الحمراء الرائعة (Gliese، Arcturus، Cepheus، منكب الجوزاء).
• الساخنة (ريجل، زيتا أوريون، ألفا الزرافة، تاو الكلبية الكبرى) توهج لون مزرق لطيف.

وخارج الغلاف الجوي تظهر الشمس كنجمة بيضاء. يتنوع لون الجمال السماوي الساحر بشكل مدهش. من الأبيض والأزرق إلى الأحمر القرمزي. كلما كان النجم أكثر سخونة، كلما كان الطول الموجي أطول.

اللون الأزرق له أطوال موجية طيفية أقصر مقارنة باللون الأحمر. ولذلك فإن النجوم الحارة تنبعث بقوة أكبر في النطاق الأزرق وتظهر باللون الأزرق، بينما تخترق النجوم الباردة الطيف الأحمر بقوة أكبر، فنراها باللون الأحمر.

حقيقة مثيرة للاهتمام. تم شرح سبب كون الشمس صفراء في عام 1871. ابتكر الفيزيائي الإنجليزي جون رايلي نظرية التشتت الجزيئي لشعاع الضوء. القانون الذي يفسر شدة الضوء المنتشر في الهواء سمي باسمه - قانون رايلي.

شرح للأطفال

عقول الأطفال فضولية وفضولية. الشاب "لماذا" يطرح آلاف الأسئلة. في بعض الأحيان يضيع الكبار عند اختيار الإجابة حتى يتمكن الطفل من فهمها بشكل أكثر وضوحًا. كيفية تفسير ما هو واضح رجل صغير(لماذا تشرق الشمس ولماذا صفراء ولماذا السماء زرقاء)؟ كيف تختار الكلمات حتى لا تخيفك العبارات الغامضة بل تشجع الباحث الصغير على الدراسة والتعلم؟ عند الشرح، خذ بعين الاعتبار عمر الطفل.

نشرح للأطفال.أخبر الأطفال الصغار عن أطياف الألوان، موجات الضوءإنه باكر جدا. ابتكر قصة خيالية رائعة لإرضاء فضول طفلك.

"كان هناك ساحر واحد من القصص الخيالية في العالم. كان يحب الرسم ويرتدي الدهانات السحرية طوال الوقت. كان يرسم كل صباح السماء باللون الأزرق والشمس باللون الأصفر، حتى يستمتع الناس بالدفء والفرح. الساحر لديه أخت جنية أكبر منه. تراقبه، وفي المساء، عندما يكون الأطفال متعبين، تغطي الجنية السماء والشمس ببطانية داكنة وتنثر النجوم حتى يحلم الأطفال بأحلام رائعة.

عندما يحزن الساحر تبكي ألوانه. ثم يطمس اللون الأزرق للسماء ويخفي الشمس. يصبح حزينا، ولكن ليس لفترة طويلة. تأتي الأخت الخيالية لمساعدة الساحر، وترسم قوس قزح متعدد الألوان وتلون الشمس مرة أخرى، مما يمنحه شعاعًا ذهبيًا. بعد كل شيء، السحرة لا يعرفون كيف يحزنون!"

أو هذه القصة: "في يوم من الأيام كانت هناك ألوان سحرية. لقد أحبوا المشي وكانوا يخرجون كل يوم. ذات يوم استيقظوا في الصباح وركضوا إلى الفناء - وكان كل شيء هناك رماديًا وباهتًا! قالت الدهانات: لا يهم، سنعيد الألوان! الألوان الزرقاء للسماء والبرك والنهر - دع الأطفال يرشون الماء!

ذهب اللون الأصفر لتزيين الشمس حتى تصبح دافئة ودافئة لكل من حولها. تم تزيين العشب والأشجار باللون الأخضر والحصى الأسود والأرض. ثم عملت الألوان معًا لتلوين الزهور - انظر كم هي ملونة! قامت الدهانات بعمل رائع، وتعبت، وذهبت إلى السرير. وظل كل شيء في الشارع مطليًا، فالألوان سحرية في نهاية المطاف!»

الأطفال الأكبر سنا.للأطفال الأكبر سنًا، يمكنك شرح سبب ظهور الشمس باللون الأصفر بلغة البالغين، ولكن بكلمات يسهل الوصول إليها:

"تذكر قوس قزح؟ يتكون من سبعة ألوان. ولكن في قوس قزح، الألوان تذهب بشكل منفصل، واحدا تلو الآخر. ضوء النجم الشمسي هو نفسه ضوء قوس قزح، لكن النجم اللامع يجمع بين ألوان مختلطة. الشمس بعيدة عنا وترسل الأشعة الشمسية نحو كوكبنا.

السماء لها جو، فهي مثل المنخل. ضوء الشمس"، والوصول إلى الأرض،" يتم رشها بألوان فردية (مثل قوس قزح). تمر الأشعة عبر "الغربال" السماوي بطرق مختلفة. إنها سريعة، لكن الألوان الأخرى كسولة جدًا لدرجة أنها لا تصل إلينا و"تعلق" في أجواء المصفاة. الأكثر ثباتًا والأقوى هي الأشعة الزرقاء والصفراء. ولهذا السبب الشمس صفراء والسماء زرقاء. هكذا نراهم."

توصل إلى إجاباتك الخاصة، واستخدم خيالك، وأيقظ رواة القصص بداخلك!

نجمة "متعددة الألوان".

إذا كنت من الأشخاص الملتزمين، فأنت تعلم أن الشمس تأتي بلون مختلف. ليس فقط أصفر أو أبيض. قبل أن يغادر أو يصعد إلى السماء، يضيء النجم الشمسي باللون البرتقالي أو الأرجواني أو المحمر.

لماذا كان الضوء أحمر عند غروب الشمس و ورديا عند الفجر؟ يدور كوكبنا حول محور، ويبتعد ويقترب من الشمس. عند المساء، وقت الصباحتحتل الأرض أبعد مسافة عن النجم الساخن.

من أجل الطيران إلى سطح الأرضتستغرق أشعة الشمس وقتًا أطول للسفر. على طول الطريق يتفرقون بشكل أسرع ويختلطون مع كمية كبيرةموجات اللون الأزرق. لذلك، في هذا الوقت تكون الشمس بلون مختلف.

لو النجم الساخنسوف يغلق سحابة سوداءالرماد أو الدخان (أثناء حريق قوي، ثوران بركاني) - سوف يأخذ النجم لونًا أرجوانيًا مخيفًا. كلما زاد الغبار في الهواء، أصبح لون النجم أكثر تشبعًا. تنقل جزيئات الغبار المجهرية موجات الضوء البنفسجي والأحمر فقط؛ فهي "تأخذ" وتمتص بقية الطيف.

ويحدث الشيء نفسه عندما ترتفع رطوبة الهواء. ينقل بخار الماء الموجات الطيفية الحمراء فقط. لذلك، خلال فترات الرطوبة العالية، قبل هطول أمطار غزيرة، يكتسب النجم الشمسي صبغة حمراء.

لا تنزعج عندما تظهر أمامنا الشمس الصفراء المعتادة بلون مختلف. هذه نكت بشرية الإدراك البصري، تأثير بصري. أي ظل للشمس يمكن تفسيره ولا يشكل أي تهديد للناس.

ملاحظات مثيرة للاهتمام!

النجوم هي الأشياء الرئيسية في الكون المرئية لنا. عالم الفضاءغير عادية ومتنوعة. موضوع النجوم العالمية لا ينضب. خلقت الشمس لتضيء في النهار، وخلقت النجوم لتنير طريق الإنسان الأرضي في الليل. في هذه المقالة سنتحدثحول كيفية تشكيل الضوء الذي نراه، المنبعث من الأجرام السماوية المذهلة.

أصل

يمكن رؤية ولادة النجم وانقراضه بصريًا في سماء الليل. لقد ظل علماء الفلك يراقبون هذه الظواهر لفترة طويلة وقد حققوا بالفعل العديد من الاكتشافات. يتم وصف كل منهم في خاص الأدب العلمي. النجوم عبارة عن كرات متوهجة من النار بشكل لا يصدق أحجام كبيرة. ولكن لماذا تتوهج وتومض وتلمع بألوان مختلفة؟

تولد هذه الأجرام السماوية من بيئة غبار غازي منتشرة ناتجة عن ضغط الجاذبيةفي طبقات أكثر كثافة، بالإضافة إلى تأثير جاذبيتها. يتكون الوسط البينجمي بشكل رئيسي من الغاز (الهيدروجين والهيليوم) مع غبار من الجزيئات المعدنية الصلبة. نجمنا الرئيسي هو نجم يسمى الشمس. وبدونها، تكون الحياة لجميع الأشياء على كوكبنا مستحيلة. ومن المثير للاهتمام أن العديد من النجوم أكبر بكثير من الشمس. لماذا لا نشعر بتأثيرها ويمكننا أن نعيش بهدوء بدونها؟

يقع مصدر الحرارة والضوء لدينا بالقرب من الأرض. لذلك، بالنسبة لنا، يمكننا أن نشعر بشكل كبير بالضوء والدفء. النجوم أكثر سخونة من الشمس وأكبر في الحجم، لكنها على مسافات كبيرة بحيث لا يمكننا ملاحظة ضوءها إلا في الليل فقط.

يبدو أنها مجرد نقاط وامضة في سماء الليل. لماذا لا نراهم في النهار؟ يشبه ضوء النجوم أشعة المصباح اليدوي، والتي بالكاد يمكنك رؤيتها أثناء النهار، ولكن في الليل لا يمكنك الاستغناء عنها - فهي تضيء الطريق جيدًا.

متى يكون ألمع ولماذا تتوهج النجوم في سماء الليل؟

أغسطس هو أفضل شهر لمشاهدة النجوم. في هذا الوقت من العام، تكون الأمسيات مظلمة والهواء صافيًا. يبدو الأمر كما لو أنه يمكنك الوصول إلى السماء بيدك. الأطفال الذين ينظرون إلى السماء يتساءلون دائمًا: "لماذا تتوهج النجوم وأين تسقط؟" الحقيقة هي أن الناس غالبًا ما يشاهدون النجوم في شهر أغسطس. هذا مشهد استثنائي يجذب أعيننا وأرواحنا. هناك اعتقاد بأنه عندما ترى شهابًا، عليك أن تتمنى أمنية ستتحقق بالتأكيد.

ومع ذلك، المثير للاهتمام هو أن الأمر لا يتعلق في الواقع بسقوط نجم، بل باحتراق نيزك. ومهما كان الأمر، فهذه الظاهرة جميلة جدًا! تمر الأوقات، وأجيال من الناس تحل محل بعضها البعض، ولكن السماء لا تزال هي نفسها - جميلة وغامضة. مثلنا تمامًا، نظر أسلافنا إلى الأمر، خمنوا مجموعات النجومشخصيات من شخصيات وأشياء أسطورية مختلفة، تتمنى وتحلم.

كيف يظهر الضوء؟

تبعث الأجسام الفضائية التي تسمى النجوم كميات كبيرة بشكل لا يصدق من الطاقة الحرارية. تكون انبعاثات الطاقة مصحوبة بإشعاع قوي للضوء، يصل جزء معين منه إلى كوكبنا، ولدينا الفرصة لمراقبته. وهذه إجابة مختصرة على السؤال: "لماذا تتلألأ النجوم في السماء، وهل جميع الأجرام السماوية تنتمي إليها؟" على سبيل المثال، القمر هو قمر تابع للأرض، والزهرة هو كوكب في النظام الشمسي. نحن لا نرى نورهم، ولكن فقط انعكاسه. النجوم أنفسهم هم المصدر الإشعاع الضوئيالناتجة عن إطلاق الطاقة.

بعض الأجرام السماوية لها ضوء أبيض، والبعض الآخر لها ضوء أزرق أو برتقالي. هناك أيضا تلك التي وميض ظلال مختلفة. ما علاقة هذا ولماذا تتوهج النجوم بألوان مختلفة؟ الحقيقة هي أنها كرات ضخمة تتكون من مادة ساخنة جدًا درجات حرارة عاليةغازات ومع تقلبات درجة الحرارة هذه، يكون للنجوم لمعان مختلف: الأكثر سخونة هو اللون الأزرق، يليه الأبيض، وحتى الأصفر الأكثر برودة، ثم البرتقالي والأحمر.

رمش

يتساءل الكثير من الناس: لماذا تتوهج النجوم في الليل ويومض ضوءها؟ أولا وقبل كل شيء، فإنها لا تومض. يبدو لنا فقط. الحقيقة انه ضوء النجميمر عبر سمك الغلاف الجوي للأرض. يتعرض لشعاع من الضوء يغطي هذه المسافات الطويلة عدد كبيرالانكسارات والتغيرات. بالنسبة لنا، تبدو هذه الانكسارات وكأنها ومضات.

النجم له خاصته دورة الحياة. على مراحل مختلفةهذه الدورة تتوهج بشكل مختلف. وعندما ينتهي عمره، يبدأ بالتحول تدريجيًا إلى قزم أحمر ويبرد. ينبض إشعاع النجم المحتضر. وهذا يخلق انطباعًا بالوميض (الوميض). خلال النهار، لا يختفي ضوء النجم في أي مكان، لكنه يطغى عليه شيء مشرق للغاية وقريب شروق الشمس. لذلك نراهم في الليل لعدم وجود أشعة الشمس.

في العصور القديمة، اعتقد الناس أن النجوم هي أرواح الناس، أو الكائنات الحية، أو المسامير التي تحمل السماء. لقد توصلوا إلى العديد من التفسيرات لسبب توهج النجوم في الليل والشمس لفترة طويلةيعتبر كائنًا مختلفًا تمامًا عن النجوم.

مشكلة التفاعلات الحراريةالتي تحدث في النجوم بشكل عام وعلى الشمس - أقرب نجم لنا - على وجه الخصوص، أثارت قلق العلماء لفترة طويلة في العديد من مجالات العلوم. حاول الفيزيائيون والكيميائيون وعلماء الفلك معرفة ما يؤدي إلى إطلاق الطاقة الحرارية المصاحبة إشعاع قوي.

يعتقد الكيميائيون أن التفاعلات الكيميائية الطاردة للحرارة تحدث في النجوم، مما يؤدي إلى إطلاق كميات كبيرة من الحرارة. ولم يتفق الفيزيائيون على ذلك في هذه الأجسام الفضائيةتحدث التفاعلات بين المواد، حيث لا يمكن لأي تفاعلات أن توفر هذا القدر من الضوء لمليارات السنين.

متى بدأ مندليف طاولته الشهيرة؟ عهد جديدوفي دراسة التفاعلات الكيميائية - تم العثور على عناصر مشعة وسرعان ما تم اكتشاف تفاعلات الاضمحلال الإشعاعي سبب رئيسيالإشعاع من النجوم.

وتوقف النقاش لبعض الوقت، إذ أدرك جميع العلماء تقريبًا أن هذه النظرية هي الأنسب.

النظرية الحديثة حول الإشعاع النجمي

في عام 1903، تم نقض الفكرة الراسخة حول سبب تألق النجوم وانبعاث الحرارة من قبل العالم السويدي سفانتي أرينيوس، الذي التفكك الكهربائي. وبحسب نظريته فإن مصدر الطاقة في النجوم هو ذرات الهيدروجين التي تتحد مع بعضها البعض لتشكل نوى الهيليوم الأثقل. تحدث هذه العمليات بسبب ضغط الغاز القوي، كثافة عاليةودرجة الحرارة (حوالي خمسة عشر مليون درجة مئوية) وتحدث في المناطق الداخلية للنجم. بدأت هذه الفرضية في دراسة علماء آخرين، الذين توصلوا إلى استنتاج مفاده أن مثل هذا التفاعل الاندماجي يكفي لإطلاق كمية هائلة من الطاقة التي تنتجها النجوم. ومن المحتمل أيضًا أن يسمح اندماج الهيدروجين للنجوم بالتألق لعدة مليارات من السنين.

في بعض النجوم، ينتهي تصنيع الهيليوم، لكنها تستمر في التألق طالما أن لديها ما يكفي من الطاقة.

يتم نقل الطاقة المنبعثة في باطن النجوم إلى المناطق الخارجية للغاز، إلى سطح النجم، حيث تبدأ في الانبعاث على شكل ضوء. يعتقد العلماء أن أشعة الضوء تنتقل من قلب النجوم إلى السطح لعشرات أو حتى مئات الآلاف من السنين. بعد ذلك يصل الإشعاع إلى الأرض، وهو ما يتطلب أيضًا كمية كبيرةوقت. وهكذا يصل إشعاع الشمس إلى كوكبنا في ثماني دقائق، ويصل إلينا ضوء ثاني أقرب نجم وهو بروكسيما سينتراوري في أكثر من أربع سنوات، كما أن ضوء العديد من النجوم التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة قد سافر عدة مرات آلاف أو حتى ملايين السنين.

كاربوف ديمتري

هذا بحثطالب في الصف الأول بالمدرسة الثانوية التابعة للمؤسسة التعليمية البلدية رقم 25.

الغرض من الدراسة: اكتشف لماذا تأتي النجوم في السماء بألوان مختلفة.
الأساليب والتقنيات:الملاحظات والتجربة والمقارنة وتحليل نتائج الملاحظة، رحلة إلى القبة السماوية، العمل معها مصادر متعددةمعلومة.

البيانات المستلمة:النجوم عبارة عن كرات ساخنة من الغاز. أقرب نجم إلينا هو الشمس. كل النجوم لون مختلف. يعتمد لون النجم على درجة الحرارة على سطحه. بفضل التجربة، تمكنت من معرفة أن المعدن الساخن يبدأ أولاً في التوهج باللون الأحمر، ثم الأصفر، وأخيراً الأبيض مع زيادة درجة الحرارة. الشيء نفسه مع النجوم. الأحمر هو الأكثر برودة، والأبيض (أو حتى الأزرق!) هو الأكثر سخونة. النجوم الثقيلة تكون ساخنة وبيضاء، والنجوم الخفيفة وغير الضخمة حمراء وباردة نسبيا. يمكن أيضًا استخدام لون النجم لتحديد عمره. النجوم الشباب هم الأكثر سخونة. يلمعون بالضوء الأبيض والأزرق. النجوم الباردة القديمة تنبعث منها الضوء الأحمر. وتتوهج النجوم في منتصف العمر بالضوء الأصفر. إن الطاقة المنبعثة من النجوم هائلة جدًا بحيث يمكننا رؤيتها على تلك المسافات البعيدة التي تبتعد فيها عنا: عشرات، مئات، آلاف السنين الضوئية!
الاستنتاجات:
1. النجوم ملونة. يعتمد لون النجم على درجة الحرارة على سطحه.

2. من خلال لون النجم يمكننا تحديد عمره وكتلته.

3. يمكننا رؤية النجوم بفضل الطاقة الهائلة التي تنبعث منها.

تحميل:

معاينة:

المدينة الرابعة عشرة المؤتمر العلمي العمليتلاميذ المدارس

"الخطوات الأولى في العلم"

لماذا تختلف ألوان النجوم؟

مدينة سوتشي.

المدير: مارينا فيكتوروفنا موخينا، معلمة في مدرسة ابتدائية

المؤسسة التعليمية البلدية المدرسة الثانوية رقم 25

سوتشي

2014

مقدمة

يمكنك الإعجاب بالنجوم إلى الأبد، فهي غامضة وجذابة. منذ العصور القديمة، تعلق الناس أهمية عظيمةهذه الأجرام السماوية. يزعم علماء الفلك منذ القدم وحتى يومنا هذا أن موقع النجوم في السماء له تأثير خاص على جميع الجوانب تقريبًا الحياة البشرية. يتم تحديد الطقس من خلال النجوم، ويتم عمل الأبراج والتنبؤات، وتجد السفن المفقودة طريقها في البحر المفتوح. كيف تبدو هذه النقاط المضيئة حقًا؟

سر السماء المرصعة بالنجوم يثير اهتمام جميع الأطفال دون استثناء. لقد أجرى العلماء وعلماء الفلك الكثير من الأبحاث وكشفوا عن العديد من الأسرار. تم تأليف العديد من الكتب عن النجوم، وتم إنتاج العديد من الأفلام التعليمية، ومع ذلك لا يعرف الكثير من الأطفال كل أسرار السماء المرصعة بالنجوم.

بالنسبة لي، تظل السماء المرصعة بالنجوم لغزا. كلما نظرت إلى النجوم أكثر، زادت الأسئلة التي تراودني. كان أحدها: ما لون هذه النجوم المتلألئة الفاتنة؟

الغرض من الدراسة:وضح لماذا تختلف ألوان النجوم في السماء؟

مهام، الذي حددته لنفسي: 1. ابحث عن إجابة السؤال من خلال التحدث مع الكبار وقراءة الموسوعات والكتب ومواد الإنترنت.

2. رصد النجوم بالعين المجردة وبالتلسكوب.

3. باستخدام التجربة، أثبت أن لون النجم يعتمد على درجة حرارته؛

4. أخبر زملائك في الصف عن تنوع عالم النجوم.

موضوع الدراسة- الأجرام السماوية (النجوم).

موضوع الدراسة- المعلمات النجمية.

طرق البحث:

• قراءة الأدب المتخصصومشاهدة البرامج العلمية الشعبية؛
• دراسة السماء المرصعة بالنجوم باستخدام التلسكوب وبرامج خاصة؛
• تجربة لدراسة اعتماد لون جسم ما على درجة حرارته.

النتائج وظيفتي هي إثارة الاهتمام بهذا الموضوع بين زملائي في الفصل.

الفصل 1. ما هي النجوم؟

كثيرا ما نظرت إلى السماء المرصعة بالنجوم، والتي تتكون من العديد من النقاط المضيئة. تظهر النجوم بشكل خاص في الليل وفي الطقس الصافي. لقد جذبوا انتباهي دائمًا بإشراقهم الخاص والساحر. يعتقد المنجمون أنهم قادرون على التأثير على مصير الشخص ومستقبله. لكن قليلين هم من يستطيعون الإجابة على سؤال ما هي هذه الأشياء.

بعد أن درست الكتب المرجعية، تمكنت من معرفة أن النجم جسم سماوي، والتي تحدث فيها تفاعلات نووية حرارية، وهي عبارة عن كرة ضخمة متوهجة من الغاز.

النجوم هي الأشياء الأكثر شيوعًا في الكون. من الصعب جدًا تخيل عدد النجوم الموجودة. وتبين أن هناك أكثر من 200 مليار نجم في مجرتنا وحدها، كما يوجد عدد هائل من المجرات في الكون. بالعين المجردة يمكن رؤية حوالي 6000 نجم في السماء، 3000 في كل نصف من الكرة الأرضية. تقع النجوم على مسافات هائلة من الأرض.

أكثر نجم مشهورالأقرب إلينا هو الشمس بالطبع. ولهذا يبدو لنا أنها كبيرة جدًا مقارنة بالنجوم الأخرى. وفي النهار يحجب بنوره سائر النجوم فلا نراها. إذا كانت الشمس تقع على مسافة 150 مليون كيلومتر من الأرض، فإن النجم الآخر الأقرب إلى النجوم الآخرين، وهو القنطور، يقع بالفعل على بعد 42 ألف مليار كيلومتر منا.

كيف ظهرت الشمس؟ بعد دراسة الأدبيات، أدركت أن الشمس، مثل النجوم الأخرى، ظهرت من تراكم الغاز والغبار الكوني. تسمى هذه الكتلة سديمًا. تم ضغط الغاز والغبار إلى كتلة كثيفة، والتي تم تسخينها إلى درجة حرارة قدرها 15.000.000 كلفن. يتم الحفاظ على درجة الحرارة هذه في مركز الشمس.

وهكذا تمكنت من معرفة أن النجوم عبارة عن كرات من الغاز في الكون. ولكن لماذا إذن يتوهجون بألوان مختلفة؟

الفصل 2. درجة حرارة ولون النجوم

قررت أولاً العثور على ألمع النجوم. لقد افترضت أن ألمع النجوم هي الشمس. بسبب النقص أجهزة خاصة، قمت بتحديد لمعان النجوم بالعين المجردة، ثم بمساعدة التلسكوب الخاص بي. ومن خلال التلسكوب يمكن رؤية النجوم كنقاط متفاوتة السطوع دون أي تفاصيل. لا يمكن رؤية الشمس إلا باستخدام مرشحات خاصة. لكن ليس كل النجوم يمكن رؤيتها، حتى من خلال التلسكوب، ومن ثم التفت إلى مصادر المعلومات.

فعلتُ الاستنتاجات التالية: أكثر نجوم ساطعة: 1. النجم العملاق R136a12 (منطقة تكوين النجوم 30 دورادوس) ; 2. النجم العملاق VY SMa (في كوكبة الكلب الأكبر)3. الذنب (في الكوكبةα سوان)؛ 4. ريجل(في الكوكبة β أوريون); 5. منكب الجوزاء (في كوكبة α أوريون). ساعدني والدي في تحديد أسماء النجوم باستخدام برنامج Star Rover للآيفون. وفي الوقت نفسه، فإن النجوم الثلاثة الأولى لها توهج مزرق، والرابع له توهج أبيض أزرق، والخامس له توهج برتقالي محمر. اكتشف العلماء ألمع النجوم باستخدامتلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا.

خلال بحثي لاحظت أن سطوع النجوم يعتمد على لونها. ولكن لماذا كل النجوم مختلفة؟

دعونا ننظر إلى الشمس، النجم الذي يمكن رؤيته بالعين المجردة. من الطفولة المبكرةنحن نصورها أصفرلأن هذا النجم هو في الواقع أصفر اللون. بدأت بدراسة خصائص هذا النجم.تبلغ درجة الحرارة على سطحه حوالي 6000 درجة.تعرفت على نجوم آخرين في الموسوعات وعلى الإنترنت. اتضح أن كل النجوم لها ألوان مختلفة. بعضها أبيض والبعض الآخر أزرق والبعض الآخر برتقالي. هناك نجوم بيضاء وحمراء. اتضح أن لون النجم يعتمد على درجة الحرارة على سطحه. تظهر النجوم الأكثر سخونة باللونين الأبيض والأزرق بالنسبة لنا. تتراوح درجة الحرارة على سطحها من 10 إلى 100000 درجة. نجمة معدل الحرارةلديه أصفر أو لون برتقالي. أبرد النجوم حمراء. تبلغ درجة الحرارة على سطحها حوالي 3000 درجة. وهذه النجوم أكثر سخونة من لهيب النار بعدة مرات.

لقد أجرينا أنا ووالداي التجربة التالية: قمنا بتسخين إبرة حياكة حديدية على موقد غاز. في البداية كانت هناك إبرة الحياكة رمادي. بعد التسخين، توهج وتحول إلى اللون الأحمر. ارتفعت درجة حرارتها. بعد التبريد، أصبح المتحدث رماديا مرة أخرى. وخلصت إلى أنه مع ارتفاع درجة الحرارة، يتغير لون النجم.علاوة على ذلك، مع النجوم، كل شيء ليس هو نفسه كما هو الحال مع الناس. عادةً ما يتحول لون الأشخاص إلى اللون الأحمر عندما يكونون حارين، وإلى اللون الأزرق عندما يكونون باردين. ولكن بالنسبة للنجوم، فالأمر على العكس من ذلك: كلما كان النجم أكثر سخونة، أصبح أكثر زرقة، وكلما كان النجم أكثر برودة، أصبح أكثر زرقة.

كما تعلم، يبدأ المعدن المسخن أولاً في التوهج باللون الأحمر، ثم الأصفر، وأخيراً الأبيض مع زيادة درجة الحرارة. الشيء نفسه مع النجوم. الأحمر هو الأكثر برودة، والأبيض (أو حتى الأزرق!) هو الأكثر سخونة.

الفصل 3. كتلة النجم ولونه. عصر النجوم.

عندما كان عمري 6 سنوات، ذهبت أنا وأمي إلى القبة السماوية في مدينة أومسك. هناك تعلمت أن كل النجوم موجودة مقاسات مختلفة. بعضها كبير، والبعض الآخر صغير، وبعضها أثقل، والبعض الآخر أخف وزنا. وبمساعدة الكبار، حاولت ترتيب النجوم التي كنت أدرسها من الأخف إلى الأثقل. وهذا ما لاحظته! اتضح أن الأزرق أثقل من الأبيض، والأبيض أثقل من الأصفر، والأصفر أثقل من البرتقالي، والبرتقالي أثقل من الأحمر.

يمكن أيضًا استخدام لون النجم لتحديد عمره. النجوم الشباب هم الأكثر سخونة. يلمعون بالضوء الأبيض والأزرق. النجوم الباردة القديمة تنبعث منها الضوء الأحمر. وتتوهج النجوم في منتصف العمر بالضوء الأصفر.

إن الطاقة المنبعثة من النجوم هائلة جدًا بحيث يمكننا رؤيتها على تلك المسافات البعيدة التي تبتعد فيها عنا: عشرات، مئات، آلاف السنين الضوئية!

لكي نتمكن من رؤية نجم، يجب أن يمر ضوءه عبر طبقات الهواء في الغلاف الجوي للأرض. تعمل طبقات الهواء المهتزة على انكسار تيار الضوء المباشر إلى حد ما، ويبدو لنا أن النجوم تتلألأ. في الواقع، يأتي الضوء المباشر والمستمر من النجوم.

الشمس ليست الأفضل نجم كبيريشير إلى النجوم التي تسمى الأقزام الصفراء. عندما أضاء هذا النجم، كان مصنوعًا من الهيدروجين. ولكن تحت تأثير التفاعلات النووية الحراريةوبدأت هذه المادة تتحول إلى هيليوم. وخلال وجود هذا النجم (حوالي 5 مليارات سنة)، احترق ما يقرب من نصف الهيدروجين. وبالتالي، فإن الشمس لديها مدة "تعيش" فقط بقدر ما هي موجودة بالفعل. وعندما يحترق كل الهيدروجين تقريبًا، سيصبح هذا النجم أكبر حجمًا ويتحول إلى عملاق أحمر. وهذا سوف يؤثر بشكل كبير على الأرض. سيصبح كوكبنا حارًا بشكل لا يطاق، وسوف تغلي المحيطات، وستصبح الحياة مستحيلة.

خاتمة

وهكذا، ونتيجة لبحثي، اكتسبت أنا وزملائي معرفة جديدة حول ماهية النجوم، وكذلك ما تعتمد عليه درجة حرارة النجوم وألوانها.

القائمة الببليوغرافية.