Концепции современного естествознания

В конце эволюционного цикла, когда все водородное горючее истрачено, звезда сжимается до бесконечной плотности (масса остается прежней). Обычная звезда превращается в «белого карлика» — звезду, имеющую относительно высокую поверхностную температуру (от 7 тыс. до 30 тыс. градусов) и низкую светимость, во много раз меньшую светимости Солнца.

Предполагается, что одной из стадий эволюции нейтронных звезд является образование новой и сверхновой звезды, когда звезда увеличивается в объеме, сбрасывает свою газовую оболочку и в течение нескольких суток выделяет энергию, светя, как миллиарды солнц. Затем, исчерпав ресурсы, звезда тускнеет.

Если звезда имела сверхкрупные размеры, то в конце ее эволюции частицы и лучи, едва покинув поверхность, тут же падают обратно из-за сил гравитации, т. е. образуется «черная дыра».

Процесс эволюции звезд представлен на рисунке 3.

Рис. 3. Процесс эволюции звезд.

Белые карлики и нейтронные звезды затем могут снова участвовать в процессе звездообразования. Наличие в спектре нашего Солнца следов углерода, кислорода и других элементов, которые не могли образоваться на самом Солнце, свидетельствует о том, что оно сформировалось из материала, некогда входившего в состав вырабатывавших тяжелые химические элементы звезд. Что касается «черных дыр», то помимо гипотезы образования из них новых вселенных, существует гипотеза об их постепенном испарении и последующем исчезновении. Через 30–50 млрд. лет все звезды, как предполагается, погаснут, а материал для образования новых светил будет исчерпан. Но к этому моменту наша Вселенная может породить новую (или новые) вселенные.

Солнечная система и ее происхождение.

Дж. Бруно в своем сочинении «О бесконечности, вселенной и мирах», вышедшей в 1584 г., предположил, что Солнце лишь одна из великого множества звезд Вселенной. Это предвидение подтвердилось.

Солнце — плазменный шар (плотность — 1,4 г/см³) с температурой поверхности 6 тыс. градусов, в атмосфере которого — короне — происходят вспышки — протуберанцы. На Солнце имеются пятна — участки с температурой 1-100 млн. градусов, из которых под влиянием магнитного поля Солнца не вырывается свет до определенного момента, когда происходит взрыв и магнитное поле (магнитная буря) достигает Земли. Когда заряженные частицы Солнца проникают в полярные части Земли, их соединение с магнитным полем Земли приводит к свечению (полярное сияние). Излучение Солнца — солнечная активность — имеет цикл 11 лет.

Источником солнечной энергии являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, о чем свидетельствует наличие этих элементов в солнечной хромосфере. Гелий обнаружили на Солнце в XIX в. и так как его не было на Земле, его назвали от имени Солнца — Гелиос. Первоначально Солнце состояло в основном из водорода, под действием гравитации он сжимался, температура увеличилась до 10 млн. градусов, электроны покидали атомы и начались термоядерные реакции превращения водорода в гелий. На нынешнем Солнце эта реакция идет при температуре 15 млн. градусов. Исходя из имеющихся запасов водорода в Солнце, оно будет существовать приблизительно еще 5 млрд. лет. Первым теоретические расчеты необходимой для ядерной реакции температуры произвел А. Эддингтон. Немецкий физик Г. Бете (Нобелевский лауреат 1967 г.) рассчитал реакции термоядерного синтеза гелия из водорода на Солнце, но прямых подтверждений пока нет, так как отсутствуют данные о внутреннем строении Солнца.

Скорость движения Солнца вокруг оси галактики — 250 км/с. Солнечная система совершает один полный оборот вокруг галактического центра за 180 млн. лет. Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра расположена на расстоянии 40 трлн. км.

Возраст Солнечной системы, зафиксированный по древнейшим метеоритам, составляет порядка 5 млрд. лет. Общепринята гипотеза, по которой Земля и все планеты сконденсировались из космического облака, расположенного в окрестностях Солнца. На окраине нашей галактики взорвалась сверхновая звезда и ее ядро врезалось в облако газа. Обломки сверхновой образовали планеты вокруг Солнца, а оно само сформировалось в результате начавшихся термоядерных реакций. Предполагается, что частицы, из которых образовалось вещество солнечной системы, состояли из химического элемента железа с примесью никеля, либо из силикатов, в состав которых входит кремний. Газы тоже присутствовали и конденсировались, образуя органические соединения, в состав которых входит углерод. Затем образовались углеводороды и соединения азота.