Звездочки разных цветов. Почему звезды отличаются по цветам — объяснение для детей
«Я в этот мир пришел,
Чтоб видеть Солнце и синий кругозор.
Я в этот мир пришел,
Чтоб видеть Солнце и выси гор».
Наша планета и земные жители не могут существовать без привычного, теплого солнечного шара. Человеку грустно при пасмурной погоде, а когда солнышко весело переливается на небе – огненное светило вселяет надежду и уверенность, что все будет хорошо. А почему Солнце желтое? Вы задумывались об этом?
Что такое Солнце
Солнечная звезда – раскаленный шар из газа, центральная фигура солнечной системы. Центр скопления планет, небесных тел, состоящих из тяжелых элементов. Водород в составе Солнца сжат под воздействием сил притяжения. Внутри светила непрерывно протекает термоядерная реакция, создающая из водорода гелий.
Солнечная звезда возникла после серии взрывов сверхновых пять миллиардов лет назад. Благодаря идеальному расположению к Солнцу на третьей планете зародилась жизнь. Это Земля.
Гелий просачивается и излучается сквозь фотосферу (тонкий поверхностный слой звезды) в космическое пространство. У звезды есть пограничная атмосфера – солнечная корона, сливающаяся с межзвездной средой. Мы не видим корону, так как газ сильно разрежен. Она становится видимой при затмениях.
У главного светила солнечной системы 11-ний цикл активности. В этот период увеличивается/уменьшается численность солнечных пятен (затемненные зоны фотосферы), вспышек (ослепительные свечения хромосферы), протуберанцев (водородные облака, конденсируемые в короне).
Хромосфера – слой-граница между фотосферой и короной. Человек видит его при солнечных затмениях в виде ярко-красного ободка. Масса светила постепенно уменьшается. Некоторую часть веса звезда теряет при преобразовании водорода в гелий (синтезируя энергию).
Тепло, радующее людей – потерянная звездная масса (солнечные лучи). Вес теряется и из-за ветров на Солнце, регулярно выдувающих электроны и протоны звезды в космос.
Почему небесное светило желтое?
Объяснить причину приятного, теплого оттенка солнечной звезды способен не каждый человек. Для научного объяснения нужны знания о структуре небесных тел, свойствах земной атмосферы, способностях человеческого глаза. Объяснение, почему Солнце желтого цвета дается с двух позиций.
Красивая иллюзия
На самом деле цвет солнечной звезды – белый. Но человеческие глаза упрямо преподносят оттенок желтым. Такое у людей цветовое восприятие световых волн. Когда через земную атмосферу проходят солнечные лучи, они теряют часть светового спектра, но длину волны сохраняют.
Природа обустроила человеческий глаз хитрым способом. Мы воспринимаем лишь три цвета: синий, красный, зеленый.
Одни спектральные излучения длинные, другие короче. Короткий спектр волн рассеиваются с большей скоростью, люди их воспринимают более чутко. Самый короткий цветовой спектр состоит из синих волн. Поэтому небо кажется благородного синего оттенка.
Белые лучи Солнца длиннее. Когда они проникают в атмосферу и сливаются с синим спектром – получается желтый цвет, который мы видим. Чем пронзительнее оттенок неба – тем ярче, желтее кажется светило. Обратите внимание – такой оптический эффект заметен после дождя в безоблачную погоду.
А зимой, когда небосклон хмурый, безрадостный, солнце тускнеет и воспринимается людьми как белесоватый круг.
Говорит астрономия
Какого цвета Солнце с точки зрения астрономов? Теплое светило – «желтый карлик». Это тип звезды, определяющий размеры. По сравнению с иными звездами Галактики, солнечная звезда крошечная, а гамма ее цветового сияния – желтая.
Цвет сияния звезды зависит от размеров, удаленности от Земли, особенностями химических реакций, происходящих внутри.
Юная звезда имеет яркое свечение и длинные световые импульсы определенной частоты. Такие «новорожденные» звездочки обладают искрящимся белым с синевой сиянием (юные звезды белые). У нашей солнечной леди средних лет лучи другой частоты и воспринимаются людьми как желтые.
Для астрономов солнечный цвет важен. С помощью специального прибора спектроскопа ученые изучают путем спектрального раскладывания другие звезды. Определяют состав (метал либо гелий с водородом, оставшиеся в космосе после Большого взрыва). Понимают температуру поверхности светил.
- Холодные звезды красного цвета (Глизе, Арктур, Цефей, Бетельгейзе).
- У горячих (Ригель, Дзета Ориона, Альфа Жирафа, Тау Большого Пса) свечение приятного голубоватого оттенка.
За пределами атмосферы Солнце выглядит белой звездой. Цвет завораживающих небесных красавиц удивительно разнообразен. От бело-голубого до багряно-красного. Чем звезда горячее, тем длиннее волновой диапазон.
У синего оттенка по сравнению с красным спектральные волны короче. Поэтому горячие звезды сильнее излучают в синем диапазоне и кажутся голубыми, а холодные мощнее пробивают красный спектр, мы видим их в красном оттенке.
Интересный факт. Почему солнце желтое, объяснили в 1871 году. Физик из Англии Джон Рэлей создал теорию молекулярного рассеивания светового пучка. Закон, где объясняется интенсивность света, рассеянного воздухом, назвали в его честь – закон Рэлея.
Объяснение для детей
Ум детишек любознательный и пытливый. Юный «почемучка» задает тысячи вопросов. Иногда взрослые теряются, подбирая ответ так, чтобы малышу стало понятнее. Как объяснить очевидные вещи маленькому человеку (почему светит солнце, отчего оно желтое, а небо синее)? Как подобрать слова, чтобы не отпугнуть заумными фразами, а подтолкнуть кроху-исследователя к изучению и познанию? В объяснении учитывайте возраст ребенка.
Объясняем малышам. Маленьким деткам рассказывать про спектры цветов, световые волны рановато. Придумайте увлекательную сказку, чтобы удовлетворить любопытство крохи.
«На свете жил один сказочный волшебник. Он любил рисовать, и все время носил волшебные краски. Каждое утро он раскрашивал небо в голубой цвет, а солнышко в желтый, чтобы людям было весело, тепло и радостно. У кудесника есть старшая фея-сестра. Она следит за ним, а по вечерам, когда детки устают, фея укутывает небо, солнышко в темное покрывало и раскидывает звездочки, чтобы малышам снились чудесные сны.
Когда волшебнику грустно, плачут и его краски. Тогда голубой цвет неба размывается, пряча солнышко. Становится грустно, но ненадолго. На помощь волшебнику приходит фея-сестрица, рисует разноцветную радугу и вновь раскрашивает солнышко, даря ему золотой луч. Ведь волшебники не умеют печалиться!»
Или такую историю: «Жили-были волшебные краски. Они любили гулять, и каждый день выходили на улицу. Один раз они проснулись утром, выбежали во двор – а там все серое, унылое! Не беда, – сказали краски, – мы вернем цвета! Синяя раскрасила небо, лужи, речку – пусть детки плещутся в водичке!
Желтая отправилась разукрашивать солнышко, чтобы оно стало тепленьким и согрело всех вокруг. Зеленая украсила травку, деревья, черная – камушки, землю. Потом краски вместе раскрасили цветочки – посмотри, какие они разноцветные! На славу поработали красочки, устали, спать пошли. А на улице все так и осталось раскрашенное – ведь краски-то волшебные!»
Деткам постарше. Более взрослым детям можно объяснить, почему Солнце кажется желтым, взрослым языком, но доступными словами:
«Помнишь радугу? Она состоит из семи цветов. Но в радуге цвета идут по отдельности, друг за другом. Свет солнечной звезды – та же радуга, но у яркой звездочки цвета соединенные, смешанные. Солнышко находится от нас далеко и запускает к нашей планете солнечные лучи.
У неба есть атмосфера, она похожа на решето. Солнечный свет, доходя до Земли, «разбрызгивается на отдельные цвета (как у радуги). Лучики проходят через небесное «решето» по-разному. Они быстро, а другие цвета такие ленивые, что даже не доходят до нас и «застревают» в атмосфере-ситечке. Самые стойкие, сильные – синие и желтые лучики. Поэтому Солнце желтое, а небо голубое. Мы так их видим».
Придумывайте свои варианты ответов, включайте фантазию, пробуждайте в себе сказочников!
«Разноцветная» звезда
Если вы относитесь к числу наблюдательных людей, то знаете, что Солнце бывает другого цвета. Не только желтого или белесого. Перед тем, как покинуть либо взойти на небосклон солнечная звезда светит оранжевым, лиловым или красноватым оттенком.
Почему светило красное на закате и розовое на рассвете? Наша планета вращается вокруг оси, удаляясь и приближаясь к Солнцу. В вечернее, утреннее время Земля занимает наиболее удаленное расстояние от горячей звезды.
Для того чтобы вечером или утром долететь до земной поверхности солнечные лучи затрачивают больше времени на путешествие. По дороге они быстрее рассеиваются, перемешиваясь с большим количеством цветовых волн синего оттенка. Поэтому в это время Солнце бывает другого цвета.
Если горячую звезду закроет черное облако пепла или дыма (во время сильного пожара, извержения вулкана) – светило обретет лилово-фиолетовый, пугающий оттенок. Чем больше пыли в воздухе, тем насыщеннее становится оттенок звезды. Микроскопические пылевые частички пропускают только фиолетовые и красные световые волны, остальной спектр они «забирают», поглощают.
То же происходит, когда повышается влажность воздуха. Водяной пар пропускает только красные спектральные волны. Поэтому в период высокой влажности, перед сильным дождем солнечная звезда приобретает красный оттенок.
Не пугайтесь, когда привычное желтое солнышко предстает перед нами в другом цветовом обличье. Это «шутки» человеческого зрительного восприятия, оптический эффект. Любой оттенок Солнца объясним, и не несет никакой угрозы людям.
Интересных наблюдений!
> > Почему отличаются по цветам
Расскажем о том, Почему отличаются по цветам на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям.
Даже древние люди не уставали с трепетом и удивлением наблюдать за небесными огнями. До того, как появились современные чувствительные приборы, в звездах видели только белые мигающие точки. Родители или учителя в школе должны объяснить детям , что из-за того, что звездному свету приходится пробиваться сквозь земную атмосферу, кажется, что они мерцают.
Объяснение для детей
нужно начать с прошлых времен. Еще два века назад астрономы верили, что все исключительно белые. На самом же деле эти объекты могут быть всех красок радуги. Когда исследователи начали больше узнавать о световых волнах, они догадались, что свет делится на виды, а волны отличаются по ширине и плотности. При изучении планет стало понятно, что свет может восприниматься в разных оттенках цвета, основываясь на длине волны. Более того, температура также влияет на эту длину.
Вскоре появился новый раздел – «излучение абсолютно черного тела», в котором продолжили исследовать различные температуры и цвета. Даже для самых маленьких будет интересно узнать, что холодные выпускают энергию в красных тонах электромагнитного цветового спектра, а горячие – в синих и белых. Получается, что объяснить детям можно схематически. Все дело в температуре , из-за чего окрашиваются в красный, оранжевый, желтый, зеленый и синий.
Дети должны знать, что на цвет влияет еще один фактор. Если в атмосфере звезды присутствуют дополнительные элементы, то она может изменить длину волны света, и это повлияет на тот цвет, за которым мы наблюдаем. Это объясняет, почему существует так много разных расцветок в исследуемых звездах.
Самую слабую температуру имеют красные звезды. Она не поднимаются выше 3000 градусов. Наше разжигается до 6000 градусов по Цельсию и светится оранжевым/желтым. Зеленые – около 10000 градусов Цельсия, а синие (самые горячие) – примерно 25 000 градусов по Цельсию.
Гигантские звезды растрачивают энергию намного быстрее, чем крошечные. Это значительно сокращает их жизненный цикл.
Наше Солнце — бледно-желтая звезда. Вообще цвет звезд — потрясающе разнообразная палитра красок. Одно из созвездий так и называется «Шкатулка с драгоценностями». По черному бархату ночного неба рассыпаны сапфирные, голубые звезды . Между ними, в середине созвездия, находится яркая оранжевая звезда.
Различия в цвете звезд объясняются тем, что звезды имеют разную температуру.
Вот отчего это происходит. Свет — это волновое излучение. Расстояние между гребнями одной волны называется ее длиной. Волны света очень коротки. Насколько? Попробуйте разделить дюйм на 250000 равных частей (1 дюйм равен 2,54 сантиметра). Несколько таких частей составят длину световой волны.Несмотря на столь ничтожную длину световой волны, малейшая разница между размерами световых волн резко меняет цвет картинки, которую мы наблюдаем. Это происходит от того, что световые волны различной длины воспринимаются нами как разные цвета . Например, длина волны красного цвета в полтора раза больше, чем длина волны синего. Белый цвет — это луч, состоящий из фотонов световых волн различной длины, то есть из лучей разного цвета.
Из повседневного опыта нам известно, что цвет тел зависит от их температуры. Положите в огонь железную кочергу. Нагреваясь, она сначала приобретает красный цвет. Затем она покраснеет еще больше. Если бы кочергу можно было нагреть еще сильнее, не расплавив ее, то из красной она превратилась бы в оранжевую, потом в желтую, потом в белую и наконец, в сине-белую.
Солнце — желтая звезда. Температура на его поверхности 5 500 градусов Цельсия. Температура на поверхности самой горячей голубой звезды превышает 33 ООО градусов.
Ученые сформулировали физические законы, которые связывают цвет и температуру. Чем горячее тело, тем больше энергия излучения с его поверхности и тем короче длина излучаемых волн. Синий цвет имеет более короткую волну, чем красный. Поэтому если тело излучает в синем диапазоне волн, то оно горячее, чем тело, излучающее красный свет. Атомы раскаленных газов звезд излучают частицы, называемые фотонами. Чем горячее газ, тем выше энергия фотонов и тем короче их волна. Поэтому самые горячие новые звезды излучают в сине белом диапазоне. По мере расходования своего ядерного топлива звезды остывают. Поэтому старые, остывающие звезды излучают в красном диапазоне спектра.Звезды среднего возраста, такие, как Солнце, излучают в желтом диапазоне.Наше Солнце удалено от Земли на 149 миллионов километров, поэтому мы ясно видим его цвет. Другие звезды удалены от нас на триллионы километров и больше. Мы даже с помощью мощных телескопов не можем с уверенностью сказать, какого они цвета. Для выяснения этого вопроса ученые пропускают свет от звезд через специальный прибор — спектрограф. С его помощью можно выявить спектральный состав звездного света.
