Как называется звезда которую видно днем почемучка

Если малыш дорос до возраста "почемучек" и засыпает вас вопросами о том, почему звезды светятся, далеко ли до солнца и что такое комета, самое время познакомить его с азами астрономии, помочь понять устройство окружающего мира, поддержать исследовательский интерес.

"Если бы на Земле было только одно место, откуда можно было бы видеть звезды, то люди толпами стекались бы туда, чтобы созерцать чудеса неба и любоваться ими". (Сенека, 1 век н.э.) Трудно не согласиться, что в этом смысле за тысячи лет на земле мало что изменилось.

Бездонность и необъятность звездного неба по-прежнему необъяснимым образом притягивает к себе взгляды людей,

завораживает, гипнотизирует, наполняет душу тихой и нежной радостью, ощущением единства со всей Вселенной. И если даже взрослое воображение порой рисует удивительные картины, то что же говорить о наших детях, фантазерах и выдумщиках, которые живут в сказочных мирах, летают во сне и мечтают о космических путешествиях и встречах с инопланетным разумом...

С чего начать?

Знакомство с астрономией не стоит начинать с "теории большого взрыва". Даже взрослому порой тяжело осознать бесконечность Вселенной, а тем более крохе, для которого пока и собственный дом сродни Вселенной. Совсем не обязательно сразу покупать телескоп. Это агрегат для "продвинутых" юных астрономов. К тому же множество интересных наблюдений можно сделать и при помощи бинокля. А начать лучше с покупки хорошей книжки по астрономии для малышей, с посещения детской программы в планетарии, космического музея и, конечно, с интересных и доходчивых рассказов мамы и папы о планетах и звездах.

Расскажите малышу о том, что наша Земля - это огромный шар, на котором нашлось место и рекам, и горам, и лесам, и пустыням, и, конечно, всем нам, его жителям. Наша Земля и все, что ее окружает, называется Вселенной или космосом. Космос очень велик, и сколько бы мы ни летели в ракете, мы никогда не сможем добраться до его края. Кроме нашей Земли, существуют и другие планеты, а также звезды. Звезды - это огромные светящиеся огненные шары. Солнце - тоже звезда. Оно расположено близко к Земле, и поэтому мы видим его свет и ощущаем тепло. Есть звезды во много раз больше и горячее Солнца, но они светят так далеко от Земли, что кажутся нам всего лишь маленькими точками на ночном небе. Часто малыши спрашивают, почему звезды не видны днем. Сравните вместе с ребенком свет фонарика днем и вечером в темноте. Днем при ярком освещении луч фонарика почти не виден, зато он ярко светит вечером. Свет звезд похож на свет фонаря: днем его затмевает солнце. Поэтому звезды можно увидеть только ночью.

Кроме нашей Земли, вокруг Солнца кружится еще 8 планет, множество мелких астероидов и комет. Все эти небесные тела образуют Солнечную систему, центр которой - солнце. У каждой планеты свой путь, который называется орбита. Запомнить названия и очередность планет малышу поможет "Астрономическая считалка" А. Усачева:

На Луне жил звездочет, Он планетам вел подсчет. Меркурий - раз, Венера - два-с, Три - Земля, четыре - Марс. Пять - Юпитер, шесть - Сатурн, Семь - Уран, восьмой - Нептун, Девять - дальше всех - Плутон. Кто не видит - выйди вон.

Расскажите ребенку, что все планеты Солнечной системы очень различаются по размеру. Если представить, что самая большая из них, Юпитер, размером с большой арбуз, то наименьшая планета, Плутон, будет похожа на горошинку. У всех планет Солнечной системы, кроме Меркурия и Венеры, есть спутники. Есть он и у нашей Земли...

Таинственная луна

Даже полуторагодовалый карапуз уже с восторгом рассматривает на небе Луну. А для подросшего малыша этот спутник Земли может стать интересным объектом изучения. Ведь Луна такая разная и постоянно меняется от едва заметного "серпика" до круглой яркой красавицы. Расскажите малышу, а еще лучше, продемонстрируйте при помощи глобуса, маленького мячика (это будет Луна) и фонарика (это будет Солнце), как Луна вращается вокруг Земли и как освещается Солнцем.

Для того чтобы лучше понять и запомнить фазы Луны, заведите с крохой дневник наблюдений, где каждый день будете зарисовывать Луну такой, какой она видна на небе. Если в какие-то дни тучи помешают вашим наблюдениям - не беда. Все равно такой дневник будет прекрасным наглядным пособием. А определить, растущая или убывающая Луна перед вами, очень просто. Если ее серпик похож на букву "С" - она старая, если на букву "Р" без палочки - растущая.

Конечно, малышу будет интересно узнать, что находится на Луне. Расскажите ему, что поверхность Луны покрыта воронками-кратерами, возникшими от столкновения с астероидами. Если рассматривать Луну в бинокль (его лучше установить на фотоштатив), то можно заметить неровности ее рельефа и даже кратеры. На Луне нет атмосферы, поэтому она не защищена от астероидов. А вот Земля защищена. Если каменный осколок попадает в ее атмосферу, он тут же сгорает. Хотя иногда астероиды бывают настолько шустрыми, что все-таки успевают долететь до поверхности Земли. Такие астероиды называют метеоритами.

Звездные загадки

Отдыхая у бабушки в деревне или на даче, посвятите несколько вечеров наблюдению за звездами. Нет ничего страшного, если ребенок немного нарушит привычный режим и ляжет спать попозже. Зато сколько незабываемых минут проведет он вместе с мамой или папой под огромным звездным небом, всматриваясь в мерцающие загадочные точки. Именно август - самый лучший месяц для таких наблюдений. Вечера достаточно темные, воздух прозрачный и, кажется, что до неба можно дотянуться руками. В августе несложно увидеть интересное явление, которое называют "падающей звездой". Конечно, на самом деле это никакая не звезда, а сгорающий метеор. Но все равно очень красиво. Точно так же смотрели на небо и наши далекие предки, угадывая в скоплениях звезд различных животных, предметы, людей, мифологических героев. Многие созвездия носят свои имена с незапамятных времен. Поучите малыша находить на небе то или иное созвездие. Такое занятие как нельзя лучше будит фантазию и развивает абстрактное мышление. Если вы сами не очень хорошо ориентируетесь в созвездиях, не беда. Практически во всех детских книгах по астрономии есть карта звездного неба и описания созвездий. Всего на небесной сфере выделено 88 созвездий, 12 из которых зодиакальные. Звезды в созвездиях обозначаются буквами латинского алфавита, а самые яркие имеют собственные названия (как, например, звезда Альтаир в созвездии Орла). Чтобы малышу было легче увидеть на небе то или иное созвездие, имеет смысл сначала внимательно рассмотреть его на картинке, а потом нарисовать или выложить из картонных звездочек. Можно сделать созвездия на потолке при помощи специальных светящихся звездочек-наклеек. Однажды отыскав созвездие на небе, ребенок уже никогда его не забудет.

У разных народов одно и то же созвездие могло называться по-разному. Все зависело от того, что подсказывала людям их фантазия. Так, всем известная Большая Медведица изображалась и как ковш, и как лошадь на привязи. Со многими созвездиями связаны удивительные легенды. Было бы здорово, если бы мама или папа почитали заранее некоторые из них, а потом пересказали малышу, вместе с ним вглядываясь в светящиеся точки и пытаясь увидеть легендарных существ. У древних греков, например, существовала такая легенда о созвездиях Большой и Малой Медведиц. Всемогущий бог Зевс влюбился в прекрасную нимфу Каллисто. Супруга Зевса Гера, узнав об этом, страшно рассердилась и превратила Каллисто и ее подругу в медведиц. Сын Каллисто Аракс во время охоты встретил двух медведиц и хотел убить их. Но Зевс помешал этому, забросив Каллисто и ее подругу на небо и превратив их в яркие созвездия. А, забрасывая, Зевс держал медведиц за хвосты. Вот хвосты и стали длинными. А вот еще одна красивая легенда сразу о нескольких созвездиях. Давным-давно в Эфиопии жил царь Цефей. Женой его была красавица Кассиопея. У них родилась дочь, прекрасная царевна Андромеда. Она подросла и стала самой красивой девушкой в Эфиопии. Кассиопея так возгордилась красотой дочери, что стала сравнивать ее с богинями. Боги разгневались и наслали на Эфиопию страшное несчастье. Каждый день выплывал из моря чудовищный кит, и самую красивую девушку отдавали ему на съедение. Пришла очередь и прекрасной Андромеды. Как ни умолял Цефей богов пощадить его дочь, боги оставались непреклонными. Андромеду приковали цепями к скале у моря. Но в это время мимо пролетел герой Персей в крылатых сандалиях. Он только что совершил подвиг, убив страшную Медузу Горгону. На голове у нее вместо волос шевелились змеи, а один ее взгляд превращал все живое в камень. Персей увидел бедную девушку и страшное чудовище, вытащил из сумки отрубленную голову Медузы и показал киту. Кит окаменел, и Персей освободил Андромеду. Обрадованный Цефей отдал Андромеду в жены Персею. А богам так понравилась эта история, что они превратили всех ее героев в яркие звезды и поместили на небо. С тех пор там можно: отыскать и Кассиопею, и Цефея, и Персея, и Андромеду. А кит стал островом у берегов Эфиопии.

Не сложно отыскать на небе и Млечный Путь. Он хорошо виден невооруженным глазом. Расскажите малышу, что Млечный Путь (а именно так называется наша галактика) - это большое скопление звезд, которое выглядит на небе, как светящаяся полоска из белых точек и напоминает путь из молока. Древние римляне приписывали происхождение Млечного Пути богине неба Юноне. Когда она кормила грудью Геркулеса, несколько капель упали и, превратившись в звезды, образовали на небе Млечный Путь...

Выбираем телескоп

Если ребенок не на шутку увлекся астрономией, имеет смысл приобрести для него телескоп. Правда, хороший телескоп стоит не дешево. Но и недорогие модели детских телескопов позволят юному астроному наблюдать за многими небесными объектами и делать свои первые астрономические открытия. Мама и папа должны помнить, что даже самый простой телескоп - штука довольно сложная для малыша-дошкольника. Поэтому, во-первых, ребенку никак не обойтись без вашей активной помощи. А, во-вторых, чем проще телескоп, тем легче будет малышу с ним управляться. Если же в будущем ребенок заинтересуется астрономией всерьез, можно будет приобрести более мощный телескоп.

Итак, что же такое телескоп и на что обратить внимание при его выборе? Принцип работы телескопа основан не на увеличении объекта, как думают многие. Правильнее сказать, что телескоп не увеличивает, а приближает объект. Основная задача телескопа - создать вблизи от наблюдателя изображение далекого предмета и позволить различить подробности; не доступные невооруженному глазу; Вторая задача - собрать как можно больше света от далекого предмета и передать его нашему глазу. Так что, чем больше объектив, тем больше света собирает телескоп и тем лучше будет детализация рассматриваемых объектов.

Все телескопы делятся на три оптических класса. Рефракторы (преломляющие телескопы) в качестве светособирающего элемента используют большую линзу-объектив. В рефлекторных (отражающих) телескопах роль объектива играют вогнутые зеркала. Самый распространенный и самый простой в изготовлении рефлектор делается по оптической схеме Ньютона (названа в честь Исаака Ньютона, который впервые применил ее на практике). Часто данные телескопы так и называют - "ньютон". Зеркально-линзовые телескопы используют одновременно и линзы и зеркала. За счет этого они позволяют добиться изображения отличного качества с высоким разрешением. Большинство детских телескопов, которые вы встретите в магазинах, относятся к рефракторам.

Важный параметр, на который следует обратить внимание, - диаметр объектива (апертура). Он определяет светособирающую способность телескопа и диапазон возможных увеличений. Измеряется в миллиметрах, сантиметрах или дюймах (например, 4,5 дюйма - это 114 мм). Чем больше диаметр объектива, тем более "слабые" звезды можно рассмотреть в телескоп. Вторая важная характеристика - фокусное расстояние . От него зависит светосила телескопа (так в любительской астрономии называют отношение диаметра объектива к его фокусному расстоянию). Обратите внимание и на окуляр . Если основная оптика (линза объектива, зеркало или система линз и зеркал) служит для формирования изображения, то назначение окуляра заключается в увеличении этого изображения. Окуляры бывают разных диаметров и фокусных расстояний. Изменение окуляра приведет и к изменению увеличения телескопа. Чтобы посчитать увеличение, нужно фокусное расстояние объектива телескопа (допустим, 900 мм) разделить на фокусное расстояние окуляра (например, 20 мм). Получаем увеличение 45 крат. Этого вполне достаточно для начинающего юного астронома, чтобы рассмотреть Луну, звездные скопления и массу других интересных вещей. В комплект телескопа может входить линза Барлоу. Она устанавливается перед окуляром, благодаря чему возрастает увеличение телескопа. В простых телескопах чаще всего используется двукратная линза Барлоу . Она позволяет повысить увеличение телескопа в два раза. В нашем случае увеличение составит 90 крат.

К телескопам прилагается множество полезных аксессуаров. Они могут входить в комплект телескопа или заказываться отдельно. Так, большинство телескопов снабжено видоискателями . Это небольшой телескоп с малым увеличением и большим полем зрения, который облегчает поиск нужных объектов наблюдения. Видоискатель и телескоп направляются параллельно друг другу. Сначала объект определяется в видоискателе, а уже затем в поле основного телескопа. Практически все рефракторы снабжены диагональным зеркалом или призмой . Это устройство облегчает наблюдения, если объект находится прямо над головой астронома. Если кроме небесных объектов вы собираетесь наблюдать и за объектами земными, вам не обойтись без выпрямляющей призмы . Дело в том, что все телескопы получают изображение, перевернутое вверх ногами и отображенное зеркально. При наблюдении небесных тел это не имеет особого значения. А вот видеть объекты земные все-таки лучше в правильном положении.

В любом телескопе есть монтировка - механическое устройство для крепления телескопа к штативу и наведения на объект. Она бывает азимутной либо экваториальной. Азимутная монтировка позволяет совершать движения телескопом в горизонтальном направлении (вправо-влево) и в вертикальном (вверх-вниз). Такая монтировка подходит для наблюдения и за наземными, и за небесными объектами и чаще всего устанавливается в телескопах для астрономов-новичков. Другой вид монтировки, экваториальный, устроен иначе. При длительных астрономических наблюдениях из-за вращения земли объекты смещаются. Благодаря особому устройству, экваториальная монтировка позволяет телескопу следовать за криволинейным путем звезды по небу. Иногда такой телескоп снабжается специальным двигателем, который управляет движением автоматически. Телескоп на экваториальной монтировке больше подходит для длительных астрономических наблюдений и фотосъемки. И, наконец, все это устройство крепится на штатив . Чаще всего он бывает металлический, реже - деревянный. Лучше, если ноги штатива будут не фиксированными, а выдвигающимися.

Как работать

Увидеть что-либо в телескоп - не такая уж и простая задача для новичка, как может показаться на первый взгляд. Нужно знать, что искать. Это раз. Нужно знать, где искать. Это два. И, конечно, знать, как искать. Это три. Начнем с конца и попробуем разобраться с основными правилами обращения с телескопом. Не переживайте из-за того, что вы сами не очень хорошо разбираетесь в астрономии (или даже вовсе не разбираетесь). Найти нужную литературу - не проблема. Зато как интересно будет и вам, и ребенку вместе открывать для себя эту непростую, но такую захватывающую науку.

Итак, прежде чем начинать поиск какого-либо объекта на небе, необходимо настроить видоискатель с телескопом. Данная процедура требует некоторых навыков. Делать это лучше днем. Выберите неподвижный, легко распознаваемый наземный объект на расстоянии от 500 метров до одного километра. Направьте на него телескоп так, чтобы объект оказался в центре окуляра. Зафиксируйте телескоп, чтобы он был неподвижен. Теперь посмотрите в видоискатель. Если выбранного объекта не видно, ослабьте регулирующий болт видоискателя и поворачивайте сам видоискатель до тех пор, пока объект не появится в поле зрения. Затем, при помощи юстировочных винтов (винты точной настройки видоискателя) добейтесь, чтобы объект располагался точно по центру окуляра. Теперь вновь загляните в телескоп. Если объект по-прежнему в центре - все в порядке. Телескоп готов к работе. Если нет, повторите настройку.

Как известно, смотреть в телескоп лучше в темной башне где-нибудь высоко в горах. Конечно, в горы мы вряд ли поедем. Но, бесспорно, наблюдать за звездами лучше за городом (например, на даче), чем из окна городской квартиры. В городе слишком много лишнего света и тепловых волн, которые будут ухудшать изображение. Чем дальше от городской засветки вы будете проводить наблюдения, тем больше небесных объектов сможете увидеть. Понятно, что небо должно быть максимально чистым.

Сначала отыщите объект в видоискателе. Затем настройте фокус телескопа - вращайте винт для фокусировки до тех пор, пока изображение не станет четким. Если у вас несколько окуляров, начните с самого слабого увеличения. Из-за очень тонкой настройки телескопа смотреть в него нужно осторожно, не совершая резких движений и затаив дыхание. Иначе настройка может легко сбиться. Сразу учите этому малыша. Кстати, такие наблюдения будут тренировать выдержку, а для чрезмерно активных шустриков станут своего рода психотерапевтической процедурой. Трудно найти лучшее успокаивающее средство, чем наблюдение за бесконечным звездным небом.

В зависимости от модели телескопа, в него можно рассмотреть несколько сот различных небесных объектов. Это планеты, звезды, галактики, астероиды, кометы.

Астероиды (малые планеты) - это большие куски скальной породы, иногда содержащие металл. Большинство астероидов вращается вокруг Солнца между Марсом и Юпитером.

Кометы - это небесные тела, которые имеют ядро и светящийся хвост. Чтобы малыш смог хоть немного представить себе эту "хвостатую странницу", расскажите, что она похожа на огромный снежок вперемешку с космической пылью. В телескоп кометы кажутся туманными пятнами, иногда со светлым хвостом. Хвост всегда развернут от Солнца.

Луна . Даже в самый простой телескоп можно хорошо рассмотреть кратеры, расщелины, горные цепи и темные моря. Лучше всего наблюдать за луной не в полнолуние, а в одну из ее фаз. В это время можно рассмотреть гораздо больше деталей, особенно на границе света и тени.

Планеты . В любой телескоп можно увидеть все планеты Солнечной Системы, кроме самой отдаленной - Плутона (он виден только в мощные телескопы). Меркурий и Венера, так же как и Луна, имеют фазы, когда они видны в телескоп. На Юпитере можно рассмотреть темные и светлые полосы (которые являются поясами облаков) и гигантский вихрь Большое Красное Пятно. Из-за быстрого вращения планеты ее внешний вид постоянно меняется. Хорошо видны четыре гелиевых спутника Юпитера. На загадочной красной планете Марс в хороший телескоп можно рассмотреть белые ледяные шапки на полюсах. Знаменитое кольцо Сатурна, которое так любит рассматривать на картинках детвора, тоже отлично видно в телескоп. Это потрясающая картина. Обычно хорошо виден и самый крупный спутник Сатурна Титан. А в более мощные телескопы можно рассмотреть щель в кольцах (щель Кассини) и тень, которую отбрасывают кольца на планету. Уран и Нептун будут видны, как маленькие точки, а в более мощные телескопы - как диски.

Между орбитами Марса и Юпитера можно наблюдать множество астероидов. Бывает, попадаются и кометы.

Звездные скопления . По всей нашей галактике расположено множество звездных скоплений, которые делят на рассеянные (значительное скопление звезд на некотором участке неба) и шаровые (плотная группа звезд, имеющая форму шара). Например, хорошо видное невооруженным глазом созвездие Плеяд (семь маленьких звездочек, прижавшихся друг к другу) в окуляре даже самого простого телескопа превращается в сверкающее поле из сотни звезд.

Туманности . По всей нашей галактике разбросаны скопления газа. Это и есть туманности. Обычно они подсвечиваются соседними звездами и представляют собой очень красивое зрелище.

Галактики . Это огромные скопления миллиардов звезд, отдельные "острова" Вселенной. Самая яркая галактика ночного неба - галактика Андромеды. Без телескопа она выглядит, как слабое неясное пятно. В телескоп можно разглядеть большое эллиптическое светящееся поле. А в более мощный телескоп видна структура галактики.

Солнце . Смотреть на Солнце через телескоп, если он не снабжен специальными солнечными фильтрами, категорически запрещается. Объясните это ребенку первым делом. От этого телескоп выйдет из строя. Но это полбеды. Есть один грустный афоризм о том, что на Солнце в телескоп можно посмотреть всего два раза в жизни: один раз правым глазом, второй раз - левым. Такие эксперименты действительно могут привести к потере зрения. И лучше в дневное время не оставлять телескоп в собранном виде, чтобы не искушать маленького астронома.

Кроме астрономических наблюдений, большинство телескопов позволяет наблюдать и за наземными объектами, что тоже может быть весьма интересно. Но, куда важнее, не столько сами наблюдения, сколько совместное увлечение малыша и родителей, общие интересы, которые делают дружбу ребенка и взрослого крепче, полнее и интереснее.

Чистого вам неба и удивительных астрономических открытий!

Итак, будь наш глаз устроен совершеннее, мы видели бы на небе не «звезды», а светящиеся точки.

Почему звезды мерцают, а планеты сияют спокойно?

Отличить простым глазом неподвижную звезду от «блуждающей», т. е. планеты, очень легко, даже не зная карты неба. Планеты сияют спокойным светом, звезды же непрестанно мерцают , как бы вспыхивают, дрожат, меняют яркость, а яркие звезды невысоко над горизонтом еще непрестанно переливаются разными цветами. «Этот свет, – говорит Фламмарион, – то яркий, то слабый, перемежающийся, то белый, то зеленый, то красный, сверкающий, как прозрачный алмаз, оживляет звездные пустыни, побуждая видеть в звездах словно глаза, глядящие на Землю». Особенно сильно и красочно мерцают звезды в морозные ночи и в ветреную погоду, а также после дождя, когда небо быстро очистилось от туч. Звезды, стоящие над горизонтом, мерцают заметнее, чем горящие высоко в небе; звезды белые – сильнее, чем желтоватые и красноватые.

Как и лучистость, мерцание не есть свойство, присущее самим звездам; оно придается им земной атмосферой, через которую лучи звезд должны пройти, прежде, чем достигнуть глаза. Поднявшись выше неспокойной газовой оболочки, сквозь которую мы рассматриваем вселенную, мы не заметили бы мерцания звезд: они сияют там спокойным, постоянным светом.

Причина мерцания – та же, что заставляет дрожать отдаленные предметы, когда в знойные дни почва сильно нагрета Солнцем.

Звездному свету приходится пронизывать тогда не однородную среду, но газовые слои различной температуры, различной плотности, а значит, и различной преломляемости. В подобной атмосфере словно рассеяны многочисленные оптические призмы, выпуклые, и вогнутые линзы, непрестанно меняющие свое расположение. Лучи света претерпевают в них многочисленные отклонения от прямого пути, то сосредоточиваясь, то рассеиваясь. Отсюда – частые изменения яркости звезды. А так как преломление сопровождается цветорассеянием, то наряду с колебаниями яркости наблюдаются и изменения окраски .

«Существуют, – писал известный советский астроном Г.А. Тихов, исследовавший явление мерцания, – способы, позволяющие сосчитать число перемен цвета мерцающей звезды в определенное время. Оказывается, что эти перемены совершаются чрезвычайно быстро, и число их колеблется в разных случаях от нескольких десятков до ста и более в секунду. Убедиться в этом можно следующим простым способом. Возьмите бинокль и смотрите в него на яркую звезду, приводя объективный конец бинокля в быстрое круговое вращение. Тогда вместо звезды вы увидите кольцо, состоящее из многих отдельных разноцветных звезд. При более медленном мерцании или при очень быстром движении бинокля кольцо это распадается вместо звезд на разноцветные дуги большой и малой длины».

Остается объяснить, почему планеты в отличие от звезд не мерцают, а светят ровно, спокойно. Планеты гораздо ближе кнам, чем звезды; они поэтому представляются глазу не точкой, а светящимся кружочком , диском, хотя и столь малых угловых размеров, что вследствие их слепящей яркости эти угловые размеры почти неощутимы.

Каждая отдельная точка такого кружка мерцает, но перемены яркости и цвета отдельных точек совершаются независимо одна от другой, в разные моменты времени, а потому восполняют друг друга; ослабление яркости одной точки совпадает с усилением яркости другой, так что общая сила света планеты остается неизменной. Отсюда – спокойный, немерцающий блеск планет.

Значит, планеты представляются нам немерцающими потому, что мерцают во многих точках, но в разные моменты времени.

Видны ли звезды днем?

Днем над нашими головами находятся те созвездия, которые полгода назад видны были ночью и спустя шесть месяцев вновь украсят ночное небо. Освещенная атмосфера Земли мешает нам их видеть, так как частицы воздуха рассеивают солнечные лучи в большем количестве, чем посылают нам звезды.

Несложный опыт может наглядно пояснить это исчезновение звезд при дневном свете. В стенке картонной коробки пробивают несколько дырочек, расположенных наподобие какого-нибудь созвездия, а снаружи наклеивают лист белой бумаги. Ящик помещают в темную комнату и освещают изнутри: на пробитой стенке явственно выступают тогда освещенные изнутри дырочки – это звезды на ночном небе. Но стоит только, не прекращая освещения изнутри, зажечь в комнате достаточно яркую лампу, и искусственные звезды на листе бумаги бесследно исчезают: это «дневной свет» гасит звезды.

Часто приходится читать о том, что со дна глубоких шахт, колодцев, высоких дымовых труб и т. п. можно различать звезды и днем. Это распространенное убеждение, поддерживаемое ссылками на авторитетные имена, подвергнуто было критической проверке и не подтвердилось.

В сущности, ни один из писавших об этом авторов – от Аристотеля в древности до Джона Гершеля в XIX в. – не наблюдал звезд сам при подобных условиях. Все ссылаются на свидетельство третьих лиц. Насколько, однако, мало надежны бывают свидетельства «очевидцев», показывает следующий любопытный пример. В американском журнале появилась статья, относившая дневную видимость звезд со дна колодцев к числу басен. Мнение это было энергично опровергнуто письмом одного фермера, утверждавшего, что он сам видел днем Капеллу и Алголя из 20-метровой силосной башни. Проверка выяснила, однако, что на той широте, где находится ферма наблюдателя, ни та, ни другая звезда не бывают в зените в указанное время года и, следовательно, не могли быть видны из глубины башни.

Теоретически нет оснований к тому, чтобы шахта или колодец могли помочь увидеть звезды днем. Как мы уже говорили, звезды не видны днем потому, что тонут в свете неба. Это условие не изменяется для глаза, помещенного на дне шахты. Отпадает лишь боковой свет на протяжении шахты, но лучи, испускаемые всеми частицами воздушного слоя выше отверстия шахты, должны по-прежнему мешать видимости звезд.

Имеет значение в данном случае лишь то, что стены колодца ограждают глаза от ярких лучей Солнца; но это может облегчить лишь наблюдение ярких планет, а не звезд.

В телескоп звезды видны днем вовсе не потому, как многие думают, что на них смотрят «со дна трубы» а потому, что преломление лучей в стеклах или отражение в зеркалах ослабляет яркость рассматриваемого участка неба, между тем как яркость самой звезды (представляющейся в виде точки), напротив, усиливается. В телескоп, имеющий объектив диаметром в 7 см, можно уже видеть днем звезды первой и даже второй величины. Но к колодцам, шахтам, печным трубам сказанное неприменимо.

Другое дело – яркие планеты: Венера, Юпитер, Марс. Они светят гораздо ярче звезд, а потому при благоприятных условиях могут быть видны и на дневном небе (см. об этом раздел «Планеты при дневном свете» на стр. 144).

Что такое звездная величина?

О существовании звезд первой и не первой величины знают даже люди, весьма далекие от астрономии: выражения эти общеупотребительны. Но о звездах ярче первой величины: нулевой и даже отрицательной величины, они едва ли слыхали; им покажется несообразным, что к звездам отрицательной величины принадлежат самые яркие светила неба, а наше Солнце есть «звезда минус 27-й величины». Иные усмотрят в этом, пожалуй, даже извращение понятия отрицательного числа. А между тем мы имеем здесь как раз наглядный пример последовательного проведения учения об отрицательных числах.

Остановимся подробнее на классификации звезд по величинам. Едва ли надо напоминать о том, что под словом «величина» разумеют в этом случае не геометрические размеры звезды, а ее видимый блеск. Уже в древности выделены были наиболее яркие звезды раньше всех загорающиеся на вечернем небе, и отнесены к звездам первой величины. За ними следовали звезды второй величины, третьей и т. д. до звезд шестой величины, едва различимых невооруженным глазом. Такое субъективное распределение звезд по их блеску не могло удовлетворять астрономов нового времени. Были выработаны более твердые основания для классификации звезд по блеску. Они состоят в следующем. Найдено, что наиболее яркие звезды в с р е д н е м (звезды эти неодинаковы по блеску) ярче наиболее слабых звезд, еще видимых простым глазом, ровно в 100 раз.

Шкала звездного блеска установлена так, что отношение блеска звезд двух смежных величин остается постоянным. Обозначив это «световое отношение» через n , имеем:

Если же сравнить блеск звезд всех прочих величин с блеском звезд первой величины, то получим:

Из наблюдений было найдено, что n 5 = 100. Найти теперь величину светового отношения n легко (с помощью логарифмов).

Итак, звезды каждой следующей звездной величины светят в 2?раза слабее звезд предыдущей звездной величины.

1 Более точное значение светового отношения 2,512.

Звездная алгебра

Рассмотрим немного подробнее группу наиболее ярких звезд. Мы уже отмечали, что блеск этих звезд неодинаков: одни светят в несколько раз ярче среднего, другие – тусклее (средняя степень их яркости – такая, которая в 100 раз превышает яркость звезд, едва различимых простым глазом).

Найдем сами обозначение блеска звезд, которые в 2? раза ярче средней звезды первой величины. Какое число предшествует единице? Число 0. Значит, такие звезды надо отнести к звездам «нулевой» величины. А куда отнести звезды, которые ярче звезд первой величины не в 2?, а всего в полтора или два раза? Их место между 1 и 0, т. е. звездная величина такого светила выражается положительным дробным числом; говорят: «звезда 0,9 величины», «0,6 величины» и т. п. Такие звезды ярче первой величины.

Теперь станет понятной и необходимость введения отрицательных чисел для обозначения блеска звезд. Так как существуют звезды, по силе света превышающие нулевую величину, то, очевидно, их блеск должен быть выражен числами, стоящими по другую сторону нуля, – отрицательными. Отсюда такие определения блеска, как «минус 1», «минус 2», «минус 1,4», «минус 0,9» и т. п.

В астрономической практике «величина» звезд определяется с помощью особых приборов – фотометров: блеск светила сравнивается с блеском определенной звезды, сила света которой известна, или же с «искусственной звездой» в приборе.

Приводим перечень самых ярких звезд неба с обозначением их звездной величины (в скобках указано наименование созвездия):

Просматривая этот перечень, мы видим, что звезд точно первой величины не существует вовсе: от звезд величины 0,9 список переводит нас к звездам 1,1 величины, 1,2 величины и т. д., минуя величину 1,0 (первую). Звезда первой величины есть, следовательно, не более, как условный стандарт блеска, но на небе ее нет.

Не следует думать, что распределение звезд по звездным величинам обусловлено физическими свойствами самих звезд. Оно вытекает из особенностей нашего зрения и является следствием общего для всех органов чувств «психофизиологического закона Вебера-Фехнера». В применении к зрению закон этот гласит: когда сила источника света изменяется в геометрической прогрессии, ощущение яркости изменяется в прогрессии арифметической. (Любопытно, что оценка интенсивности звуков и шумов производится физиками по тому же принципу, что и измерение блеска звезд; подробности об этом читатель найдет в моих «Занимательной физике» и «Занимательной алгебре».)

Познакомившись с астрономической шкалой блеска, займемся некоторыми поучительными подсчетами. Вычислим, например, сколько звезд третьей величины, вместе взятых, светят так же, как одна звезда первой величины. Мы знаем, что звезда третьей величины слабее звезды первой величины в 2,5 2 , т. е. в 6,3 раза; значит, для замены понадобится 6,3 такой звезды. Звезд четвертой величины для замены одной звезды первой величины пришлось бы взять 15,8 и т. д. Подобными расчетами найдены числа приводимой ниже таблицы.

Для замены одной звезды первой величины нужно следующее число звезд других величин:

Начиная с седьмой величины, мы вступаем уже в мир звезд, недоступных простому глазу. Звезды 16-й величины различаются лишь в весьма сильные телескопы: чтобы можно было видеть их невооруженным глазом, чувствительность естественного зрения должна возрасти в 10 000 раз, тогда мы увидим их такими, какими видим сейчас звездочки шестой величины.

В приведенной выше таблице не могли, конечно, найти себе места звезды «перед-первой» величины. Сделаем расчеты также для некоторых из них. Звезда 0,5-й величины (Процион) ярче звезды первой величины в 2,5 0,5 , т. е. в полтора раза. Звезда минус 0,9-й величины (Канопус) ярче звезды первой величины в 2,5 9 , т. е. в 5,8 раза, а звезда минус 1,6-й величины (Сириус) – в 2,5 2,6 , т. е. в 10 раз.

Наконец, еще любопытный подсчет: сколько звезд первой величины могли бы заменить свет всего звездного неба (видимого простым глазом)?

Примем, что звезд первой величины на одном полушарии неба 10. Замечено, что число звезд следующего класса примерно в три раза больше числа звезд предыдущего, яркость же их – в 2,5 раза меньше. Искомое число звезд равно поэтому сумме членов прогрессии:

Получаем

Итак, суммарный блеск всех звезд одного полушария, видимых простым глазом, равен приблизительно ста звездам первой величины (или одной звезде м и н у с четвертой величины).

Если же подобное вычисление повторить, имея в виду не только звезды, видимые простым глазом, но и все те, которые доступны современному телескопу, то окажется, что суммарный свет их равносилен сиянию 1100 звезд первой величины (или одной звезды м и н у с 6,6-й величины).

Глаз и телескоп

Сравним телескопическое наблюдение звезд с наблюдением их простым глазом.

Поперечник зрачка человеческого глаза при ночных наблюдениях примем в среднем равным 7 мм. Телескоп с объективом поперечником в 5 см пропускает лучей больше, чем зрачок, в (50/7) 2 т. е. примерно в 50 раз, а с поперечником 50 см – в 5000 раз. Вот во сколько раз телескоп усиливает яркость наблюдаемых в нем звезд! (Сказанное относится только к звездам , а никак не к планетам, имеющим заметный диск. Для планет при расчете яркости изображения следует принимать во внимание также оптическое увеличение телескопа.) Зная это, вы можете рассчитать, каков должен быть поперечник объектива телескопа, чтобы в него видны были звезды той или иной величины; но при этом надо знать, до которой величины видны звезды в телескоп с объективом одного известного размера. Пусть, например, вы знаете, что в телескоп с диаметром отверстия 64 см можно различать звезды до 15-й величины включительно. Каким объективом надо располагать, чтобы видеть звезды следующей, 16-й величины? Составляем пропорцию:

где х – искомый диаметр объектива. Имеем

Понадобится телескоп с поперечником объектива в целый метр. Вообще для увеличения зоркости телескопа на одну звездную величину необходимо увеличение диаметра его объектива в v2,5 , т. е. в 1,6 раза.

Звездная величина Солнца и Луны

Продолжим нашу алгебраическую экскурсию к небесным светилам. В той шкале, которая применяется для оценки блеска звезд, могут, помимо неподвижных звезд, найти себе место и другие светила – планеты, Солнце, Луна. О яркости планет мы побеседуем особо; здесь же укажем звездную величину Солнца и Луны. Звездная величина Солнца выражается числом минус 26,8, а полной Луны – минус 12,6. Почему оба числа отрицательные, читателю, надо думать, понятно после всего сказанного ранее. Но, быть может его приведет в недоумение недостаточно большая разница между звездной величиной Солнца и Луны: первая «всего вдвое больше второй».

Не забудем, однако, что обозначение звездной величины есть, в сущности, некоторый логарифм (при основании 2,5). И как нельзя, сравнивая числа, делить один на другой их логарифмы, так не имеет никакого смысла, сравнивая между собой звездные величины, делить одно число на другое. Каков результат правильного сравнения, показывает следующий расчет.

Если звездная величина Солнца «минус 26,8», то это значит, что Солнце ярче звезды первой величины

Луна же ярче звезды первой величины

Значит, яркость Солнца больше яркости полной Луны в

Вычислив эту величину (с помощью таблиц логарифмов), получаем 447 000. Вот, следовательно, правильное отношение яркостей Солнца и Луны: дневное светило в ясную погоду освещает Землю в 447 000 раз сильнее, чем полная Луна в безоблачную ночь.

Считая, что количество теплоты , выделяемое Луной, пропорционально количеству рассеиваемого ею света, – а это, вероятно, близко к истине, – надо признать, что Луна посылает нам и теплоты в 447 000 раз меньше, чем Солнце. Известно, что каждый квадратный сантиметр на границе земной атмосферы получает от Солнца около 2 малых калорий теплоты в 1 минуту. Значит, Луна посылает на 1 см 2 Земли ежеминутно не более 225 000-й доли малой калории (т. е. может нагреть 1 г воды в 1 минуту на 225 000-ю часть градуса). Отсюда видно, насколько не обоснованы все попытки приписать лунному свету какое-либо влияние на земную погоду.

Распространенное убеждение, что облака нередко тают под действием лучей полной Луны, – грубое заблуждение, объясняемое тем, что исчезновение облаков в ночное время (обусловленное другими причинами) становится заметным лишь при лунном освещении.

Оставим теперь Луну и вычислим, во сколько раз Солнце ярче самой блестящей звезды всего неба – Сириуса. Рассуждая так же, как и раньше, получаем отношение их блеска:

т. е. Солнце ярче Сириуса в 10 миллиардов раз.

Очень интересен также следующий расчет: во сколько раз освещение, даваемое полной Луной, ярче совокупного освещения всего звездного неба, т. е. всех звезд, видимых простым глазом на одном небесном полушарии? Мы уже вычислили, что звезды от первой до шестой величины включительно светят вместе так, как сотня звезд первой величины. Задача, следовательно, сводится к вычислению того, во сколько раз Луна ярче сотни звезд первой величины.

Это отношение равно

Итак, в ясную безлунную ночь мы получаем от звездного неба лишь 2700-ю долю того света, какой посылает полная Луна, и в 2700 х 447 000, т. е. в 1200 миллионов раз меньше, чем дает в безоблачный день Солнце.

Прибавим еще, что звездная величина нормальной международной «свечи» на расстоянии 1 м равна минус 14,2, значит, свеча на указанном расстоянии освещает ярче полной Луны в 2,5 14,2 ~ 12,6 , т. е. в четыре раза.

Небезынтересно, может быть, отметить еще что прожектор авиационного маяка силой в 2 миллиарда свечей виден был бы с расстояния Луны звездой 4?-й величины, т. е. мог бы различаться невооруженным глазом.

Истинный блеск звезд и Солнца

Все оценки блеска, которые мы делали до сих пор, относились только к их видимому блеску. Приведенные числа выражают блеск светил на тех расстояниях, на каких каждое из них в действительности находится. Но мы хорошо знаем, что звезды удалены от нас неодинаково; видимый блеск звезд говорит нам поэтому как об их истинном блеске, так и об их удалении от нас, – вернее, ни о том, ни о другом, пока мы не расчленим оба фактора. Между тем важно знать, каков был бы сравнительный блеск или, как говорят, «светимость» различных звезд, если бы они находились от нас на одинаковом расстоянии.

Ставя так вопрос, астрономы вводят понятие об «абсолютной» звездной величине звезд. Абсолютной звездной величиной звезды называется та, которую звезда имела бы, если бы находилась от нас на расстоянии 10 парсеков. Парсек – особая мера длины, употребляемая для звездных расстояний; о ее происхождении мы побеседуем позднее особо, здесь скажем лишь, что один парсек составляет около 30 800 000 000 000 км. Самый расчет абсолютной звездной величины произвести нетрудно, если знать расстояние звезды и принять во внимание, что блеск должен убывать пропорционально квадрату расстояния.

Мы познакомим читателя с результатом лишь двух таких расчетов: для Сириуса и для нашего Солнца. Абсолютная величина Сириуса + 1,3, Солнца +4,8. Это значит, что с расстояния 308 000 000 000 000 км Сириус сиял бы нам звездой 1,3-й величины, а наше Солнце 4,8-й величины, т. е. слабее Сириуса в

хотя видимый блеск Солнца в 10 000 000 000 раз больше блеска Сириуса.

Мы убедились, что Солнце – далеко не самая яркая звезда неба. Не следует, однако, считать наше Солнце совсем пигмеем среди окружающих его звезд: светимость его все же выше средней. По данным звездной статистики, средними по светимости из звезд, окружающих Солнце до расстояния 10 парсеков, являются звезды девятой абсолютной величины. Так как абсолютная величина Солнца равна 4,8, то оно ярче, нежели средняя из «соседних» звезд, в

Будучи в 25 раз абсолютно тусклее Сириуса, Солнце оказывается все же в 50 раз ярче, чем средние из окружающих его звезд.

Самая яркая звезда из известных

Самой большой светимостью обладает недоступная простому глазу звездочка восьмой величины в созвездии Золотой Рыбы, обозначаемая латинской буквой S. Созвездие Золотой Рыбы находится в южном полушарии неба и не видно в умеренном поясе нашего полушария. Упомянутая звездочка входит в состав соседней с нами звездной системы – Малого Магелланова Облака, расстояние которого от нас оценивается примерно в 12 000 раз больше, чем расстояние до Сириуса. На таком огромном удалении звезда должна обладать совершенно исключительной светимостью, чтобы казаться даже восьмой величины. Сириус, заброшенный так же глубоко в пространстве, сиял бы звездой 17-й величины, т. е. был бы едва виден в самый могущественный телескоп.

Какова же светимость этой замечательной звезды? Расчет дает такой результат: минус восьмая величина. Это значит, что наша звезда абсолютно в 400 000 раз (примерно) ярче Солнца! При такой исключительной яркости звезда эта, будучи помещена на расстоянии Сириуса, казалась бы на девять величин ярче его, т. е. имела бы примерно яркость Луны в фазе четверти! Звезда, которая с расстояния Сириуса могла бы заливать Землю таким ярким светом, имеет бесспорное право считаться самой яркой из известных нам звезд.

Звездная величина планет на земном и чужом небе

Возвратимся теперь к мысленному путешествию на другие планеты (проделанному нами в разделе «Чужие небеса») и оценим более точно блеск сияющих там светил. Прежде всего укажем звездные величины планет в максимуме их блеска на земном небе.

На небе Земли:

Просматривая, видим, что Венера ярче Юпитера почти на две звездные величины, т. е. в 2,5 1,8 «5 раз, а Сириуса в 2,5 2,7 «12 раз (блеск Сириуса – 1,6-й величины). Отсюдаи видно, что тусклая планета Сатурн все же ярче всех неподвижных звезд, кроме Сириуса и Канопуса. Здесь мы находим объяснение тому факту, что планеты (Венера, Юпитер) бывают иногда днем видны простым глазом, звезды же при дневном свете совершенно недоступны невооруженному зрению.

На небе Марса и Венеры:

На небе Юпитера:

Оценивая яркость планет на небе их собственных спутников, следует на первое место поставить «полный» Марс в небе Фобоса (-22,5), затем «полный» Юпитер в небе V спутника (-21) и «полный» Сатурн в небе его спутника Мимаса (-20): Сатурн здесь всего впятеро менее ярок, чем Солнце!

Поучительна, наконец, следующая оценка блеска планет, наблюдаемых одна с другой. Располагаем их в порядке убывания блеска.

Отсюда видно, что на небе главных планет самыми яркими светилами являются Венера, наблюдаемая с Меркурия, Земля, видимая с Венеры, и Земля, видимая с Меркурия.

Звездная величина

Почему телескоп не увеличивает звезд?

Людей, впервые направляющих зрительную трубу на неподвижные звезды, поражает то, что труба, так заметно увеличивающая Луну и планеты, нисколько не увеличивает размеров звезд, даже уменьшает их, превращая в яркую точку, не имеющую диска. Это заметил еще Галилей, первый человек, взглянувший на небо вооруженным глазом. Описывая свои ранние наблюдения с помощью изобретенной им трубы, он говорит:

«Достойно замечания различие в виде планет и неподвижных звезд при наблюдении через трубу. Планеты представляются маленькими кружками, резко очерченными, как бы малыми лунами; неподвижные же звезды не имеют различимых очертаний… Труба увеличивает только их блеск, так что звезды 5-й и 6-й величины делаются по яркости равными Сириусу, который является самой блестящей из неподвижных звезд».

Чтобы объяснить такое бессилие телескопа по отношению к звездам, придется напомнить кое-что из физиологии и физики зрения. Когда мы следим за удаляющимся от нас человеком, его изображение на сетчатке глаза становится все меньше. При достаточном удалении голова и ноги человека настолько сближаются на сетчатке, что попадают уже не на разные ее элементы (нервные окончания), но на один и тот же, и тогда человеческая фигура кажется нам точкой, лишенной очертании. У большинства людей это наступает тогда, когда угол, под которым усматривается предмет, уменьшается до Г. Назначение телескопа состоит в том, чтобы увеличить угол, под которым глаз видит предмет, или, что то же самое, растянуть изображение каждой детали предмета на несколько смежных элементов сетчатки. О телескопе говорят, что он «увеличивает в 100 раз», если угол, под которым мы видим предметы в этот телескоп, в 100 раз больше угла, под которым мы на том же расстоянии видим их простым глазом. Если же какая-нибудь деталь и при таком увеличении усматривается под углом меньше Г, то данный телескоп недостаточен для рассмотрения этой подробности.

Нетрудно рассчитать, что самая мелкая подробность, какую можно различить на расстоянии Луны в телескоп, увеличивающий в 1000 раз, имеет в поперечнике ПО м, а на расстоянии Солнца – 40 км. Но если тот же расчет сделать для ближайшей звезды, то получим огромную величину – 12 000 000 км.

Поперечник нашего Солнца меньше этой величины в 8? раз. Значит, перенесенное на расстояние ближайшей звезды, Солнце наше должно казаться точкой даже в телескоп с 1000-кратным увеличением. Ближайшая звезда должна обладать объемом, в 600 раз большим Солнца, чтобы сильные телескопы могли показать ее диск. На расстоянии Сириуса звезда должна для этого быть больше Солнца по объему в 5000 раз. Так как большинство звезд расположено гораздо дальше сейчас упомянутых, а размеры их в среднем не превышают в такой степени размеров Солнца, то звезды и в сильные телескопы представляются нам точками.

«Ни одна звезда на небе, – говорит Джине, – не имеет большего углового размера, чем булавочная головка с расстояния в 10 км, и нет еще такого телескопа, в который предмет столь малых размеров был бы виден, как диск». Напротив, крупные небесные тела, входящие в состав нашей солнечной системы показывают при наблюдении в телескоп свои диски тем крупнее, чем больше увеличение. Но, как мы уже имели случай упомянуть, астроном встречается здесь с другим неудобством: вместе с увеличением изображения ослабевает его яркость (вследствие распределения потока лучей на большую поверхность), слабая же яркость затрудняет различение подробностей. Потому при наблюдении планет и особенно комет приходится пользоваться лишь умеренными увеличениями телескопа.

Читатель, пожалуй, задаст вопрос: если телескоп не увеличивает звезд, то зачем же употребляют его при их наблюдении?

После сказанного в предыдущих статьях едва ли нужно долго останавливаться на ответе. Телескоп бессилен увеличивать видимые размеры звезд, но он усиливает их яркость, а следовательно, умножает число звезд, доступных зрению.

Второе, что достигается благодаря телескопу, это разделение тех звезд, которые представляются невооруженному глазу сливающимися в одну. Телескоп не может увеличивать видимого поперечника звезд, но увеличивает видимоерасстояние между ними. Поэтому телескоп открывает нам двойные, тройные и еще более сложные звезды там, где невооруженный глаз видит одиночную звезду. Звездные скопления, для простого глаза сливающиеся за дальностью расстояния в туманное пятнышко, а в большинстве случаев и вовсе невидимые, рассыпаются в поле телескопа на многие тысячи отдельных звезд.

И, наконец, третья услуга телескопа при изучении мира звезд состоит в том, что он дает возможность измерять углы с поразительной точностью: на фотографиях, полученных с современными большими телескопами, астрономы измеряют углы величиной в О",01. Под таким углом усматривается копейка с расстояния 300 км или человеческий волос с расстояния 100 м!

Как измерили поперечники звезд?

В самый сильный телескоп, как мы сейчас объяснили, нельзя увидеть поперечники неподвижных звезд. До недавнего времени все соображения о том, каковы размеры звезд, были только догадками. Допускали, что каждая звезда в среднем примерно такой же величины, как наше Солнце, но ничем не могли подкрепить этой догадки. И так как для различения звездных диаметров необходимы более мощные телескопы, чем самые сильные телескопы нашего времени, то задача определения истинных диаметров звезд казалась неразрешимой.

Так обстояло дело до 1920 г., когда новые приемы и орудия исследования открыли астрономам путь к измерению истинных размеров звезд.

Этим новейшим достижением астрономия обязана своей верной союзнице – физике, не раз оказывавшей ей самые ценные услуги.

Мы сейчас изложим сущность способа, основанного на явлении интерференции света.

Чтобы уяснить принцип, на котором основан этот метод измерений, произведем опыт, требующий несложных средств: небольшого телескопа, дающего увеличение в 30 раз, и находящегося на расстоянии 10-5 м от него яркого источника света, загороженного экраном с очень узкой (несколько десятых долей миллиметра) вертикальной щелью. Объектив закроем непрозрачной крышкой с двумя круглыми отверстиями около 3 мм в диаметре, расположенными симметрично относительно центра объектива на расстоянии 15 мм друг от друга (рис. 72). Без крышки щель в телескоп имеет вид узкой полосы со значительно более слабыми полосками по бокам. При наблюдении же с крышкой центральная яркая полоса представляется исчерченной вертикальными темными полосами. Эти полосы появились как следствие взаимодействия (интерференции) двух световых пучков, прошедших сквозь два отверстия в крышке объектива. Если закрыть одно из отверстий, – полоски исчезнут.

Рис. 72. Схема установки, поясняющей устройство прибора интерферометра для измерения угловых диаметров звезд (подробности в тексте)

Если отверстия перед объективом сделать подвижными, так что расстояние между ними можно будет изменять, то по мере их раздвижения темные полоски будут становиться все менее ясными и, наконец, исчезнут. Зная расстояние между отверстиями в этот момент, можно определить угловую ширину щели, т. е. угол, под которым видна ширина щели наблюдателю. Если же знать расстояние до самой щели, то можно вычислить ее действительную ширину. Если вместо щели у нас будет маленькое круглое отверстие, то способ определения ширины такой «круглой щели» (т. е. диаметра кружка) остается тем же самым, надо лишь полученный угол умножить на 1,22.

При измерении диаметров звезд мы следуем тем же путем, но ввиду чрезвычайной малости углового диаметра звезд должны применять весьма большие телескопы.

Помимо работы описанным инструментом, интерферометром, есть и другой, более окольный способ оценки истинного диаметра звезд, основанный на исследовании их спектров.

По спектру звезды астроном узнает ее температуру, а отсюда вычисляет величину излучения 1 см 2 ее поверхности. Если, кроме того, известны расстояние до звезды и ее видимый блеск, то определяется и величина излучения всей ее поверхности. Отношение второй величины к первой дает размер поверхности звезды, а значит, и ее диаметр. Таким образом, найдено, например, что поперечник Капеллы в 16 раз больше солнечного, Бетельгейзе – в 290 раз, Альдебарана – в 48 раз, Арктура – в 30 раз, Сириуса – в 2 раза, Беги – в 2? раза, а поперечник спутника Сириуса составляет 0,02 солнечного.

Гиганты звездного мира

Результаты определения звездных поперечников оказались поистине поразительными. Астрономы не подозревали раньше, что во вселенной могут быть такие гигантские звезды. Первой звездой, истинные размеры которой удалось определить (в 1920 г.), была яркая звезда а Ориона, носящая арабское название Бетельгейзе. Ее поперечник оказался превышающим диаметр орбиты Марса!

Рис. 73. Звезда-гигант Антарес (а Скорпиона) могла бы включить в себя наше Солнце с земной орбитой

Другим гигантом является Антарес, самая яркая звезда в созвездии Скорпиона: ее поперечник примерно в полтора раза больше диаметра земной орбиты (рис. 73). В ряду открытых пока звездных гигантов надо поставить и так называемую Дивную («Мира») звезду в созвездии Кита, диаметр которой в 400 раз больше диаметра нашего Солнца.

Остановимся теперь на физическом устройстве этих исполинов. Расчет показывает, что подобные звезды, несмотря на чудовищные размеры, содержат несоразмерно мало вещества. Они тяжелее нашего Солнца всего в несколько раз; а так как по объему Бетельгейзе, например, больше Солнца в 90 000 000 раз, то плотность этой звезды должна быть ничтожна. И если вещество Солнца в среднем по плотности приближается к воде, то вещество звезд-гигантов в этом отношении походит на разреженный воздух. Звезды эти, по выражению одного астронома, «напоминают громадный аэростат малой плотности, значительно меньшей, нежели плотность воздуха».

Неожиданный расчет

Интересно рассмотреть в связи с предыдущим, сколько места заняли бы на небе все звезды, если бы их видимые изображения были примкнуты одно к другому.

Мы уже знаем, что совместный блеск всех звезд, доступных телескопу, равен блеску звезды минус 6,6-й величины (см. выше). Такая звезда светит на 20 звездных величин слабее нашего Солнца, т. е. дает света меньше в 100 000 000 раз. Если считать Солнце по температуре его поверхности звездой средней, то можно принять, что видимая поверхность нашей воображаемой звезды в указанное число раз меньше видимой поверхности Солнца. А так как диаметры кругов пропорциональны квадратным корням из их поверхностей, то видимый диаметр нашей звезды должен быть меньше видимого диаметра Солнца в 10 000 раз, т. е. равняться

Результат поразительный: совместная видимая поверхность всех звезд занимает на небе столько места, сколько кружок с угловым диаметром в 0",2. Небо содержит 41 253 квадратных градуса; легко сосчитать поэтому, что видимые в телескоп звезды покрывают только одну двадцатитриллионную долю всего неба!

Самое тяжелое вещество

Среди диковинок, скрытых в глубинах вселенной, вероятно, навсегда сохранит одно из значительных мест небольшая звездочка близ Сириуса. Эта звезда состоит из вещества, в 60 000 раз более тяжелого, нежели вода! Когда мы берем в руки стакан ртути, нас удивляет его грузность: он весит около 3 кг. Но что сказали бы мы о стакане вещества, весящем 12 т и требующем для перевозки железнодорожной платформы? Это кажется абсурдом, а между тем таково одно из открытий новейшей астрономии.

Открытие это имеет длинную и в высшей степени поучительную историю. Уже давно было замечено, что блистательный Сириус совершает свое собственное движение среди звезд не по прямой линии, как большинство других звезд, а по странному извилистому пути (рис. 74). Чтобы объяснить эти особенности его движения, известный астроном Бессель предположил, что Сириуса сопровождает спутник, своим притяжением «возмущающий» его движение. Это было в 1884 г. – за два года до того, как был открыт Нептун «на кончике пера». А в 1862 г., уже после смерти Бесселя догадка его получила полное подтверждение, так как заподозренный спутник Сириуса был усмотрен в телескоп.

Рис. 74. Путь Сириуса среди звезд с 1793 по 1883 г.

Спутник Сириуса – так называемый «Сириус В» – обращается около главной звезды в 49 лет на расстоянии, в 20 раз большем, чем Земля вокруг Солнца (т. е. примерно на расстоянии Урана) (рис. 75). Это – слабая звездочка восьмой-девятой величины, но масса ее весьма внушительна, почти 0,8 массы нашего Солнца. На расстоянии Сириуса наше Солнце должно было бы светить звездой 1,8-й величины; поэтому если бы спутник Сириуса имел поверхность, уменьшенную по сравнению с солнечной в соответствии с отношением масс этих светил, то при той же температуре он должен был бы сиять, как звезда примерно второй величины, а не восьмой-девятой. Столь слабую яркость астрономы первоначально объясняли низкой температурой на поверхности этой звезды; ее рассматривали как остывающее солнце, покрывающееся уже твердой корой.

Рис. 75. Орбита спутника Сириуса по отношению к Сириусу (Сириус не находится в фокусе видимого эллипса, потому что истинный эллипс искажен проекцией – мы видим его под углом)

Но такое допущение оказалось ошибочным. Скромный спутник Сириуса – вовсе не угасающая звезда, а, напротив, принадлежит к звездам с высокой поверхностной температурой, гораздо более высокой, чем у нашего Солнца. Это совершенно меняет дело. Слабую яркость приходится, следовательно, приписать только малой величине поверхности этой звезды. Вычислено, что она посылает в 360 раз меньше света, чем Солнце; значит поверхность ее должна быть по крайней мере в 360 раз меньше солнечной, а радиус в 7зб0,т. е.в19 раз, меньше солнечного. Отсюда заключаем, что объем спутника Сириуса должен составлять менее чем 6800-ю долю объема Солнца, между тем как масса его составляет почти 0,8 массы дневного светила. Уже это одно говорит о большой уплотненности вещества этой звезды. Более точный расчет дает для диаметра планеты всего 40 000 км, а следовательно, для плотности – то чудовищное число, которое мы привели в начале раздела: в 60 000 раз больше плотности воды (рис. 76).

Рис. 76. Спутник Сириуса состоит из вещества, в 60 000 раз более плотного, чем вода. Спичечная коробка этого вещества могла бы уравновесить груз из трех десятков человек

«Навострите уши, физики: замышляется вторжение в вашу область», – приходят на память слова Кеплера, сказанные им, правда, по другому поводу.

Действительно, ничего подобного не мог представить себе до сих пор ни один физик. В обычных условиях столь значительное уплотнение совершенно немыслимо, так как промежутки между нормальными атомами в твердых телах слишком малы, чтобы допустимо было сколько-нибудь заметное сжатие их вещества. Иначе обстоит дело в случае «изувеченных» атомов, утративших те электроны, которые кружились вокруг ядер. Потеря электронов уменьшает поперечник атома в несколько тысяч раз, почти не уменьшая его массы; обнаженное ядро меньше нормального атома примерно во столько раз, во сколько муха меньше крупного здания. Сдвигаемые чудовищным давлением господствующим в недрах звездного шара, эти уменьшенные атомы-ядра могут сблизиться в тысячи раз теснее, чем нормальные атомы, и создать вещество той неслыханной плотности, какая обнаружена на спутнике Сириуса. Более того, сейчас указанная плотность даже превзойдена в так называемой звезде ван-Маанена. Эта звездочка 12-й величины, по размерам не превышающая земного шара, состоит из вещества, в 400 000 раз более плотного, нежели вода!

И это еще не самая крайняя степень плотности. Теоретически можно допускать существование гораздо более плотных веществ. Диаметр атомного ядра составляет не более одной 10 000-й диаметра атома, а объем, следовательно, не более 1/10 12 объема атома. 1 м 3 металла содержит всего около 1/1000 мм 3 атомных ядер, и в этом крошечном объеме сосредоточена вся масса металла. 1 см 3 атомных ядер должен, таким образом, весить примерно 10 миллионов тонн (рис. 77).

Рис. 77. Один кубический сантиметр атомных ядер мог бы уравновесить океанский пароход и при весьма неплотной упаковке их. Плотно же уложенные в объеме 1 см 3 атомные ядра весили бы 10 миллионов тонн!

После сказанного не будет казаться невероятным открытие звезды, средняя плотность вещества которой еще в 500 раз больше, чем у вещества упомянутой ранее звезды Сириус В. Мы говорим о небольшой звездочке 13-й величины в созвездии Кассиопеи, открытой в конце 1935 г. Будучи по объему не больше Марса и в восемь раз меньше земного шара, звезда эта обладает массой, почти втрое превышающей массу нашего Солнца (точнее, в 2,8 раза). В обычных единицах средняя плотность ее вещества выражается числом 36 000 000 г/см 3 . Это означает, что 1 см 3 такого вещества весил бы на Земле 36 т! Вещество это, следовательно, плотнее золота почти в 2 миллиона раз. О том, сколько должен весить кубический сантиметр такого вещества, взвешенный на поверхности самой звезды, мы побеседуем в главе V.

Немного лет назад ученые, конечно, считали бы немыслимым существование вещества в миллионы раз плотнее платины.

Бездны мироздания скрывают, вероятно, еще немало подобных диковинок природы.

Почему звезды называются неподвижными?

Когда в старину дан был звездам такой эпитет, желали подчеркнуть этим, что в отличие от планет звезды сохраняют на небесном своде неизменное расположение. Они, конечно, участвуют в суточном движении всего неба вокруг Земли, но это кажущееся движение не нарушает их взаимного расположения. Планеты же непрестанно меняют свои места относительно звезд, бродят между ними и оттого получили в древности наименование «блуждающих звезд» (буквальный смысл слова «планета»).

Мы знаем теперь, что представление о звездном мире как о собрании солнц, застывших в своей неподвижности, совершенно превратно. Все звезды, в том числе и наше Солнце, движутся одна относительно другой со скоростью в среднем 30 км/с, т. е. с такой же, с какой планета наша обегает свою орбиту. Значит, звезды ничуть не менее подвижны, чем планеты. Напротив, в мире звезд мы встречаемся в отдельных случаях с такими огромными скоростями, каких нет в семье планет; известны звезды, – их называют «летящими», – которые несутся по отношению к нашему Солнцу с огромной скоростью 250–300 км/с.

Рис. 78. Фигуры созвездий медленно меняются с течением времени. Средний рисунок изображает «ковш» Большой Медведицы в настоящее время, верхний – 100 тыс. лет назад, нижний – через 100 тыс. лет после нашего времени

Но если все видимые нами звезды хаотически движутся с громадными скоростями, пробегая миллиарды километров ежегодно, то почему не замечаем мы этого бешеного движения? Почему звездное небо представляет издавна картину величавой неподвижности?

Причину нетрудно отгадать: она кроется в невообразимой удаленности звезд. Случалось ли вам наблюдать с возвышенного пункта за поездом, движущимся вдали, близ горизонта? Разве не казалось вам тогда, что курьерский поезд ползет как черепаха? Скорость, головокружительная для наблюдателя вблизи, превращается в черепаший шаг при наблюдении с большого расстояния. То же происходит и с движением звезд; только в этом случае относительное удаление наблюдателя от движущегося тела гораздо значительнее. Самые яркие звезды удалены от нас в среднем менее других – именно (по Каптейну) на 800 миллионов миллионов километров, перемещение же такой звезды за год составляет, скажем, миллиард (1000 миллионов) километров, т. е. в 800 000 раз меньше. Такое перемещение должно усматриваться с Земли под углом менее 0",25 – величина, едва уловимая точнейшими астрономическими инструментами. Для невооруженного же глаза оно совершенно незаметно, даже если длится столетия. Только кропотливыми инструментальными измерениями удалось обнаружить движение многих звезд (рис. 78, 79).

Рис. 79. Движение трех звезд – нашего Солнца, звезды а Центавра и Сириуса.

Итак, «неподвижные звезды», несмотря на то, что увлекаются невообразимо стремительным движением, имеют полное право именоваться неподвижными, поскольку речь идет о наблюдениях невооруженным глазом. Из сказанного читатель сам может вывести заключение, как ничтожна вероятность встречи между звездами, несмотря на их стремительное движение (рис. 80).

Рис. 80. Масштаб звездных движений; Два крокетных шара, один в Петербурге, другой в Томске, движутся со скоростью 1 км в столетие – вот уменьшенное подобие сближения двух звезд. Из этого ясно, как ничтожна вероятность столкновений между звездами

Меры звездных расстояний

Наши крупные меры длины – километр, морская миля (1852 м) и географическая миля (равная 4 морским), достаточные для измерения на земном шаре, оказываются слишком ничтожными для измерений небесных. Мерить ими небесные расстояния столь же неудобно, как измерять миллиметрами длину железной дороги; расстояние, например, Юпитера от Солнца в километрах выражается числом 780 миллионов, длина же Октябрьской дороги в миллиметрах – числом 640 миллионов.

Чтобы не иметь дела с длинными рядами нулей в конце чисел, астрономы пользуются более крупными единицами длины. Для измерений, например, в пределах солнечной системы считают единицей длины среднее расстояние от Земли до Солнца (149 600 000 км). Это – так называемая «астрономическая единица». В таких мерах расстояние Юпитера от Солнца равно 5,2, Сатурна – 9,54, Меркурия – 0,387 и т. п.

Но для расстояний нашего Солнца до других солнц сейчас приведенная мера слишком мала. Например, расстояние до самой близкой к нам звезды (до так называемой Проксимы в созвездии Центавра, красноватой звездочки 11-й величины) выражается в этих единицах таким числом:

И это лишь ближайшая звезда, прочие расположены гораздо дальше. Введенные в употребление более крупные единицы значительно упростили запоминание подобных чисел и обращение с ними. В астрономии имеются следующие исполинские единицы расстояний: световой год и успешно вытесняющий его парсек.

Световой год – это путь, пробегаемый в пустом пространстве лучом света за год времени. Как велика эта мера, мы поймем, вспомнив, что солнечный свет достигает Земли всего за 8 минут. Световой год, следовательно, во столько раз больше радиуса земной орбиты, во сколько раз год времени больше 8 минут. В километрах эта мера длины выражается числом

т. е. световой год равен около 9? биллионов км.

Сложнее происхождение другой единицы звездных расстояний, к которой астрономы прибегают охотнее, – парсека. Парсек – это расстояние, на которое надо удалиться, чтобы полудиаметр земной орбиты виден был под углом в одну угловую секунду. Угол, под каким виден со звезды полудиаметр земной орбиты, называется в астрономии годичным параллаксом этой звезды. От соединения слов «параллакс» и «секунда» образовано слово «парсек». Параллакс названной выше звезды альфа Центавра – 0,76 секунды; легко сообразить, что расстояние этой звезды – 1,31 парсека. Нетрудно вычислить, что один парсек должен заключать в себе 206 265 расстояний от Земли до Солнца. Соотношение между парсеком и другими единицами длины таково:

1 парсек = 3,26 светового года = 30 800 000 000 000 км.

Вот расстояния нескольких ярких звезд, выраженные в парсеках и световых годах:

Это – сравнительно близкие к нам звезды. Какого порядка их «близость», вы поймете, когда вспомните, что для выражения приведенных расстояний в километрах надо каждое из чисел первого столбца увеличить в 30 биллионов раз (разумея под биллионом миллион миллионов). Однако световой год и парсек – еще не самые крупные меры, употребляемые в науке о звездах. Когда астрономы приступили к измерению расстояний и размеров звездных систем, т. е. целых вселенных, состоящих из многих миллионов звезд, понадобилась мера, еще более крупная. Ее образовали из парсека, как километр образован из метра: составился килопарсек, равный 1000 парсекам, или 30 800 биллионам км. В этих мерах, например, поперечник Млечного Пути выражается числом 30, а расстояние от нас до туманности Андромеды – около 300.

Но и килопарсек вскоре оказался недостаточно большой мерой; пришлось ввести в употребление мегапарсек, содержащий миллион парсеков. Итак, вот звездные меры длины:

Представить себе мегапарсек наглядно нет никакой возможности. Даже если уменьшить километр до толщины волоса (0,05 мм), то мегапарсек и тогда будет превосходить силу человеческого воображения, так как сделается равным I 1 / 2 миллиардам км – 10-кратному расстоянию от Земли до Солнца.

Приведу, впрочем, одно сопоставление, которое, быть может, облегчит читателю оценку невообразимой огромности мегапарсека. Тончайшая паутинная нить, протянутая от Москвы до Петербурга, весила бы 10 г, от Земли до Луны – не более 6 кг. Такая же нить длиной до Солнца весила бы 2,3 т. Но, протянутая на длину одного мегапарсека, она должна была бы весить

Система ближайших звезд

Сравнительно давно – около ста лет назад – стало известно, что самой близкой звездной системой является двойная звезда первой величины южного созвездия Центавра. Последние годы обогатили наши знания об этой системе интересными подробностями. Открыта была вблизи а Центавра небольшая звездочка 11-й величины, составляющая с двумя звездами а Центавра одну систему тройной звезды. То, что третья звезда физически входит в систему а Центавра, хотя их и разделяет на небе расстояние свыше 2°, подтверждается одинаковостью их движения: все три звезды увлекаются с одной скоростью в одном направлении. Самое замечательное в третьем члене этой системы то, что он расположен в пространстве ближе к нам, чем другие две звезды, и должен быть поэтому признан ближайшей из всех звезд, расстояния которых до сих пор определены. Звездочку эту так и называют «Ближайшая», по-латыни «Проксима». Она ближе к нам, нежели звезды Центавра (их называют а Центавра А и ? Центавра В), на 3960 астрономических единиц. Вот их параллаксы:

Центавра (А и В)………. 0",751

Проксима Центавра………0",762

Так как звезды А и В отделены друг от друга расстоянием только в 34 астрономические единицы, то вся система имеет довольно странный вид, представленный на рис. 81. А и В раздвинуты немного больше, чем Уран от Солнца. Проксима же отстоит от них на 59 световых суток. Звезды эти медленно меняют свое расположение: период обращения звезд А и В вокруг их общего центра тяжести равен 79 годам, Проксима же завершает один оборот более чем в 100 000 лет, так что нечего опасаться, что вскоре она перестанет быть ближайшей к нам звездой, уступив место одной из составляющих а Центавра.

Рис. 81. Система ближайшей к Солнцу звезды? Центавра: А, В и Проксима Центавра

Что же известно о физических особенностях звезд этой системы? а Центавра А по яркости, массе и диаметру лишь немногим больше Солнца (рис. 82). а Центавра В обладает несколько меньшей массой больше Солнца по диаметру на 1 / 5 , но светит в три раза менее ярко; соответственно этому и поверхностная температура ее ниже, нежели солнечная (4400°, Солнце – 6000°).

Рис. 82. Сравнительные размеры звезд системы? Центавра и Солнца

Еще холоднее Проксима: температура на ее поверхности 3000°; звезда эта красного цвета. Диаметр ее в 14 раз меньше солнечного, так что по размерам эта звездочка даже несколько меньше Юпитера и Сатурна (превосходя их, однако, по массе в сотни раз). Если бы мы перенеслись на а Центавра А, то увидели бы оттуда звезду В примерно такой же величины, какой Солнце наше сияет на небе Урана, Проксима же казалась бы даже оттуда маленькой и тусклой звездочкой: она ведь удалена в 250 раз больше, чем Плутон от Солнца, и в 1000 раз дальше, чем Сатурн.

После тройной звезды а Центавра следующая близкая соседка нашего Солнца – маленькая звездочка (9,5-й величины) в созвездии Змееносца, названная «Летящей звездой». Такое наименование она получила из-за чрезвычайно быстрого видимого движения, которым она обладает. Звезда эта в полтора раза дальше от нас, чем система а Центавра, но на северном полушарии неба она – наша ближайшая соседка. Полет ее, направленный косо к движению Солнца, так стремителен, что менее чем через десять тысячелетий она приблизится к нам вдвое и будет тогда ближе тройной звезды а Центавра.

Масштаб вселенной

Возвратимся к той уменьшенной модели солнечной системы, которую мы мысленно изготовили по указаниям главы о планетах, и попробуем достроить ее, включив мир звезд. Что получится?

Вы помните, что в нашей модели Солнце изображалось шаром 10 см в диаметре, а вся планетная система – кругом с поперечником в 800 м. На каких расстояниях от Солнца следовало бы поместить звезды, если строго придерживаться того же масштаба? Нетрудно рассчитать, что, например, Проксима Центавра – самая близкая звезда – оказалась бы на расстоянии 2700 км; Сириус – 5500 км, Альтаир – 9700 км. Этим «ближайшим» звездам даже на модели было бы тесно в Европе. Для звезд более отдаленных возьмем меру крупнее километра – именно, 1000 км, называемую мегаметро (Мм). Таких единиц всего 40 в окружности земного шара и 380 между Землей и Луной. Вега была бы в нашей модели удалена на 17 Мм, Арктур – на 23 Мм, Капелла – на 28 Мм, Регул – на 53 Мм, Денеб (а Лебедя) – более чем на 350 Мм.

Расшифруем это последнее число. 350 Мм = = 350 000 км, т. е. немного меньше расстояния до Луны. Как видим, уменьшенная модель, в которой Земля – булавочная головка, а Солнце – крокетный шар, сама приобретает космические размеры!

Наша модель еще не достроена. Крайние, наиболее отдаленные звезды Млечного Пути, разместятся в модели на расстоянии 30 000 Мм – почти в 100 раз дальше Луны. Но Млечный Путь – не вся вселенная. Далеко за его пределами расположены другие звездные системы, например та, которая видна даже простым глазом в созвездии Андромеды, или также доступные невооруженному зрению Магеллановы Облака. На нашей модели пришлось бы представить Малое Магелланово Облако в виде объекта с поперечником в 4000 Мм, Большое – в 5500 Мм, удалив их на 70 000 Мм от модели Млечного Пути. Модели туманности Андромеды мы должны были бы дать поперечник в 60 000 Мм и отодвинуть ее от модели Млечного Пути на 500 000 Мм, т. е. почти на действительное расстояние Юпитера!

Самые отдаленные небесные объекты, с какими имеет дело современная астрономия, – это скопления галактик далеко за пределами нашего Млечного Пути. Расстояние их от Солнца превышает 1 000 000 000 световых лет. Представляем читателю самостоятельно рассчитать, как должно изобразиться подобное расстояние в нашей модели. Вместе с тем читатель получит некоторое представление о размерах той части вселенной, которая доступна оптическим средствам современной астрономии.

Ряд относящихся сюда сопоставлений читатель найдет также в моей книге «Знаете ли вы физику?».

Интересующимся особенностями звезд и устройством звездной вселенной советуем внимательно прочитать следующие книги:

Воронцов-Вельяминов Б. А., Очерки о вселенной. Изд. 5-е. Физматгиз, 1964.

Агекян Т. А., Звездная вселенная. Изд. 2-е. Гостехиздат, 1955.

Дорожкин Н.Я., Космос. Загадочный мир Вселенной. ACT: Астрель: Ермак, 2004.

Полярная звезда, которую называют также Полярис, важна потому, что именно на нее указывает северный конец земной оси. Кажется, что она сияет прямо над Северным полюсом. В древние времена, за много столетий до того, как появилась возможность пользоваться навигационной аппаратурой, путешественники зна...

Падающая звезда - это на самом деле вовсе не звезда. Это метеор, небольшой кусок веще­ства, обычно состоящий из камня и железа. Пролетая через космос, метеор становится видимым, когда входит в земную атмосферу. По мере продвижения к Земле он нагревается от трения с молекулами воздуха, раскаляется и...

Звезды, так же как и наше Солнце, представ¬ляют собой шары, которые отдают огромное количество энергии, света и тепла. Хотя звез¬ды могут состоять из различных газов, за ядер¬ные реакции, на которых держится энергия звезд, всегда отвечает водород. Звезды раз¬личаются по размеру и яркости. Самые круп...

Планета очень отличается от звезды. Звезда - это огромный шар, состоящий из горячих газов, которые выделяют тепло и свет. Планета - на­много меньшее небесное тело, которое светит от­раженным светом.

Черная дыра - это невидимая часть космоса, в которой, как считают, настолько большая гравитация, что из нее не может выходить даже свет. По мнению ученых, черная дыра образуется, когда звезда умирает и провали¬вается сама в себя (коллапсирует). Звезда живет до тех пор, пока она может сжигать горючее...

Видели ли вы когда-нибудь фотографию сол­нечного затмения? На ней вокруг темного диска Солнца видно неровное свечение. Это свечение и называется короной.

Разбросанные по всей Вселенной, существуют огромные скопления звезд, называемые галактиками. Наше Солнце - это звезда в галак­тике Млечный Путь, которую составляют милли­арды звезд. Нужно около ста тысяч лет, чтобы свет с одного конца нашей галактики достиг другого (а свет путешествует со скоростью...

Считается, что Солнце, как и все звезды, ког¬да-нибудь погаснет. Предполагается, что ког¬да звезда использует весь водород, питающий ядерные реакции, на которых держится энер¬гия звезды, она умрет, провалившись сама в себя. Но это вряд ли случится в ближайшем будущем: наше Солнце будет светить еще,...

Пожалуй, никто не знает ответа на этот вопрос. Ибо даже самые мощные земные телескопы «видят» далеко не все. Да и Земля, наш дом, - всего лишь маленькая планета (даже не звезда!), которая вращается вокруг звезды средней величины - Солнца.

Ковш Большой Медведицы - это часть созвездия Большой Медведицы. Его можно легко увидеть в северном полушарии ясной ночью в любое время года. Семь звезд этой группы напоминают ковш для воды с длинной ручкой. По Ковшу Большой Медведицы можно найти расположенный недалеко от него Малый Ковш, который сос...

Викторина про космос для дошкольников 6 – 7 лет «Путешествие в Солнечное царство»

Ковальчук Валентина Николаевна. Воспитатель. Детский сад №90. города Тюмени.
Описание: Данная викторина позволяет закреплять и расширять знания детей по астрономии у дошкольников подготовительной группы и начальной школы. Очень важно, чтобы научные основы астрономии дети получали на доступном для них языке.
Цель: Развивать познавательный интерес к астрономии.
Задачи:
Закреплять, уточнять представления детей о планете Земля, о планетах Солнечной системы, звёздах, о некоторых космических явлениях и объектах, движущихся по Вселенной.
Обогащать и активизировать словарь детей по астрономии.
Развивать связную диалогическую речь детей.
Развивать наглядно-образное мышление.
Воспитывать культуру общения, умение слушать, не перебивая.
Подготовка: Чтение книг, рассматривание иллюстраций, наблюдения, заучивание стихотворений, отгадывание загадок.

Ход викторины

Вопросы и ответы

1. Что такое солнце? Солнце – звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются Земля и другие планеты Солнечной системы.
Ребёнок:
Солнышко - это монетка, - скупой проворчал.
Нет, сковородка! - обжора вскричал.
Нет, каравай, - хлебопёк произнёс.
Компас, - сказал убеждённо матрос.
Солнце - звезда, - астроном объявил.
Доброе сердце, - мечтатель решил.

2. Можно ли гулять по Солнцу? Нет. Солнце – звезда, огромнейший раскалённый газовый шар. Если что упадёт на солнце, сразу превратится в газ. Вот такая на солнце немыслимая жара!
3. Почему люди солнце называют ласково «солнышко»? Потому что люди любят Солнце. Оно светит, греет, происходит водоворот воды в природе, растения вырабатывают кислород, солнечные электростанции вырабатывают электроэнергию.
Ребёнок:
У нашего солнышка - сто забот:
Обогреть наш огород,
Все цветочки распустить,
На веранде погостить,
После ливня, на бегу,
Сделать радугу-дугу.
И Наташке-хохотушке
На нос бросить конопушки.
4. Где ночует солнышко? Наша планета Земля всё время вращается вокруг своей оси и подставляет солнечным лучам то один бок (тогда наступает день), то другой бок (тогда наступает ночь).
Ребёнок:
Зачем, под вечер, солнышко
Торопится сбежать?
Наверное, у солнышка
Желанье полежать?
Наверное, у солнышка
Есть мягкая кровать?
Наверное, там солнышку
Ужасно мягко спать!
Быть может, просто солнышко
Нам устает светить
И очень нужно солнышку
Себя подзарядить?
Спокойной ночи, солнышко!
Мы можем подождать,
А завтра с первым лучиком
Ты к нам придешь опять!

5. Почему бывает зима и бывает лето? Воображаемая ось планеты Земля наклонена. Планета Земля движется по орбите вокруг Солнца целый год. Когда северное полушарие, в котором находится наша страна, отворачивается от солнца, наступает зима. В это время в южном полушарии лето. Земля бежит дальше по своей орбите, и потихоньку северное полушарие поворачивается к Солнцу и здесь наступает весна, а потом лето. В южном же полушарии сначала наступает осень, а потом зима.

6. На какой планете целый год длится день, и целый год длится ночь? На Меркурии. Почему? Меркурий мчится вокруг Солнца по своей орбите намного быстрее, чем космический корабль, а вокруг себя вращается очень медленно: год – день, год – ночь.

7. Сколько планет в Солнечной системе? Восемь. В какой последовательности они находятся от солнца?
Ребёнок:
По порядку все планеты
Назовёт любой из нас:
Раз - Меркурий,
Два - Венера,
Три - Земля,
Четыре - Марс.
Пять - Юпитер,
Шесть - Сатурн,
Семь - Уран,
За ним - Нептун.
Автор: Аркадий Хайт

8. Почему Марс красный? Красно – бурого цвета земля на Марсе.
9. Какая планета самая большая? Юпитер.

10. Как называется звезда, которую видно даже днём? Это - планета Венера. Она кажется блестящим серебристым шаром, но она не сама светится, а просто отражает солнечный свет. Вблизи её поверхность красновато – коричневая.

11. Почему всё падает на Землю? Действует сила земного притяжения.

12. Почему Луна не падает на Землю? Луна – спутник Земли (вращается вокруг Земли по своей орбите). Как Земля и другие планеты Солнечной системы - спутники Солнца (вращаются вокруг него).

13. Почему Луна на вечернем небе то полная, круглая, то видна лишь половинка, то тонкий серпик? Луна совершает круг вокруг нашей планеты за 28 дней. И светлой бывает та часть Луны, которую освещает Солнце.

14. У каких планет нет спутников? У Меркурия и Венеры.
У какой планеты больше всего спутников? У Юпитера сейчас известно 60.

15. У каждой планеты есть что-то своё,
Что ярче всего отличает её.
Сатурн непременно узнаешь в лицо -
Его окружает большое кольцо.
Оно не сплошное, из разных полос.
У Сатурна самая развитая система колец. Из чего же состоят кольца Сатурна? Кольца Сатурна из пыли и льда.

16. Что такое звёзды?
Ребёнок:
Что такое звёзды?
Если спросят вас -
Отвечайте смело:
Раскалённый газ.
И ещё добавьте,
Что притом всегда
Ядерный реактор -
Каждая звезда!
Автор: Римма Алдонина

17. Можно ли сосчитать звёзды на небе? Нет.
18. Могут ли звёзды падать с неба? Нет. Это маленькие твёрдые метеорные тела, падая из космического пространства, раскаляются и, сгорая, начинают светиться, как звёздочки.
19. Что сделали астрономы, чтобы лучше ориентироваться на небе? Астрономы поделили небосвод на районы, а звёзды – группы, созвездия. Самые яркие звёзды в группе они соединяли между собой воображаемыми линиями и смотрели, что это напоминает. Так появились на небе Рак, Лебедь, Кассиопея, Геркулес, Большая Медведица и Малая Медведица…

20. Как называются астрономические здания, в которых учёные наблюдают и изучают звёзды? Обсерватории. Они находятся далеко от населённых пунктов или в горах. Оборудованы телескопами. Ведь наблюдать за звёздами можно только при ясном небе.

21. Как называются приборы, в которые можно наблюдать за звёздами? Телескопы.
22. Млечный путь. Что это?
Ребёнок:
Чёрный бархат неба
Звёздами расшит.
Светлая дорожка
По небу бежит.
От края и до края
Стелется легко,
Как будто кто-то пролил
По небу молоко.
Но нет, конечно, в небе
Ни молока, ни соку,
Мы звёздную систему
Свою так видим сбоку.
Так видим мы Галактики
Родной далёкий свет -
Простор для космонавтики
На много тысяч лет.
Автор: Римма Алдонина.

Подвижная игра «Соберём звезды»

Воспитатель по группе раскладывает разноцветные звёзды. Нужно собрать звёзды в разные корзины, сортируя по цвету.

От солнца по счёту третья,
Не самая большая из планет.
Но из всех планет она единственная,
На которой жизнь есть.
(Земля)

Ковш большой виден на небе.
Пить из него мечтают дети.
(Большая Медведица)

Ночью смотрит в темноту
Через огромную трубу.
Хочет он открыть свою
Очень далёкую звезду.
(Астроном)

Есть специальная труба,
В ней Вселенная видна,
Видят звезд калейдоскоп
Астрономы в …(телескоп).

На небе в темноте сияют,
Хотя никто их не включает.
(Звёзды)

Вы из космоса к нам прибываете,
Длинный хвост за собою тянете.
Некоторые из вас
Навещают нас не раз.
(Комета)

Ты – пустые участки Вселенной
Вне границ небесных тел.
Ты – темнота, почти вакуум,
Будоражишь учёных умы.
(Космос)

Двенадцать раз в году рождается,
То худеет, то поправляется.
Ясную ночь освещает,
Но не согревает.
(Луна, месяц)

Твёрдое тело из Космоса
Весом от грамма до тонн.
Через атмосферу пролетает,
На Землю попадает.
(Метеорит)

Широкая белая полоса по небу пролегла
Ночное небо, разделив пополам.
(Млечный Путь)

Ребёнок:
Чёрный бархат неба
Звёздами расшит.
Светлая дорожка
По небу бежит.
От края и до края
Стелется легко,
Как будто кто-то пролил
По небу молоко.
Но нет, конечно, в небе
Ни молока, ни соку,
Мы звёздную систему
Свою так видим сбоку.
Так видим мы Галактики
Родной далёкий свет -
Простор для космонавтики
На много тысяч лет.
Автор: Римма Алдонина
Выше леса, выше гор расстилается ковер.
Он раскинут как шатёр над тобой и надо мной,
То он серый, то он синий, то он ярко-голубой.
(Небо)