какая звезда переливается разными цветами на небе
Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами?
Довольно часто звезды на небе заметно мерцают — вспыхивают, дрожат, быстро меняют яркость. Хотя мерцание звезд мешает проведению качественных астрономических наблюдений, благодаря этому явлению ночное небо кажется живым и близким.
Особенно заметно мерцание звезд в ветреные и морозные ночи, а летом сильное мерцание указывает на приближение сильного циклона. Зимой нередко звезды вдобавок переливаются разными цветами, подобно драгоценным камням на свету. Это относится прежде всего к звездам, находящимся невысоко над горизонтом. Так, ярчайшая звезда ночного неба, Сириус, мерцает и переливается разными цветами почти всегда, привлекая к себе повышенное внимание.
Даже самые красивые фотографии ночного неба не могут передать мерцание звезд. Фото: Руслан Мерзляков
В чем причина подобных явлений?
Мерцание и переливание звезд разными цветами — это не свойства, присущие самим звездам, а явления, порождаемые земной атмосферой. Воздушная оболочка нашей планеты неспокойна: массы воздуха находятся в постоянном движении — поднимаются и опускаются, сдвигаются в разные стороны. Кроме того, они имеют разную температуру и плотность в зависимости от высоты над поверхностью Земли, атмосферных течений и еще множества факторов. Как результат, в атмосфере образуются воздушные линзы и призмы, преломляющие и отклоняющие проходящий через них свет далеких небесных светил.
Но ведь это всего лишь воздух, можете возразить вы. Как он может играть роль призмы или линзы?
Свету все равно, что перед ним — твердый материал, воздух или жидкость. Свет неизбежно преломляется на границе двух сред, имеющих разную плотность. Чем больше разница в плотности, тем заметнее преломляется свет. Классические примеры — призма или стакан с водой. Ложка, стоящая в стакане, кажется надломленной из-за преломления света на границе воздуха и воды.
Так как воздушные массы в атмосфере имеют разную плотность в зависимости от высоты, течений, образующихся то тут то там ячеек Хэдли и других факторов, то они сами по себе способны играть роль таких призм и линз, пусть и довольно слабых. Когда свет звезды проходит через линзу, он приходит к нам усиленным, когда отклоняется — приходит ослабленным. Это быстрое колебание света мы и называем мерцанием.
Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами. Источник: Natskies Observatory
Что касается переливания звезд разными цветами, то и здесь причиной является циркуляция воздуха в атмосфере. На примере обычной призмы видно, что свет разной длины волны искривляется по-разному. То же происходит и со светом звезды, когда он проходит сквозь воздушные призмы. Но до нас доходит то один цвет, то другой, то третий. Если фотографировать такую дрожащую и мерцающую разными цветами звезду очень короткими экспозициями, то на фотографиях мы увидим буквально всю палитру цветов!
Звезды мерцают гораздо сильнее у горизонта, чем в зените, поскольку их свет проходит через большую толщу воздуха. Рисунок: Bob King / Большая Вселенная
Нам осталось лишь объяснить, почему звезды, расположенные низко над горизонтом, мерцают и переливаются разными цветами гораздо сильнее, чем звезды вблизи зенита. Объяснение на удивление просто: прежде чем дойти до наших глаз, свет от низко расположенных звезд проходит через бо́льшую толщу атмосферы! Соответственно, и искажается он гораздо сильнее.
А в космосе звезды тоже дрожат и мерцают? Конечно, нет! Летая по орбите вокруг Земли за пределами плотных слоев атмосферы, космонавты наблюдают ровный и спокойный свет звезд.
Как найти на небе Сириус?
Многие начинающие любители астрономии задаются вопросом, как найти на небе Сириус. На первый взгляд вопрос странный, ведь Сириус — ярчайшая звезда ночного неба. Зачем искать ярчайшую звезду? Наоборот, это другие звезды следовало бы искать, отталкиваясь от Сириуса!
Но все, конечно, не так просто. Для начинающего астронома-любителя ночное небо представляет собой в лучшем случае хаотичное нагромождение сотен звезд (за городом), а чаще всего просто несколько десятков звездочек, разбросанных то тут, то там (на небе крупного города). Которая из них Сириус? Самая яркая? А вдруг это другая яркая звезда, а Сириус в это время находится под горизонтом? А вдруг это вообще не звезда, а планета, ведь некоторые планеты ярче звезд?
Все так. Чтобы находить даже самые яркие небесные объекты — планеты и звезды, надо знать когда и к уд а смотреть.
Когда искать Сириус?
Летом Сириус не увидеть. В это время звезда находится на небе поблизости от Солнца — на дневном небе. Ее первое появление в утренних сумерках приходится на самый конец августа. Но на широте Москвы и Петербурга ее увидеть очень сложно — лучше ехать на юг России.
Осенью Сириус наблюдается глубокой ночью и утром. В конце сентября звезда видна пару часов по утрам, а вот в ноябре уже наблюдается от полуночи и до рассвета.
Лучшее время для наблюдения Сириуса — зима. В январе ярчайшая звезда ночного неба блистает в небе с вечера до глубокой ночи.
На этом снимке Сириус — самая яркая звезда. Фото: Laurie Hatch
Наконец, в первой половине весны Сириус можно найти на небе ранним вечером, сразу после захода Солнца.
Ясно, что увидеть Сириус проще всего зимой и ранней весной, когда звезда наблюдается в самое удобное время — по вечерам. Самое главное, что нужно помнить, — с мая по август наступает «мертвый сезон», когда Сириус вообще не виден на небе.
Где искать Сириус?
Чтобы отыскать Сириус на небе, мало знать, когда надо искать, нужно еще знать, куда смотреть.
На восходе Сириус наблюдается на юго-востоке, выше всего поднимается в небе, находясь в южной стороне неба, заходит за горизонт на юго-западе.
Важный момент: на небе России Сириус не поднимается очень высоко над горизонтом, поэтому в городах его частенько загораживают дома и деревья. В Мурманске и Архангельске он наблюдается в течение всего пары часов очень низко в небе на юге. В Петербурге и Москве Сириус виден гораздо выше и дольше. Лучше всех тем, кто живет на Кавказе — там Сириус можно наблюдать без каких-либо проблем.
Главный ориентир при поиске Сириуса — созвездие Ориона. Вернее, часть созвездия Ориона, называемая Поясом Ориона.
Пояс Ориона — это три довольно яркие звезды, расположенные поблизости друг от друга как-будто на одной прямой. Что поражает: все три звезды примерно одного блеска, а центральная звезда находятся практически на одинаковом расстоянии от двух других. Вместе с четырьмя другими, более яркими, звездами Пояс образует фигуру охотника-Ориона, которая моментально запоминается.
Теперь главное. Когда созвездие Ориона находится в южной части неба, Пояс Ориона находится под наклоном к горизонту. Если продлить к горизонту линию, соединяющую звезды пояса, то она укажет на очень яркую звезду. Это и будет Сириус!
Проще всего найти Сириус, отталкиваясь от трех звезд Пояса Ориона. Рисунок: Stellarium
Морозными вечерами Сириус часто похож на какой-то безумный алмаз, переливающийся всеми цветами радуги. Это первое, что поражает в нем всех новичков. Почему, в отличие от других звезд, Сириус дрожит, мерцает и переливается разными цветами?!
На самом деле в ночь, когда атмосфера неспокойна, мерцают и переливаются разными цветами все звезды; Сириус «делает» это гораздо заметнее просто потому, что он а) гораздо ярче и б) находится низко над горизонтом. Тем поразительнее контраст в редкие тихие вечера, когда вдруг атмосфера успокаивается, и Сириус начинает светить ровным белым светом!
Соединяя звезды линиями, гораздо легче запомнить созвездия, в частности, семь звезд Ориона и созвездие Большого Пса, которое возглавляет Сириус. Рисунок: Stellarium
Итак, проще всего найти Сириус по звездам Пояса Ориона. Один-два вечера тренировки, и эта картина — созвездие Ориона и Сириус — станет для вас неотъемлемой частью зимнего звездного неба. Вооружившись биноклем или небольшим телескопом, в пределах этих двух объектов уже можно найти немало интересного — не особо зная звездное небо!
Сириус, самая яркая звезда в ночном небе
Узнайте, как найти Сириус — в созвездии Большого Пса — самую яркую звезду, видимую с Земли. Узнайте мифологию этого ослепительного света и то, как он получил прозвище Собачья Звезда.
Сириус всегда легко найти на небе. Это самая яркая звезда. Пояс Ориона — короткий прямой ряд из трех звезд средней яркости — всегда указывает на него.
Январь и февраль — идеальные месяцы для наблюдателей как в Северном, так и в Южном полушариях, чтобы увидеть самую яркую звезду на небе: Сириус. Как часть созвездия Большого Пса, Сириус также получил прозвище Собачьей Звезды. Его всегда легко определить как самую яркую светящуюся точку в своем регионе неба.
Хотя Сириус имеет цвет от белого до сине-белого, его можно назвать радужной звездой, поскольку он часто мерцает множеством цветов. Мерцающие цвета особенно легко заметить, когда вы видите Сириус низко в небе.
Яркость, мерцание и изменение цвета иногда побуждают людей сообщать о Сириусе как об НЛО!
Фактически, эти изменения происходят, когда такая яркая звезда, как Сириус, просвечивает сквозь покров атмосферы Земли. Переменная плотность и температура воздуха на Земле влияют на звездный свет, особенно когда мы видим звезду низко в небе.
Мерцание и изменение цвета происходят и у других звезд, но эти эффекты более заметны для Сириуса, потому что Сириус очень яркий.
Из средних северных широт, Сириус поднимается на юго-восток, изгибается по южному небу и заходит на юго-западе. Сириус из Южного полушария поднимается вверх по дуге.
Сириус известен как Собачья Звезда, потому что это главная звезда в созвездии Большого Пса. Сириус находится за Солнцем, если смотреть с Земли летом в Северном полушарии. В конце лета он появляется на востоке перед восходом Солнца, рядом с Солнцем на нашем небе.
С помощью Пояса Ориона легко найти Сириус. earthsky.org
Мифология Сириуса.
В Древнем Египте звезда ассоциировалась с египетскими богами Осирисом, Сопдетом и другими богами. Древние египтяне отмечали, что Сириус появлялся на небе незадолго до восхода Солнца каждый год, непосредственно перед ежегодным разливом реки Нил. Хотя наводнения могли принести разрушения, они также приносили новую почву и новую жизнь. Осирис был египетским богом жизни, смерти, плодородия и возрождения растительной жизни вдоль Нила. Сопдет, который, возможно, имеет еще более тесную связь со звездой Сириус, почитался как земледельческое божество в Египте, также тесно связанном с Нилом. Египетский Новый год отмечался фестивалем, известным как Пришествие Сопдета.
В Индии Сириус иногда называют Сваной, собакой принца Юдхиштхиры. Принц и его четыре брата вместе со Сваной отправились в долгое и трудное путешествие, чтобы найти Царство Небесное. Однако один за другим братья прекратили поиски, пока не остались только Юдхиштхира и его собака Свана. Наконец они подошли к вратам рая. Привратник Индра приветствовал принца, но запретил Сване войти. Юдхиштхира был ошеломлен и сказал Индре, что не может оставить своего доброго и верного слугу и друга. Его братья, сказал Юдхиштхира, отказались от путешествия на небеса, чтобы исполнить желания своего сердца. Но Свана, добровольно отдавший свое сердце, предпочел не последовать никому, кроме Юдхиштхиры. Князь сказал, что без собаки он оставит даже небеса. Это то, что хотел услышать Индра, и затем он провел принца и собаку через врата рая.
Звездная величина и координаты Сириуса.
Астрономы выражают яркость звезд через звездную величину. Чем меньше число, тем ярче звезда.
Обычно единственными объектами, которые затмевают Сириус на наших небесах, являются Солнце, Луна, Венера, Юпитер, Марс и Меркурий (Сириус может затмевать Меркурий).
Не считая Солнца, второй по яркости звездой на всем небе Земли — следующей по яркости после Сириуса — является Канопус. Ее можно увидеть с южных широт. Третья по яркости и самая близкая к нашему Солнцу звезда — Альфа Центавра.
Находящийся на расстоянии 8,6 световых лет Сириус — одна из ближайших к нам звезд после Солнца. Между прочим, световой год — это 9,4 миллиона км!
Сириус классифицируется астрономами как звезда типа «А». Это означает, что она намного более горячая звезда, чем наше Солнце; температура поверхности составляет около 17 000 градусов по Фаренгейту (9400 по Цельсию), в отличие от нашего Солнца 10 000 градусов по Фаренгейту (5 500 C). Обладая чуть более чем вдвое большей массой Солнца и чуть меньше чем вдвое диаметром, Сириус выделяет в 26 раз больше энергии. Это звезда главной последовательности, что означает, что она производит большую часть своей энергии, превращая водород в гелий посредством ядерного синтеза.
На снимке космического телескопа Хаббл — Сириус A, самая яркая звезда в нашем ночном небе, и Сириус B, его звездный компаньон. Сириус B — это слабая крошечная точка в левом нижнем углу. H. Bond (STScI) and M. Barstow (University of Leicester).
Сириус — самая яркая звезда на ночном небе, если смотреть с Земли, и она видна из обоих полушарий. Он находится всего в 8,6 световых годах от нас в созвездии Большого Пса.
Почему мерцает Сириус?
Сириус в ночном небе
В это время года в северном полушарии можно увидеть созвездие Орион, рядом с которым расположена ярчайшая звезда ночного неба — Сириус.
Отыскать Сириус на небе очень просто: он находится ниже и левее от созвездия Орион, которое похоже на песочные часы. Сириус является одной из самых близких к Земле звезд, поскольку он расположен 8,5 световых лет от нас. При этом у Сириуса есть компаньон, а это значит, что он является двойной звездой (его компаньона зовут Сириус-Б). Если Вы посмотрите на Сириус невооруженным глазом, то вскоре заметите как он мерцает разными цветами. Но почему?
Вообще, мерцают все звезды, не только Сириус. Их свет долго путешествует, прежде чем достигнет земной атмосферы, которая состоит из азота, кислорода и других газов. Атмосфера Земли, как известно, циркулирует, таким образом ветер и потоки воздуха искажают свет звезд, который проходит через них. Это приводит к тому, что свет слегка искажается, и нам кажется, что звезды мерцают. В качестве примера, вспомните, как раскаленный асфальт на дороге или земля в пустыне искажает объекты на горизонте.
Итак, мерцание Сириуса — это иллюзия, фокус Вселенной. Однако Вы можете спросить: почему мерцание заметнее именно у Сириуса? Во-первых, он является очень яркой звездой, что усиливает эффект мерцания от атмосферы. Во-вторых, он находится очень низко в атмосфере северного полушария. Тем самым, мы смотрим на него сквозь очень плотную часть атмосферы, которая содержит много различных частиц и пыли. Кстати, именно они являются причиной красочного восхода и заката.
Эта оптическая иллюзия — огромная проблема для астрономов и некоторых больших телескопов, поэтому они используют специальное оборудование, чтобы снизить влияние атмосферы.
Почему звезды мерцают и переливаются разными цветами?
Причины свечения небесных тел
Звезды и другие космические объекты, которые человек способен видеть невооруженным глазом в ночное время, — это небесные тела, имеющие гигантские размеры. Их невозможно оценить с земли, они кажутся миниатюрными точками, но на самом деле, их свечение настолько яркое, что преодолевает огромное расстояние до поверхности планеты.
Звезды имеют преимущественно форму неправильного шара, неровные края, а состоят из газа. Внутри них происходит непрекращающаяся термоядерная реакция. Из-за постоянно протекающих процессов газовое содержимое накаляется, возникает свечение. На самом деле, излучение — это относительно ровный и непрерывный поток. Иллюзию мерцания можно увидеть, находясь только на поверхности Земли.
Проходя через атмосферу, лучи преодолевают огромное расстояние, барьер между космосом и планетой. Эта дистанция характеризуется неоднородным составом, все слои имеют разную температуру и показатели плотности, что способствует многократному преломлению света. Благодаря таким физическим процессам, человек может наблюдать такой необычный оптический эффект, как звездное мерцание.
Однако если наблюдать за небесными телами с другого ракурса, например, с поверхности Луны, некоторых других планет или с борта космического корабля, то можно увидеть, что звезды не моргают. Это объясняется полным отсутствием атмосферы, свечение космических тел становится непрерывным и ровным.
Атмосфера разнородна не только по плотности, она еще и постоянно движется:
Движение атмосферного состава способствует рассеиванию и разложению свечения на спектры, при этом преломляя их. Физики объясняют это, как работу кривой линзы с изменяющимся углом. Другими словами, человек смотрит на звезды сквозь огромную призму.
Наиболее ярко и разными цветами переливаются те небесные тела, которые расположены не слишком высоко над горизонтом. Самой яркой звездой, привлекающей к себе внимание практически в любое время года, является Сириус. А согласно народным приметам, летом сильное мерцание указывает на приближающееся резкое изменение погоды из-за сильного циклона.
Необычайно красивое свечение мешает ученым проводить астрономические наблюдения, однако именно это явление позволяет небу выглядеть таким близким и живым.
Зависимость оттенка мерцания от температуры
Прежде всего, стоит отметить, что каждая из звезд имеет собственный цвет. Этот параметр зависит от температурных показателей и интенсивности происходящей внутри термоядерной реакции. Чем больше градус, тем ближе оттенок небесного тела к голубоватому или белому. Именно они являются самыми горячими, превосходя даже солнечную поверхность. Желтые и красные звезды холоднее.
Пронаблюдать смену цветов при нагревании можно на примере накаливания металлической поверхности. По мере нагрева окраска исходного материала будет меняться от ярко-красного до ослепительно белого при самой высокой температуре. В зависимости от того, какой свет испускают небесные тела, астрономы определяют их приблизительный возраст:
Так, Солнце, имеющее ярко-оранжевое свечение, на сегодняшний день можно отнести к «средневозрастной категории». Именно такой теорией ученые объясняют, почему звезды мерцают разными цветами.
Особенности излучения планет
Следует иметь в виду, что не все космические объекты, заметные на ночном небосводе, имеют способность загадочно мерцать и сверкать. Планеты не излучают свет, их можно отличить по внешнему виду даже издалека: они имеют форму не точек, а горящего диска с четко очерченными, ровными краями. Это звезды, которые миллионы лет назад погасли и в составе которых уже нет газа.
Сами по себе планеты не светятся, а только являются поверхностью для отражения лучей расположенного рядом небесного тела. В известной человеку системе таковым является Солнце.
Еще один признак, по которому планеты можно отличить невооруженным глазом, — их перемещение на фоне звездного неба. С Земли без профессиональных приборов хорошо видны Юпитер и Венера с желтоватым свечением, иногда появляется Марс с характерным красным диском. Другие погасшие космические гиганты можно наблюдать только при помощи астрономической техники.
К счастью, любоваться красотой небосвода, зная, почему мигают звезды, и как их отличить от планет, можно без приборов. Безоблачной ночью в местах, где нет ярких городских огней, это удивительное явление восхищает и завораживает, успокаивает и заставляет мечтать.