Naujos sąvokos:
žvaigždės, regimàsis rỹškis, Sáulė
Žvaigždės – milžiniškos masės ir gigantiško skersmens įkaitusios plazmos rutuliai, sudaryti iš vandenilio ir helio su nedidelėmis kitų cheminių elementų priemaišomis. Jos – savotiški Visatos atomai – skleidžia šviesą ir į ją panašias kitas bangas bei elektringąsias daleles (protonus, elektronus ir pan.). Žvaigždes kaitina jų gelmėse vykstančios termobranduolinės reakcijos, jos ir yra žvaigždžių skleidžiamõs energijos šaltinis. Sakome, kad spindinti žvaigždė dega.
Žvaigždžių tapatybė
Nėra vienodų žvaigždžių! Jos visos įvairaus dydžio ir skirtingos masės: jų skersmuo gali būti nuo kelių šimtųjų iki šimtų Saulės skersmenų (Saulės skersmuo – 1 392 000 km), o masė – nuo kelių dešimtųjų iki kelių dešimčių Saulės masių (1,99 . 1030 kg). Žvaigždžių esti labai įvairių: jos skiriasi amžiumi, spinduliuojamos energijos kiekiu, spalva, temperatūra, sudėtimi, spindesiu ir pan.
Regimàsis ryškis – šviesulio, kurį mato stebėtojas Žemėje, spindesio matas. Plika akimi galime matyti žvaigždes iki šeštojo regimojo ryškio (toliau – ryškio). Jei tarsime, kad pãčios ryškiausios – tai pirmojo ryškio žvaigždės, tada tos, kurios šviečia 2,5 karto blankiau, – antrojo ryškio. Dar 2,5 karto blankesnės – iš viso 6,25 karto už pirmojo ryškio žvaigždes – yra trečiojo ryškio žvaigždės ir t. t. iki šeštojo ryškio. Šeštojo ryškio žvaigždė yra apytikriai 100 kartų blankesnė už pirmojo ryškio žvaigždę. Blankèsnės negu šeštojo ryškio žvaigždės plika akimi yra nematomos. Kelios pačios ryškiausios žvaigždės į šią skalę netelpa – jų ryškis yra neigiamasis skaičius.
Atsižvelgdami į žvaigždžių ryškį, svarbą orientuojantis ir stebint laiką, dangaus šviesulių patekėjimo ir laidos momentus bei kitus reikšmingus aspektus, žmonės svarbiausioms žvaigždėms suteikė vardus. Manoma, kad pirmieji keisto ir paslaptingo mums skambesio žvaigždžių pavadinimai kilę iš senųjų Graikijos ir Mesopotãmijos civilizacijų: Aldebarãnas, Antãris, Altaỹras, Betelgeizė, Denèbas, Kapelà, Sirijus ir kt. Nors žmonės pavadinimus žvaigždėms teikia jau tūkstančius metų, šiandien tik keli šimtai žvaigždžių juos turi.
Atstumai nuo Žemės iki žvaigždžių ir tarp jų pačių – labai skirtingi ir mums sunkiai įsivaizduojami. Žvaigždžių šviesa iki mūsų keliauja nuo kelių iki tūkstančių ir gerokai daugiau metų. Altayro šviesa mus pasiekia po 17 metų, Betelgeizės – po 430, Denebo – po 3 000. Tai reiškia, kad šių žvaigždžių atstumas nuo Žemės atitinkamai yra 17, 430 ir 3 000 šviesmečių. Kadangi tarp Žemės ir kai kurių žvaigždžių didžiuliai atstumai, dalis jų mums dar tebespindi, nors yra jau seniai užgesusios (t. y. tik dabar mus pasiekia jų kadaise išspinduliuota šviesa).
Išskirtinė žvaigždė – Saulė
Galaktikos mastu Sáulė – vidutinio dydžio ir vidutinės masės jauna žvaigždė. Mums Žemėje ir mūsų planetų šeimoje – Saulės sistemoje – ši žvaigždė yra vienintelė ir išskirtinė. Ji – pagrindinis energijos šaltinis Žemėje ir vienas iš esminių gyvybės atsiradimo joje veiksnių. Saulė – artimiausia mums žvaigždė, nutolusi nuo Žemės tik 150 mln. km, todėl vienintelė iš žvaigždžių mums atrodo ne kaip spindintis taškelis (9.2.1 pav.), o kaip diskas (9.2.2 pav.). Šis diskas įvairių žemiškų dekoracijų fone atrodo įspūdingai (9.2.3 pav.). Saulėtekį, pavaizduotą 9.2.4 paveiksle, mato astronautai, skriejantys aplink Žemę, o Saulės vaizdas 9.2.5 paveiksle gautas specialia fotografavimo įranga. Nuo Saulės iki Žemės šviesa sklinda tik 8,3 minutės.
Saulė tokia didelė, kad į ją tilptų daugiau nei milijonas Žemių. Kaip ir kitas žvaigždes, Saulę kaitina jos centre vykstanti vandenilio virsmo heliu termobranduolinė reakcija. Ten per sekundę šimtai milijonų tonų vandenilio virsta heliu. Saulės centre temperatūra siekia 15 mln. ℃, paviršiuje – „tik“ apie 6 000 ℃. Saulė šviečia jau 4,8 mlrd. metų ir, mokslininkų skaičiavimais, švies dar mažiausiai tiek pat.
Saulė, kaip ir daugelis kosminių kūnų, sukasi apie savo ašį. Jos „para“ trunka beveik vieną mėnesį. Taip pat Saulė kartu su visa savo planetų ir kitų kosminių kūnų šeima sukasi apie Paukščių Tako centrą – jį apskrieja per 225 mln. Žemės metų.
Žvaigždžių planetos
Jau žinome, kad aplink Saulę skrieja aštuonios planetos. Jos tolyn nuo žvaigždės rikiuojasi taip: Merkùrijus, Venerà, Žemė, Mársas, Jupiteris, Satùrnas, Urãnas ir Neptūnas (9.2.6 pav.).
Vienintelėje iš šių planetų – Žemėje – egzistuoja gyvybė. Palankias sąlygas Žemėje atsirasti gyvybei daugiausia lėmė Saulės savybės, gana retos tarp kitų žvaigždžių. Saulė skleidžia mažai gyviesiems organizmams pavojingos radiacijos, yra palyginti rami. Be to, Saulė susiformavo praslinkus 9 mlrd. metų po Visatos atsiradimo, tad yra sudaryta ne tik iš pirminių cheminių elementų – vandenilio ir helio, bet ir iš sunkesnių elementų – anglies, azoto, deguonies, silicio ir kt. Šie gyvybei būtini cheminiai elementai susidarė anksčiau susiformavusiose ir jau sprogusiose žvaigždėse, o vėliau iš pasklidusios jų medžiagos atsirado Saulės sistema.
Tik XXI a. pradžioje mokslininkams pavyko gauti įrodymų, kad daugelis žvaigždžių taip pat turi planetas. Jei taip, tai gal jose egzistuoja gyvybė arba gali būti jai tinkamos sąlygos?
Platesniam akiračiui
Artimiausia mums žvaigždė, be Saulės, yra Kentáuro žvaigždyno Pròksima. Ji nuo Žemės nutolusi per 4,3 šm. Ši vienuoliktojo ryškio žvaigždė nematoma ne tik plika akimi, bet ir beveik neįžiūrima pro mažus teleskopus.
Iki šiol Paukščių Tako galaktikoje rasta beveik 5 000 egzoplanetų. Keliolika iš jų aptikta tiesiogiai stebint, beveik pusė – tranzitų metodu, likusi dalis – kitais būdais.
2021 m. pabaigoje mokslininkai pirmą kartą aptiko maždaug Saturno dydžio planetą už mūsų galaktikos ribų. Ji pavadinta ekstroplaneta ir nutolusi nuo mūsų už milijonų šviesmečių.
Klausimai ir užduotys
- Kuo mums ypatinga Saulė?
- Kiek kartų blankiau negu pirmojo ryškio žvaigždė šviečia penktojo ryškio žvaigždė?
- Kaip vadinama artimiausia mums žvaigždė? Ką apie ją žinote?
- Kodėl Saulė mums matoma kaip diskas, o kitos žvaigždės – kaip mažyčiai taškeliai?
- Kiek Žemės parų trunka Saulės „para“? Kiek Žemės metų trunka Saulės „metai“?
- Kokius žinote lietuviškus žvaigždžių pavadinimus? Papildykite šias savo žinias, paieškoję informacijos įvairiuose šaltiniuose.
- Interneto šaltiniuose raskite informacijos apie žvaigždes Rigelį, Spiką, Altaỹrą, Sirijų, Kãstorą, Pòluksą ir pasirinktu būdu pasidalykite ja klasėje.
- Pasidomėkite, ką mūsų protėviai vadino Rytine ir (ar) Vakarine žvaigžde.