Файл: Справочник (белкин).doc

Солнечной активностью называют совокупность явлений, наблюдаемых на Солнце и связанных с образованием солнечных пятен, факелов, флоккулов, волокон, протуберанцев, возникновением солнечных вспышек, возмущений в солнечной короне, увеличением ультрафиолетового, рентгеновского и корпускулярного излучения и др.

Активные образования наблюдаются обычно на ограниченном участке поверхности Солнца — в так называемой активной области Солнца, которая существует от нескольких дней до нескольких месяцев. Средний период солнечной активности составляет около 11 лет (период колеблется от 7,5 до 16 лет). Величина максимума 11-летнего цикла изменяется с периодом около 80 лет.

Активные области занимают на диске Солнца два пояса, расположенных параллельно экватору по обе стороны от него. Удаление этих поясов от экватора изменяется также периодически. В начале 11-летнего цикла активные области наиболее удалены от солнечного экватора, а затем постепенно к нему приближаются (к концу цикла средняя гелиографическая широта составляет ± 8°). Вся совокупность процессов, определяющих солнечную активность, свидетельствует о том, что основную и определяющую роль в развитии этих процессов играют магнитные поля, достигающие весьма высокой интенсивности в солнечных пятнах. В связи с этим все современные теории, пытающиеся объяснить солнечный цикл, являются, по существу, магнитогидродинамическими.

Солнечный ветер – представляет собой постоянное радиальное истечение плазмы солнечной короны в межпланетное пространство. Образование солнечного ветра связано с потоком энергии, поступающим в корону из более глубоких слоев Солнца. По-видимому, переносят энергию магнитогидродинамические и слабые ударные волны.

Солнечно-земные связи – реакция Земли (её внешних оболочек, включая биосферу) на изменение солнечной активности. На Земле 11-летний цикл прослеживается на целом ряде явлений органической и неорганической природы: возмущения магнитного поля, полярные сияния, возмущения ионосферы, изменение скорости роста деревьев с периодом 11 лет, установленным по чередованию толщины годовых колец, и т.д.

Солнечный магнетизм – совокупность явлений, связанных с существованием на Солнце магнитного поля. Различают магнитные поля солнечных пятен, активных областей вне пятен и т. н. общее магнитное поле Солнца.

Возраст Солнца может быть оценен с помощью эволюционных методов (диаграмма Герцшпрунга–Рессела) и составляет около 5 млрд. лет

16. Эволюцией звёзд называют изменения, происходящие в течение жизни звезды, включая ее рождение в межзвёздной среде, истощение годного к использованию ядерного топлива и конечную стадию угасания. Эволюция звезды практически полностью определяется ее массой.

17. Диаграммой Герцшпрунга–Рессела называется график зависимости между спектральным классом звёзд и их светимостью для некоторой совокупности звёзд. По горизонтальной оси вместо спектрального класса может быть отложен цвет, температура или некоторая другая сопоставимая величина. Температуру обычно наносят в направлении уменьшения слева направо. По вертикальной оси может быть отложена либо звёздная величина, либо светимость (в отношении к светимости Солнца). Результирующий график в соответствии с фактически отображенными величинами называют также диаграммой цвет–звёздная величина или диаграммой цвет–светимость. Диаграмма Герцшпрунга–Рессела используется для определения возраста звёздных скоплений, оценке расстояния до скоплений и построения эволюционного трека звезды.

18. Протозвездой называется звезда в самой ранней стадии образования, когда в межзвездном облаке возникает уплотнение, но ядерные реакции внутри нее еще не начались. Звезды образуются в газопылевых облаках межзвездной среды скоплений. Вещество протозвезды уплотняется и коллапсирует, в результате чего высвобождается гравитационная энергия, и ядро нагревается до тех пор, пока температура не станет достаточно высокой для поддержания ядерных реакций превращения водорода в гелий.

19. Красный гигант – звезда на поздних стадиях эволюции, размеры которой увеличились, а поверхностная температура упала настолько, что звезда кажется красной. Звезда становится красным гигантом, когда истощается водородное топливо для реакций ядерного синтеза в ее центральном ядре. После этого начинается процесс сжатия ядра с выделением энергии гравитации. Он продолжается до тех пор, пока процесс горения водорода не возобновится, но уже в оболочке, окружающей инертное ядро. Энергия, выделяющаяся при сгорании водорода, вызывает резкое расширение внешних слоев звезды.

20. Сверхновая звезда – катастрофический взрыв звезды с выделением большого количества энергии. Кинетическая энергия выброшенного взрывом вещества превосходит световую в десять раз, а энергия нейтрино превышает световую энергию в сто раз. Взрыв сверхновой происходит, когда старая массивная звезда истощает запас ядерного топлива. В этих условиях ядро становится неустойчивым и коллапсирует. Оставшееся «голое» ядро становится нейтронной звездой. Выброшенное при взрыве вещество образует расширяющийся остаток сверхновой. Взрыв сверхновой обогащает химический состав межзвёздной среды, из которой образуются последующие поколения звёзд. Многие из тяжелых элементов могут возникнуть естественным путем только при взрыве сверхновых.

21. Планетарная туманность – расширяющаяся оболочка газа, которая окружает звезду на последней стадии ее эволюции. Планетарные туманности образуются в процессе потери массы, при котором красные гиганты в конечном счете превращаются в белые карлики. Обычно масса газовой оболочки составляет несколько десятых солнечной массы, а вещество уносится со скоростью 20 км/сек.

22. Белый карлик – звезда на поздней стадии своей эволюции, состоящая из вырожденного вещества. Белый карлик возникает тогда, когда все возможные источники топлива для термоядерного синтеза исчерпаны. Тогда звезда коллапсирует под собственной тяжестью, сжимая вещество до вырожденного состояния. Процесс сжатия останавливается только тогда, когда возникает квантовый механический эффект. Известно всего несколько сотен белых карликов, но они могут составлять до 10 % всего звёздного населения.

23. Нейтронная звезда имеет массу от 1,5 до 3,0 солнечных масс и размер в поперечнике около 10 км при плотности 10¹⁷ кг/м³. Эти звёзды состоят почти полностью из нейтронов в результате коллапса под действием гравитационных сил. Они образовались при взрывах сверхновых и наблюдаются как пульсары.

24. Пульсар – звёздный источник радиоволн, характеризующийся высокой частотой и регулярностью всплесков излучения. Некоторые пульсары, кроме радиоволн, генерируют пульсирующее излучение и в других диапазонах электромагнитного спектра, в том числе в видимом свете. Пульсар представляет собой вращающуюся нейтронную звезду. Импульсы возникают из-за того, что нейтронная звезда очень быстро вращается, а сигнал радиоизлучения попадает к наблюдателю один раз при каждом обороте.

25. Черная дыра – область пространства, в которой гравитационные силы настолько велики, что даже световые волны не могут выйти за ее пределы. Черные дыры образуются, когда вещество коллапсирует. Тогда в очень малой области концентрируется количество вещества, превышающее некоторую критическую величину. Предполагается, что черные дыры могут образоваться при взрыве массивных звёзд, если их центральный остаток приобретёт массу больше трех солнечных. Согласно общей теории относительности, около черной дыры существует горизонт событий (шварцшильдовский радиус), преодолев который, никакое излучение не может покинуть черную дыру. Для внешнего наблюдателя «падение» на черную дыру какого-либо тела будет длиться бесконечно долго.

26. Переменной называется звезда, световой поток которой подвержен регулярным или нерегулярным изменениям. Переменность звёзд вызывается целым рядом физических причин, и в соответствии с ними переменные звёзды подразделяются на большие группы. Эруптивные и взрывные переменные звёзды характеризуются своей непредсказуемостью и охватывают самые разнообразные звёзды от находящихся в стадии образования до сверхновых. Эта группа включает также вспыхивающие, новые и карликовые новые звёзды.

27. Колебания яркости пульсирующих звёзд вызываются их внутренней физической нестабильностью. Подобные звёзды включают цефеиды, звёзды типа RR Лиры и звёзды типа Миры. Другая большая группа переменных звёзд состоит из затменных двойных, в которых изменение светимости обусловливается периодическим прохождением одной звезды перед другой. Двойная звезда – это пара звёзд, вращающих по эллиптической орбите вокруг общего центра масс и удерживаемых вместе силами взаимной гравитации. Различают визуально-двойные, астрономические двойные, спектрально-двойные.

28. Звёздным скоплением (не путать с созвездиями!) называется группа физически связанных звёзд, предположительно имеющих общее происхождение. Различают два основных типа скоплений – рассеянные скопления и шаровые скопления. Очень молодые звёзды часто находятся в менее связанных группировках, называемых ассоциациями.

29. Рассеянные скопления содержат от нескольких сотен до нескольких тысяч звёзд, распределенных в области размером несколько световых лет. Члены такого скопления находятся на значительном удалении друг от друга. Рассеянные скопления относительно молоды, обычно содержат много горячих и очень ярких звёзд. Наиболее известными являются Плеяды, Гиады и «Шкатулка драгоценностей».

30. Шаровые скопления – плотное скопление сотен тысяч или даже миллионов звёзд, форма которого близка к сферической. Шаровые скопления содержат старые звёзды, с низким содержанием элементов тяжелее гелия, и располагаются в центре нашей галактики. Самое яркое шаровое скопление в небе – Омега Центавра диаметром 620 световых лет.

31. Ассоциацией называется разреженная группа молодых звёзд обычно числом от десятка до сотни. Звёздные ассоциации обнаружены вдоль спиральных рукавов галактики. Все звёзды относительно молоды по астрономическим стандартам.

32. Созвездием называется один из 88 участков звёздного неба или звёздная фигура внутри него. Созвездия не являются физическими группировками звёзд, связанных между собой общими свойствами. У созвездия имеется свое название на латинском языке, принятое в международном астрономическом союзе. Основные характеристики: номер по размеру, площадь в квадратных градусах. Примеры: Гидра (1, 1303), Индеец (49, 294), Волк (46, 334), Большая Медведица (3, 1280).

33. Галактика – это семейство звёзд, связанных взаимным гравитационным притяжением и обладающее некоторым отличительным свойством, выделяющим его из других галактик. Галактики классифицируют по известным морфологическим типам: спиральные галактики, эллиптические и неправильные. Характерный размер галактик – 10²⁰ м.

34. Спиральная галактика имеет дискообразную форму с центральным утолщением, от которого отходят спиральные рукава. Хаббл разделил спиральные галактики на две обширные группы – с центральной перемычкой (SB-галактики) и без нее (S). Каждая группа далее подразделяется на три категории - a, b и c. Sa- и SBa-галактики имеют туго закрученные рукава и относительно большую центральную часть – балдж. Sc- и SBc-галактики имеют широко раскинувшиеся рукава и небольшой центральный балдж. Галактики типа Sb и SBb занимают промежуточное положение. Галактику окружает сферическое гало, содержащее старые звёзды и шаровые скопления. Спиральные галактики содержат очень яркие молодые звёзды и значительные количества межзвёздного вещества, сконцентрированного в рукавах. Спиральные рукава не представляют собой постоянных жестких структур, они скорее имеют характер волн плотности. Обращаясь вокруг центра галактики, звёзды и межзвёздное вещество образуют спиральные области увеличенной плотности. Большинство заметных галактик в небе относится к спиральным.

35. Эллиптическая галактика имеет эллипсоидальную форму, не обладая спиральной структурой. У большинства таких галактик нет никаких признаков существования межзвёздного вещества, так же как и признаков недавнего звёздообразования. Эллиптические галактики различаются массой и формой. Почти все их звёзды старше 10¹⁰ лет, а большая часть света испускается красными гигантами. Около 80 % нормальных галактик являются эллиптическими.

36. Неправильная галактика не является ни эллиптической, ни спиральной. К неправильным галактикам относится около четверти всех известных галактик. Во многих из них, по-видимому, идет процесс звёздообразования, там преобладают области светящегося газа и ярких молодых звёзд. Радионаблюдения водородного газа в неправильных галактиках часто показывают внутреннюю симметрию вращающегося газового диска. В этом отношении (как и по звёздному населению) они напоминают спиральные галактики.

37. К особо активным галактикам относятся Сейфертовские и радиогалактики. Сейфертовские галактики (около 1 % всех спиральных галактик) имеют яркое точечное ядро и незаметные спиральные рукава. Многие из них представляют собой сравнительно сильные инфракрасные источники; в некоторых центральное ядро является и слабым радиоисточником, обычно с изменение своей яркости. Радиогалактика является источником интенсивного радиоизлучения – синхротронного излучения электронов, движущихся со скоростями, близкими к скорости света.