Существует версия, что сила взаимного притяжения когда-нибудь приостановит процесс расширения, из-за чего, галактики начнут падать друг на друга, что в итоге приведет к «большому сжатию». Однако этот вопрос остается спорным, потому как до сих пор точно не ясно, является ли наша вселенная замкнутой.

космология вселенная звезда планета

Количество звезд и планет во вселенной. Рождение и смерть звезды

По человеческим меркам, наша вселенная безгранична. Ее масштабы огромны. Огромно и число звезд и планет в ней. Человеческий глаз различает на нашем северном небосклоне только три тысячи звезд, хотя мы часто повторяем фразу: «Все небо усыпано звездами!» С появлением телескопов видимое население Вселенной начало быстро «возрастать». И происходило это всякий раз, как только астрономическая оптика делала шаг вперед. С течением времени астрономы стали вести учет уже не отдельных небесных звезд, а целых галактик, считая, что в среднем каждая из них содержит 100 миллиардов звезд!

Еще три года назад, в 1996 году, астрономические обсерватории определили, что с нашей планеты можно увидеть 50 миллиардов галактик. С появлением орбитального телескопа имени Хаббла, который избавлен от помех земной атмосферы, число видимых галактик подскочило до 125 миллиардов. Этот телескоп проник своим взором в такие дали Вселенной, что видит галактики, образовавшиеся всего через один миллиард лет после первоначального взрыва, породившего нашу Вселенную. Так что теперь, чтобы узнать число звезд в видимой нам Вселенной, надо приписать к числу 125000000000 еще одиннадцать нулей.

Австралийские ученые утверждают, что количество звезд стремится к бесконечности и посчитать их все, естественно, невозможно. Тем не менее, оценить приблизительное число светил в видимой части Вселенной астрономам все-таки удалось.

В процессе исследований использовались самые мощные инструменты с тем, чтобы замерить яркость всех галактик, расположенных в одном из секторов Вселенной. На основании полученных данных были сделаны выводы о количестве находящихся в этом секторе звезд, а затем – проведены расчеты в отношении всей видимой части космоса. По словам австралийцев, полученная ими цифра наиболее точно отражает реальность – 70 секстильонов или, попросту говоря, 7 и 22 нуля. Для сравнения, все пустыни и побережья нашей планеты содержат в десять раз меньше песчинок! Многие планеты (число которых может вполне превышать число звезд) около далеких светил могут вполне оказаться населенными, однако расстояние до них настолько велико, что мы об этом никогда не узнаем. Ночью некоторые звезды выглядят ярче других. Самая яркая звезда на небе – Сириус. Есть звезды, которые светят в 100 тыс. раз интенсивнее нашего Солнца. Вообще говоря, Солнце – это рядовая звезда, Существуют звезды, которые холоднее, ярче и намного больше, к примеру, звезда Бетельгейзе. Как же образуются и умирают звезды? Звезда, похожая на наше Солнце, образуется, когда облако газа начинает сжиматься благодаря собственной силе тяготения. В процессе сжатия облако разогревается и начинает светиться тусклым красным светом. Когда температура достигает 10 млн. градусов, начинает выделяться огромное количество тепла. В таком состоянии звезда пребывает 10 млрд. лет. После этого исчерпывается запас топлива в ядре и звезда начинает сжиматься. Сгорание водородного топлива происходит уже вне ядра, а звезда раздувается и превращается в так называемого красного гиганта. Звезда, сбрасывая внешние слои, образует расширяющуюся внешнюю оболочку, называемую планетарной туманностью. Из ядра уже бывшей звезды получается «белый карлик», который в течение последующих миллиардов лет остывает и угасает, становясь холодным «черным карликом».

Вокруг каждой из звезд, как правило, движутся определенные группы планет, образующих вместе со звездой так называемые солнечные системы. Что же представляют собой эти системы? Рассмотрим их на примере солнечной системы Земли.

Структура солнечной системы

Солнечная система представляет собой солнце (звезду) и обращающиеся вокруг него небесные тела – 9 планет, более 63 спутников, четыре системы колец у планет-гигантов, десятки тысяч астероидов, несметное количество метеороидов размером от валунов до пылинок, а также миллионы комет. В пространстве между ними движутся частицы солнечного ветра – электроны и протоны. Исследована еще не вся Солнечная система: например, большинство планет и их спутников лишь бегло осмотрены с пролетных траекторий, сфотографировано только одно полушарие Меркурия, а к Плутону пока не было экспедиций. Но все же с помощью телескопов и космических зондов собрано уже много важных данных. Почти вся масса Солнечной системы (99,87%) сосредоточена в Солнце. Размером Солнце также значительно превосходит любую планету ее системы: даже Юпитер, который в 11 раз больше Земли, имеет радиус в 10 раз меньше солнечного. Солнце – обычная звезда, которая светит самостоятельно за счет высокой температуры поверхности. Планеты же светят отраженным солнечным светом (альбедо), поскольку сами довольно холодны. Они расположены в следующем порядке от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Каждая из этих планет имеет свои уникальные особенности. Эти планеты обращаются вокруг Солнца по почти круговым орбитам, лежащим приблизительно в одной плоскости, в направлении против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Земли. Орбиты всех тел Солнечной системы очень близки к эллипсам. Размер и форма эллиптической орбиты характеризуются большой полуосью эллипса (средним расстоянием планеты от Солнца).

С точки зрения земного наблюдателя планеты Солнечной системы делят на две группы. Меркурий и Венеру, которые ближе к Солнцу, чем Земля, называют нижними (внутренними) планетами, а более далекие (от Марса до Плутона) – верхними (внешними). Удаленность или близость к солнцу имеет важное влияние на климат и температурный режим этих планет. Пояс астероидов, проходящий между орбитами Марса и Юпитера, также делит планетную систему Солнца на две группы. Внутри него располагаются планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс), схожие тем, что это небольшие, каменистые и довольно плотные тела. Они сравнительно медленно вращаются вокруг осей, лишены колец и имеют мало естественных спутников: земную Луну и марсианские Фобос и Деймос.

Вне пояса астероидов находятся планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Для них характерны большие радиусы, низкая плотность и глубокие атмосферы, богатые водородом и гелием. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, очевидно, лишены твердой поверхности. Все они быстро вращаются, имеют много спутников и окружены кольцами. Далекий маленький Плутон и крупные спутники планет-гигантов во многом схожи с планетами земной группы.

Заглянем немного в историю исследования нашей солнечной системы. Древние люди знали планеты, видимые невооруженным глазом, т.е. все внутренние и внешние вплоть до Сатурна. В.Гершель открыл в 1781 Уран. Первый астероид обнаружил Дж.Пиацци в 1801. Анализируя отклонения в движении Урана, У.Леверье и Дж.Адамс теоретически открыли Нептун; на вычисленном месте его обнаружил И.Галле в 1846. Самая далекая планета – Плутон – была открыта в 1930 году. Четыре больших спутника Юпитера обнаружил Галилей в 1610 году. С тех пор при помощи телескопов и космических зондов у всех внешних планет найдены многочисленные спутники. Х.Гюйгенс в 1656 установил, что Сатурн окружен кольцом. Темные кольца Урана были открыты с Земли в 1977 при наблюдении покрытия звезды. Прозрачные каменные кольца Юпитера обнаружил в 1979 межпланетный зонд «Вояджер-1». С 1983 в моменты покрытия звезд отмечались признаки неоднородных колец у Нептуна; в 1989 изображение этих колец было передано «Вояджером-2».