Основы астрономии: чем отличается звезда от планеты?

И звезды и планеты — это огромные, массивные и сферические небесные тела, которые, к тому же, выглядят почти одинаково для невооруженного глаза с Земли. Тем не менее, это совершенно разные объекты. Что же их отличает? Давайте узнаем! Если вы не любитель длинных статей, посмотрите нашу инфографику — в ней наглядно отражена вся ключевая информация из статьи.

Содержание

• Что такое звезда?
• Что такое планета?
• В чем главное отличие звезд от планет?
• Может ли планета стать звездой?
• Отличия звезд от планет
  • 1. Происхождение
  • 2. Состав
  • 3. Орбита
  • 4. Продолжительность жизни
  • 5. Диаметр
  • 6. Масса
  • 7. Атмосфера
  • 8. Пригодность для жизни
  • 9. Температура
  • 10. Численность во Вселенной
• Как отличить планеты от звезд на небе?
• Подводим итог

В чем разница между звездой и планетой? Как легко отличить их друг от друга на небе? Ответы на эти вопросы — в нашей инфографике.

Смотреть инфографику

Что такое звезда?

Звезда — это светящийся, горячий и массивный шар из газа (в основном водорода и гелия), удерживаемый в состоянии равновесия силами собственной огромной гравитации, которая возникает из-за колоссальной массы звезды. Гравитация также вызывает ядерный синтез в ядре объекта, во время которого выделяются свет и тепло. Синтез происходит благодаря тому, что гравитация сжимает водород до такой степени, что при высоких давлениях и температурах два атома водорода превращаются в атом гелия. Этот процесс создает огромное количество энергии, из-за которой звезда начинает светиться. Самая близкая к нам звезда — это Солнце.

Что такое планета?

Планета — это объект, который вращается вокруг звезды и доминирует на своей орбите, вытесняя все близлежащие объекты аналогичного размера. Планеты достаточно массивны, чтобы иметь сферическую форму, но недостаточно массивны, чтобы внутри них происходил ядерный синтез. Они могут состоять из каменных пород, как Земля и Марс, или из газа, как Юпитер и Сатурн. Планеты за пределами Солнечной системы называются экзопланетами.

В чем главное отличие звезд от планет?

Их основное различие заключается в следующем:

Звезды сами производят свет и тепло за счет ядерного синтеза в ядре. Они выделяют энергию в виде света и электромагнитного излучения, благодаря чему их можно увидеть на огромном расстоянии. Планеты, напротив, не производят свет. Вместо этого они отражают свет от звезд, вокруг которых они вращаются. Вот почему мы не можем увидеть экзопланеты на небе так же, как видим звезды — звезда вроде Солнца примерно в миллиард раз ярче, чем отраженный свет от экзопланеты вращающейся вокруг нее.

Может ли планета стать звездой?

Теоретически, да. Планета может стать звездой, если добавить к ней достаточно массы, чтобы она сжалась и нагрелась, вызвав реакцию ядерного синтеза. Для того чтобы эта гипотетическая планета превратилась в звезду, она должна состоять в основном из водорода. Это необходимо для осуществления процесса ядерного синтеза, в результате которого водород превращается в гелий.

В качестве примера возьмем Юпитер, состоящий в основном из водорода. Его масса составляет 1,898 × 10²⁷ кг, тогда как масса Солнца — 1,989 × 10³⁰ кг. Таким образом, Юпитер примерно в 1,000 легче Солнца. Другими словами, чтобы превратить Юпитер в звезду, подобную Солнцу, [нам придется столкнуть вместе 1,000 таких планет] (https://youtu.be/v9HtCAHv54E). Однако можно обойтись и меньшим количеством планет. Например, чтобы получить красный карлик, нужно около 7,5% массы водорода Солнца. Для этого нам нужно столкнуть друг с другом всего 80 Юпитеров.

Так что гипотетически превратить планету в звезду возможно, но для этого потребуется ряд мощных столкновений. И, кто знает, может быть, это происходит прямо сейчас, где-то в просторах космоса.

Отличия звезд от планет

Помимо способности создавать свет и тепло, есть и другие различия между звездами и планетами.

1. Происхождение

Звезды образуются из огромных облаков газа и пыли, которые сжимаются под действием силы тяжести и нагреваются, вызывая ядерный синтез в ядре. Планеты образуются из остатков материи, которые не стали частью звезды.

2. Состав

Большинство открытых звезд состоят в основном из водорода и гелия. Что касается планет, то по составу они бывают двух типов — газовые (также состоящие из водорода и гелия) и земные (состоящие из каменных пород).

3. Орбита

Звезды не вращаются вокруг планет, но планеты обычно вращаются вокруг звезд. Однако есть исключения, такие как планеты-изгои (или свободнолетящие планеты). Они гравитационно не привязаны ни к одной звезде или бурому карлику и свободно путешествуют по космосу. Да, такое возможно! Даже у нашего Солнца раньше было больше планет, но потом некоторые из них стали “изгоями”. Планеты-изгои появляются, когда несколько крупных планет борются за место вокруг одной звезды и в конце концов соперники выталкивают их из этой планетарной системы.

4. Продолжительность жизни

В то время как планеты стабильно существуют на протяжении длительного времени, пока что-то не разрушает их, звезды имеют четко определенный жизненный цикл от рождения до смерти. Этот цикл зависит от размера звезды — чем больше звезда, тем короче срок ее жизни. Например, самые массивные звезды могут умереть всего через несколько миллионов лет, в то время как звезда, подобная Солнцу, может прожить около 10 миллиардов лет.

5. Диаметр

Обычно звезды имеют больший диаметр, чем планеты. Однако есть исключения, например, звезды вроде белых карликов. Это остатки звезд, которые когда-то были похожи на Солнце, но умерли и от них осталось только ядро размером примерно с Землю. Если до смерти звезды вокруг нее вращались планеты больше Земли, возможно, что некоторые из них выживут, и вы получите планету больше ее звезды.

6. Масса

Звезды всегда имеют большую массу, чем планеты. Как было сказано выше, если газообразная планета приобретет такую же массу, как звезда, она, скорее всего, станет звездой. Что касается каменных планет, то не существует ни одной известной подобной планеты с массой, близкой к массе звезды.

7. Атмосфера

Атмосфера звезд состоит в основном из горячего газа и плазмы. У планет же атмосферы различаются по составу и плотности. Например, атмосфера Земли на 99% состоит из азота и кислорода, а атмосферы Венеры и Марса более чем на 98% состоят из углекислого газа и азота.

8. Пригодность для жизни

Звезды не пригодны для жизни из-за отсутствия поверхности, жара и интенсивного излучения от их ядер. Также существуют и непригодные для жизни планеты с экстремальными температурами, отсутствием кислорода или токсичной средой. Однако мы — пример того, что некоторые планеты могут поддерживать жизнь.

9. Температура

Звезды невероятно горячие, в то время как планеты имеют относительно низкую температуру. Но бывают и исключения. Например, в 2017 году ученые обнаружили KELT-9b — планету с температурой "поверхности" более 4,000°C, почти такую же горячую, как наше Солнце. Причина такой высокой температуры планеты в том, что ее звезда сама по себе очень горячая и KELT-9b находится очень близко к ней.

10. Численность во Вселенной

Планеты встречаются чаще, чем звезды в нашей Вселенной. Скорее всего, общее число планет превышает число звезд в 100-100,000 раз. Вот еще более удивительный факт — в Млечном Пути может быть даже больше планет-изгоев (тех, что не вращаются вокруг определенной звезды), чем звезд.

Как отличить планеты от звезд на небе?

Теперь, когда вы знаете как отличить планету от звезды в космосе, давайте разберемся с более приземленными задачами. С поверхности Земли звезды и планеты выглядят очень похоже; вот несколько подсказок, которые помогут вам их различить.

1. Проверьте, мерцает ли объект. Если да, то это звезда; если он светит с постоянной яркостью, то это планета.

2. Сравните видимую яркость. Самая яркая точка, которую вы видите на небе, — это, скорее всего, Венера. Ее звездная величина колеблется от -3 до -4,9, в то время как самая яркая звезда, Сириус, имеет звездную величину -1,46. Юпитер и иногда даже Марс также светят ярче звезд.

3. Ищите планеты рядом с эклиптикой. Эклиптика представляет собой видимый путь Солнца в небе. Поскольку орбиты всех планет находятся более или менее в одной плоскости, все они движутся практически через те же созвездия, что и Солнце на нашем небе — то есть, через созвездия эклиптики. Поэтому вы не увидите планету в Большой Медведице или в Единороге. Ищите планеты в созвездиях эклиптики!

4. Обратите внимание на цвет. Каждая планета имеет свой собственный цвет — это поможет вам определить, на какую именно планету вы смотрите. Хотя звезды также имеют оттенок, цвет планет более заметен. Венера — белая, Юпитер и Сатурн — желтые, а Марс — красноватый. Цвет Меркурия трудно определить, так как эта планета достаточно тусклая. Цвет Урана невозможно определить без телескопа; Нептун вообще не виден без оптики.

5. Используйте приложение для наблюдения за звездами, например Star Walk 2 или Sky Tonight. Если вы видите сияющую точку и не уверены, звезда это или планета, достаньте телефон, направьте его на небо, и приложение разрешит ваши сомнения.

Подводим итог

Главное отличие планет от звезд заключается в том, что последние могут генерировать собственный свет и тепло. Именно поэтому мы видим их на небе даже невооруженным глазом, в то время как планеты за пределами Солнечной системы не видны. С Земли вы можете отличить планету от звезды по тому, мерцает она или нет, по ее цвету и местоположению.