Форум В шутку и всерьёз

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Форум В шутку и всерьёз » Гранит науки » Новости астрономии и кое-что из теории


Новости астрономии и кое-что из теории

Сообщений 151 страница 168 из 168

151

Почему все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении и что может заставить их «передумать»?

Это очень интересный вопрос, но чтобы ответить на него нам придется вернуться на 4,6 миллиардов лет назад - к тому времени, когда только начала формироваться Солнечная система.

Звезды образуются из плотных облаков газа и пыли, которые плавают в пространстве Вселенной. Когда более плотные области этих облаков начинают разрушаться под действием собственной силы тяжести, их скорость вращения увеличивается за счет сохранения момента импульса. Поскольку газ сжимается для образования звезды, он сохраняет направление вращения.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1528313/pub_5d348dca5ba2b500afcfc1eb_5d3493af9ca21400ad22e559/scale_1200
Область звездообразования в туманности Киля. Источник изображения: annesastronomynews.com

Во время этого процесса материал, который не поглотила звезда, в конечном итоге, образует вокруг нее протопланетный диск. Как следует из названия, в этих газопылевых дисках образуются планеты, вращающиеся вокруг своих звезд. Естественно, что этот протопланетный диск также будет вращаться в том же направлении, в котором вращается звезда, которая в свою очередь, вращается в направлении вращения исходной туманности.

Дело в том, что частицы пыли, содержащиеся в этом диске, начинают сталкиваться друг с другом, образуя все бОльшие и бОльшие тела по размеру тела, обладающие все бОльшим гравитационным полем. Так будет происходить до тех пор, пока эти маленькие комочки вещества не станут объектами планетарного размера.

Вот симуляция, которая иллюстрирует этот процесс:

Как вы можете видеть, все планеты нашей солнечной системы вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении в результате процесса их формирования: они образовались в результате столкновения миллионов кусочков вещества из протопланетного диска, которые двигались в одном направлении. Они кружили вокруг Солнца, а планеты,образовавшиеся после притяжения этих кусочков, сохранили свое направление орбиты.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1246934/pub_5d348dca5ba2b500afcfc1eb_5d3494fcce44a000b9d36aa7/scale_1200
Направление вращения сохраняется на протяжении всего процесса звездообразования. Источник изображения: nrao.edu

Давайте проведем аналогию: представим ванну, наполненную водой и пеной. Если вы уберете пробку из ванны, то вода начнет стекать в слив, образуя водоворот. Когда водоворот закручивает воду, то некоторые пузырьки на ее поверхности соединяются вместе и образуют еще большие пузырьки, когда они «вращаются» вокруг стока. Но когда они собираются вместе, они все равно будут продолжать двигаться в том же направлении, что и водоворот, который их затягивает.

В нашем примере примере пузырьки - это кусочки материи из протопланетного диска, которые собираются вместе, когда сталкиваются, между собой и образуют планеты.

Ага, но все это произошло давным-давно, откуда астрономы знают, что наша солнечная система действительно сформировалась таким образом?

Для этой гипотезы механизм формирования Солнечной системы восходит к середине восемнадцатого века. Долгие годы спустя благодаря усовершенствованиям телескопов астрономы смогли непосредственно наблюдать звезды, окруженные протопланетными дисками, тем самым подтвердив, что эта идея в действительности верна.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/100325/pub_5d348dca5ba2b500afcfc1eb_5d349578d11ba200ae4b46a3/scale_1200
Протопланетный диск, образующийся в туманности Ориона. Источник изображения: hubblesite.org

Теперь мы увидели, что все планеты одной и той же звездной системы должны вращаться в одном и том же направлении (по направлению вращения их звезды), поскольку они сохраняют направление вращения протопланетного диска, в котором они формируются. Но даже в этом случае были обнаружены планеты, которые вращаются вокруг своих звезд в направлении, противоположном тому, что мы ожидаем, явление, называемое ретроградной орбитой ... Хотя такие планеты, конечно, находятся не в нашей солнечной системе.

Например, WASP-17b и HAT-P-7b - это две экзопланеты с массой, приблизительно равной массе Юпитера, которые вращаются вокруг своих звезд в направлении, противоположном направлению вращения их звезды, что не соответствует модели планетарного образования, которое мы только что видели.

И какая сила может заставить планету двигаться по ретроградной орбите? Инопланетяне?
Нет, к сожалению, инопланетяне тут не причем. Есть несколько механизмов, которые могут заставить планету принять ретроградную орбиту совершенно естественным образом.

Например, если планета вращается в направлении, противоположном ее звезде, то может случиться так, что вместо того, чтобы формироваться в том же протопланетном диске, что и другие, она не будет захвачена гравитацией звезды, и будет свободно перемещается в космосе. Такие межзвездные планеты уже были обнаружены, (например, PSO J318.5-22 ).

На самом деле, даже в нашей собственной солнечной системе есть подобный случай, но в маленьком масштабе: одна из лун Нептуна, Тритон, кружит вокруг своей планеты в направлении, противоположном остальным ее спутникам, поэтому предполагается, что это может быть объект из пояса Койпера, который был захвачен гравитацией Нептуна.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1884623/pub_5d348dca5ba2b500afcfc1eb_5d34976e78125e00ad391302/scale_1200
Тритон (по фотографиям, сделанным зондом Voyager 2. ) Источник изображения: hotojournal.jpl.nasa.gov
Что интересно, планеты с ретроградной орбитой не нужно захватывать отдельно, существуют также механизмы, которые позволяют этим типам орбит появляться и во время фазы формирования планет.

Например, была обнаружена звезда, окруженная протопланетным диском, чья внутренняя область вращается в направлении, противоположном внешнему, что может привести к созданию системы, в которой внутренняя и внешняя планеты вращаются вокруг звезды в противоположных направлениях. В этом случае это явление могло быть вызвано обменом материала между двумя планетарными туманностями, которые вращались в противоположных направлениях, создавая два диска вещества, которые вращаются вокруг звезды в разных направлениях, как показано на следующем изображении:

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/30884/pub_5d348dca5ba2b500afcfc1eb_5d34983a43863f00ad3ad2a5/scale_1200
Источник изображения: nrao.edu
Наконец, планета, вращающаяся вокруг своей звезды в «нормальном» направлении, может выйти на ретроградную орбиту благодаря эффекту Лидова-Козаи. Это явление происходит, когда гравитационные возмущения второй планеты постепенно увеличивают наклон орбиты другой, пока она полностью не развернется, в результате чего в конечном итоге будет вращаться вокруг своей звезды в направлении, противоположном первоначальному.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1582279/pub_5d348dca5ba2b500afcfc1eb_5d349922998ed600ae41d74d/scale_1200

0

152

Самый крупный объект Солнечной системы, не имеющий названия

Далеко за небольшими внутренними планетами и несколькими газовыми гигантами нашей системы находится Плутон, бывшая планета Солнечной системы, не так давно пониженный до статуса карликовой планеты. От этого объекта до нас около 7 миллиардов километров. Это, естественно, гигантское расстояние, но он не последний из небесных тел этого типа. Если углубиться ещё дальше, можно встретить немало необычных и почти не изученных объектов, многие из которых как будто специально прячутся от земного наблюдателя.

За Плутоном располагается крупная ледяная карликовая планета Эрида, а уже после неё мы добираемся до одного загадочного объекта, который до сих пор официально обозначен всего лишь как 2007 OR10. У него вытянутая эллиптическая орбита, дальняя точка которой находится в 15 миллиардах километров от Солнца. Один оборот вокруг нашей звезды у этой карликовой планеты, открытой в 2009 году, занимает 549 земных лет. Это один из многих объектов данного типа, населяющих неисследованную пока область пояса Койпера, которая известна под названием "рассеянный диск". В этом районе Солнечной системы обнаружено множество заледенелых небесных тел с необъяснимыми траекториями движения в пространстве. Это, как считается сегодня, является результатом их гравитационного взаимодействия с Нептуном на этапе формирования Солнечной системы.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1710127/pub_5d636c944735a600adf0e959_5d636ca1bc251400ae091241/orig
Предположительная орбита (225088) 2007 OR10, либрирующая из-за резонанса 10:3 с Нептуном. Автор: frankuitaalst from the Gravity Simulator message board.

Поначалу, сразу после обнаружения, 2007 OR10 назвали Белоснежкой (Snow White) - так как астрономы предположили, что у этого объекта белая заледенелая поверхность. Сыграло свою роль и то, что к тому моменту было известно семь других карликовых планет. Выяснилось, однако, что это самое красное из всех небесных тел пояса Койпера, и от прозвища прекрасной сказочной девушки было решено отказаться. После этого в течение почти 13 лет это был самый крупный безымянный объект Солнечной системы. Лишь 29 мая 2019 года этой карликовой планете было выбрано предварительное название. Было проведено голосование, в ходе которого люди из многих стран мира проголосовали за "Гун-Гун" (Gonggong).

Это волеизъявление ожидает одобрения со стороны Международного астрономического союза. То есть название карликовой планеты пока неофициальное. Оно будет утверждено, только если будет соответствовать принципам присвоения наименований, которыми руководствуется данная организация. Гун-Гун - это имя китайского водного божества, у которого рыжие волосы и змеиный хвост. Также оно известно тем, что насылает наводнения.

Диаметр Гун-Гун оценивается в 1250 километров, то есть она меньше, чем Плутон и Эрида, но достаточно уверенно входит в десятку самых крупных объектов пояса Койпера, найденных на данный момент времени. По всей вероятности, она состоит в основном из скальных пород и водяного льда, как и все карликовые планеты этого района космоса. Исследователи также предполагают наличие на ней метана. Цвет поверхности Гун-Гун темный. Это, скорее всего, является следствием образования красноватых органических соединений, известных как толины, в результате воздействия солнечного излучения на метановый лёд. Карликовая планета вращается медленнее практически всех подобных объектов пояса Койпера. Один оборот вокруг собственной оси занимает у неё 45 земных часов. Столь долгий день, возможно, объясняется взаимодействием с небольшим спутником, который обнаружен в 2016 году и не имеет пока даже предварительного названия.

0

153

Существует ли 9 планета

После лишения Плутона статуса планеты, их в Солнечной системе осталось 8. Но ряд астрономов допускают наличие на окраине системы 9-ой полноценной планеты.

Никаких планет X и Нибиру, которые уничтожат Землю. О них пусть расскажет Рен-ТВ. Мы же поговорим о девятой планете, какой ее допускают астрономы и, забегая наперед, ни Земле, ни другим планетам она не угрожает.

В идеале, девятая планета нужна, чтобы объяснить вытянутые в одну сторону орбиты объектов в поясе Койпера. Компьюетрное моделирование показало, что решить эту загадку вполне может достаточно крупное тело с орбитой, вытянутой в обратном направлении (на изображении помечено красным):
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1612125/pub_5d638ad344742600adc1e0d5_5d638c1ffbe6e700ad09bbce/scale_1200

Расчеты показывают, что масса девятой планеты должна быть порядка десяти земных, а один ее оборот по орбите занимать не менее 20 тысяч лет.

Как же могла образоваться такая планета? Наиболее правдоподобный вариант говорит, что образовалась она, как и остальные 8 планет, но затем гравитация газовых гигантов выбросила ее на рубежи Солнечной системы. А она, в свою очередь, исказила орбиты транснептуновых объектов.

И главный вопрос: почему с современными технологиями мы до сих пор не обнаружили ее?

Тут все просто. Если девятая планета находится на максимально удаленной от Солнца части своей орбиты, она получает настолько мало света, что обнаружить ее невозможно при помощи наших телескопов.

А, учитывая, что один оборот тела гипотетически занимает 20 тысяч лет, то подойти к Солнцу достаточно близко, чтобы стать видимой оно может еще очень и очень не скоро.

Впрочем, существование девятой планеты - это только гипотеза, основанная на компьютерном моделировании. Вполне возможно, что вытянутые орбиты транснептуновых объектов найдут и другое объяснение. Но пока его нет и существование девятой планеты остается вполне жизнеспособной гипотезой.

0

154

"Вояджер-1" находится в 22 000 000 000 км от Солнца. Откуда он берёт энергию для передачи информации на Землю?

5 сентября 1977 года с Земли запущен космический аппарат "Вояджер-1". Миссия подобных аппаратов состоит в исследовании мест, где раньше ничего запущенного с Земли не летало.

20 августа 1977 года был запущен "Вояджер-2", что почти на 16 дней раньше "Вояджера-1". Казалось бы парадокс нумерации, однако номера присваивались космическим аппаратам из расчёта того, какой из них первым достигнет Юпитера.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1887828/pub_5d5ba12cfbe6e700ad548bf7_5d5baed0f8ea6700addbb7f9/scale_1200
Иллюстрация: Public Domain

В августе 2012 года "Вояджер-1" совершил выход в межзвёздное пространство (интерстеллар) - область, заполненную веществом, выброшенным при взрыве звёзд миллионы лет назад. Подобная отсечка покорилась "Вояджеру-2" в декабре 2018. Оценочная скорость "Вояджера-1" составляет порядка 62 000 км/ч, "Вояджера-2" 55 000 км/ч.

Кроме того "Вояджеры" несут вместе с собой американский флаг и золотую пластинку с фотографиями, звуками и координатами нашей планеты. Её можно заметить на иллюстрации сверху, она закреплена на корпусе аппарата.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1550999/pub_5d5ba12cfbe6e700ad548bf7_5d5bb23b98fe7900ad11ad07/scale_1200
Иллюстрация: Nasa/Public Domain

И по сей день аппараты передают по радиоволнам различные научные данные и снимки из космоса. Однако для этого необходима энергия. Очевидно, что расстояние более 22 млрд км от Солнца слишком велико для использования фотоэлектрических элементов.

Но инженеры-проектировщики космических аппаратов это предусмотрели. "Вояджеры" питаются энергией за счёт радиоизопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ). Генераторы, в свою очередь, в качестве топлива используют плутоний-238.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1577695/pub_5d5ba12cfbe6e700ad548bf7_5d5bb15a98fe7900ad11ad00/scale_1200
Иллюстрация: Flikr.com/ Idaho National Laboratory/CC BY 2.0

Период полураспада плутония составляет 87,7 лет. РИТЭГ через термопары преобразует тепловую энергию, выделяемую при распаде плутония, в электричество.

Каждый из трёх РИТЭГов "Вояджера" производит порядка 160 ватт. Именно с их помощью аппараты приводят в действие радиопередатчик и другие системы для передачи информации на Землю. При нынешнем расстоянии, для передачи радиосигнала с "Вояджера-1" до центра NASA необходимо около 19 часов.

0

155

Что такое парсек

Многие знакомы со словом "парсек" исключительно по фантастическим фильмам и книгам. Знакомство это ограничивается лишь пониманием, что парсек - единица расстояния.

1 парсек, много это или мало? Раз речь идет о космических расстояниях, то, для человека, наверное много, а вот по космическим меркам - сущие пустяки. Равняется наша величина 3,26 световых лет.

Откуда взялась такая странная цифра? Измеряли бы себе расстояния в световых годах и все были бы довольны. Но нет.

Дело в том, что парсек - это расстояние до объекта, годичный параллакс которого равен 1 угловой секунде. А годичный звездный параллакс, в свою очередь - основной способ, благодаря которому астрономы вычисляют расстояния до звезд.

Давайте максимально простыми словами разберемся, что же это такое и как оно вычисляется.

Представьте себе воображаемый прямоугольный треугольник с вершинами, в роли которых выступают Земля, Солнце и гипотетическая звезда. Прямой угол нашего треугольника приходится на Солнце. Выглядит это примерно так:
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/941737/pub_5d2a94b30aca0500af4937ec_5d2a99f0fbe6e700ac0d5356/scale_1200
Так вот, если угол в вершине с гипотетической звездой равен 1 угловой секунде, то расстояние от Солнца до этой звезды - 1 парсек, или 206 264 астрономические единицы (среднее расстояние от Земли до Солнца), или 30,8 триллионов километров, или 3,26 световых года.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1852570/pub_5d2a94b30aca0500af4937ec_5d2a9a2d78125e00ad68a0b4/scale_1200
Самое интересное, что в радиусе в 1 парсек от нас нет ни одной другой звезды. Ближайшая - Проксима Центавра находится на расстоянии в 1,3 парсека. А вот в радиусе 5 парсек от Солнца расположилось уже 57 звездных систем.

0

156

Прощальные вечеринки галактик - квазары - признак "мертвой" галактики

Считается, что в центре большинства крупных галактик находятся сверхмассивные черные дыры, масса которых приблизительно в 10 миллиардов раз превышает таковую у Солнца. Их мощнейшая гравитация всасывает вещество, которое при этом сильно разогревается и образует ярчайший диск. Астрономы называют это явление квазаром, и традиционно считается, что он свидетельствует о неминуемой смерти галактики. Однако не так давно были открыты холодные квазары, и это изменило представление науки о том, как гибнут эти космические объекты.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/50840/pub_5d49053ba2d6ed00ad57788f_5d49056bd11ba200acc0d606/scale_1200
Кольцо, окружающее невидимую черную дыру и светящее сильнее, чем вся остальная галактика, выглядит очень контрастно, но именно это происходит, когда пыль и газ, устремляясь в бездну с бесконечной плотностью, начинают вращаться практически со скоростью света. При этом между частицами возникает трение, и вся эта масса неимоверно разогревается, испуская рентгеновское излучение. Для астрономов квазар - это признак "мертвой" галактики, в которой прекратился процесс образования звезд. Потому, что магнитное поле, окружающее газ, закручивается, и перенаправляет вещество прочь от черной дыры и галактики. Это похоже на отключение питания, необходимого для формирования новых звезд. Квазары существуют ровно до тех пор, пока у них есть источник топлива, а после его исчерпания в космосе становится одной обессиленной галактикой больше. Но, как оказывается, здесь не всё так однозначно, и у умирающего "старика" в течение какого-то времени хватает сил, чтобы родить поздних ребятишек.

Астрономы решили проверить, возможно ли образование звезд в галактиках с квазарами. Вначале они выбрали участок ночного неба с видимыми объектами этого типа. Предпочтение отдавалось голубым квазарам, так как они уже прошли ту фазу, когда окружающая пыль, довольно, кстати, прохладная, поглощает их излучение и окрашивает их в красный цвет. То есть это очевидный намёк на то, что они находятся в галактиках, близких к концу жизненного цикла. После того как выбор был сделан, учёные рассмотрели голубые квазары с помощью рентгеновского («XMM-Newton») и инфракрасного («Гершель») телескопов. Рентгеновские лучи намекают на наличие раскалённого материала, например, газа, поедаемого чёрной дырой. Но инфракрасное излучение показывает прямо противоположное - холодный газ, который всё ещё способен образовывать звезды. И совершенно неожиданно обнаружилось, что как рентгеновские, так и инфракрасные сигнатуры есть примерно у 10% исследованных квазаров. Эти данные противоречат тому, как принято представлять эти процессы. Непонятно каким образом в каждой десятой "умирающей" галактике остаются очаги холодного газа, и они были найдены во всех их разновидностях - и в спиральных, и в эллиптических, и в компактных.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/118779/pub_5d49053ba2d6ed00ad57788f_5d49054bf2df2500ae39bc18/scale_1200
Астрономы считают, что им, возможно, невероятно повезло, и они застали эти галактики в переходной фазе, которая может длиться всего 10 миллионов лет, не больше. Вам это может показаться огромным сроком, однако по космическим меркам - это всего лишь мимолётное мгновение. Учёные, сделавшие это открытие, сравнили этот период жизни галактик с небольшой вечеринкой по поводу выхода на пенсию. Прелестно, не правда ли? Остаётся только понять, все галактики получают подарок от Вселенной в виде десятка-другого звёзд по этому поводу или это относительно редкое явление. Именно над ответом на этот вопрос и работают сейчас исследователи.

0

157

Почему человек никогда не доберется до звезд?

Полвека назад, на волне стремительно начавшегося освоения космоса, многие фантасты предрекали уже в недалеком будущем освоение всех планет Солнечной системы, а еще через какое-то время – и ближайших звезд. Но шли десятилетия, а ни на одной, даже соседней планете человек так и не побывал. Слишком с большим количеством нерешенных пока проблем пришлось столкнутся ученым, чтобы сберечь хрупкий человеческий организм во враждебном космосе… Что уж говорить про звезды!

Но можем ли мы предположить, учитывая известные нам физические законы, что человек все же когда-нибудь сможет добраться до звезд? Давайте порассуждаем.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1881616/pub_5d1dae95fd076900ae7cdd7d_5d1daebe7fa9f600ad621b4c/scale_1200
Основное препятствие на пути к звездам – это, конечно, чудовищные расстояния. До ближайшей к нам звезды Проксимы Центавра свет идет 4,2 года. До других звезд свет может идти сотни, тысячи и даже миллионы лет. Таким образом, даже если гипотетический космический корабль сможет развить скорость, близкую к скорости света (как мы знаем, достичь скорость света невозможно), то никакой человеческой жизни не хватит на то, чтобы долететь к звездам. Ведь для достижения скорости света необходимо пройти еще этап ускорения, а затем – торможения, на что тоже может уйти длительное время. И еще столько же времени потребуется на обратную дорогу.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/22526/pub_5d1dae95fd076900ae7cdd7d_5d1daec7042b2200ad9ce246/scale_1200
Следующее препятствие нам чинит формула Циолковского, которая связывает скорость космического аппарата, его массу и тягу ракетного двигателя. Согласно этой формуле, космический аппарат должен нести в себе немыслимо огромное количество топлива. И это количество увеличивается экспоненциально с ростом скорости. По сути, нам потребуется космический корабль длиной несколько десятков километров, весь заполненный топливом. Даже если использовать ядерное топливо, отношение начальной и конечной массы космического корабля будет составлять около 10^30.

Также следует учитывать, что ракетные двигатели практически достигли своего предела по удельной энергии, выделяющейся при сгорании химического топлива, и существенного прибавления тяги ожидать не приходиться. Нужны двигатели, работающие на иных принципах. Хорошей перспективой являются электрические двигатели – плазменные или ионные, которые могут разогнать объект теоретически до околосветовых скоростей. На практике же вполне достижимы скорости в 300-400 км/с, что по-прежнему не снимает проблему огромных расстояний до звезд, но позволит колонизировать хотя бы Солнечную систему.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1107063/pub_5d1dae95fd076900ae7cdd7d_5d1daed646f86e00accb55ae/scale_1200
Стоит учитывать и тот факт, что при околосветовых скоростях любое соприкосновение с космической пылью и газом (не говоря о более крупных объектах) станет для космического корабля фатальным из-за огромной выделившейся энергии, которая просто испарит любую защиту. Так как космическая пыль и газ наблюдаются во всем космическом пространстве, потребуется какая-то защита с непонятным нам пока принципом действия. Что касается микрометеоритов, то даже они вызовут эффект, сравнимый со взрывом термоядерной бомбы. Что уж говорить про более крупные тела!
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1572663/pub_5d1dae95fd076900ae7cdd7d_5d1daee2c3337d00adbc50b6/scale_1200
Перечисленные выше препятствия на пути к звездам – лишь малая толика проблем, с которыми придется столкнутся конструкторам. Мы еще не коснулись систем жизнеобеспечения, потому что к звездам можно отправить и исследовательский зонд. В случае же полета с людьми задача усложняется многократно.

Увы, для человечества путь к звездам закрыт навсегда – по крайней мере на современном уровне развития науки. Да, физики предполагают путешествия через кротовые норы, изгибания пространства и т.п., но всё это пока находится на уровне математических формул, не подкрепленных научными фактами.

Так что, если мы хотим увидеть звезды поближе, пока существует единственный путь – выйти темной ночью на улицу с хорошим телескопом, и смотреть в бездонную черную Вселенную...
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1652143/pub_5d1dae95fd076900ae7cdd7d_5d1daeef73247700ac2d4b57/scale_1200
P.S. Многие комментаторы не совсем верно понимают посыл данной статьи, а также приводят примеры типа "а 100 лет назад никто не мог представить себе мобильные телефоны". Дела в том, что полет к звездам - это не вопрос технологий, которые, несомненно развиваются, а вопрос физики. Препятствия перед человечеством ставят как раз фундаментальные законы природы, которые едины во всей Вселенной, а вовсе не отсутствие какого-нибудь чудо-двигателя.

0

158

Сколько галактик во Вселенной?

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/233051/pub_5d1b50cbcbf26800ad3e4b09_5d1b516f3fa03b00ad3c88e4/scale_1200
Часть глубокого снимка космоса «Hubble Ultra Deep Field». Все, что вы видите — это галактики

Совсем недавно, в 1920 годах, знаменитый астроном Эдвин Хаббл сумел доказать, что наш Млечный путь — это не единственная существующая галактика. Сегодня нам уже привычно, что космос заполнен тысячами и миллионами других галактик, на фоне которых наша выглядит совсем крохотной. Но сколько именно галактик во Вселенной находится рядом с нами? Сегодня мы найдем ответ на этот вопрос.

От одной до бесконечности

Звучит невероятно, но еще наши прадеды, даже самые ученые, считали наш Млечный Путь метагалактикой — объектом, покрывающим собой всю обозримую Вселенную. Их заблуждение вполне логично объяснялось несовершенством телескопов того времени — даже лучшие из них видели галактики как расплывчатые пятна, из-за чего они поголовно именовались туманностями. Считалось, что из них со временем формируются звезды и планеты, как сформировалась когда-то наша Солнечная система. Эту догадку подтвердило обнаружение первой планетарной туманности в 1796 году, в центре которой находилась звезда. Поэтому ученые считали, что все остальные туманные объекты на небе являются такими же облаками пыли и газа, звезды в которых еще не успели образоваться.

Первые шаги

Естественно, прогресс не стоял на месте. Уже в 1845 году Уильям Парсонс построил исполинский для тех времен телескоп «Левиафан», размер которого приближался к двум метрам. Желая доказать, что «туманности» на самом деле состоят из звезд, он серьезно приблизил астрономию к современному понятию галактики. Ему удалось впервые заметить спиралевидную форму отдельных галактик, а также обнаружить в них перепады светимости, соответствующие особенно крупным и ярким звездным скоплениям.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1885679/pub_5d1b50cbcbf26800ad3e4b09_5d1b516f10143000b563522f/scale_1200
Даже на снимках мощных космических телескопов галактики часто расплывчаты

Однако споры продлились аж до XX века. Хотя в прогрессивном ученом обществе уже было принято считать, что существует множество других галактик кроме Млечного Пути, официальной академической астрономии нужны были неопровержимые доказательства этого. Поэтому взоры телескопов со всего мира на ближайшую к нам большую галактику, раньше тоже принятой за туманность — галактику Андромеды.

В 1888 году Исааком Робертсом была сделана первая фотография Андромеды, а на протяжении 1900–1910 годов были получены дополнительные снимки. На них видны и яркое галактическое ядро, и даже отдельные скопления звезд. Но низкое разрешение снимков допускало погрешности. То, что было принято за звездные кластеры, могло быть и туманностями, и попросту несколькими звездами, «слипшимися» в одну во время выдержки снимка. Но окончательно решения вопроса было не за горами.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1872259/pub_5d1b50cbcbf26800ad3e4b09_5d1b516fcc20a700ae50ea89/scale_1200
Первая фотография галактики Андромеды, 1888 год

Современная картина

В 1924 году, пользуясь телескопом-рекордсменом начала столетия, Эдвину Хабблу удалось более-менее точно оценить расстояние к галактике Андромеды. Оно оказалось настолько огромным, что полностью исключало принадлежность объекта к Млечному Пути (притом, что оценка Хаббла была в три раза меньше современной). Еще астроном обнаружил в «туманности» множество звезд, что явно подтверждало галактическую природу Андромеды. В 1925 году, вопреки критике коллег, Хаббл представил результаты своей работы на конференции Американского астрономического сообщества.

Это выступление дало начало новому периоду в истории астрономии — ученые «переоткрывали» туманности, присваивая им звания галактик, и открывали новые. В этом им помогли наработки самого Хаббла — например, открытие красного смещения. Число известных галактик росло с постройкой новых телескопов и запуском новых — например, начала широкого применения радиотелескопов после Второй Мировой.

Однако вплоть до 90-х годов XX века человечество оставалось в неведении о настоящем количестве окружающих нас галактик. Атмосфера Земли препятствует даже самым большим телескопам получить точную картину — газовые оболочки искажают изображение и поглощают свет звезд, закрывая от нас горизонты Вселенной. Но ученые сумели обойти эти ограничения, запустив космический телескоп «Хаббл», названный в честь уже знакомого вам астронома.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1595469/pub_5d1b50cbcbf26800ad3e4b09_5d1b516fedee3600ad1ffc88/scale_1200
Телескоп Хаббл на околоземной орбите

Благодаря этому телескопу люди впервые увидели яркие диски тех галактик, которые раньше казались мелкими туманностями. А там, где небо раньше казалось пустым, обнаружились миллиарды новых — и это не преувеличение. Однако дальнейшие исследования показали: даже тысячи миллиардов звезд, видимых «Хабблу» — это минимум десятая часть от их настоящего количества.

Финальный подсчет

И все же, сколько именно галактик существует во Вселенной? Сразу предупрежу, что считать придется нам вместе — такие вопросы обычно мало интересуют астрономов, так как лишены научной ценности. Да, они каталогизируют и отслеживают галактики — но лишь для более глобальных целей вроде изучения крупномасштабной структуры Вселенной.

Однако найти точное число никто не берется. Во-первых, наш мир бесконечен, из-за чего ведение полного списка галактик проблематично и лишено практического смысла. Во-вторых, чтобы сосчитать даже те галактики, что находятся в пределах видимой Вселенной, астроному не хватит всей жизни. Даже если он проживет 80 лет, считать галактики начнет с рождения, а на обнаружение и регистрацию каждой галактики будет тратить не больше секунды, астроном найдет лишь более 2 миллиардов объектов — куда меньше, чем существует галактик на самом деле.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/50840/pub_5d1b50cbcbf26800ad3e4b09_5d1b516f9ff9e900ad201831/scale_1200
Сравнительные масштабы снимка Ultra Deep Field

Для определения примерного числа возьмем какое-то из высокоточных изучений космоса — например, «Ultra Deep Field» телескопа «Хаббл» от 2004 года. На участке, равному 1/13000000 всей площади неба, телескоп сумел обнаружить 10 тысяч галактик. Учитывая то, что другие глубокие исследования того времени показывали схожую картину, мы можем усреднить результат. Следовательно, в пределах чувствительности «Хаббла» мы видим 130 миллиардов галактик со всей Вселенной.

Однако это еще не все. После «Ultra Deep Field» было сделано множество других снимков, которые добавляли новые детали. Причем не только в видимом спектре света, которым оперирует «Хаббл», но и в инфракрасном и рентгеновском. Состоянием на 2014 год, в радиусе 14 миллиардов световых лет нам доступно 7 триллионов 375 миллиардов галактик.

Но это, опять-таки, минимальная оценка. Астрономы считают, что скопления пыли в межгалактическом пространстве отбирают у нас 90% наблюдаемых объектов — 7 триллионов легко превращается в 73 триллиона. Но и эта цифра устремится еще дальше к бесконечности, когда на орбиту Солнца выйдет телескоп «Джеймс Уэбб». Этот аппарат за минуты достигнет туда, куда «Хаббл» пробирался днями, и проникнет еще дальше в глубины Вселенной.

0

159

Найдена сверхплотная нейтронная звезда, которая существует на пределе возможного!

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/147743/pub_5d7a612f1ee34f00ac8473e0_5d810157e4fff000aeb737cc/scale_1200
Иллюстрация нейтронной звезды

Астрономы обнаружили невероятную нейтронную звезду!
Нейтронная звезда - это такой "труп" обычной звезды, которая погибла в результате взрыва сверхновой. Эти объекты примечательны тем, что имея в диаметре всего несколько десятков километров, они могут иметь массу ничуть не меньше нашего Солнца.

Когда звезда становится сверхновой, ядро из останков разрушается под действием собственной гравитации. Если эти останки достаточно массивны, то образуется черная дыра, если нет - нейтронная звезда.

Фактически, нейтронная звезда - большое атомное ядро.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1347728/pub_5d7a612f1ee34f00ac8473e0_5d810751d4f07a00ae7f56cf/scale_1200
Иллюстрация. Взрыв сверхновой

Обладая наибольшей плотностью среди всех известных космических объектов (кроме черных дыр), они способны излучать через всю Галактику.

Нейтронные звезды обычно маленькие, диаметром около 19 километров, но чрезвычайно плотные. Масса нейтронной звезды почти такая же, как и у Солнца.

Согласно расчетам ученых, один кубический сантиметр нейтронной звезды содержит около 100 миллионов тонн материи. Именно это и делает их одними из самых плотных во Вселенной.

Эти звезды - чрезвычайно экзотические. Ученые изучают их десятки лет, но некоторые тайны до сих пор остаются неразгаданными.

Например, что является границей между черной дырой и нейтронной звездой? В какой момент гравитация побеждает материю?

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1579004/pub_5d7a612f1ee34f00ac8473e0_5d810a6e3642b600ad0528b0/scale_1200
Иллюстрация нейтронной звезды

Наконец, матчасть закончилась.

Недавно измеренная нейтронная звезда J0740 + 6620, которая находится на расстоянии около 4600 световых лет от Земли имеет массу в 2,14 раз больше массы Солнца и при этом диаметр всего 25 километров. Эти цифры приближаются к теоретическим пределам того, насколько массивным и компактным может стать один объект, не раздавливая себя под силой собственной гравитации в черную дыру.

Это открытие было сделано в рамках программы по поиску гравитационных волн.

0

160

Что случится с нашей планетой, когда Млечный путь столкнется с Андромедой

Вероятность столкновения Млечного Пути и соседней галактики Андромеды обсуждается учёными уже несколько десятилетий. Изначально было вычислено, что произойдёт это явление не раньше чем через пять миллиардов лет. Последние данные показали, что галактики движутся навстречу друг другу со скоростью 100 км/с, и, соответственно, слияние произойдёт приблизительно через четыре миллиарда лет.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/98986/pub_5d15c44efea5d300afaf90af_5d1af98e380a4300ac072d78/scale_1200

Как будут развиваться события

Размеры галактик и расстояние между звёздами и планетами в них настолько велики, что говорить о массовом столкновении космических объектов не приходится. По одной из версий предполагается, что произойдёт только слияние гало темных материй двух галактик, а объединение самих дисков не будет. Согласно другим теориям в результате сближения будет образована новая галактика, для которой придумано название — Милкомеда или Млекомеда. Основной сценарий, по которому предположительно будет проходить столкновение, выглядит так:

Через три миллиарда лет звезды Андромеды будут видны невооружённым глазом.
Собственно процесс слияния будет происходить в последующие два миллиарда лет.
Закончится столкновение образованием новой галактики.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1034365/pub_5d15c44efea5d300afaf90af_5d1af9af8a3f1f00ade64e63/scale_1200
Исследованию будущих событий посвящены многие работы. Гипотетический процесс слияния галактик визуализировал Фрэнк Саммерс с помощью компьютера, результаты работы находятся в свободном доступе в интернете.

Как данные явления отразятся на судьбе планеты Земля

Учёные говорят, что, вероятнее всего, процесс слияния галактик заметить без специального оборудования с Земли будет достаточно сложно. Формирование нового неба будет проходить медленно, поэтому только электроника сможет его подтвердить.

Будет ли затронуто солнце? Вероятность этого крайне мала, но не может быть исключена. Судьба же Солнечной системы тоже неоднозначна, возможно, она так и останется на периферии уже новой галактики. Другой же сценарий событий — силами гравитации наша Солнечная система будет выброшена из новообразованной галактики и превратится в странствующий межгалактический объект. Но даже эти события не приведут к катастрофическим последствиям, изменится только ночное небо, в котором уже не будет так много звёзд.

Вероятность вылета Солнечной системы из диска Млечного Пути в четыре раза больше, чем захват Андромедой. Основной же проблемой будет увеличение радиационного фона и постепенного угасания солнца. Согласно расчётам к тому времени наша звезда будет постепенно превращаться в красного гиганта.

0

161

Обнаружена черная дыра в 2,6 млрд раз тяжелее Солнца

Сверхмассивная черная дыра находится в самом сердце далекой галактики M87, где она медленно питается космической пылью, газом и другим звездным материалом. В начале этого года черная дыра оказалась в центре внимания благодаря международному сотрудничеству астрономов и последовательной коллаборации наиболее мощных радиотелескопов Земли.
NASA и знаменитый телескоп «Хаббл» также сыграли свою роль в открытии.
Как заявляет американское национальное космическое агентство, «Хаббл»
помог подтвердить, что гигантская галактика M87 таит в себе черную дыру, в 2,6 миллиарда раз более массивную, чем наше Солнце. Изображение, составленное на основании данных телескопа, демонстрирует яркий источник света в верхнем левом углу — галактику M87 (или Мессье 87).
https://nnst1.gismeteo.ru/images/2019/09/black_hole-630x587.jpg
Из сверхмассивной черной дыры в центре простирается полоса сине-фиолетового света. Это так называемая релятивистская струя — поток ионизированных частиц.
https://nnst1.gismeteo.ru/images/2019/09/hubble5-630x658.jpg
Так как пылевые и газовые облака вокруг черной дыры ускоряются практически до скорости света, большая часть материала затем падает к горизонту событий. Однако некоторая доля перегретого материала уходит до того, как ее засосет, и разлетается по всему космосу в ярком луче света.

0

162

Самая большая звезда открытая человечеством - размеры поразительны

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1710127/pub_5d7a1e29c31e493cc4208571_5d7a2845e6cb9b00adee6335/scale_1200
Размеры UY Щита и Солнца

Астрономы всего мира погрузились во времена тайн и загадок, современные технологии наблюдения за звездами позволили заглянуть намного дальше, чем это было возможно ранее, благодаря этому у человечества появляется больше вопросов, чем ответов.

Один такой вопросов: «Какая звезда самая большая во вселенной?», - тревожит умы уже не одно десятилетие. Сопоставив все полученные данные, ведущие астрономы земли, пришли к мнению, что ею является - UY Щита. Этот гигант превосходит радиус солнца в 1700 раз и намного его ярче. Если ее поместить на место земного светила, то она легко поглотит все внутренние планеты, включая Юпитер, а границы фотосферы окажутся в пределах Сатурна.

История и расположение UY Щита

Данная звезда была обнаружена еще в 1860 году немецким астрономом из Боннской обсерватории и получила название BD-12 5055. После повторного наблюдения астрономы заметили, что она поменяла свою яркость, и присвоили ее к разряду переменных звезд. Находится UY Щита в одноименном созвездии, на расстоянии в 9,5 тысячи световых лет от земли, но несмотря на это, данная звезда один из немногих гигантских объектов, который легко наблюдаем даже в обычный телескоп.

Характеристики UY Щита

UY Щита относится к классу красных гигантов и классифицируется астрономами как полурегулярная переменная звезда, в данное время она не стабильна и пульсирует с интервалом в 740 дней. Во время активности UY Щита увеличивается с 1700 солнечных радиусов до 2000. Такое поведение звезды обусловлено ее эволюционным этапом существования, она активно сжигает гелий и скоро превратится в желтого сверхгиганта.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/233051/pub_5d7a1e29c31e493cc4208571_5d7a260ae4fff000c5e13afd/scale_1200
С лева на право. Солнце, Сириус, Поллукс, Арктурус, UY Щита

Финалом жизни UY Щита станет взрыв сверхновой, после которого останется только нейтронная звезда. Светимость UY Щита в 120000 раз выше солнечной, однако, из-за большого скопления космической пыли вокруг звезды, с земли она, кажется намного тусклее.

Несмотря на то, что UY Щита во много раз крупнее солнца, она всего лишь в 7-10 превосходит его по массе. Такие показатели предопределены низкой плотностью атмосферы звезды, которая в миллион раз меньше плотности земного воздуха.

Стоит также отметить, что UY Щита каждый год теряет 19 земных масс и согласно ученым миллионы лет назад она могла иметь от 25 до 40 солнечных масс.


ТОП самых больших звезд известных человеку

Сегодня UY Щита, считается самой большой из открытых звезд, однако человечеству неизвестно: «Какая звезда является самой большой во вселенной?», так как на бескрайних просторах космоса, куда еще неспособны заглянуть современные телескопы, существует бесчисленное количество звезд.

0

163

Если постоять рядом с черной дырой, 700 лет пролетят за 1 минуту

Ученые выяснили, что если приблизиться к сверхмассивной черной дыре, которая находится в центре нашей галактике, то одна минута проведенная там будет равна 700 годам на Земле.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1712061/pub_5da7223cddfef600ae3fd562_5da724bac49f2900ae875025/scale_1200
Гравитация обладает способностью растягивать пространство – время. Объекты большой массы способны растянуть пространство – время до состояния известного, как замедление времени. Чем больше масса объекта, тем больше он растягивает и замедляет время. Гигантская черная дыра Стрелец А в центре Млечного пути настолько огромна, что может почти остановить время.

Стрелец А имеет радиус 22 миллиона километров, при этом он тяжелее Солнца в 4 миллиона раз. Такие размеры дают ему возможность растянуть пространство — время до такого состояния, что на краю этой черной дыры 1 минута равна 700 земным годам. Это объясняется чудовищной гравитацией черной дыры.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1592246/pub_5da7223cddfef600ae3fd562_5da723ed78125e00b191ee05/scale_1200
Некоторые ученые предполагают, что черные дыры могут быть использованы в качестве машин времени. Об этом, в частности, заявляет астрофизик Джоном Гриббином. Однако, эта теория имеет очевидные изъяны.

Во-первых, попав в черную дыру, выбраться оттуда шансов уже нет. Это происходит из-за эффекта «спагеттификации», когда огромное гравитационное поле буквально растягивает падающие в черную дыру объекты. Так, если бы вы начали падать в дыру ногами вперед, вас бы растянуло, как спагетти, напоминающее поток атомов.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1887445/pub_5da7223cddfef600ae3fd562_5da725fc028d6800ac760e88/scale_1200
Во-вторых, черные дыры находятся слишком далеко, чтобы до них добраться. Ближайшая расположена в 6,523 световых годах от Земли. 1 световой год равен примерно 9,46 триллиона километров. Самая дальняя точка, до которой когда-либо добирался человек, находится на расстоянии 400 171 километр. Человек побывал там в рамках миссии «Аполлон-13» в 1970 году во время облета Луны.

0

164

3 факта о космосе, в которые трудно поверить

Вновь приветствую на этом канале, читатель. Раз уж судьба завела сюда, наверное ты хоть немного интересуешься космосом и понимаешь, насколько сильно великий и необъятный запутан и таинственен. Некоторые факты даже пугают, а другие вызывают нереальный поток удивления в душе. О таких завораживающих фактах и будет сие статья, поэтому бери чай, заваливайся в кресло, ведь мы опять отправляемся в космическое турне.

Люди никогда не выходили за пределы атмосферы

Стой, подожди, тут нет никакой конспирологии, только наука. Да, человек и правда не выходил за пределы экзосферы, самой неплотной области воздушной оболочки Земли, которая начинается в 800км над поверхностью, а заканчивается аж в 630 000км над землёй!

Дабы оседлать реголитовые пустыни Луны требуется преодолеть 384 тысячи километра, таким образом, атмосфера Земли заканчивается далеко за орбитой нашей белой спутницы. Люди, насколько всем известно, ни разу не покидали преодолевали силу тяготения планеты, не считая межпланетные станции, конечно же.

Такие выводы сделаны российскими учёными благодаря данным космической обсерватории SOHO.

https://zen.yandex.ru/lz5XeGt8f/1SoZ3k200/017750YYs/j1jYESoQIinzxIUJMuppCEkrLwvTy5ZBXpL-jsIj4MUZs6YACKFsHXGdzDmlkLT607xgJQbHR6Fw9ghRWXGzLY8d1DlXKDc4ltXhWXMvCQlIC15v8preLGqm4tq_f_CZZJrTXaS4bFxA3LF4EYik7q78CAE3ex49ANq1RMEZrvTrWIW4m6TGLU-AERk7dnlYtFNDG99HtihKioob9nc0nJUP8ihwPey0BEzJTHiJ8QPH8GDxJxtSZQyaaQDlRSo4-7QloA9EfqXLDCw#DSD
Что может быть красивей этого?

В космосе нет температуры

Встретив физика на улице или ещё где, уж не стоит утверждать учёному, что температура в космосе равна абсолютному нулю, -273,15 градусов Цельсия. В противном случае, придётся с ним драться...

Дело в том, что в космосе нет температуры как таковой. Из-за вакуума там нечему быть холодным или горячим. Нет, конечно же, поверхности космических тел, аппаратов, пыли и тд. -  это счастливые обладатели температуры, но не сам вакуум, естественно.

Оказавшись на собственном космическом корабле на расстоянии 150-ти миллионов километров до Солнца (как Земля), мы нагреем внешнюю обшивку космо-драндулета (при равномерном нагревании) до температуры 4 градусов Цельсия.

На планете, где живут люди, температура в среднем 14,8°C. Всё потому, что её согревает ещё и собственная атмосфера, которая работает по принципу теплицы в саду: солнечные лучи попадают на поверхность, часть из них отражается и улетает в космос, а другая остаётся и нагревает воздух.

Вращение Земли замедляется

За каждые земные сутки увеличивается их продолжительность на 0,0001 секунды. Происходит это не из-за того, что планета устаёт, а из-за нашей соседки по танцам вокруг Солнца - Луны.

Гравитационные силы этой снежной спутницы многие недооценивают. Они так велики, что замедляют вращение Земли вокруг своей оси. Также Луна влияет своей гравитацией на приливы и отливы водоёмов голубой планеты. Естественно, соседка Земли притягивает и тебя в том числе, правда это не так уж сильно заметно.

Представим, что на нашем небе больше нет естественного спутника. В таком случает, сутки на Земле длились бы не более 10-ти часов.

0

165

«Вояджер-2»: межзвездный странник

Начиная с ключевой даты 4 октября 1957 года, человечество совершило более 5000 запусков объектов в ближний и дальний космос. Среди них есть два особенных по своему назначению и успешности. Это автоматические межпланетные станции «Вояджер-1» и «Вояджер-2».

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1790220/pub_5d50cf62f8ea6700b49d5e51_5d50d02ad5135c00aea0ae10/scale_1200
Фото: НАСА

12 сентября 2013 года НАСА опубликовала данные и том, что «Вояджер-1» вышел за границу гелиосферы в межзвёздное пространство, пролетев над орбитальной плоскостью планет. «Вояджер-2» стал вторым в истории человечества объектом, который унёс в дальний космос свидетельство существования разума, пройдя под орбитальной плоскостью планет. НАСА сообщило об этом 10 декабря 2018 года.

История

Запуск «Вояджера-2» состоялся 20 августа 1977 года с мыса Канаверал с помощью ракеты «Титан/Кентавр». Срок работы для «Вояджера-2» был определён в 5 лет, а предназначался он для изучения внешних газовых гигантов Солнечной системы: Юпитера и Сатурна. Это был первый космический аппарат, который прислал на Землю их данные.

25 июля 1981 года корабль прошел на минимальном расстоянии от Юпитера – 71,4 тыс. км. Земля получила первые уникальные фотографии его спутников: Европы и Ганимеда. Встреча с Сатурном на дистанции 101 тыс. км состоялось 25 августа 1981 года. Были получены снимки его крупных спутников Тефии и Энцелада. С расстояния 81,5 тыс. км от планеты Уран 21 января 1986 года аппарат передал фотографии его неизвестных 11-ти лун, в том числе Миранды. 24 августа 1989 года, пролетая в 48 тыс. км мимо Нептуна, он сфотографировал его поверхность и спутник Тритон.

Такая длительная работа всех систем межпланетной автоматической станции удивила разработчиков. Было принято решение направить его дальнейший полёт в сторону открытого космического пространства, так же как «Вояджера-1». «Вояджер-2» почти достиг этой цели. 10 декабря 2018 года по приведённым НАСА сведениям корабль достиг внешней границы гелиосферы, области пространства вокруг Солнца, в которой распространяется испускаемая им плазма. На расстоянии около 11—13,5 млрд. км она встречается с межзвёздным веществом.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1368767/pub_5d50cf62f8ea6700b49d5e51_5d50d0c6a2d6ed00ad2ab67c/scale_1200
Фото: НАСА

В настоящее время «Вояджер-2» находится на отдалении 18 млрд. км от Земли. На нём стоит прибор, который непрерывно измерял во время полёта скорость, температуру, плотность и давление солнечной плазмы. 10 декабря 2018 года обнаружилось резкое снижение её плотности, давления и температуры. Наблюдатели миссии интерпретировали это, как выход станции за пределы гелиосферы, а полученные цифры – данные межзвёздной среды. Солнечный ветер столкнулся с материей реального космоса.

Межзвездный странник

«Вояджер-2» ещё не скоро окончательно покинет Солнечную систему и попадёт в истинное межзвёздное пространство. Если он ни с чем не столкнётся, то достигнет внутренней поверхности облака Оорта, скопления ледяных тел вокруг Солнечной системы. Там он останется под воздействием гравитационного притяжения Солнца еще, по крайней мере, 3000 лет.

Облако Оорта имеет размеры в 100 тысяч астрономических единиц, каждая из которых составляет 150 млн. км. «Вояджеру-2» понадобится около 3000 лет, чтобы пересечь его. Иначе говоря, «Вояджер-2» всё еще присутствует в Солнечной системе, хотя и очень далеко за пределами орбит всех планет, включая карликовые из пояса Койпера.
Он будет одиноко лететь через межзвёздное пространство, если только не попадёт в руки инопланетного разума. Его траектория, спустя 40 тыс. лет, пройдёт вблизи красной карликовой звезды Росс 248. В это время она будет располагаться в 3,02 световых годах от Солнца. Продолжая своё движение, в 289 000 году «Вояджер-2» приблизится к самой яркой звезде ночного неба Земли – Сириусу. Ещё через 100 тыс. лет он окажется рядом со звёздами delta Pav и GJ 754, и обретёт свою орбиту в нашей Галактике Млечный путь с периодом обращения 250 млн. лет.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/901899/pub_5d50cf62f8ea6700b49d5e51_5d50d0838da1ce00ad5edb86/orig
Примерное текущее положение космического корабля Вояджер относительно Солнца и других выживших космических кораблей. Обратите внимание, что в то время как Вояджер 1 покинул Солнечную систему в 2012 году над орбитальной плоскостью планет, Вояджер 2 вышел из Солнечной системы 10 декабря 2018 года ниже орбитальной плоскости планет.

Оба Вояджера всё ещё подают сигналы на Землю, которые доходят до неё за 17 и более часов, но атомные источники энергии прекратят работу примерно через шесть лет. После их остановки полёт космических путешественников продолжится по инерции, и корректировать их траектории будут только случайные встречи. «Вояджер-1» и «Вояджер-2» живут и работают уже на несколько десятков лет дольше запланированного срока и являются самой длительной в истории земной космонавтики экспедицией.

0

166

Что такое звезда Барнарда и может ли она столкнуться с нашим Солнцем?

Звезда Барнарда является четвертой ближайшей звездой к нашей солнечной системе. Она движется к нам с огромной скоростью, и вполне вероятно, однажды она станет ближайшей к Земле звездой.

Вы когда-нибудь смотрели на небо в ясную звездную ночь и задавались вопросом о бесчисленных звездах во вселенной? Вы когда-нибудь хотели увидеть их поближе? Что же, вполне вероятно, что однажды подобным мечтам суждено сбыться. И хотя приближающаяся звезда непременно создаст завораживающе прекрасный вид на нашем звездном небосклоне, она также нанесет ущерб всей нашей солнечной системе.

Астрономы обнаружили эту звезду, относящуюся к красным карликам, в начале 1900-х годов. Эта звезда, несомненно, самая быстрая среди всех обнаруженных на данный момент. Но её скорость не была бы проблемой, если бы она направлялась куда-то еще, но, к сожалению, он движется прямо к нашему Солнцу...

Что такое Красный карлик?

Красный карлик - это сравнительно небольшая звезда с массой, не превышающей 1/3 от массы Солнца. Из-за своей массы Красные карлики испускают очень мало света, порой в тысячи раз меньше Солнца. Из-за низкой скорости сгорания водорода Красные карлики имеют очень большую продолжительность жизни, составляющий около 100 миллиардов лет.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1706643/pub_5d9b4dddd4f07a00acb7ae11_5d9c545a5d636200b1cc59f5/scale_1200
Фото: NASA
Красные карлики имеют самую низкую температуру поверхности среди всех звезд, около 3500K. Из-за их низкой яркости планеты могут вращаться очень близко к Красным карликам и потенциально быть обитаемыми. Около 2/3 звезд Млечного Пути - Красные карлики, а за его пределами доля Красных карликов может быть еще больше. Проксима Центавра, ближайшая к Земле звезда (кроме Солнца), также является красным карликом.

Что такое звезда Барнарда?

Змееносец - довольно большое созвездие, расположенное на небесном экваторе и напоминающее по форме человека, держащего змею. Как и в любом другом созвездии, в Змееносце много звезд, но самая известная из них - это звезда Барнарда. Эта звезда часто упоминается как вторая ближайшая к Земле звезда (если считать систему Альфа Центавра за одну). Большинство её физических характеристик аналогичны тем, которые уже упоминались для среднего красного карлика. Однако её вращение немного отличается.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1898210/pub_5d9b4dddd4f07a00acb7ae11_5d9c537becfb8000b1fc30e0/orig
Эта анимация показывает движение звезды Барнарда на север на фоне созвездия Змееносца в течение двух десятилетий с пятилетним интервалом. Анимация: Аде Эшфорд, основанная на пяти фотографиях Стива Квирка.
Звезду Барнарда назвали в честь ее первооткрывателя, американского астронома Эдварда Эмерсона Барнарда (1857–1923), который тщательно сравнил фотопластинки, сделанные между 1894 и 1916 годами, отметив, что слабая звезда быстро движется на фоне созвездия Змееносца. Фактически, в течение 180 лет звезда проходит расстояние, эквивалентное угловому диаметру Луны.

Звезда Барнарда делает один полный оборот каждые 130 дней, потому что она потеряла значительную часть своей вращательной кинетической энергии. Когда звезды стареют, они теряют массу. Звезде Барнарда около 8-12 миллиардов лет, то есть её можно назвать "прадедушкой" в иерархии звезд. Только представьте, нашему Солнцу всего около 4,5 миллиардов лет, а звезда Барнарда примерно в три раза старше, что делает её одной из самых старых звезд в Млечном Пути.

Есть ли похожая на Землю планета рядом со звездой Барнарда?
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1540250/pub_5d9b4dddd4f07a00acb7ae11_5d9c547898fe7900b0e50633/scale_1200
Представление художника о поверхности Суперземли. Фото: Staticflickr

В 2018 году Игнаси Рибас из Испании и его команда опубликовали свое исследование звезды Барнарда и заявили о существовании в её системе суперземли, которая может быть пригодной для жизни. Эта супер-земля называется планета Барнарда b.

Суперземля - ​​это планета вне нашей солнечной системы, масса которой больше, чем у Земли, но меньше, чем у Урана или Нептуна. Размер планеты определяет, возможна ли на ней жизнь.

Экзопланета, вращающаяся вокруг звезды Барнарда, имеет идеальный размер для жизни, чем и привлекла к себе большое внимание. Она весит примерно в 3,2 раза больше Земли и имеет период вращения 233 дня.

Звезда Барнарда летит к нам?
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1658056/pub_5d9b4dddd4f07a00acb7ae11_5d9c557b1ee34f00ae00aa32/scale_1200
Фото: NASA
Звезда Барнарда приближается к нашей солнечной системе с большой скоростью, как упоминалось выше, и примерно через 10 000 лет она преодолеет расстояние, достаточное, чтобы стать к нам ближе, чем Проксима Центавра.

Поскольку большая часть ее движения в пространстве - 108 километров в секунду - направлена ​​в сторону нашего Солнца, расстояние между нашей Солнечной системой и Звездой Барнарда неуклонно уменьшается до минимального расстояния 3,75 световых лет примерно к 11800-м годам нашей эры.

Тем не менее нам не нужно беспокоиться о возможном столкновении, поскольку небесные тела движутся не по прямой, а по изогнутой траектории. Таким образом звезда Барнарда начнет движение назад после достижения точки минимального расстояния до Солнца. Другими словами, нам не нужно беспокоиться о его столкновении с нашим Солнцем! Даже если столкновение было бы неизбежным, через 10 000 лет, если люди все-таки выживут, у них будут варианты выбора, где им жить в этой солнечной системе!

0

167

Что не так с газовыми гигантами Солнечной системы
Юпитер, Нептун, Сатур и Уран - газовые гиганты Солнечной системы и все они, по своему, уникальны. Считается, что газовые гиганты - самый распространенный класс планет во Вселенной. Однако, большинство открытых подобных планет в других системах находятся близко к родной звезде, а у нас, наоборот, на задворках планетарной системы.
https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1899873/pub_5d5a46e2bc251400ad0cce15_5d5a4b7c35c8d800af6fc4e9/scale_1200

Для таких газовых гигантов даже придумали отдельное название - горячие юпитеры (тут юпитер пишется с строчной буквы, все нормально).

Горячие юпитеры располагаются к своей звезде даже ближе, чем наш Меркурий и, как следствие, разогреваются до огромных температур. А нагрев планеты, вызывает тепловое расширение газов, то есть, горячие юпитеры по массе схожи с нашим Юпитером, однако значительно превосходят его в размерах.

Предполагается, что все газовые гиганты формируются на окраинах планетарной системы - ближе к ее центру попросту не хватает газа для появления таких планет. Но, впоследствии, планеты мигрируют ближе к звезде, расталкивая, а то и вовсе выбрасывая из системы экзопланеты, которые формируются ближе к звезде, что мы и можем видеть в Солнечной системе.

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1329105/pub_5d5a46e2bc251400ad0cce15_5d5a4ba8a1b4f100aec93f27/scale_1200
По идее, этот красавец должен полыхать почти вплотную к Солнцу. К счастью для нас, этого не случилось

Но у нас все пошло по другому сценарию. Газовые гиганты остались на своих местах. Почему?

Представим ранний период существования Солнечной системы. Солнце уже существует, однако, вместо планет, вокруг него вращается протопланетный диск - облако вещества, которому и суждено превратиться в Землю, Венеру, Юпитер и другие планеты.

Ближе к звезде остались тяжелые элементы, а большинство газа находится на окраине. Там и родились Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Обычно, после формирования планеты на ее орбите остается еще много неиспользованного вещества и планета движется сквозь это облако. А облако, в свою очередь, замедляет ее движение.

Что удерживает планеты на их орбитах? Центробежная сила. Если, к примеру, Земля перестанет вращаться вокруг Солнца, она, рано или поздно, попросту упадет на звезду.

Так и происходит с горячими юпитерами. Они замедляются и начинают приближаться к звезде. Почему такого не произошло в Солнечной системе - загадка. Однако, скорее всего, именно благодаря этой аномалии Земля находится на текущей орбите и на ней есть условия для жизни.

0

168

Почему на Марсе можно побывать только раз в жизни

Для полета на Луну, к Марсу, а возможно — и к другим планетам, нужны не только ракеты и корабли, но и защита экипажа от космической радиации

Действительно ли дальний космос так враждебен, как защититься от радиации в космосе и на сколько лет сократится жизнь человека после полета к Марсу — об этом рассказал заведующий отделом радиационной безопасности пилотируемых космических полетов Института медико-биологических проблем (ИМБП РАН), кандидат физико-математических наук Вячеслав Шуршаков.

Радиация повсюду

Чтобы получить дозу радиации, необязательно работать на атомной электростанции или летать в космос, — на Земле есть естественная радиация. Работая, отдыхая, просто сидя дома, все люди получают дозу около одного миллизиверта (мЗв) в год. А если неудачно выбрать место для отпуска, то этот показатель может вырасти в разы. Например, в Бразилии есть пляжи с радиоактивным песком, где уровень радиации в десять раз выше среднего наземного фона.

Конечно, есть профессии, напрямую связанные с радиацией, и дозы на такой работе несравнимо больше. Работник атомной станции получает до 20 мЗв в год. Космонавт за год на Международной космической станции (МКС) набирает около 220 единиц. За всю карьеру космонавт, согласно нормативам, может получить 1 тыс. мЗв. Таким образом, человек может провести на низкой околоземной орбите максимум четыре с небольшим года.

Помешает ли радиация долететь до Марса?

Сможет ли человек долететь до Марса и не погибнуть от космической радиации? Такое путешествие возможно, но только один раз. "Строго говоря, к Марсу, если взять эти нормативы, космонавт может слетать только туда и обратно. За полет к Красной планете наберется такая доза, что посылать туда человека больше будет нельзя", — отметил Вячеслав Шуршаков.

Радиация в дальнем космосе отличается от той, что мы получаем на Земле. Космос переполнен галактическим излучением: это ядра атомов практически всех элементов таблицы Менделеева, разогнанные до околосветовых скоростей. За счет большой массы эти частицы прошивают защиту любого космического корабля — проникают даже сквозь десять метров воды. От этой радиации никуда не деться. Но, как отметил Вячеслав Шуршаков, у нее есть одно достоинство: ее уровень меняется очень медленно, без скачков.

Помимо галактического излучения, на космические экипажи в дальнем космосе будет влиять еще один тип радиации — солнечное протонное излучение, которое резко увеличивается во время вспышек на Солнце. Это бывает нечасто — в среднем раз в 11 лет. "Вспышки опасны своей внезапностью: то протонного излучения нет, то его становится в сотни или даже в тысячу раз больше", — уточнил Вячеслав Шуршаков, добавив, что предсказать начало таких событий практически невозможно, и сегодня над этой проблемой работает несколько институтов.

В то же время, пояснил ученый, когда начинают фиксировать повышение солнечной протонной радиации, есть время от начала события до того момента, когда частицы дойдут от Солнца до МСК или космического корабля. Максимальная концентрация протонов возникает спустя примерно 20 часов после вспышки. Этого времени хватит, чтобы предупредить экипаж об опасности, и люди успеют укрыться в радиационном убежище.

Для наблюдения за солнечными протонными событиями используются данные с патрульных приборов, которые регистрируют усиление потока протонов. Эти приборы установлены на спутниках на геостационарной орбите. "В Советском Союзе эти приборы были широко представлены, потом в России их вообще не было, сейчас эта патрульная система опять начинает возрождаться, создавая предпосылки для нашей независимости от зарубежных патрульных данных. Но на данный момент мы пользуемся информацией с американского спутника GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite)", — рассказал Вячеслав Шуршаков.

Он также отметил, что в августе 1972 года, когда американцы летали на Луну, произошло мощнейшее солнечное протонное событие. Миссии "Аполлона", к счастью, проходили весной и в конце зимы. Астронавтам повезло: если бы они были на Луне во время вспышек, то могли погибнуть, получив очень большую дозу радиации.

Ученые выяснили, что, кроме болезней, радиация сокращает среднюю продолжительность жизни: примерно на три года при допустимой дозе 1 тыс. мЗв. Таким образом, всего один полет к Марсу может стоить экипажу как минимум нескольких лет жизни. Тяжелые заряженные частицы галактического излучения (ядра углерода, кислорода, железа) могут повредить центральную нервную систему человека — у космонавта может ухудшиться память, координация, он будет хуже выполнять операторские функции.

По мнению Вячеслава Шуршакова, знаний о космической радиации и существующих технологий недостаточно. "Как специалист сейчас я не могу дать согласие на полет человека к Марсу, потому что есть большая неопределенность в эффектах от космической радиации. Если подходить к вопросу консервативно, то можно сказать, что дней 100 еще можно в дальнем космосе полетать. Но мы до сих пор не знаем, что может произойти с человеком при более длительном воздействии галактической радиации", — пояснил ученый.

Радиационное убежище, шлем из полиэтилена и другие методы защиты

Проблема защиты человека в дальнем космосе от влияния радиации на сегодняшний день прорабатывается плохо, считает Вячеслав Шуршаков. Он подчеркнул, что если Россия планирует космические полеты дальше околоземной орбиты, то надо заниматься исследованиями и разработками в этой области.

Есть несколько вариантов радиационной защиты в дальнем космосе. Во-первых, можно обустроить радиационные убежища, то есть защищать не весь корабль, а отдельный отсек. Лучше всего для этого подходят вода и пластики. "Тут секрет такой: хорошо защищают вещества из атомов легких химических элементов. Они хорошо замедляют нейтроны", — объяснил ученый.

У американцев, к примеру, спальные места на МКС расположены в модуле, со всех сторон обложенном полиэтиленовыми плитами толщиной примерно 5 см. А алюминий, из которого сделан корпус космического корабля, плохо защищает от радиации. Из-за космических частиц начинается реакция и излучаются нейтроны, которые поражают человека.

В длительных космических миссиях, отметил Вячеслав Шуршаков, необходима защита уязвимых мест на теле. Критически важна система кроветворения, следовательно, надо закрыть область таза. Также тяжелые частицы воздействуют на гиппокамп — отдел мозга, участвующий в процессах запоминания. "Возникает простая идея — защитить голову специальным шлемом, сделанным из чего-то типа полиэтилена. На наш взгляд, нужно иметь специальные средства, которые позволят даже в небольшом корабле или станции защитить космонавтов", — сказал ученый.

https://phototass3.cdnvideo.ru/width/1020_b9261fa1/tass/m2/uploads/i/20190814/5127593.jpg
Американский космический корабль "Орион"
© AP Photo/Chris O'Meara

Вячеслав Шуршаков также отметил, что индивидуальные системы защиты сейчас разрабатывают в США и Израиле. Например, при первом полете американского корабля "Орион" к Луне планируется поместить внутрь мужской и женский манекены в специальных костюмах, чтобы выяснить уровень облучения. В России работы в этом направлении не ведутся.

Гибернация и киборгизация как защита от радиации

Ученые обдумывают и другие, футуристические способы защиты: гибернацию (искусственный сон) и киборгизацию. Во сне биологические процессы замедляются — сейчас пытаются понять, как космическое излучение влияет на человека в состоянии гибернации. При подготовке к космическим полетам или экспедициям в Антарктику раньше удаляли проблемные зубы, аппендикс.

"Тут возникает мысль, что человека можно "доработать" для полета в космос, например, заменить ему хрусталик глаза на искусственный. Американские специалисты заметили, что чем дольше летал астронавт, тем больше у него возникает очагов катаракт", — пояснил Вячеслав Шуршаков.

Также необходимо учитывать индивидуальную радиочувствительность космонавтов. Перед полетом можно облучать кровь предполагаемых членов экипажа в пробирке, смотреть на реакцию и отбирать в команду с учетом индивидуальной сопротивляемости.

А что с Луной?

Если путь к Марсу для человека пока закрыт, то как обстоит дело с Луной? По словам Вячеслава Шуршакова, во время миссий к естественному спутнику Земли дозы радиации приемлемы. Согласно опубликованным данным по лунным экипажам США, десятидневная миссия эквивалентна полету на орбите Земли в течение 20 суток: общая доза составит примерно 12 мЗв.

По пути к Луне космический корабль должен будет пройти через радиационные пояса Земли. Чтобы избежать сильного облучения, нужно правильно построить траекторию полета — через самые тонкие области поясов. Маршрут "Аполлонов" был проложен именно так.

"Также есть риск мощного солнечного протонного события, но если планировать двухнедельную экспедицию, то опасность мала. А для постоянного пребывания на Луне, конечно, необходима серьезная защита. Остается галактическое излучение. Его трудно уменьшить, но оно не имеет резких перепадов", — сказал Шуршаков.

Исходя из сегодняшних знаний о космической радиации, специалисты ИМБП РАН допускают полет к Луне длительностью от нескольких недель до двух месяцев. "Миссия на Луну вполне реальна. Получается, мы опять вынуждены идти на риск — наблюдать за состоянием здоровья первопроходцев. Когда мы сможем проводить на Луне полгода-год, может быть, окажется, что можно организовывать миссии и к Марсу", — отметил ученый.

В целом научное сообщество смотрит с оптимизмом на планы по подготовке миссий на Луну и в дальний космос. "Человечество не останется в своей колыбели. Надо сейчас раздвигать горизонты, лететь к Луне. Нужно шаг за шагом, применяя новые технологии, покорять Вселенную. Надо осознавать сложности, опасности космоса, но я верю, что человек их преодолеет", — сказал Вячеслав Шуршаков.

0


Вы здесь » Форум В шутку и всерьёз » Гранит науки » Новости астрономии и кое-что из теории