Qbik-club
Дата публикации:Автор:Теги:

Шесть интересных фактов о космосе

Друзья, сегодня я бы хотел сделать для вас космос немного ближе. Сделать подборку из шести простых ответов на сложные вопросы о космосе. Из этой подборки вы узнаете, почему мы не видим видео с других планет, почему тёмная энергия существует меньше, чем существует вселенная, можем ли мы не вооружённым взглядом видеть зарождение и гибель звёзд и другие не менее интересные вопросы.

Шесть интересных фактов о космосе

Увеличивается ли масса Земли за счет пыли и объектов из космоса

Ежедневно на Землю падает множество микрометеоров, регулярно падают болиды размером с баскетбольный мяч, а время от времени прилетают метеориты размером с автомобиль, но основную массу падающего вещества составляют космическая пыль и газ. По современным оценкам каждый год на Землю падает порядка 40 тыс. тонн вещества. Однако, при этом в наше время масса Земли всё же не растёт, а даже уменьшается. Дело в том, что в атмосферных газах частицы двигаются с различными скоростями, в верхних разрежённых слоях атмосферы за счёт различных процессов некоторые из них приобретают достаточную скорость, чтобы преодолеть гравитацию Земли и улететь в открытый космос. Этот процесс называется диссипацией атмосферных газов, за счёт него Земля теряет около 3 килограмм вещества в секунду или порядка 100 тыс. тонн в год.

Считается, что раньше скорость убегания атмосферы была ниже и, вполне возможно, что она была меньше, чем скорость прироста массы планеты, но в результате деятельности человека температура планеты возрастает, что приводит к ускорению движения частиц атмосферных газов и их увеличению темпов потери массы.

Почему с космических аппаратов и спутников мы видим только фотографии? Почему нельзя  снять видео и отправить на землю?

Скорость передачи информации по любым каналам связи определяется в первую очередь мощностью сигнала, падающего на площадь антенны. На Земле мы можем увеличивать мощность передатчиков практически неограниченно и соответственно достигать невероятных скоростей передачи данных, но источники питания космических аппаратов имеют ограниченные мощность и запас энергии. Вдобавок к этому космические аппараты находятся на огромных расстояниях от Земли, а мощность сигнала с расстоянием уменьшается по закону обратных квадратов.

За время полёта к другой планете у аппарата уменьшается мощность источников питания из-за износа солнечных панелей, ослабления солнечного излучения, падающего на них, если аппарат летит к внешним планетам и истощения запасов ядерного топлива в их РИТЕГах, соответственно слабеет и мощность сигнала, достигающего Земли. Даже используя гигантские антенны на Земле, удаётся получить скорость передачи данных с отдалённых космических аппаратов лишь порядка десятков килобайт в секунду, точное число зависит от конкретного аппарата и антенны, используемой для приёма данных. На передачу фотографии с такой скоростью уходит по несколько часов, а иногда и дней. Видео представляет собой последовательность кадров, сменяющихся с определённой частотой, для комфортного просмотра частота должна составлять порядка 30 кадров в секунду. Современные видеоформаты позволяют значительно уменьшить объём, занимаемый видеофайлами, по сравнению с обычной последовательностью фотоснимков, но даже так пара минут видео в высоком качестве, будет занимать несколько гигабайт, а передача такого файла потребует несколько недель, что будет мешать передаче других научных данных. При этом видеосъёмка требует усложнения конструкции камеры, увеличения объёма хранилища данных на аппарате и не несёт абсолютно никакой научной пользы по сравнению с фотоснимками. По этим причинам дальние космические аппараты и не делают видеосъёмки.

Почему на Венере полярное сияние иногда охватывает всю планету, а на Земле оно только в районе полюсов?

Полярное сияние на любой планете возникает из-за взаимодействия низкоэнергетических частиц солнечного ветра с ионосферой (верхняя часть атмосферы). На планетах, имеющих магнитное поле, частицы солнечного ветра движутся вдоль его силовых линий пока не попадают в ионосферу в районе магнитных полюсов, на Земле это происходит в радиусе около 3000 км от полюсов. При высокой Солнечной активности магнитное поле сильно деформируется и область полярного сияния расширяется. Венера же не имеет собственного магнитного поля как, к примеру, Земля или Юпитер, а лишь индуцированное солнечным ветром, оно очень слабое и более однородное, чем собственное, поэтому солнечный ветер может достичь ионосферы по всей поверхности планеты, а не только в районе магнитных полюсов, создавая при этом полярное сияние по всей планете. При этом форма сияния сильно отличается от того, которое мы можем наблюдать на Земле.

Как оказывает влияние расширение пространства на гравитационно связанные объекты?

Наша Вселенная стремительно расширяется за счёт постоянного появления нового пространства, в каждой точке Вселенной. Таким образом, чем дальше объекты друг от друга, тем больше пространства образуется между ними каждую секунду и тем быстрее они друг от друга отдаляются. Однако, объекты, находящиеся на относительно небольших расстояниях, притягиваются достаточно сильно, чтобы не разлетаться. Ускорение, придаваемое им гравитацией, оказывается больше, чем ускорение от расширения Вселенной. Поэтому большинство объектов вполне могут сближаться друг с другом, хотя расширение Вселенной и влияет на скорость этого сближения.

К таким объектам можно отнести галактики и их скопления, а также все более мелкие структуры во Вселенной. На масштабах планетных систем расширение Вселенной в наше время неощутимо и расстояние между планетами из-за него меняется на величину на много порядков меньшую, чем способно зарегистрировать любое оборудование. Сейчас наша Вселенная расширяется с ускорением и согласно большинству космологических прогнозов это не изменится, а это значит, что со временем расширение станет существенным и на масштабах звёздных систем и даже на масштабах атомных ядер, в какой-то момент все эти структуры будут просто разорваны расширением Вселенной, данный космологический сценарий носит имя Большой Разрыв.

Почему тёмная энергия существует лишь половину жизни вселенной?

Обычная материя, излучение, тёмная материя и тёмная энергия появились во вселенной одновременно, в момент Большого взрыва. Но они имели разную значимость для вселенной, на разных этапах её жизни. В начале жизни Вселенной в ней доминировало излучение, оно имело наибольшую плотность и оказывало наибольшее влияние на вселенную.

Но с расширением Вселенной плотность излучения уменьшалась быстрее, чем плотность материи и вскоре пальму первенства перехватило вещество: тёмная и обычная материи. В течение нескольких миллиардов лет они определяли развитие Вселенной. В отличие от остальных, компонент тёмная энергия имеет постоянную плотность, не уменьшающуюся со временем, то есть по мере расширения Вселенной появляется новая тёмная энергия. В самом начале она практически не влияла на Вселенную, но время шло, плотности излучения и вещества уменьшались и 7-8 млрд лет назад тёмная энергия стала доминировать. С тех пор она задаёт правила развития Вселенной. Такие результаты были рассчитаны исходя из скорости расширения Вселенной в разные эпохи.

Можно ли наблюдать с Земли рождение и гибель звёзд?

Звёзды рождаются из гигантских газопылевых облаков, причём рождаются они целыми семействами. В одном облаке практически одновременно по астрономическим меркам могут родиться тысячи звёзд, такие облака, в которых в данный момент формируются звёзды называют областями звездообразования. Эти области не прозрачны для большей части излучения, поэтому наблюдать рождение звёзд в них в оптическом диапазоне мы не можем даже при помощи телескопов, но мы можем наблюдать саму область звездообразования, подсвеченную молодыми звёздами, находящимися у поверхности газопылевого облака, а также некоторые звёзды в ней, которые уже полностью сформировались и разогнали газ от себя.

Наблюдать гибель звёзд значительно проще, так как к концу своей жизни они уже не скрыты от нас газопылевыми облаками, и мы можем наблюдать их в оптическом диапазоне. То что мы увидим при гибели звезды зависит от массы этой звезды, если звезда превратилась в чёрную дыру, то она быстро потемнеет и исчезнет, если звезда взорвётся сверхновой, то её яркость будет сопоставима с миллиардами звёзд, то что человек увидит невооружённым глазом будет зависеть от расстояния до сверхновой, это может быть небольшая яркая точка, если сверхновая находится далеко, а может увидеть свечение сопоставимое с полной Луной и даже более яркое, если сверхновая окажется где-то неподалёку.

Понравилась публикация?

0

Поделитесь ей с друзьями!

Так же рекомендуем...

Загрузка рекомендуемых публикаций

Управление фоном

Информационный портал Qbik использует файлы cookie для обеспечения наилучшей функциональности сайта. Подробности на этой странице. Находясь на сайте Вы автоматически соглашаетесь с этими правилами.

Понятно