Qbik-club
Дата публикации:22.10.20 12:44;Автор:Евгений;Теги:, , , ;

Топ 5 вопросов на космическую тему

Космос — одна из областей, где вопросов гораздо больше, чем ответов. И сегодня я бы хотел вам предложить подборку из пяти интересных вопросов на космическую тему, которые сделают вашу базу знаний в этой области немного больше. Вы узнаете, могут ли планеты образовываться отдельно от звёзд? Можно ли узнать о жизни фотона в чёрной дыре через квантовую запутанность? А что там с любимым киношным мифом, когда человек без скафандра мгновенно замерзает?

Топ 5 вопросов на космическую тему

Если где-то в относительной близости от Солнечной системы произойдёт какой-то взрыв или аналогичное событие, энергия от которого, будет направлена в сторону Земли и гарантированно стерилизует все планеты солнечной системы. Верно ли то, что мы не успеем увидеть это событие, т.к. видимый взрыв станет видимым одновременно с приходом к нам энергетического стерилизующего потока?

Настоящую угрозу стерилизации Земли с расстояния в 50-100 световых лет могут представлять взрывы сверхновых и гамма-всплески, зачастую гамма-всплески сопровождают взрыв сверхновой, но они могут происходить и при других обстоятельствах. Гамма-всплеск представляет собой поток крайне жёсткого  электромагнитного излучения, колоссальной интенсивности и соответственно движется он со скоростью света. Поэтому увидеть направленный на Землю гамма-всплеск мы сможем лишь в тот момент, когда он начнёт стерилизовать нашу планету, однако, к счастью человечества, такие выбросы обычно длятся от нескольких миллисекунд до часа и соответственно они не смогут обработать всю поверхность планеты и, вполне возможно, что человечество, как вид, выживет. Также гамма-всплески происходят очень редко, в галактике всплеск происходит раз в несколько миллионов лет и крайне мала вероятность, что при всплеске, произошедшем опасно близко к Земле, он будет направлен именно на нас.

Со взрывами сверхновых ситуация отличается, так как здесь угрозу несёт не только и не столько электромагнитное излучение, как поток высокоэнергетических частиц, именно они нанесут Земле наибольший ущерб. Эти частицы движутся значительно медленнее скорости света, а также сильно рассеиваются и замедляются в межзвёздном пространстве, чтобы достичь Земли им понадобится как минимум в 3 больше времени, чем излучению, а в большинстве случаев они будут лететь в 10-20 раз дольше, чем излучение. Так что о приближении такой опасности мы узнаем заранее.

Могут ли планеты образовываться не зависимо от звёзд?

Звёзды и планеты образуются из гигантских газопылевых облаков, катализатором этого процесса являются ударные волны от взрывов более старых звёзд и столкновения между облаками. Газопылевых облака имеют огромные размеры и в них обычно образуется сразу большое количество звёзд и отдельно от звёзд, планеты там образоваться не могут. Гипотетически, если бы существовали очень маленькие облака, с массой порядка массы планеты, то в них могли бы образоваться газовые гиганты, но это бы потребовало значительно большего времени, чем занимает образование звёздной системы, и крайне маловероятного стечения обстоятельств.

Планеты могут также образовываться в газопылевых облаках, где образуются звёзды и выкидываются из звёздных систем на ранних этапах их существования. Граница между звёздами и планетами нечёткая, формально разница между ними в протекании термоядерных реакций в недрах объекта, если реакции протекают активно это звезда, если не протекают или идут крайне медленно, то планета. Однако, мы наблюдаем существенное выделение энергии даже у относительно мало массивных планет-гигантов, которое объясняют медленными термоядерными реакциями в их недрах, для объектов граничной массы всё сложнее, коричневые карлики формально не являются звёздами, но в них идут термоядерные реакции, хотя их вклад в общее тепловыделение карлика невелик. Часть учёных относит их к звёздам, хотя по официальной классификации коричневые карлики являются субзвёздными объектами, которые со временем после выгорания водорода становятся планетами. В наше время дискуссия о том что считать планетой, а что звездой продолжается.

Что если один запутанный фотон будет на Земле, а второй отправить в чёрную дыру и там узнать его спин?

При пересечении горизонта событий фотон раздвоится, образуются две параллельные вселенные, в одной из них фотон застрял на горизонте событий, в другой прошёл внутрь чёрной дыры. Наблюдатель с Земли увидит первую картину, и для него измерение внутри Чёрной дыры невозможно. Для фотона внутри чёрной дыры время остановится, и вся история вселенной пролетит для него мгновенно и либо чёрная дыра испарится либо вся вселенная соберётся в сингулярность, и снова-таки не выйдет провести измерения внутри Чёрной дыры.

Если бы всё же это вышло сделать, то да, фотон бы изменил спин, но при этом мы не имели бы информации о происходящем внутри чёрной дыры, так как через квантовую запутанность невозможна передача данных.

Почему топливо звёзды, в виде водорода, не сгорает разом, а процесс горения идёт миллионы и миллиарды лет?

Термоядерное горение водорода, как и более тяжёлых элементов, очень сложный процесс, который требует специфических условий. Он протекает в звёздах относительно медленно по двум причинам. Первая заключается в том, что термоядерное горение требует чрезвычайно высоких температуры и давления, когда звезда только загорается, такие условия есть только в отдельных точках её ядра, где и начинается горение. По мере выгорания водорода образуются более тяжёлые ядра, которые оседают в ядре звезды, вытесняя оттуда водород, и не могут гореть, пока горит водород. В результате внутри звезды существует тонкая область, вокруг гелиевого ядра, в которой и происходит горение водорода, глубже в ядро, просто нет водорода, для горения, а в более высоких слоях звезды нет подходящих для горения условий. Поскольку данная область невелика по объёму относительно объёма звезды, то одновременно гореть может лишь малая часть водорода, присутствующего в звезде, а перенос нового водорода в область горения занимает время.

Вторая причина медленного горения водорода, заключается в том, что собой представляет это горение. Даже при температуре в десятки миллионов градусов и колоссальном давлении, шанс, что два атома при столкновении сольются крайне мал, поэтому термоядерные реакции в звёздах протекают крайне медленно, а огромное выделение энергии достигается за счёт большого количества вещества, находящегося в области горения.

Можно ли замерзнуть в космосе?

Очень часто в научной фантастике можно увидеть, как астронавт снимает шлем скафандра и мгновенно замерзает, превращаясь в глыбу льда, однако, это не более чем миф. В действительности, в космическом вакууме теплоотдача будет происходить крайне медленно исключительно за счёт излучения. Если человека выбросит в открытый космос вдалеке от звезды, к примеру, возле Юпитера, то вода на коже и в верхних её слоях почти мгновенно закипит и испариться, покрыв кожу тонкой коркой льда, что приведёт к обморожению всей поверхности тела, но не будет иметь критических последствий в виде смерти или потери конечностей. Насмерть человек замёрзнет только через несколько часов, для сравнения в водах северного ледовитого океана замёрзнуть насмерть можно менее чем за 10 минут, а превратиться в глыбу льда средний человек приблизительно через 10 часов, нахождения в открытом космосе. Оказавшись в открытом космосе, человек умрёт через 2 минуты от кислородного голодания мозга, поэтому замерзание насмерть это не то, что будет его беспокоить в такой ситуации. Замёрзнуть в скафандре будет ещё сложнее благодаря его хорошим теплоизоляционным свойствам, фактически у человека закончатся запасы воздуха значительно раньше, чем он начнёт ощущать холод.

Для людей на МКС проблема тепла поворачивается совсем другой стороной, из-за большой площади поверхности станции, она получает очень много тепла от Солнца. Чтобы люди не испеклись внутри неё, к станции прикреплены огромные радиаторы, для увеличения теплоотдачи. С аналогичной проблемой столкнётся человек, оказавшийся в открытом космосе рядом со звездой, излучение звезды изжарит его раньше, чем он в принципе мог бы замёрзнуть.

Понравилась публикация? Поделись ей с друзьями!

Понравился сайт? Подпишьсь на нас в соцсетях!

Мы в TelegramМы ВконтактеМы в ТвиттерМы на фейсбукМы в одноклассниках
Опубликовать
Загрузка рекомендуемых публикаций