В столице продолжаются мероприятия, приуроченные к 55-й годовщине первого полета человека в космос. 18 мая открывается выставка "Русский космос". Специально к этому событию мы собрали некоторые интересные факты о Вселенной. Эти, казалось бы, самые обычные вопросы часто задают даже дети. А вот самих взрослых они порой ставят в тупик. Какая температура в космосе, можно ли услышать звук планет и сколько звезд во Вселенной – читайте в нашем материале.
С Земли невооруженным глазом мы можем увидеть целых четыре галактики: в Северном полушарии видны наш Млечный Путь и Андромеда (М31), а в Южном – Большое и Малое Магеллановы Облака.
Галактика Андромеды – самая крупная из ближайших к нам. А вот если вооружиться достаточно большим телескопом, можно увидеть еще много тысяч галактик. Они будут видны как туманные пятна различной формы.
Солнечной системе почти 4,5 миллиарда лет
Когда мы смотрим в ночное небо и видим привычные нам звезды, мы действительно заглядываем в прошлое.
Это происходит оттого, что на самом деле мы видим свет, посланный очень далеким объектом много лет назад. Все звезды, которые мы видим с Земли, находятся на расстоянии многих световых лет от нас. И чем звезда дальше, тем дольше добирается до нас ее свет.
Например, галактика Андромеды находится в 2,3 миллиона световых лет от нас. То есть ровно столько идет до нас ее свет. Галактику мы видим такой, какой она на самом деле была 2,3 миллиона лет назад. А наше Солнце мы видим с опозданием в восемь минут.
Солнце вращается вокруг своей оси неравномерно. На экваторе – за 25,05 земных дня, у полюсов – за 34,3 дня
Наши уши воспринимают колебания воздуха, а в космосе из-за безвоздушной среды мы действительно не сможем услышать никаких звуков.
Но это не значит, что их там нет. На самом деле даже разреженный газ или вакуум может проводить неслышный для нашего уха звук очень большой длинной волны. Его источником могут стать столкновения газопылевых облаков или вспышки сверхновых.
Слышать такие электромагнитные волны мы, конечно, не можем. А вот у некоторых космических кораблей есть инструменты, способные захватывать радиоизлучение, а ученые, в свою очередь, могут преобразовать его в звуковые волны. Например, мы можем послушать "голос" гиганта Юпитера, сделанный космический аппаратом Кассини в 2001 году.
На самом деле наше обычное представление о температуре к космическому пространству не совсем применимо. Температура – это состояние вещества, а его в открытом космосе, как известно, практически нет.
Но все же космическое пространство не безжизненно. Оно буквально пронизано излучением от самых разных источников – столкновения газопылевых облаков или вспышки сверхновых и многого другого.
Считается, что температура в открытом космосе стремится к абсолютному нулю (минимальному пределу, которое может иметь физическое тело во Вселенной). Абсолютный нуль температуры является началом отсчета шкалы Кельвина или минус 273,15 градуса по Цельсию.
Важную роль в формировании температуры космоса играют планеты и их спутники, астероиды, метеориты и кометы, космическая пыль и многое другое. Из-за этого температура может колебаться. Кроме того, вакуум – это отличный теплоизолятор, что-то вроде огромного термоса. А из-за того, что в космосе отсутствует атмосфера, предметы в нем нагреваются очень быстро.
Например, температура тела, помещенного в космосе вблизи Земли и находящегося под лучами Солнца, может повыситься до 473 градусов Кельвина, или почти 200 по Цельсию. То есть космос может быть и горячим, и холодным, смотря в какой его точке измерять.
Луна каждый год удаляется от нашей планеты примерно на четыре сантиметра
Хотя все мы видим черное ночное небо, а голубой цвет днем – это из-за атмосферы нашей планеты. Казалось бы, все просто: космос черный, потому что там темно. Но как же звезды? Ведь на самом деле их так много, что космос должен быть пронизан их светом.
С Земли мы не видим звезд повсюду, потому что свет многих из них просто не может до нас добраться. Кроме того, наша Солнечная система находится в относительно тихом, довольно скучном и темном месте галактики. И звезды здесь разбросаны очень далеко друг от друга. Ближайшая к нашей планете – Проксима Центавра находится аж в 4,22 световых года от Земли. Это в 270 тысяч раз дальше Солнца.
На самом деле если рассмотреть космос во всем диапазоне электромагнитных излучений, то он ярко излучает в основном радиоволны от разных астрономических объектов. Если бы наши глаза могли их видеть, то мы жили бы в значительно более яркой Вселенной. Но сейчас нам кажется, что мы обитаем в полной темноте.
Солнце составляет 99,86 процента всей массы Солнечной системы
Конечно, речь идет о самой большой известной нам звезде. По оценкам ученых, Вселенная содержит более 100 миллиардов галактик, каждая из которых, в свою очередь, содержит от нескольких миллионов до сотен миллиардов звезд. Нетрудно догадаться, что в них могут существовать такие гиганты, о которых мы даже не подозреваем.
Оказалось, что вопрос, какая звезда самая большая, неоднозначен даже для самих ученых. Поэтому расскажем о трех известных на данный момент гигантах. Довольно долго самой большой звездой считалась VY в созвездии Большого Пса. Ее радиус – от 1300 до 1540 радиусов Солнца, а диаметр – около двух миллиардов километров. Для сравнения, диаметр Солнца – 1,392 миллиона километров. Если представить наше светило как шар в один сантиметр, то диаметр VY составит 21 метр.
Самая массивная из известных звезд – R136a1 в Большом Магеллановом Облаке. Это трудно представить, но звезда весит как 256 Солнц. Она же самая яркая из всех. Этот голубой гипергигант светит ярче нашей звезды в десять миллионов раз. А вот по своим размерам R136a1 далеко не самая крупная. Несмотря на впечатляющую яркость, увидеть ее с Земли невооруженным глазом не получится, потому что она находится в 165 тысячах световых лет от нас.
В настоящее время лидер списка огромности – красный гипергигант NML Лебедя. Радиус этой звезды ученые оценивают в 1650 радиусов нашего светила. Чтобы лучше себе представить этого сверхгиганта, поместим звезду в центр нашей Солнечной системы вместо Солнца. Она займет собой все космическое пространство до орбиты Юпитера.
На орбите Земли находится "свалка" из отходов развития космонавтики. Вокруг нашей планеты обращаются более 370 тысяч объектов весом от нескольких грамм до 15 тонн
В подходящее для этого время с Земли мы можем наблюдать Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти планеты были открыты еще во времена античности.
Далекий Уран тоже иногда различим невооруженным глазом с Земли. Но до его открытия планету принимали просто за тусклую звезду. О существовании Урана, Нептуна и Плутона из-за большой их удаленности ученые узнали только с помощью телескопа. С Земли невооруженным глазом мы не сможем увидеть только Нептун и Плутон, который, правда, больше не считается планетой.
В Солнечной системе есть еще одно небесное тело, на котором ряд ученых все-таки допускают наличие жизни. Пусть даже в самых примитивных формах. Это спутник Сатурна Титан.
На Титане находится большое количество озер. Правда, искупаться в них не получится: в отличие от земных, они наполнены жидкими метаном и этаном.
Тем не менее Титан считается похожим на Землю в самом начале ее развития. Из-за этого некоторые ученые полагают, что в подземных водоемах спутника Сатурна могут существовать простейшие формы жизни.
Если Вселенная безгранична и полна звезд и галактик, почему мы не видим их повсюду, куда бы ни посмотрели? Иногда самые простые вопросы имеют под собой глубокое основание. Что, если когда мы смотрим в ночное небо и видим там лишь черноту и звезды, которых намного меньше, чем звезд во Вселенной, то это потому, что мы люди и не можем увидеть больше? Почему ночное небо черное и лишено света?
Поначалу это может показаться бессмыслицей. Конечно, у нас есть прозрачная атмосфера, позволяющая нам вглядываться в обширные глубины космоса, когда Солнце находится на противоположной стороне нашего мира. И наше расположение в галактике означает, что лишь часть Вселенной сокрыта галактическим газом и пылью, которые обычно блокируют большую часть света в центральных регионах Млечного Пути. Тем не менее если бы мы жили в действительно бесконечной Вселенной, если бы пустота глубокого космоса продолжалась достаточно долго в любом направлении, то куда бы мы ни взглянули, мы везде видели бы сияющие точки света.
Конечно же, мы можем заглянуть в самые глубокие глубины пустого пространства, где нет ни звезд, ни галактик, которые можно увидеть невооруженным глазом или с помощью обычных телескопов, можем направить космический телескоп Хаббла, чтобы тот вглядывался в эту тьму часами или даже днями. И тогда мы обнаруживаем, что Вселенная полна звезд и галактик. Свет звезд проходит миллионы, миллиарды или даже десятки миллиардов световых лет и достигает нашего лучшего оборудования. Может потребоваться долгое время, чтобы поймать достаточно фотонов на таком большом расстоянии, но учитывая по меньшей мере 170 миллиардов галактик, присутствующих в той части Вселенной, которую мы имели возможность наблюдать, можно задуматься о том, что их на самом деле бесконечное число.
Во всяком случае мы видим явно не бесконечность. Еще в 1800 году Генрих Ольберс понял, что если бы Вселенная была действительно бесконечна - с бесконечным числом сияющих звездочек - то в конечном итоге, куда бы вы ни посмотрели, ваши глаза попали бы на поверхность звезды. Вы увидели бы не те галактики, что видим мы, которые по большей части пустое место; вы увидели бы все их звезды, а также звезды в галактиках за ними, и еще дальше и дальше. Путешествуя через миллиарды, триллионы, квадриллионы световых лет, вы попадали бы к звезде.
Это простой математический факт: если взять бесконечное пространство с конечной, ненулевой плотностью «вещества» в нем, то взглянув на любое его место (и в любом направлении), вы точно приходили бы к этому веществу через конечное расстояние. Если допустить, что космос полон звезд - даже если они разрежены - но бесконечен и обладает однородной плотностью, вы будете неизбежно приходить к звезде, независимо от направления.
Та же математическая теорема говорит вам, что в конечном итоге звездный свет со всех сторон прибудет к вашему месту, а также ко всем местам в пространстве. Если бы наша Вселенная была таковой - статичной, бесконечной, с вечно сияющими звездами - ночное небо всегда было бы ярким.
Что же спасло нас от всего этого? Верьте или нет, но это Большой Взрыв. Тот факт, что Вселенная не существовала всегда и что мы можем наблюдать звезды и галактики лишь на определенном расстоянии - а значит, получаем ограниченное количество света, тепла и энергии от них - объясняет, почему в нашем ночном небе так мало света. Конечно, по всей Вселенной разбросано колоссальное количество точек света. Но их количество, которое мы видим, оно ограничено скоростью света и физикой расширяющейся Вселенной. Где-то там есть огромная Вселенная, куча звезд и галактик, которых мы не видим, но освещать наше небо они не могут, поскольку с момента Большого Взрыва прошло не так много времени, чтобы их свет нас достиг.
«Погодите минутку, - заметите вы, - Большой Взрыв говорит нам, что Вселенная была горячее и плотнее в прошлом, а значит излучение от этого плотного и горячего состояния должно сегодня быть повсюду, распространяться во всех направлениях». И будете правы: 13,8 миллиарда лет назад Вселенная была настолько горячей, что не могли образоваться нейтральные атомы, не говоря уж о звездах и галактиках. Когда эти нейтральные атомы, наконец, сформировались, свет начал распространяться по прямой линии и должен прибывать к нашим глазам со всех направлений постоянно, независимо от того, что мы делаем.
И мы видим этот свет всякий раз, когда включаем старый телевизор, настроенный на мертвый канал. Этот «снег», черно-белый шум, который вы видите на экране телевизора, поступает со всех источников: от радиопередач, Солнца, черных дыр и всевозможных астрофизических явлений. Около 1% поступает от послесвечения Большого Взрыва: космического микроволнового фона. Если бы мы могли видеть в микроволновом и радиодиапазоне электромагнитного спектра - не только в видимом - мы заметили бы, что ночное небо практически равномерно по яркости и черных пятен нет нигде.
Именно комбинация двух фактов:
отвечает за темноту ночного неба. На самом деле, единственная причина того, что мы хорошо приспособились видеть свет, заключается в том, что свет нашего солнца лежит в диапазоне тысяч градусов Кельвина, поэтому мы видим все, от чего он отражается. В каком-то смысле наши ограниченные органы чувств заставили нас исследовать Вселенную.
1-08-2017, 07:50
Астрономы уже давно ведут наблюдения за космическим пространством. Всё это время они размышляют над тем, почему Вселенная имеет темный цвет. Аналогичный вопрос не дает покоя и обычным людям уже много веков подряд. В космосе есть миллионы звезд, Солнце и другие яркие светящиеся объекты, тогда почему же там так темно? Что не позволяет осветить просторы Вселенной? Недавно специалисты всё же нашли ответ на этот вопрос.
Космическая пыль
Дело в том, что космическое пространство наполняют газы и пыль. Именно они и закрывают свет, излучаемый яркими объектами. Однако они не разделены четко на планеты и звезды. Есть ещё и материал, который находится между ними в пространстве.
Кроме того, космические тела могут разрушаться от ударов астероидов, например, из-за чего на просторы Вселенной попадает огромное количество обломков, микрочастиц. В течение времени сверхновая, взорвавшаяся ранее начнет склеиваться из обломков в отдельный объект, но это происходит не сразу, а за сотни, а то и миллионы лет.
В результате подобных столкновений и взрывов в космосе появляются облака грязи и пыли. Они также не сразу оседают на поверхности разных объектов, а витают в пространстве, как тучи смога, который появляется над городом, приводя к загрязнению атмосферы и «закрытию» солнца. Подобные туманности возникают и за пределами Земли.
Намерзание частиц и газы
На пылинки, которые парят в космосе, налипают разные вещества. Это может быть метан, аммиак или другие соединения. При воздействии ультрафиолетового излучения эти вещества меняют свое расположение. Есть такие участки пространства, где галактический газ формируется как молекулярные облака или частички других газов. В них также могут сохраняться элементы древней звездной атмосферы.
Эти газы блокируют большую часть света в районе Млечного Пути, что не дает нам увидеть всё, что твориться в нашей Солнечной системе без необходимого оборудования. Собравшиеся в одном месте газы также формируют туманности, которые закрывают от нас свет звезд.
Расширение Вселенной
Если верить теории Большого Взрыва, согласно которой всё в нашей Галактике было создано в результате взрыва огромной мощности. Это произошло ещё 13 миллиардов лет назад. Но с тех пор частички разлетаются по Вселенной. Только некоторые объекты, попадая по воздействие гравитационных полей планет, становятся их спутниками, остальные же «бороздят» просторы необъятного мироздания.
В итоге получается, что объекты отдаляются друг от друга. Источники света также оказываются на большом расстоянии и не могут быть видны во всех уголках Вселенной. В результате космос постоянно темнеет и увеличивается количество черных областей.
Свет, согласно условиям физики, двигается со своей скоростью, потому с Земли кажется, что космос темный. Свет, излучаемый звездой обычно проходит миллиарды световых лет и только после преодоления этого пути может быть уловим человеческими спутниками.
Дальность наблюдений
Астрономы наблюдать за звездами и галактиками только на особом расстоянии, а это означает, что планета Земля получает минимальное количество света, энергии и тепла. Потому именно это объясняет, почему в небе почти не видно света. В космосе же существуют миллионы его источников, но их видимость ограничена именно расширением Вселенной и скоростью света. Так как она родилась давно и у неё есть просторы, то свет некоторых светил всё ещё не успел достичь Земли и нам кажется, что в космосе темно. Единственное, что есть в космосе – это реликтовое излучение, но звезды есть не везде.
Темная материя
Кроме того, огромную часть космического пространства занимает темная материя. Она является гипотетической формой энергии, которая не испускает электромагнитного излучения, а также с ним не взаимодействует непосредственно. Это свойство и делает невозможным её прямое наблюдение. Вывод о существовании так называемой «тёмной» материи сделан на основании многочисленных косвенных признаков поведения астрофизических объектов и по гравитационным эффектам, создаваемых ими.
В состав тёмного вещества могут входить многие уже обнаруженные космические объекты, например, коричневые карлики, массивные планеты, компактные тела на последних стадиях эволюции, нейтронные звёзды, чёрные дыры. Более того, такие гипотетические объекты, как кварковые, преонные и другие звёзды, также могут являться составляющей барионной тёмной материи.
Темнота на Земле
Кстати, на нашей планете было бы темно днем и ночью, если бы не свойства её атмосферы. Многие думают, что в темное время суток ничего не видно, ведь Солнце не светит. Но ответ связан вовсе не со светилом, ведь оно освещает и поверхность Луны, но на ней почему-то нет дня. Загадка кроется в способности атмосферы нашей «голубой планеты» рассеивать солнечную энергию.
Ночью нам темно, ведь свет ярких звезд до нас не «долетает», а другим просто не хватает яркости, чтобы сравниться с Солнцем. Кроме того, их от нас «закрывают» космическая пыль и скопление газов, а мы видим все объекты через телескоп, который «улавливает» не всё. Большая часть этого пространства остается за пределами объектива или «окрашивается» в наших глазах в более темный цвет. Но так объекты выглядят с Земли. В космосе же «чернота» представляет собой некую совершенную пустоту, которая простирается до бесконечности, манит, пугает и завораживает.
Натали Ли - Корреспондент РИА VistaNews
> > Почему космос черный
Почему в космосе темно – описание для детей: прохождение света звезд сквозь атмосферу Земли, процесс рассеивания света газами, расширение и возраст Вселенной.
Расскажем о том, почему космос черный на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям.
Дети знают, что главный источник света и тепла для – это Солнце. Ночью оно «прячется» и мы любуемся темнотой. Поэтому можно предположить, что там, где нет света, есть тьма. Наше такое же, как и те звезды, которые мы видим ночью. Но тогда, если каждое такое солнце выделяет свет, то почему космос такой мрачный? И как вообще формируется цвет космоса и всей Вселенной?
Чтобы родители или учителя в школе могли объяснить детям ответ, нужно начать с того, почему на Земле так много света и цветов. Нашу планету окружает атмосфера, наполненная пылью, грязью и водными каплями. Когда солнечный свет натыкается на эти объекты, то он рассеивается или же отбивается, создавая различные цвета. Поэтому мы видим голубое небо и замечательные оттенки заката и восхода.
Чтобы дать полное объяснение для детей
, нужно напомнить, что космическое пространство заполнено газами, но в нем нет атмосферы. Свет путешествует по прямой линии, пока не наткнется на преграду. Космос кажется черным, потому что там нет таких атмосферных элементов, которые задействовали бы процесс рассеивания.
Чтобы было понятно даже для самых маленьких , родители могут объяснить, что у света есть скорость. У лучей с самой дальней галактики уйдет намного больше времени, чтобы добраться к нам. Дети удивятся, но свет, который мы видим от далеких звезд, это лучик, отправленный миллионы или миллиарды лет назад. Получается, что вы смотрите в прошлое.
Ученые давно задались вопросом о черноте пространства. Частицы газа и пыли все же должны давать видимый свет. Существует теория, что Вселенная расширяется от Земли, поэтому свет как бы постоянно удаляется. Длина волны увеличивается, поэтому количество видимого света уменьшается. То же самое повторяется и со звуком. Например, когда вы слышите гудки, то они нарастают по мере приближения машины. Это «эффект Допплера».
Последний пазл загадки заключается в том, что Вселенная не настолько старая, как предполагали раньше. Считается, что ей всего лишь 15 миллиардов лет. Это нет так много, чтобы лучики от всех звезд добрались до нашей планеты. Ученые создали технологию, которая позволяет улавливать свет, невидимый человеческому глазу. Конечно, пространство остается черным, но они различают другие цвета. Это помогло определить газы в туманностях (каждый газ дает свой цвет).
Теперь вы понимаете, почему космос черный. Переходите по следующим ссылкам и узнайте много интересных фактов о космосе, Вселенной, звездах, планетах, черных дырах и прочих загадочных небесных телах с фото, рисунками, видео и 3D-моделями онлайн.
Днем мы видим над землей голубое небо , потому что солнечный свет отражается молекулами воздуха, как миллионами маленьких зеркал. А вот на Луне, где нет атмосферы, небо черное и звезды видны, даже когда светит Солнце. То же самое относится к космическому пространству. Это пустота, в которой слишком мало молекул, чтобы вернуть наблюдателю отраженный солнечный свет.
Поэтому, даже если ярко светит раскаленное Солнце, космическое пространство все равно выглядит как устрашающе – черная бездна.
Таинственная чернота космоса - истинная загадка, о которой ученые спорили многие сотни лет. Почему звезды нашей Вселенной все вместе не светят ровным слепящим светом? Почему небо черное именно ночью? Астроном Томас Диггс заинтересовался этим вопросом в 16 веке. Диггс был убежден, что Вселенная не имеет ни конца, ни края и бесконечно простирается во всех направлениях, что Вселенная существует вечно и пребудет вечно и что во Вселенной неисчислимое количество звезд.
Материалы по теме:
Планета Венера - интересные факты
Если небо переполнено бесконечным числом звезд, размышлял он, то звезды должны быть везде, куда бы мы ни посмотрели. Покрытое удаленными солнцами небо ослепляло бы нас ярким светом. Но этого не происходит. Диггс так и не решил эту головоломку. Немецкий астроном 19 века Вильгельм Ольберс тоже многие годы задавался этим вопросом. И проблема, отчего темным выглядит ночное небо, получила название «парадокс Ольберса».
Ольберс предложил несколько вариантов решения задачи, но потом отказался от них и решил, что причина в рассеянной в воздухе пыли. Он думал, что мы не можем видеть свет удаленных звезд, так как его поглощает пыль? Этот ответ означал, что существует бесконечное число звезд, закрытых пылевой вуалью.
Материалы по теме:
Что такое кометы?
Однако уже после смерти Ольберса было рассчитано, что звезды излучаемой ими энергией способны разогреть любую пыль так, что она сама начнет светиться. Тогда ночное небо, казалось бы, светлым от светящейся пыли. Все вернулось на круги своя - да, парадокс. Ученые разрабатывали другие теоретические объяснения. Например, удаленные звезды светят слабее, чем ближе расположенные, поэтому свет от далеких звезд или очень слаб или просто не виден. Однако это объяснение неудовлетворительно, потому что если звезд бесчисленное множество, то света все – таки должно хватить. Небо все равно должно быть светлым.
Однако каждый раз ночью небо упрямо темнеет. Значит, теория плоха. Но чем? Диггс, Ольберс и другие допускали, что в бесконечно большой Вселенной находится бесчисленное множество звезд. К сожалению, они ошибались. Астроном Эдвард Гаррисон из Массачусетского университета в Амхерсте написал книгу: «Ночная тьма: загадка Вселенной». Он утверждает, что количество звезд явно недостаточно для того, чтобы небо ночью было светлым. Ночное небо не освещено, потому что звезды так же, как и Вселенная, не продолжаются до бесконечности.
