Первые активные шаги к познанию космоса человечество сделало совсем недавно. От запуска первого космического аппарата с первым спутником на борту прошло всего лишь каких-то 60 лет. Но за этот небольшой исторический отрывок времени удалось узнать о многих космических явлениях и провести большое количество самых разнообразных исследований.
Как ни странно с более глубоким познанием космоса перед человечеством открывается все больше загадок и явлений, которые не имеют на данном этапе ответов. Стоит отметить, что даже самое близкое космическое тело, а именно Луна еще далеко не изучена. В силу несовершенства технологий и космических аппаратов мы не имеем ответов на огромное количество вопросов, которые касаются космического пространства. Все же наш портал сайт сможет ответить на много интересующих Вас вопросов и поведать очень много интересных фактов о космических явлениях.
Самые необычные космические явления от портала сайт
Достаточно интересным космическим явлением является галактический каннибализм. Несмотря на то, что галактики являются неживыми существами, все же с термина можно сделать вывод, что в основе его положено поглощение одной галактикой другую. Действительно, процесс поглощения себе подобных характерен не только для живых организмов, но и для галактик. Так, в настоящее время совсем недалеко от нашей галактики происходит подобное поглощение Андромедой более мелких галактик. По счету в этой галактике порядка десяти подобных поглощений. Среди галактик подобные взаимодействия достаточно распространенные. Также довольно часто кроме каннибализма планет может происходить их столкновение. При исследовании космических явлений смогли сделать вывод, что почти все изученные галактики когда-либо имели контакт с другими галактиками.
Еще одним интересным космическим явлением можно назвать квазары. Под этим понятием подразумевают своеобразные космические маяки, которые можно обнаружить с применением современного оборудования. Они раскиданы во всех отдаленных частях нашей Вселенной и свидетельствуют о зарождении всего космоса и его объектов. Особенностью этих явлений можно назвать то, что они излучают огромное количество энергии, по своей мощи она больше чем энергия, которую излучают сотни галактик. Еще в начале активного изучения космического пространства, а именно в начале 60-х годов было зафиксировано много объектов, которые считали квазарами.
Их основной характеристикой является мощное радиоизлучение и достаточно малые размеры. С развитием технологий стало известно, что только 10% от всех объектов, которые считали квазарами, действительно были этими явлениями. Остальные 90% практически не излучали радиоволны. Все объекты, относящиеся к квазарам, имеют очень мощное радиоизлучение, которое и могут фиксировать специальные приборы землян. Все же о данном явлении известно очень мало, и они остаются загадкой для ученых, по этому поводу выдвинуто масса теорий, но научных фактов об их происхождении не существует. Большинство склонно считать, что это зарождающиеся галактики, в середине которых находится огромная черная дыра.
Очень известным и в то же время неизученным явлением космоса является темная материя. Много теорий гласят о ее существовании, но ни одному ученому не удалось не то чтобы ее увидеть, но и зафиксировать с помощью приборов. Все же принято считать, что в космосе существуют определенные скопления этой материи. Для того чтобы провести исследования подобного явления человечество еще не владеет нужным оборудованием. Темная материя, по мнению ученых, образована с нейтрино или невидимых черных дыр. Существуют мнения и о том, что никакой темной материи не существует вовсе. Зарождение гипотезы о присутствии во Вселенной темной материи было выдвинуто за счет несоответствий гравитационных полей, также изучено, что плотность космических пространств неоднородная.
Для космического пространства также характерны гравитационные волны, эти явления также очень мало изучены. Под этим явлением принято считать искажения временного континуума в космосе. Об этом явлении было предсказано еще очень давно Эйнштейном, где он говорил о ней в своей известной теории относительности. Движение подобных волн происходит со скоростью света, а уловить их присутствие крайне сложно. На данном этапе развития мы можем их наблюдать только во время достаточно глобальных изменений в космосе, например, при слиянии черных дыр. И то наблюдение даже за такими процессами возможно только с применением мощных гравитационно-волновых обсерваторий. Нужно отметить, что зафиксировать эти волны возможно при излучении двух мощных взаимодействующих объектов. Наиболее качественно гравитационные волны можно фиксировать при контакте двух галактик.
Совсем недавно стало известно об энергии вакуума. Это подтверждает теории о том, что межпланетное пространство не пусто, а занято субатомными частицами, которые постоянно подвергаются разрушениям и новым образованиям. В подтверждение существования энергии вакуума выступает наличие энергии космоса антигравитационного порядка. Все это и приводит в движение космические тела и объекты. Это порождает еще одну загадку о значении и цели движения. Ученые даже пришли к выводу, что энергия вакуума очень велика, просто человечество еще не научилось ее использовать, мы привыкли получать энергию с веществ.
Все эти процессы и явления открыты для изучения в настоящее время, наш портал сайт поможет Вам ознакомиться с ними более детально и сможет дать много ответов на интересующие Вас вопросы. Мы владеем детальной информацией обо всех изученных и малоизученных явлениях. Также мы обладаем передовой информацией обо всех исследованиях космического пространства, которые проходят в настоящее время.
Интересным и достаточно неизученным космическим явлением можно назвать и микро черные дыры, которые были выявлены совсем недавно. Теория о существования черных дыр очень малого размера в начале 70-х годов прошлого века чуть полностью не перевернула всеми принятую теорию о большом взрыве. Считается, что микродыры расположены по всей Вселенной и имеют особую связь с пятым измерением, кроме того, они имеют свое влияние на временное пространство. Для изучения явлений, связанных с черными дырами малого размера, должен был помочь Адронный Коллайдер, но экспериментально подобные исследования крайне сложные даже с применением этого устройства. Все же ученые не оставляют изучения этих явлений и в ближайшее время планируется их детальное исследование.
Кроме маленьких черных дыр, известны такие явления, которые достигают гигантских размеров. Они отличаются высокой плотностью и сильным гравитационным полем. Гравитационное поле черных дыр настолько мощное, что даже свет не может вырваться от этого притягивания. Они очень часто встречаются в космическом пространстве. Черные дыры имеются практически в каждой галактике, причем их размеры могут превышать в десятки миллиардов раз размеры нашей звезды.
Люди, которые интересуются космосом и его явлениями обязаны быть знакомыми с понятием нейтрино. Эти частицы загадочны в первую очередь за счет того, что они не имеют собственного веса. Их активно используют для преодоления плотных металлов таких, как свинец, поскольку они практически не взаимодействуют с самим веществом. Они окружают все в космосе и на нашей планете, они с легкостью проходят через все вещества. Даже через тело человека проходит 10^14 нейтрино каждую секунду. В основном эти частицы выпущены при излучении Солнца. Все звезды являются генераторами этих частиц, также они активно выбрасываются в космическое пространство при взрывах звезд. Чтобы зафиксировать излучения нейтрино, ученые размещали на дне морей большие нейтрино-детекторы.
Немало загадок связано и с планетами, а именно со странными явлениями, которые с ними связаны. Существуют экзопланеты, которые расположены далеко от нашей звезды. Интересным фактом можно назвать то, что еще до 90-х годов прошлого века человечество считало, что планет вне нашей солнечной системы существовать не может, но это совершенно неверно. Даже в начале нынешнего года насчитывается порядка 452 экзопланет, которые размещены в различных планетных системах. Тем более что все известные планеты имеют самые разнообразные размеры.
Они могут быть как карликовыми, так и огромными газовыми гигантами, которые имеют размер как звезды. Ученые упорно ищут планету, которая напоминала бы нашу Землю. Эти поиски пока не увенчались успехом, поскольку сложно найти планету, которая имела бы такие размеры и подобную по составу атмосферу. При этом для возможного зарождения жизни необходимы и оптимальные условия температуры, что также очень сложно.
Анализируя все явления изучаемых планет, позволило в начале 2000-х обнаружить подобную планету нашей, но все же она имеет значительно большие размеры, а оборот вокруг своей звезды она проделывает почти за десять суток. В 2007 году была открыта еще одна подобная экзопланета, но и она имеет большие размеры, а год на ней проходит за 20 суток.
Исследования космических явлений и экзопланет, в частности, позволило осознать астронавтам о существовании огромного количества других планетных систем. Каждая открытая система дает ученым новый объем работ на изучение, поскольку каждая система отличается от другой. К сожалению, еще несовершенные методы исследований не могут раскрыть нам все данные о космическом пространстве и его явлениях.
На протяжении почти 50 лет астрофизики занимаются изучением открытого в 60-х годах слабого радиационного излучения. Это явление называют микроволновым фоном космоса. Также это излучение часто обозначают в литературе как реликтовое излучение, которое осталось после большого взрыва. Как известно, этот взрыв и положил начало формированию всех небесных тел и объектов. Большинство теоретиков при отстаивании теории большого взрыва используют этот фон как доказательство своей правоты. Американцам удалось даже измерить температуру данного фона, которая составляет 270 градусов. Ученые после этого открытия были удостоены Нобелевской премии.
Говоря о космических явлениях, просто невозможно не упомянуть об антиматерии. Эта материя находится как бы в постоянном сопротивлении к обычному миру. Как известно, отрицательные частички имеют своего положительно заряженного близнеца. Также и антивещество имеет в противовес позитрон. За счет всего этого при столкновении антиподов происходит выброс энергии. Часто в научной фантастике встречаются фантастические идеи, в которых космические корабли имеют силовые установки, работающие за счет столкновения античастиц. Интересных подсчетов удалось достичь физикам, по которым при взаимодействии одного килограмма антиматерии с килограммом обычных частиц будет выделено такое количество энергии, которое сопоставимо с энергией взрыва очень мощной ядерной бомбы. Принято считать, что обычная материя и антиматерия имеют подобное строение.
В силу этого возникает вопрос о таком явлении, почему большинство космических объектов состоят из вещества? Логичным ответом было бы то, что где-то во Вселенной существуют такие же скопления антивещества. Ученые, отвечая на подобный вопрос, отталкиваются от теории большого взрыва, при котором в первые секунды возникла подобная асимметрия в распределении веществ и материи. Ученым в лабораторных условиях удалось получить небольшое количество антиматерии, которого достаточно для дальнейшего исследования. Нужно отметить, что полученное вещество является самым дорогим на нашей планете, поскольку один его грамм стоит 62 триллиона долларов.
Все приведенные выше космические явления являются самой малой частичкой всего интересного о космических явлениях, с которыми Вы можете ознакомиться на портале сайт. Мы также имеем много фотографий, видео и другой полезной информации о космическом пространстве.
Космические рекорды
Космические рекорды постоянно обновляются, чем мощнее телескопы и компьютеры, тем больше человечество узнаёт о космосе. Вселенная настолько огромна, что астрономические познания нашей цивилизации обречены на вечное развитие. Когда-то люди думали, что Солнце вращается вокруг Земли, а звёзды находятся не так уж далеко. С тех пор наши данные о Вселенной изменились, однако сборник рекордов носит явно промежуточный характер.
Итак, вот они - основные космические рекорды по состоянию на 2010 год Нашей Эры:
Самая маленькая планета Солнечной системы
Плутон. Его диаметр равен всего 2400 км. Период вращения 6.39 суток. Масса в 500 раз меньше земной. Имеет спутник Харон, открытый Дж. Кристи и Р. Харрингтоном в 1978 году.
Самая яркая планета Солнечной системы
Венера. Ее максимальная звездная величина равна -4,4. Венера ближе всех подходит к Земле и, кроме того, наиболее эффективно отражает солнечный свет, поскольку поверхность планеты закрыта облаками. Верхние слои облаков Венеры отражают 76% падающего на них солнечного света. Когда Венера выглядит наиболее яркой, она находится в фазе серпа. Орбита Венеры лежит ближе к Солнцу, чем орбита Земли, поэтому диск Венеры полностью освещен только тогда, когда она находится на противоположной от Солнца стороне. В это время расстояние до Венеры самое большое, а ее видимый диаметр - самый маленький.
Самый большой в Солнечной системе спутник планеты
Ганимед - спутник Юпитера, диаметр которого равен 5262 км. Самая большая луна Сатурна -Титан - является по размеру второй (ее диаметр составляет 5150 км), и одно время считалось даже, что Титан больше Ганимеда. На третьем месте идет соседний с Ганимедом спутник Юпитера Каллисто. Как Ганимед, так и Каллисто больше, чем планета Меркурий (диаметр которой равен 4878 км). Ганимед своим статусом "самой большой луны" обязан толстой мантии льда, которая покрывает его внутренние слои из скальных пород. Твердые ядра Ганимеда и Каллисто, вероятно, близки по своим размерам к двум небольшим внутренним галилеевым лунам Юпитера - Ио (3630 км) и Европе (3138 км).
Самый маленький в Солнечной системе спутник планеты
Деймос - спутник Марса. Самый маленький спутник, размеры которой точно известны - Деймос, грубо говоря, имеет форму эллипсоида с размерами 15x12x11 км. Его возможный соперник - луна Юпитера Леда, диаметр которой оценивается примерно в 10 км.
Самый большой в Солнечной системе астероид
Церера. Ее размеры 970х930 км. Кроме того, этот астероид был открыт самым первым. Его обнаружил итальянский астроном Джузеппе Пиацци 1 января 1801 г. Свое название астероид получил потому, что Церера, римская богиня, была связана с Сицилией, где родился Пиацци. Следующий после Цереры самый большой астероид - Паллада, открытый в 1802 г. Его диаметр - 523 км. Церера вращается вокруг Солнца в главном поясе астероидов, находясь от него на расстоянии 2,7 а. е. Она содержит треть общей массы всех семи с лишним тысяч известных астероидов. Хотя Церера и является самым большим астероидом, она не самая яркая, потому что ее темная поверхность отражает всего 9% солнечного света. Ее блеск достигает 7,3 звездной величины.
Самый яркий в Солнечной системе астероид
Веста. Ее яркость достигает звездной величины 5,5. При очень темном небе Весту можно обнаружить даже невооруженным глазом (это единственный астероид, который вообще можно увидеть невооруженным глазом). Следующий по яркости - самый большой астероид Церера, но его яркость никогда не превышает звездной величины 7,3. Хотя Веста по размерам составляет более половины от Цереры, она имеет гораздо большую отражательную способность. Веста отражает около 25% падающего на нее солнечного света, в то время как Церера - всего 5%.
Самый большой кратер на Луне
Герцшпрунг. Его диаметр - 591 км и расположен он на обратной стороне Луны. Этот кратер представляет собой многокольцевую ударную деталь. Подобные ударные структуры на видимой стороне Луны позже были заполнены лавой, которая, отвердев, превратилась в темную твердую породу. Эти детали теперь обычно называют морями, а не кратерами. Однако на обратной стороне Луны таких вулканических извержений не происходило.
Самая известная комета
Наблюдения кометы Галлея прослежены назад вплоть до 239 г. до н.э. Ни для одной другой кометы нет исторических записей, которые могли бы сравниться с кометой Галлея. Комета Галлея уникальна: она наблюдалась на протяжении более двух тысяч лет 30 раз. Это связано с тем, что комета Галлея намного больше и активнее других периодических комет. Комета названа по имени Эдмунда Галлея, который в 1705 г. понял связь между несколькими предыдущими появлениями кометы и предсказал ее возвращение в 1758-59 гг. В 1986 г. космический аппарат "Джотто" смог получить изображение ядра кометы Галлея с расстояния всего в 10 тысяч километров. Оказалось, что ядро имеет в длину 15 км при ширине 8 км.
Самые яркие кометы
К самым ярким кометам XX столетия относятся так называемая "Великая комета Дневного света" (1910 г.), комета Галлея (при появлении в том же 1910 г.), кометы Шеллерупа-Маристани (1927 г.), Беннетта (1970 г.), Веста (1976 г.), Хейла-Боппа (1997 г.). Самые яркие кометы XIX века, - вероятно, "Большие кометы" 1811, 1861, и 1882 гг. Ранее очень яркие кометы были зарегистрированы в 1743, 1577, 1471 и 1402 гг. Самое близкое к нам (и наиболее яркое) появление кометы Галлея было отмечено в 837 г.
Самая близкая комета
Лекселя. Наименьшее расстояние до Земли было достигнуто 1 июля 1770 г. и составило 0,015 астрономических единицы (т.е. 2,244 миллиона километров или около 3 диаметров орбиты Луны). Когда комета находилась ближе всего, видимый размер ее комы был равен почти пяти диаметрам полной Луны. Комета была открыта Шарлем Мессье 14 июня 1770 г., но свое название получила по имени Андерса Иоганна (Андрея Ивановича) Лекселя, который определил орбиту кометы и опубликовал результаты своих вычислений в 1772 и 1779 гг. Он нашел, что в 1767 г. комета близко подошла к Юпитеру и под его гравитационным воздействием перешла на орбиту, которая проходила вблизи Земли.
Самое продолжительное полное солнечное затмение
Теоретически полная фаза затмения может занимать все время полного солнечного затмения - 7 минут 31 секунду. Практически, однако, таких длинных затмений не зарегистрировано. Самым длинным полным затмением в недавнем прошлом было затмение 20 июня 1955 г. Оно наблюдалось с Филиппинских островов, а полная фаза продолжалась 7 минут 8 секунд. Самое длинное затмение в будущем состоится 5 июля 2168 г., когда полная фаза продлится 7 минут 28 секундСамая близкая звезда
Проксима Центавра. Она находится на расстоянии 4,25 световых лет от Солнца. Считается, что вместе с двойной звездой Альфа Центавра A и B она входит в свободную тройную систему. Двойная звезда Альфа Центавра находится от нас немного дальше, на расстоянии 4,4 световых лет. Солнце лежит в одном из спиральных рукавов Галактики (Орионовом рукаве), на растоянии около 28000 световых лет от ее центра. В месте расположения Солнца звезды обычно удалены друг от друга на несколько световых лет.
Самая мощная по излучению звезда
Звезда в Пистолете. В 1997 г. астрономы, работающие с космическим телескопом "Хаббл", обнаружили эту звезду. Они назвали ее "Звездой в Пистолете" по форме окружающей ее туманности. Хотя излучение этой звезды в 10 миллионов раз превышает по мощности излучение Солнца, невооруженным глазом ее не видно, т. к. она находится вблизи от центра Млечного Пути на расстоянии 25000 световых лет от Земли и скрыта большими облаками пыли. До обнаружения "Звезды в Пистолете" наиболее серьезным претендентом была Эта Киля, светимость которой в 4 миллиона раз превышала светимость Солнца.
Самая "быстрая" звезда
Звезда Барнарда. Открыта в 1916г. и до сих пор является звездой с самым большим собственным движением. Неофициальное название звезды (звезда Барнарда) теперь общепризнано. Ее собственное движение в год составляет 10,31". Звезда Барнарда - одна из самых близких к Солнцу звезд (следующая после Проксимы Центавра и двойной системы Альфа Центавра A и B). Кроме того, звезда Барнарда движется и в направлении Солнца, приближаясь к нему на 0,036 светового года в столетие. Через 9000 лет она станет самой близкой звездой, заняв место Проксимы Центавра.
Самое большое известное шаровое скопление
Омега Центавра. Оно содержит миллионы звезд, сосредоточенных в объеме диаметром около 620 световых лет. Форма скопления не совсем сферическая: оно выглядит слегка сплюснутым. Кроме того, Омега Центавра является и самым ярким шаровым скоплением в небе с общей звездной величиной 3,6. Оно удалено от нас на 16500 световых лет. Название скопления имеет такой же вид, какой обычно имеют названия отдельных звезд. Оно было присвоено скоплению в давнее время, когда при наблюдении невооруженным глазом распознать истинную природу объекта было невозможно. Омега Центавра - одно из самых старых скоплений.
Самая близкая галактика
Карликовая галактика в созвездии Стрельца - самая близкая галактика к Галактике Млечный Путь. Эта небольшая галактика настолько близка, что Млечный Путь как бы поглощает ее. Галактика лежит на расстоянии 80000 световых лет от Солнца и 52000 световых лет от центра Млечного Пути. Следующая самая близкая к нам галактика - Большое Магелланово Облако, находящееся в 170 тысячах световых лет от нас.
Самый далекий объект видимый невооруженным глазом
Самый далекий объект, который можно увидеть невооруженным глазом - Галактика Туманность Андромеды (M31). Она лежит на расстоянии около 2 миллионов световых лет, и по яркости примерно равна звезде 4-й звездной величины. Это очень большая спиральная галактика, самый большой член Местной группы, к которой принадлежит и наша собственная Галактика. Кроме нее, невооруженным глазом можно наблюдать только две других галактики - Большое и Малое Магеллановы Облака. Они ярче, чем Туманность Андромеды, но намного меньше и менее удалены (на 170000 и 210000 световых лет соответственно). Однако, нужно заметить, что зоркие люди в темную ночь могут разглядеть галактику М31 в созвездии Большой Медведицы, расстояние до которой 1,6 Мегапарсек.
Самое большое созвездие
Гидра. Область неба, входящая в созвездие Гидры, - 1302,84 квадратных градуса, что составляет 3,16% всего неба. Следующее по величине - созвездие Девы, занимающее 1294,43 квадратных градуса. Большая часть созвездия Гидры лежит к югу от небесного экватора, а его общая длина - более 100°. Несмотря на свой размер, Гидра на небе особо не выделяется. В основном она состоит из довольно слабых звезд и найти ее нелегко. Самая яркая звезда - Альфард, оранжевый гигант второй звездной величины, находящаяся на расстоянии 130 световых лет.
Самое маленькое созвездие
Южный Крест. Это созвездие занимает область неба всего в 68,45 квадратных градуса, что эквивалентно 0,166% всей площади неба. Несмотря на небольшой размер, Южный Крест - очень заметное созвездие, ставшее символом южного полушария. Оно содержит двадцать звезд ярче звездной величины 5,5. Три из четырех звезд, образующих его крест, - звезды 1-й величины. В созвездии Южного Креста находится рассеянное звездное скопление (Каппа Южного Креста, или скопление "Шкатулка драгоценностей"), которое многие наблюдатели считают одним из самых красивых в небе. Следующее по размеру самое маленькое созвездие (точнее говоря, занимающее среди всех созвездий 87-е место) - Малый Конь. Оно охватывает 71,64 квадратных градуса, т.е. 0,174% площади неба.
Самые большие оптические телескопы
Два Телескопа Кека, расположенных рядом на вершине Мауна Кеа, Гавайи. Каждый из них имеет рефлектор диаметром в 10 метров, составленный из 36 шестиугольных элементов. Они с самого начала предназначались для совместной работы. С 1976 г. самым большим оптическим телескопом с цельным зеркалом является российский Большой телескоп азимутальный. Его зеркало имеет диаметр 6,0 м. В течение 28 лет (1948 - 1976) самым большим оптическим телескопом в мире был Телескоп Хейла на горе Паломар в Калифорнии. Его зеркало имеет в диаметре 5 м. Очень Большой Телескоп, находящийся в Сьерро-Паранал в Чили, представляет собой конструкцию из четырех зеркал диаметром в 8,2 м., которые связаны вместе, образуя единый телескоп с 16,4-метровым рефлектором.
Самый большой в мире радиотелескоп
Радиотелескоп Аресибской обсерватории в Пуэрто-Рико. Он встроен в естественную впадину на земной поверхности и имеет в диаметре 305 м. Самая большая в мире полностью управляемая радиоантенна - телескоп Грин-Бэнк в Штате Западная Виргиния в США. Диаметр его антенны - 100 м. Самый большой массив радиотелескопов, расположенный в одном месте, - массив Очень Большая Решетка (ОБР, или VLA), который состоит из 27 антенн и расположен недалеко от Сокорро в штате Нью-Мексико, США. В России самый большой радиотелескоп "РАТАН-600" с диаметром установленных по окружности антенн-зеркал 600 метров.
Самые близкие галактики
Астрономический объект за номером М31, более известный под названием туманность Андромеды, располагается к нам ближе всех других гигантских галактик. В Северном полушарии неба эта галактика выглядит с Земли самой яркой. Расстояние до нее всего 670 кпк, что в привычных для нас измерениях составляет немногим менее 2,2 млн световых лет. Масса этой галактики в 3 х 10 больше массы Солнца. Несмотря на огромные размеры и массу, туманность Андромеды похожа на Млечный Путь. Обе галактики являются гигантскими спиральными галактиками. Самые же близкие от нас - небольшие спутники нашей Галактики - Большое и Малое Магеллановы облака неправильной конфигурации. Расстояние до этих объектов соответственно 170 тыс. и 205 тыс. световых лет, что ничтожно мало по сравнению с расстояниями, которые используются при астрономических расчетах. Магеллановы облака различаются невооруженным глазом на небосклоне в Южном полушарии.
Самое рассеянное звездное скопление
Из всех звездных скоплений наиболее рассеяна по космическому пространству совокупность звезд, получившая название "Волосы Вероники". Звезды здесь разбросаны на таких огромных расстояниях друг от друга, что видятся как летящие в цепочке журавли. Поэтому созвездие, являющееся украшением звездного неба, называют также "Клином летящих журавлей".
Сверхплотные скопления галактик
Известно, что галактика Млечный Путь вместе с Солнечной системой располагается в спиральной галактике, которая в свою очередь входит в систему, образуемую скоплением галактик. Во Вселенной имеется множество таких скоплений. Интересно, какое скопление галактик является самым плотным и самым большим? Согласно научным публикациям, о существовании гигантских сверхсистем галактик ученые догадывались давно. В последнее время проблема сверхскопления галактик в ограниченном пространстве Вселенной приковывает все большее внимание исследователей. И в первую очередь потому, что изучение этого вопроса может дать дополнительную важную информацию о рождении и природе галактик и кардинально изменить существующие представления о первоначале Вселенной.
За последние несколько лет были обнаружены гигантские звездные скопления на небосводе. Самое плотное скопление галактик на относительно малом участке мирового пространства зафиксировал американский астроном Л. Коуи из Гавайского университета. От нас это сверхскопление галактик располагается на расстоянии 5 млрд световых лет. Оно излучает столько энергии, сколько могут выработать несколько триллионов вместе взятых небесных тел, подобных Солнцу.
В начале 1990 года американские астрономы М. Келлер и Дж. Хайкр выявили сверхплотное скопление галактик, которому дали название "Великая стена", по аналогии с Великой Китайской стеной. Протяженность этой звездной стены составляет примерно 500 млн световых лет, а ширина и толщина - соответственно 200 и 50 млн световых лет. Образование такого звездного скопления никак не вписывается в общераспространенную теорию большого взрыва происхождения Вселенной, из которой вытекает относительная равномерность распределения материи в космосе. Это открытие поставило перед учеными достаточно сложную задачу.
Необходимо отметить, что ближайшие к нам скопления галактик расположены в созвездиях Пегаса и Рыбы на расстоянии только 212 млн световых лет. Но почему на большем удалении от нас галактики располагаются относительно друг друга более плотными слоями, чем в ближних к нам участках Вселенной, как ожидалось? Над этим непростым вопросом до сих пор ломают головы астрофизики.
Самое близкое звездное скопление
Самое близкое к Солнечной системе рассеянное звездное скопление - это известные Гиады в созвездии Тельца. На фоне зимнего звездного неба оно хорошо смотрится и признано одним из самых чудных творений природы. Из всех звездных скоплений на северном звездном небе лучше всего различается созвездие Орион. Именно там расположены одни из самых ярких звезд, в том числе звезда Ригель, находящаяся от нас на расстоянии 820 световых лет.
Сверхмассивная черная дыра
Черные дыры зачастую вовлекают во вращательное движение вокруг себя расположенные вблизи космические тела. Необычно быстрое вращение астрономических объектов вокруг центра Галактики, удаленной от нас на расстояние 300 млн световых лет, было обнаружено совсем недавно. По мнению специалистов, такая сверхвысокая скорость вращения тел обусловлена наличием на этом участке мирового пространства сверхмассивной черной дыры, масса которой равна массе всех тел Галактики, вместе взятых (примерно 1,4х1011 массы Солнца). Но дело в том, что такая масса сосредоточена в части пространства, в 10 тыс. раз меньшей, чем наша звездная система Млечный Путь. Это астрономическое открытие настолько поразило американских астрофизиков, что было решено немедленно начать всестороннее изучение сверхмассивной черной дыры, излучение которой замкнуто в самой себе мощной гравитацией. Для этого предполагается использовать возможности автоматической гамма-обсерватории, запущенной на околоземную орбиту. Быть может, подобная решительность ученых при изучении таинств астрономической науки позволит наконец выяснить природу загадочных черных дыр.
Самый большой астрономический объект
Самый крупный астрономический объект Вселенной отмечен в звездных каталогах за номером ЗС 345, зарегистрированный в начале 80-х годов. Этот квазар находится на удалении 5 млрд световых лет от Земли. Немецкие астрономы посредством 100-метрового радиотелескопа и приемника радиочастоты принципиально нового типа измерили такой далекий объект во Вселенной. Результаты оказались настолько неожиданными, что ученые сначала и не поверили им. Шутка ли, квазар имел в поперечнике длину 78 млн световых лет. Несмотря на такое большое удаление от нас, объект при наблюдении видится вдвое крупнее, чем лунный диск.
Самая крупная галактика
Австралийский астроном Д. Малин в 1985 году при исследовании участка звездного неба в направлении созвездия Девы обнаружил новую галактику. Но на этом свою миссию Д. Малин посчитал завершенной. Только после повторного открытия этой галактики американскими астрофизиками в 1987 году оказалось, что это - спиральная галактика, самая крупная и в то же время самая темная из всех известных тогда науке.
Расположенная от нас на расстоянии 715 млн световых лет, она имеет длину в поперечном сечении 770 тыс. световых лет, почти в 8 раз превышающую диаметр Млечного Пути. Светимость же этой галактики раз в 100 меньше светимости обычных спиральных галактик.
Однако, как показало последующее развитие астрономии, в звездных каталогах числилась галактика и покрупнее. Из обширного класса слабых по светимости образований в Метагалактике, получивших название Маркаряна галактики, была выделена галактика за номером 348, открытая четверть века назад. Но тогда размеры галактики были явно занижены. Более поздние наблюдения американских астрономов с помощью радиотелескопа, расположенного в Сокорро, штат НьюМексико, позволили установить истинные ее размеры. Рекордсменка имеет в диаметре протяженность 1,3 млн световых лет, что уже в 13 раз превосходит диаметр Млечного Пути. Она удалена от нас на 300 млн световых лет.
Самая большая звезда
В свое время Эйбелл составил Каталог галактических скоплений, состоящий из 2712 единиц. В соответствии с ним в галактическом скоплении за номером 2029 прямо в центре была обнаружена самая большая галактика во Вселенной. Ее размеры в поперечнике раз в 60 превышают Млечный Путь и составляют около 6 млн световых лет, а излучение - свыше четверти всего излучения галактического скопления. Астрономы из США совсем недавно обнаружили очень большую звезду. Еще продолжаются исследования, но уже известно, что появился новый рекордсмен во Вселенной. Согласно предварительным результатам, размеры этой звезды в 3500 раз превосходят размеры нашего светила. И излучает она раз в 40 больше энергии, чем самые горячие звезды во Вселенной.
Самый яркий астрономический объект
В 1984 году немецкий астроном Г. Кюр с сотрудниками обнаружил на звездном небосклоне столь ослепительный квазар (квазизвездный источник радиоизлучения), что даже на большом расстоянии от нашей планеты, исчисляемом многими сотнями световых лет, он по интенсивности посылаемого на Землю светоизлучения не уступил бы Солнцу, хотя отдален от нас космическимпространством, которое свет может преодолеть за 10 млрд лет. В яркости своей этот квазар не уступает яркости обычных 10 тыс. вместе взятых галактик. В звездном каталоге он получил номер S 50014+81 и считается самым ярким астрономическим объектом в безграничных просторах Вселенной. Несмотря на свои относительно малые размеры, достигающие в диаметре нескольких световых лет, квазар излучает намного больше энергии, чем целая гигантская галактика. Если величина радиоизлучения обычной галактики составляет 10 Дж/с, а оптическое излучение - 10 , то для квазара эти величины соответственно равны 10 и 10 Дж/с. Отметим, что природа квазара еще не выяснена, хотя существуют разные гипотезы: квазары - это либо остатки погибших галактик, либо, напротив, объекты начального этапа эволюции галактик, либо чтони-будь еще совсем новое.
Самые яркие звезды
По дошедшим до нас сведениям, впервые стал различать звезды по их яркости древнегреческий астроном Гиппарх еще во II веке до н. э. Для оценки светимости разных звезд он разделил их на 6 степеней, введя в обиход понятие звездной величины. В самом начале XVII века немецкий астроном И. Байер предложил обозначать степень яркости звезд в разных созвездиях буквами греческого алфавита. Наиболее яркие звезды получили название "альфа" такогото созвездия, следующие по яркости - "бета" и т.д.
Ярчайшими на нашем видимом небосклоне являются звезды Денеб из созвездия Лебедь и Ригель из созвездия Орион. Светимость каждой из них превышает светимость Солнца соответственно в 72,5 тыс. и 55 тыс. раз, а удаленность от нас - 1600 и 820 световых лет.
В созвездии Орион находится еще одна ярчайшая звезда - третья по величине светимости звезда Бетельгейзе. По силе светоизлучения она ярче солнечного света в 22 тыс. раз. Больше всего ярких звезд, хотя блеск их периодически меняется, собрано именно в созвездии Орион.
Звезда Сириус из созвездия Большого Пса, которую считают самой яркой среди наиболее близких к нам звезд, ярче нашего светила всего лишь в 23,5 раза; расстояние до нее 8,6 световых лет. В том же созвездии есть звезды и поярче. Так, звезда Адара светит так, как 8700 вместе взятых Солнц на расстоянии 650 световых лет. А Полярная звезда, которую почему-то неверно считали самой яркой видимой звездой и которая располагается в оконечности Малой Медведицы на удалении 780 световых лет от нас, светит лишь в 6000 раз ярче Солнца.
Зодиакальное созвездие Тельца примечательно тем, что в нем располагается необычная звезда, отличающаяся сверхгигантской плотностью и относительно малой сферической величиной. Как выяснили астрофизики, она в основном состоит из быстрых нейтронов, разлетающихся в разные стороны. Эта звезда какое-то время считалась самой яркой во Вселенной.
Самые самые звезды
А вообще наибольшей светимостью обладают голубые звезды. Ярчайшей из всех известных является звезда UW СМа, которая светит в 860 тыс. раз ярче Солнца. Со временем яркость звезд может изменяться. Поэтому может измениться и звезда-рекордсмен по яркости. Например, читая старинную летопись, датированную 4 июля 1054 года, можно узнать, что в созвездии Тельца светила самая яркая звезда, которая видна была невооруженным глазом даже днем. Но со временем она начала тускнеть и уже через год вообще пропала. Вскоре на том месте, где ярко сияла звезда, стали различать туманность, очень похожую на краба. Отсюда и название - Крабовидная туманность, которая родилась вследствие вспышки сверхновой звезды. Современные астрономы в центре этой туманности обнаружили мощный источник радиоизлучения, так называемый пульсар. Он и является остатком той яркой сверхновой звезды, описанной в старинной летописи.
самая яркая звезда во Вселенной - голубая звезда UW СМа;
самая яркая звезда на видимом небосклоне - Денеб;
самая яркая из ближайших звезд - Сириус;
самая яркая звезда в Северном полушарии - Арктур;
самая яркая звезда на нашем северном небе - Вега;
самая яркая планета Солнечной системы - Венера;
самая яркая малая планета - Веста.
Самая тусклая звезда
Из множества слабых затухающих звезд, разбросанных по всему космическому пространству, самая тусклая расположена наудалении 68 световых лет от нашей планеты. Если по размерам эта звезда уступает Солнцу раз в 20, то по светимости - уже в 20 тыс. раз. Прежняя рекордсменка на 30% излучала больше света.
Первое свидетельство о вспышке сверхновой звезды
Сверхновыми астрономы называют звездные объекты, внезапно вспыхивающие и достигающие своей максимальной светимости за относительно короткий промежуток времени. Как удалось установить, самое древнее свидетельство о вспышке сверхновой звезды из всех сохранившихся астрономических наблюдений относится к XIV веку до н. э. Тогда древние китайские мыслители зарегистрировали рождение сверхновой звезды и указали на панцире крупной черепахи ее месторасположение и время вспышки. Современным исследователям удалось по панцирной рукописи определить во Вселенной место, на котором в настоящее время находится мощный источник гаммаизлучения. Есть надежда, - что подобные древние свидетельства помогут до конца разобраться с проблемами, связанными со сверхновыми звездами, и проследить за эволюционным путем особенных звезд Вселенной. Подобные свидетельства играют важную роль в современной трактовке природы зарождения и гибели звезд.
Самая короткоживущая звезда
Открытие группой австралийских астрономов под руководством К. Маккаренома в 70-х годах рентгеновской звезды нового типа в районе созвездий Южного Креста и Центавра наделало много шума. Дело в том, что ученые оказались свидетелями рожде ния и смерти звезды, продолжительность жизни которой составила беспрецедентно короткое время - около 2 лет. Подобного еще не случалось за всю историю астрономии. Внезапно вспыхнувшая звезда потеряла свой блеск за ничтожно малое для звездных процессов время.
Самые древние звезды
Астрофизики из Нидерландов разработали новую, более совершенную методику определения возраста самых стареньких звезд нашей Галактики. Оказывается, после так называемого большого взрыва и образования первых звезд во Вселенной прошло всего 12 млрд световых лет, т. е. намного меньше времени, чем до сих пор считалось. Насколько верны в суждениях эти ученые, покажет время.
Самая молодая звезда
По свидетельству ученых из Великобритании, Германии и США, ведущих совместные исследования, самые молодые звезды расположены в туманности NGC 1333. Эта туманность расположена от нас на расстоянии 1100 световых лет. Она привлекает повышенное внимание астрофизиков с 1983 года как наиболее удобный объект наблюдения, изучение которого позволит раскрыть механизм рождения звезд. Достаточно надежные данные, поступившие с инфракрасного спутника "IRAS", подтвердили догадки астрономов о происходящих бурных процессах, характерных для ранних стадий формирования звезд. По крайней мере, несколько южнее этой туманности было зафиксировано 7 ярчайших звездных зарождении. Среди них было выявлено самое молодое, получившее название "IRAS-4". Возраст его оказался совсем "младенческим": всего несколько тысяч лет. Потребуется еще много сотен тысяч лет, чтобы звезда дошла до стадии своего дозревания, когда в ее ядре будут созданы условия для бушующего протекания цепных ядерных реакций.
Самая маленькая звезда
В 1986 году усилиями главным образом американских астрономов из обсерватории КиттПик в нашей Галактике была обнаружена ранее неизвестная звезда, получившая обозначение LHS 2924, масса которой раз в 20 меньше, чем у Солнца, а светимость меньше на шесть порядков. Эта звезда оказалась самой маленькой в нашей Галактике. Светоизлучение у нее возникает в результате проистекающей термоядерной реакции превращения водорода в гелий.
Самая стремительная звезда
В начале 1993 года поступило сообщение из Корнеллского университета о том, что в глубинах Вселенной обнаружен необычайно быстро перемещающийся звездный объект, который получил в звездном каталоге номер PSR 2224+65. При заочной встрече с новой звездой первооткрыватели столкнулись сразу с двумя особенностями. Во-первых, она оказалась по форме не круглой, а гитарообразной. Во-вторых, эта звезда двигалась в космическом пространстве со скоростью 3,6 млн км/ч, что намного превосходит все другие известные скорости звезд. Скорость вновь обнаруженной звезды раз в 100 превышает скорость нашего светила. Эта звезда находится от нас на таком расстоянии, что, если бы она двигалась по направлению к нам, то могла бы перекрыть его за 100 млн лет.
Самые быстрые вращения астрономических объектов
В природе быстрее всех вращаются пульсары - пульсирующие источники радиоизлучения. Скорость их вращения настолько огромна, что излучаемый ими свет фокусируется в тонкий конический пучок, который земной наблюдатель может зарегистрировать через равные промежутки времени. Ход атомных часов с наибольшей точностью можно выверить посредством пульсарных радиоизлучений. Самый быстрый астрономический объект обнаружен группой американских астрономов в конце 1982 года с помощью большого радиотелескопа в Аресибо на острове Пуэрто-Рико. Это сверхбыстровращающийся пульсар с присвоенным обозначением PSR 1937+215, располагающийся в созвездии Лисички на расстоянии 16 тыс. световых лет. Вообще пульсары известны человечеству всего четверть века. Впервые они были обнаружены в 1967 году группой английских астрономов во главе с Нобелевским лауреатом Э. Хьюишем как источники пульсирующего с высокой точностью электромагнитного излучения. Природа пульсаров до конца не изучена, но многие специалисты считают, что это - быстро вращающиеся вокруг собственной оси нейтронные звезды, возбуждающие сильные магнитные поля. А вот нововыявленный пульсар-рекордсмен вращается с частотой 642 об/с. Прежний рекорд принадлежал пульсару из центра Крабовидной туманности, дающему строго периодические импульсы радиоизлучения с периодом 0,033 об/с. Если другие пульсары излучают обычно волны в радиодиапазоне от метровых до сантиметровых, то данный пульсар излучает также в рентгеновском и гаммадиапазонах. И именно у этого пульсара впервые было обнаружено замедление пульсации.Недавно совместными усилиями исследователей из Европейского космического агентства и известной ЛосАламосской научной лаборатории при изучении рентгеновского излучения звезд была обнаружена новая двойная звездная система. Ученых больше всего заинтересовало необычайно быстрое вращение ее составляющих вокруг своего центра. Рекордно близким было также расстояние между небесными светилами, входящими в звездную пару. При этом возникающее мощное гравитационное поле включает в свою сферу действия близкорасположенный белый карлик, тем самым заставляя его вращаться с колоссальной скоростью - 1200 км/с. Интенсивность рентгеновского излучения этой пары звезд примерно в 10 тыс. раз выше излучения Солнца.
Наивысшие скорости
До недавнего времени считалось, что предельной скоростью распространения любых физических взаимодействий является скорость света. Выше скорости перемещения, равной 299 792 458 м/с, с какой распространяется свет в вакууме, по мнению специалистов, в природе не должно быть. Это вытекает из теории относительности Эйнштейна. Правда, в последнее время все чаще стали заявлять многие престижные научные центры о существовании в мировом пространстве сверхсветовых движений. Впервые сверхсветовые данные удалось получить американским астрофизикам Р. Уолкеру и Дж. М. Бенсону в 1987 году. При наблюдении за радиоисточником ЗС 120, расположенным на значительном расстоянии от ядра Галактики, эти исследователи зафиксировали скорости перемещения отдельных элементов радиоструктуры, превышающие скорость света. Тщательный анализ комбинированной радиокарты источника ЗС 120 дал значение линейной скорости 3,7±1,2 от скорости света. Большими значениями скоростей движения ученые еще не оперировали.
Самая сильная гравитационная линза во Вселенной
Явление гравитационной линзы предсказывал еще Эйнштейн. Оно создает иллюзию двойного изображения астрономического объекта излучения посредством находящегося на пути источника мощного гравитационного поля, искривляющего лучи света. Впервые гипотеза Эйнштейна получила реальное подтверждение в 1979 году. С тех пор открыт целый десяток гравитационных линз. Самая сильная из них была обнаружена в марте 1986 года американскими астрофизиками из обсерватории КиттПйк во главе с Э. Тернером. При наблюдении одного квазара, удаленного от Земли на расстояние 5 млрд световых лет, было зафиксировано его раздвоение, разнесенное на 157 угловых секунд. Это - фантастически много. Достаточно сказать, что другие гравитационные линзы приводят к раздвоению изображения протяженностью не более семи угловых секунд. Видимо, причиной такой колоссаль
Многие астрономы говорили о том, что огромная планета Фомальгаут В канула в лету, но она, судя по всему, снова жива.В 2008-м году астрономы с помощью космического телескопа НАСА Хаббла объявили об открытии огромной планеты, которая вращается вокруг очень яркой звезды Фомальгаут, находящейся на расстоянии всего 25 световых лет от Земли. Другие исследователи позже поставили под сомнение это открытие, заявив, что учёные на самом деле обнаружили гигантское облако пыли.
Однако, согласно последним данным, полученным с Хаббла, планета обнаруживается снова и снова. Другие специалисты внимательно изучают систему, окружающую звезду, поэтому планета-зомби может быть похоронена ещё не один раз, прежде, чем по этому вопросу вынесут окончательный вердикт.
2. Звёзды-зомби
Некоторые звёзды в буквальном смысле возвращаются к жизни жестоким и драматическим способом. Астрономы классифицируют эти звёзды-зомби как сверхновые типа Ia, которые порождают огромные и мощные взрывы, посылающие «внутренности» звезд во Вселенную.
Сверхновые типа Ia взрываются от двойных систем, которые состоят, по крайней мере, из одного белого карлика - крохотной сверхплотной звезды, переставшей проходить через синтез ядерной реакции. Белые карлики «мертвы», но в таком виде они не могут оставаться в двоичной системе.
Они могут вернуться к жизни, хоть и ненадолго, в гигантском взрыве вместе со сверхновой, высасывая жизнь из своей звезды-компаньона либо путем слияния с ней.
3. Звёзды-вампиры
Так же, как и вампиры из художественной литературы, некоторые звёзды умудряются оставаться молодыми, высасывая жизненные силы из несчастных жертв. Эти звезды-вампиры известны как «голубые отставшие», а «выглядят» они намного моложе своих соседей, вместе с которыми они были сформированы.
При их взрыве температура намного выше, а цвет «гораздо голубее». Учёные полагают, что дело обстоит именно так, потому что они высасывают огромное количество водорода из соседних звезд.
4. Гигантские чёрные дыры
Чёрные дыры могут показаться объектами научной фантастики - они чрезвычайно плотные, а гравитация в них настолько сильна, что даже свет не в состоянии вырваться из них, если приближается на достаточно близкое расстояние.
Но это очень реальные объекты, которые довольно часто встречаются по всей Вселенной. На самом деле, астрономы полагают, что сверхмассивные чёрные дыры находятся в центре большинства (если не всех) галактик, включая и наш Млечный Путь. Сверхмассивные черные дыры умопомрачительны по своим размерам.
5. Астероиды-убийцы
Приведенные в предыдущем пункте явления могут быть жуткими или принимать абстрактную форму, но они не представляют угрозу для человечества. Чего нельзя сказать о больших астероидах, которые пролетают на близком к Земле расстоянии.
И даже астероид размером всего лишь в 40 м может нанести серьёзный вред, если он попадёт в населенный пункт. Вероятно, влияние астероида является одним из факторов, которые изменили на жизнь на Земле. Предполагается, что 65 миллионов лет назад именно астероид уничтожил динозавров. К счастью, есть способы перенаправить опасные космические камни подальше от Земли, если, конечно, вовремя обнаружить опасность.
6. Активное солнце
Солнце даёт нам жизнь, но наша звезда не всегда такая хорошая. Время от времени на ней происходят нешуточные бури, которые могут оказать потенциально разрушительное действие на радиосвязь, спутниковую навигацию и работу электросетей.
В последнее время подобные солнечные вспышки особенно часто наблюдаются, потому как солнце вошло в свою особенно активную фазу 11-летнего цикла. Исследователи ожидают, что солнечная активность достигнет своего пика в мае 2013-го года.
Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
- Участник: Терехова Екатерина Александровна
- Руководитель: Андреева Юлия Вячеславовна
Введение
У многих стран есть долгосрочные программы по освоению космоса. В них центральное место занимает создание орбитальных станций, так как именно с них начинается цепочка наиболее крупных этапов овладения человечеством космического пространства. Уже осуществлен полет на Луну, успешно проходят многомесячные полеты на борту межпланетных станций, автоматические аппараты побывали на Марсе и Венере, с пролетных траекторий исследовали Меркурий, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. За последующие 20-30 лет возможности космонавтики еще более возрастут.
Многие из нас в детстве мечтали стать космонавтами, но потом задумались о более земных профессиях. Неужели отправиться в космос - это несбыточное желание? Ведь уже появились космические туристы, возможно, когда-нибудь в космос сможет полететь любой, и детской мечте суждено будет сбыться?
Но если мы полетим в космический полет, то столкнемся с тем, что длительное время придется находиться в состоянии невесомости. Известно, что для человека, привыкшего к земной тяжести, пребывание в этом состоянии становится тяжелым испытанием, и не только физическим, ведь многое в невесомости происходит совсем не так, как на Земле. В космосе проводятся уникальные астрономические и астрофизические наблюдения. Находящиеся на орбите спутники, космические автоматические станции, аппараты требуют специального обслуживания или ремонта, а некоторые отработавшие свой срок спутники необходимо ликвидировать или возвращать с орбиты на Землю для переделки.
Пишет ли в невесомости перьевая ручка? Можно ли в кабине космического корабля измерить вес с помощью пружинных или рычажных весов? Вытекает ли там вода из чайника, если его наклонить? Горит ли в невесомости свеча?
Ответы на подобные вопросы содержатся во многих разделах, изучаемых в школьном курсе физики. Выбирая тему проекта, я решила свести воедино материал по данной теме, который содержится в разных учебниках, и дать сравнительную характеристику протекания физических явлений на Земле и в космосе.
Цель работы : сопоставить протекание физических явлений на Земле и в космосе.
Задачи:
- Составить список физических явлений, ход течения которых может отличаться.
- Изучить источники (книги, интернет)
- Составить таблицу явлений
Актуальность работы: некоторые физические явления протекают по разному на Земле и в космосе, а некоторые физические явления лучше проявляются в космосе, где нет гравитации. Знание особенностей процессов может быть полезно для уроков физики.
Новизна: подобные исследования не проводились, но в 90-х на станции «Мир» был снят учебные фильм о механических явлениях
Объект : физические явления.
Предмет: сравнение физических явлений на Земле и в космосе.
1. Основные термины
Механические явления - это явления, происходящие с физическими телами при их движении относительно друг друга (обращение Земли вокруг Солнца, движение автомобилей, качание маятника).
Тепловые явления - это явления, связанные с нагреванием и охлаждением физических тел (кипение чайника, образование тумана, превращение воды в лед).
Электрические явления - это явления, возникающие при появлении, существовании, движении и взаимодействии электрических зарядов (электрический ток, молния).
Показать, как происходят явления на Земле - легко, но как можно продемонстрировать те же явления в невесомости? Для этого я решила использовать фрагменты из серии фильмов «Уроки из космоса». Это очень интересные фильмы, отснятые в свое время еще на орбитальной станции «Мир». Настоящие уроки из космоса ведет летчик-космонавт, герой России Александр Серебров.
Но, к сожалению, мало кто знает про эти фильмы, поэтому еще одной из задач создания проекта была популяризация «Уроков из космоса», созданных при участии ВАКО «Союз», РКК «Энергия», РНПО «Росучприбор».
В невесомости многие явления происходят не так как на Земле. Причин этому – три. Первая: не проявляется действие силы тяжести. Можно говорить о том, что она компенсируется действием силы инерции. Второе: в невесомости не действует Архимедова сила, хотя и там закон Архимеда выполняется. И третье: очень важную роль в невесомости начинают играть силы поверхностного натяжения.
Но и в невесомости работают единые физические законы природы, которые верны как для Земли, так и для всей Вселенной.
Состояние полного отсутствия веса называется невесомостью. Невесомость, или отсутствие веса у предмета наблюдается в том случае, когда в силу каких-либо причин исчезает сила притяжения между этим предметом и опорой, или когда исчезает сама опора. простейший пример возникновения невесомости - свободное падение внутри замкнутого пространства, то есть в отсутствии воздействия силы сопротивления воздуха. Скажем падающий самолет сам по себе притягивается землей, но вот в его салоне возникает состояние невесомости, все тела тоже падают с ускорение в одну g, но это не ощущается - ведь сопротивления воздуха нет. Невесомость наблюдается в космосе, когда тело движется по орбите вокруг какого-нибудь массивного тела, планеты. Такое круговое движение можно рассматривать как постоянное падение на планету, которое не происходит благодаря круговому вращению по орбите, а сопротивление атмосферы также отсутствует. Мало того, сама Земля постоянно вращаясь по орбите падает и никак не может упасть на солнце и если бы мы не ощущали притяжение от самой планеты, мы оказались бы в невесомости относительно притяжения солнца.
Часть явлений в космосе протекает точно так же как и на Земле. Для современных технологий невесомость и вакуум не являются помехой... и даже наоборот - это предпочтительно. На Земле нельзя достичь таких высоких степеней вакуума, как в межзвездном пространстве. Вакуум нужен для защиты обрабатываемых металлов от окисления, а металлы не расплавляются, вакуум не вызывает помех движению тел.
2. Сравнение явлений и процессов
|
Земля |
Космос |
|
1.Измерение масс |
|
|
Использовать нельзя |
|
|
Использовать нельзя |
|
|
|
Использовать нельзя |
|
2.Можно ли натянуть верёвку горизонтально? |
|
|
Верёвка всегда провисает из-за силы тяжести.
|
Верёвка всегда свободна
|
|
3. Закон Паскаля. Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. |
|
|
На Земле все капли немного сплющены из-за гравитационной силы.
|
Выполняется хорошо на коротких промежутках времени, либо в подвижном состоянии.
|
|
4.Воздушный шарик |
|
|
летит вверх |
Не полетит |
|
5. Звуковые явления |
|
|
|
В открытом космосе звуки музыки не будут слышны т.к. для распространения звука нужна среда (твёрдая, жидкая, газообразная). |
|
|
Пламя свечи будет круглым т.к. нет конвекционных потоков
|
|
7. Использование часов |
|
|
|
Да, работают, если известны скорость и направление космической станции. На других планетах тоже работают |
|
|
Использовать нельзя |
|
В. Механические часы маятниковые |
Использовать нельзя. Можно использовать часы с заводом, с батарейкой |
|
Г. Электронные часы |
Можно использовать |
|
8. Можно ли набить шишку |
|
|
|
Можно |
|
9. Термометр работает |
работает |
|
Тело съезжает по горке из-за силы тяжести
|
Предмет останется на месте. Если толкнуть, то можно будет прокатиться до бесконечности, даже если горка закончилась |
|
10. Можно ли вскипятить чайник? |
|
|
Т.к. нет конвекционных потоков, то нагреется только дно чайника и вода около него. Вывод: необходимо использовать микроволновку |
|
|
12. Распростронение дыма |
|
|
|
Дым не может распространяться, т.к. нет конвекционных потоков, распределение не будет происходить из-за диффузии |
|
Манометр работает
|
Работает
|
|
Растяжение пружины. |
Нет, не растягивается |
|
Ручка шариковая пишет |
Ручка не пишет. Пишет карандаш
|
Вывод
Я сопоставила протекания физических механических явлений на Земле и в космосе. Данная работа может использоваться для составления викторин и конкурсов, для уроков физики при изучении некоторых явлений.
В ходе работы над проектом я убедилась, что в невесомости многие явления происходят не так как на Земле. Причин этому – три. Первая: не проявляется действие силы тяжести. Можно говорить о том, что она компенсируется действием силы инерции. Второе: в невесомости не действует Архимедова сила, хотя и там закон Архимеда выполняется. И третье: очень важную роль в невесомости начинают играть силы поверхностного натяжения.
Но и в невесомости работают единые физические законы природы, которые верны как для Земли, так и для всей Вселенной. Это стало главным выводом нашей работы и таблицы, которая у меня в итоге получилась.
Даже несмотря на то, что космос мы изучаем уже довольно долго, периодически случаются явления, которые не укладываются в . Либо же укладываются, но необычны сами по себе..
Звуки внутри колец Сатурна
Учёные создали довольно интересный алгоритм, переводящий радио- и пламенные волны в звуковой формат, удобный для восприятия. И устройством с подобным алгоритмом снабдили космический аппарат «Кассини». Пока он мирно летел в открытом космосе - всё было нормально. Стандартный шум, редкие предсказуемые всплески. Но когда «Кассини» долетел до пространства между кольцами, все звуки пропали. Вообще. То есть за счёт каких-то физических явлений, пространство полностью экранировалось от некоторых видов волн.
Ледяная планета
Нет, не в нашей солнечной системе. Но учёные уже давно нашли методы, позволяющие не только выявлять экзопланеты, но и судить о их химическом составе. И где-то в космосе абсолютно точно летает шарик льда, размером практически с Землю. А это значит, что вода - не такая уж и редкость. А где вода - там и жизнь. Более того - не известно, есть ли там геотермальная активность, как на одном из спутников Юпитера - первом кандидате на наличие внеземной жизни.
Кольца Сатурна
Всё же, пожалуй, один из наиболее интересных феноменов в нашей солнечной системе. Самое интересное, что уже упомянутый «Кассини» ухитрился проскочить между этими кольцами, ничего себе даже не повредив. Правда, на связь выходить в это время было нельзя, так что приходилось надеяться только на программы. Но потом связь восстановилась и мы получили уникальные снимки.
«Стив»
Это необычное явление природы обнаружили энтузиасты исследования космоса. По сути это что-то типа сверхгорячего (3000 градусов Цельсия) воздушного потока в верхних слоях атмосферы. Двигается он со скоростью 10 км в секунду и совершенно непонятно, за счёт чего это вообще происходит. Но учёные уже принялись потихоньку это явление изучать.
Пригодная для жизни планета
Система LHS 1140 на расстоянии всего 40 световых лет - первый кандидат на наличие внеземной жизни. Совпадает всё - и расположение планеты, и размеры солнца (процентов на 15 всего больше),и общие условия. Так что чисто теоретически, там могли проходить те же самые процессы, что и у нас.
Опасные астероиды
Здоровенный булыжник диаметром в 650 метров пролетел крайне близко от Земли. По астрономическим меркам, конечно же. Фактически же он находился от нас на расстоянии в 4 раза превышающем расстояние от Земли до Луны. Но это уже считается опасным. Ещё бы чуть-чуть... И даже не хочется думать, к чему бы это всё могло привести.
Космический «пельмень»
Все знают, что у планетоидов форма примерно шарообразная. Сильно примерно, но всё же. Но у естественного спутника Сатурна под названием Пан форма, мягко говоря, странноватая. Такой себе «космический пельмень». Снимки были сделаны с помощью «Вояджер -2» в 1981 году, но особенность этого планетоида заметили лишь недавно.
Фотографии пригодной для жизни звёздной системы
Trappist-1 - ещё один кандидат для поиска жизни. Всего 39 световых лет. Несколько планет вращаются в «зоне жизни», хотя и звезда куда менее мощная, нежели Солнце. Так что на эту систему необходимо обратить внимание.
Дата столкновения Земли и Марса
Скажем так, за громким заголовком не стоит практически ничего. Речь идёт о ничтожном шансе через миллиарды лет. Просто потому, что чисто теоретически из-за изменения орбиты Земли и ослабления притяжения Солнца (миллиард лет - это вам не шутки). Да и Марс с Землёй уже взаимодействовали в прошлом - более 85 миллионов лет назад, орбита Земли менялась с круговой на эллиптическую с периодичностью раз в 1,2 млн лет. Теперь уже реже - только раз в 2,4 млн. Дальше, наверняка, ещё реже будет.
Газовый вихрь в кластере Персея
Скажем так, примерно в таких условиях и формируются галактики. Огромное скопление звёздного газа, разогретого до 10 млн. Градусов, которое занимает пространство более миллиона световых лет. Честно, завораживающее зрелище.
Команда сайт и журналист Артём Костин с интересом следят за новыми новостями из мира науки. Ведь каждое новое открытие на шаг приближает нас к пониманию . И, хочется надеяться, к использованию этих законов.
