8 реальных угроз из космоса
По словам ученых, основные опасности, ожидающие земл, придут из космоса. Чем
больше ученые изучают нашу вселенную, тем большее количество разнообразных
катастроф пророчат. Впрочем ,что и говорить, некоторые из них уже происходят, причем
с незавидной частотой. Всегда ли в этих происшествиях виновата только мать природа, или же человек тоже
прикладывает свою руку.
Солнце
Солнце превратится в красного гиганта, увеличившись в сотни раз, и уничтожит на
нашей планете все живое. Впрочем, ныне живущим землянам волноваться об этом
смысла нет, катастрофа произойдет приблизительно через 5 миллиардов лет. И
все же, как именно будет выглядеть сценарии апокалипсиса далекого будущего?
Что будет, когда солнце исчерпает запасы водорода? До этого момента ученые могли
лишь приблизительно ответить на этот вопрос.
Узнать судьбу земли помогли наблюдение за звездой l2, расположенной в созвездии
Кормы на удаление 200 световых лет от нас.По астрономическим меркам, это не так уж
и далеко. l2 является красным гигантом, сейчас звезде 10 миллиардов лет ,а в далеком прошлом ,5 миллиардов лет назад, она была
похожа на наше родное светило. Но внимание ученых привлекла не столько
сама звезда, сколько планета, которая вокруг нее вращается .Она удалена от
светила на расстояние, которое можно сравнить с дистанций от земли до марса.
Наблюдение за этой планетой поможет выяснить, что будет с землей, когда наше
солнце станет красным гигантом. Собственно говоря, уже тот факт, что рядом
с разбухшей звездой, может долгое время находиться планета, важен для науки. Уже
сам по себе автор открытия полагает, что планета может существовать миллиарды лет
после того, как расположенная относительно недалеко звезда превратится в красного
гиганта. Жизнь на такой планете, конечно, будет невозможна.Что касается земли, то пока еще не совсем ясно, что именно ее ожидает. Полное
уничтожение или превращение в некий аналог открытой планеты. Отметим также что
открытая рядом с l2 планета, очень отличается от земли. Данная экзопланета
представляет собой газовый гигант, имеющий массу в 12 раз превышающей массу самой большой планеты
нашей системы Юпитера.
Земля может сойти с орбиты.
По мере того, как мы будем отдаляться от солнца, будет меньше ультрафиолета для фотосинтеза. Да и средние температуры по
планете будут уменьшаться год за годом. Первыми будут страдать растения, что приведет к серьезным потрясениям в
пищевых цепочках и в экосистемах. И ледниковый период наступит достаточно шустро. Единственный
оазис, с более-менее условиями, будет вблизи геотермальных источников — гейзеров, но
ненадолго.Кстати времен года уже не будет. На поверхности
нашей планеты начнутся не совсем обычные дожди, это будут дожди из кислорода, если
повезет может и снег из кислорода пойти. Смогут ли люди к такому приспособиться
на поверхности? Однозначно сказать нельзя.Поверхность
океана замерзнет на солидную глубину, ледяная шапка ,из-за расширения
льда, покроет всю поверхность планеты.Но
температура ядра планетой мантии не изменится, так что под ледяной шапкой, на
глубине нескольких километров, температура сохранится вполне терпимой.
Если прокопать такую шахта обеспечить постоянной пищей и кислородом, там даже
можно будет жить. Самое забавное, в морских глубинах, там куда и сейчас не
проникает луч света, там на глубине в несколько километров под поверхностью
океана, существует целые экосистема. Которая абсолютно никак не зависят от
солнца, от фотосинтеза от солнечного тепла. Там свой круговорот веществ —
хемосинтез, вместо фотосинтеза, а нужная температура поддерживается за счет тепла
нашей планеты .
Астероиды
Как свидетельствует история, метеориты в судьбе нашей планеты играют не последнюю роль.
Вспоминаеются сразу же последствия падения тунгусского метеорита. Ну и ,конечно же, плачевные последствия встречи динозавров с небесным гостем миллионы лет
назад.В космическом агентстве НАТО финансируется программа по поиску
астероидов, которые могут упасть на землю. По состоянию на 2009 год, было
зарегистрировано 6200 космических объектов, которые могут пройти в относительной близости с землей. Среди них
90 процентов метеориты, остальные — кометы. Но ни один из них никакой опасности для
нас не несет, ввиду незначительных размеров или траектории, сильно
отдаленной от земли. Глобальной катастрофой нам грозят
космические объекты, диаметр которых превышает 250 метров. Среди обнаруженных
метеоритов, к данной категории относятся 325-метровый апофис и 270 метровый
2007tu24. Более мелкие принесут немалый ущерб только близлежайших
окрестностям.В 2008 году, за двадцать часов до падения, был обнаружен пятиметровый
астероид.При соприкосновении с атмосферой он взорвался над территорией
Судана, поэтому серьезных разрушений не было. В 2009 году был зафиксирован
астероид 2009gd45, который, всего через три дня, на максимально близкое
расстояние приблизился к поверхности земли, 70 тысяч километров. Это в 5 раз
меньше расстояние до луны.Размер его составили 35 метров, это соизмеримо с
размерами тунгусского метеорита. Так что если б он не пролетел мимо, последствия
были бы мягко говоря очень заметными. В 2013 году, в Челябинске в России, упал
метеорит, диаметр его тела составил около 15 метров. Приближение стероида не
было предсказано и его обнаружили только тогда, когда он вошёл в атмосферу. На
счастья, челябинский метеорит начала разрушаться еще в атмосфере и до земли
долетели лишь небольшие обломки.
Блуждающие черные дыры
Мы знаем о черных дырах совсем немного ,но известно что они настолько плотные, что даже свет не может
пройти сквозь них. Ученые полагают, что существует около 10 миллионов черных в одной лишь галактике млечный путь. Как и звезды, они медленно вращаются и могут
мигрировать по всему космосу, а следовательно, одна из таких черных дыр может попасть на орбиту нашей планеты и
затянуть ее в небытие вместе с нами.
Гамма-вспышки
В созвездии стрельца содержится потенциальная угроза, которая
может отправить все живое на земле обратно в мезозойскую эру. Внутри
огненной спирали ,имеющей название wr104, содержатся две умирающие звезды,
оборачивающихся вокруг друг друга. Судьба обеих звезд уже предопределена —
они обе должны превратиться в сверхновые. Дело в том, что одна из звезд находится,
что называется, уже на самом последнем издыхании, фактически перед самим взрывом
сверхновой. Эта звезда относится к классу звезд вольфа-райе и представляет собой
космическую часовую бомбу. Конкретно данная звезда, вольфа-райе, станет
сверхновой ближайшие несколько сотен тысяч лет и из-за своего расположения
мощнейшие гамма-лучи, которые звезда буквально выстрелит в последний миг
своей жизни, могут направиться по направлению к земле. Вспышки гамма-лучей
или гамма-всплески в настоящий момент рассматривается учеными как самые мощные
и масштабные космические выбросы взрывного характера во вселенной.
Гамма-всплеск продолжительностью в одну минуту может содержать себе столько
энергии, сколько солнце способно вырабатывать за свой целый
жизненный цикл в 10 миллиардов лет. Так как эти лучи двигаются со скоростью
света, возможно мы даже не успеем ,а точнее не сможем, их увидеть. Хотя
спиральная звезда wr104 находится примерно 8 тысяч световых лет от нас ,она
способна привести к катастрофическим последствиям жизни на земле.
Если эти гамма-лучи в нас попадут, то речь пойдет уже о масштабном вымирание.
Нас будут ожидать сельскохозяйственной катастрофы, кислотные дожди, а в качестве
бонуса, голод для выживших, если такие вообще будут. Более прохладный
климат и ослабленный озоновый слой позволят большому объему губительных
ультрафиолетовых лучей проникнуть в нашу атмосферу. Все те, кто живет на той
стороне земли, которая будет находиться лицом к вспышке, испытают радиационные воздействия, по объему аналогичной ядерному взрыву.
Выжившие же, очень скоро погибнут от лучевой болезни.
Столкновение с другой планетой
Планета-странник может не просто приблизиться к земле и сместить ее с
орбиты, но и столкнуться с ней. Около четырех с половиной миллиардов лет назад,
одна маленькая планета врезалась в планету побольше, в результате чего, и сформировались земля
и луна. Новое столкновение привело бы к тому, что земля расплавилась. Новая
сформировавшаяся планета со временем бы остыла, но осталась бы она пригодной для жизни не известно.
Инопланетяне
Стивен Хокинг провел виртуальную экскурсию по планете Глизе832c находящейся на расстояниии примерно 16 световых лет от солнца. И хотя масса этой
планеты превышает массу земли в 5,4 раза, она схожа с нашим миром по целому ряду
важных характеристик. Глизе832c присвоили индекс подобие земли 0.81, это один из
высочайших показателей, среди всех экзопланет известных науке. При всей схожести
глизе и земли, Хокинг не считая, что на экзопланете есть разумная жизнь. Ученый
полагает, что инопланетяне, при условии их существования, давно бы дали о себе знать.
Однако физик-теоретик весьма высоко оценивать шансы на существование
инопланетных цивилизаций на других планетах, похожих на Глизе. Хокинг также
предупреждает, что получив человечеством сигнал с одной из таких планет, ему
следует затаиться. Встреча с высокоразвитой инопланетной расой, по мнению исследователя, не сулит
людям ничего хорошего. Так как в этом случае, человечество может повторить
судьбу коренных американцев, завоеванных европейскими колонизаторами.
Кометы
По непонятным причинам, кометы кажутся смертельной опасностью.
А зря, потому что кометы ,на самом деле, довольно маленькие и для земли не
представляют большой опасности. Кометы видно лучше чем астероиды благодаря их
красивому хвосту, состоящему из газа и пыли. Относительно недавно, в 1910 году, с
землей столкнулся хвост кометы к Галлея, и как мы сейчас можем заметить, никакой
катастрофы не произошло. Юпитеру в 1994 году повезло меньше, он
столкнулся с обломком кометы Шуме́йкеров — Ле́ви 9 , температура самой планеты резко
возросла и на ней образовалась газовое облако. Страшно подумать, что было бы если
бы на месте юпитера оказалась наша земля.Жители земли на своем примере смогли
ощутить силу столкновения с кометой. Считается, что в 1908 году на территории
сибири, упало тело кометного происхождения. Мощность удара была
настолько велика ,что в радиусе двух тысяч километров были обнаружены
поваленные деревья. После этого на протяжении нескольких
дней из космоса можно было увидеть красиво светящееся небо и светящиеся
облака. Нельзя сказать что падение было в одной точке, поэтому учёные называют лишь
эпицентр взрыва. Считается что сам взрыв произошел на высоте в несколько
километров от земли.
Источник
Угроза из космоса. Какому излучению подвергаются космонавты и наша планета?
Космическое излучение является ключевым фактором безопасности космонавтов, отправляющихся на Луну. Исследователи и инженеры изучают различные методы и технологии для снижения различных типов излучения во время космических путешествий. Рассказываем, каким опасностям подвергаются астронавты в космосе и как НАСА пытается их защищать для будущих исследований.
За последнее время тема освоения и колонизации Марса вышла из ряда научной фантастики. США, Европа, Россия и впервые Китай и ОАЭ запускают все новые миссии и космические программы не только по освоению космоса, но и особое внимание уделяя Марсу. Кроме того, НАСА планирует «вернуть астронавтов на Луну» в программе Artemis. Все это — не только захватывающе и завораживающе, но и пугающе. На Земле мы в относительной безопасности, с нашей атмосферой и достаточным расстоянием от Солнца. Но что происходит с людьми, когда они покидают безопасную зону?
Им угрожает радиация.
Радиация из космоса
В первую очередь для людей опасны частицы энергии, которые вылетают из Солнца в результате гигантских солнечных извержений.
В дополнение к вспышкам, огромные облака — выбросы корональной массы — содержащие миллиард тонн солнечного материала, иногда взрываются на поверхности Солнца. Все чаще ученые считают, что выбросы корональной массы играют доминирующую роль в управлении самым мощным излучением Солнца: солнечными энергетическими частицами или SEP (Solar energetic particles).
SEP — это частицы (по большей части протоны, а также электроны и ионы), летящие с такой высокой скоростью, что некоторые из них достигают Земли, находящейся на расстоянии 150 млн км, менее чем за час.
Излучение — это энергия, заключенная в электромагнитные волны или переносимая частицами. Энергия передается, когда волна или частица сталкиваются с чем-то еще, например, с космонавтом или компонентом космического корабля. SEP опасны, потому что они могут проходить через кожу, выделяя энергию и разрушая клетки или ДНК на своем пути. Такие повреждения могут увеличить риск рака в более позднем возрасте или, в крайних случаях, вызвать острую лучевую болезнь в краткосрочной перспективе.
Почему на Земле люди в безопасности?
На Земле люди застрахованы от этого вреда. Но почему?
Защитный «магнитный пузырь» Земли — магнитосфера — отклоняет большинство солнечных частиц. Атмосфера также подавляет любые частицы, которые проникают сквозь нее. Международная космическая станция движется по низкой околоземной орбите, находясь под защитой Земли, а корпус станции также помогает защитить членов экипажа от радиации.
Земля находится в центре огромного голубого пузыря в форме кометы.
Магнитный пузырь Земли, называемый магнитосферой, показан синим цветом. Магнитосфера обеспечивает естественную защиту от космического излучения, отклоняя большинство заряженных солнечных частиц от Земли.
Предоставлено: Космический центр Андёя/Тронд Абрахамсен
Но за пределами магнитной досягаемости Земли человеческие исследователи могут столкнуться с резкой радиацией космоса.
Стратегия защиты космонавтов
Основная стратегия аналитической группы при работе в космосе — использовать любую доступную массу на корабле. Они перераспределяют ее таким образом, чтобы заполнить области, которые защищены недостаточно, и направляют членов экипажа к хорошо защищенным областям.
Чем больше масса между экипажем и излучением, тем больше вероятность того, что опасные частицы передадут свою энергию, прежде чем достигнут экипажа. На Луне астронавты могут насыпать лунный грунт или реголит над своими убежищами, используя в своих интересах естественные защитные материалы окружающей среды. Но что касается конструкции космического корабля, то полагаться на его габариты для защиты вскоре становится дорого, поскольку для запуска большей массы требуется больше топлива.
Команда Джонсона работает над разработкой методов экранирования без добавления дополнительных материалов. У астронавтов не будет возможности летать на «специальной радиационной защите». Законы распределения полезного груза на корабле таковы, что каждый предмет, с которым летит команда астронавтов, должна быть многоцелевым.
Для космического корабля Orion они разработали план для астронавтов по строительству временного убежища из имеющихся материалов под рукой, в том числе единиц хранения, уже находящихся на борту, или запасов еды и воды. Если на Солнце разразится еще один шторм, такой же сильный, как в эпоху миссий Аполлона, экипаж «Ориона» будет в целости и сохранности.
Другие команды в НАСА решают проблему радиации с помощью творческих решений, разрабатывая такие технологии, как носимые жилеты и устройства, увеличивающие массу, а также электрически заряженные поверхности, которые отклоняют радиацию.
Кроме того, Опытный дизайнер космических скафандров Эми Росс в Космическом центре имени Джонсона в НАСА в Хьюстоне разрабатывает новые костюмы для Луны и Марса. Именно образцы ее прототипов скафандра отправились на Марс в миссии «Настойчивость» для проверки и анализа.
Как защититься от Солнца? Основные проблемы
Чтобы защитить астронавтов от бурь с частицами солнечной энергии, необходимо знать, когда такая буря произойдет. Но потоки частиц непостоянны и их трудно предсказать. Природа турбулентных извержений Солнца еще полностью не изучена.
В идеале вы могли бы посмотреть на активную область на Солнце, увидеть, как она развивается, и попытаться предсказать, когда произойдет извержение. Проблема в том, что даже если бы вы могли спрогнозировать вспышки и выбросы корональной массы, только небольшая часть на самом деле порождает частицы, опасные для астронавтов.
Ричардсон
И если SPE действительно появятся, трудно предсказать, куда они пойдут. Силовые линии магнитного поля — это магистраль для заряженных частиц, но когда Солнце вращается, дороги превращаются в спирали. Некоторые частицы выбиваются из-за перегибов силовых линий. В результате они могут распространяться по всей Солнечной системе в виде огромного туманного облака.
Модели, позволяющие предсказать, когда появятся SEP, находятся на ранних стадиях разработки. Одна из них использует прибытие более легких и быстрых электронов для прогнозирования потока более тяжелых протонов, которые последуют за ним, которые более опасны.
Ученые полагаются на гелиофизические миссии НАСА для развития моделей прогнозирования космической погоды. Это помогает расположить космические корабли в разных точках обзора между Солнцем и Землей. Запущенный в 2018 году солнечный зонд НАСА Parker Solar Probe летит ближе к Солнцу, чем любой другой космический корабль до него. Космический аппарат будет отслеживать SEP вблизи их источника. Это и станет ключом к разгадке того, как солнечные извержения ускоряют частицы.
Время тоже имеет значение. Солнце проходит через 11-летние циклы высокой и низкой активности. Во время солнечного максимума Солнце покрыто областями с высоким магнитным напряжением, которые готовы к извержению. Во время солнечного минимума, когда солнечных пятен мало или совсем нет, извержения редки.
В то время как ученые продолжают совершенствовать свои модели, гелиофизические космические аппараты НАСА уже сейчас обеспечивают наблюдения, чтобы дать астронавтам всю полноту картины, понимание и прогнозирование опасностей. И, главное, разрешение на выполнение миссий. Если на Солнце нет активных пятен, ученые могут с уверенностью сказать, что солнечного шквала не будет.
Еще одна опасность. Излучение из соседних галактик
Второй вид космического излучения распространяется даже дальше, чем частицы солнечной энергии. Галактические космические лучи — частицы давно ушедших взорвавшихся звезд в другом месте Млечного пути — постоянно бомбардируют Солнечную систему со скоростью, близкой к световой. Если солнечные энергетические частицы — это внезапный ливень, то галактические космические лучи больше похожи на устойчивую морось. Но моросящий дождь тоже может доставлять неудобства.
Солнечная система находится в центре двух больших пурпурных пузырей, представляющих гелиосферу. Золотые полосы отражаются повсюду.
Это изображение показывает Солнечную систему и магнитный пузырь Солнца, гелиосферу который простирается далеко за его пределы. Яркие полосы представляют собой космические лучи. Во время солнечного максимума, когда гелиосфера усиливается, она блокирует больше космических лучей.
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/Лаборатория концептуальных изображений
Космические лучи имеют тенденцию быть более мощными, чем даже самые энергичные солнечные частицы. Тот же космический корабль, который защитит команду от частиц солнечной энергии, не сможет удерживать космические лучи на расстоянии, поэтому космические лучи представляют серьезную проблему, особенно для длительных миссий, таких как путешествие на Марс, которое займет от шести до 10 месяцев.
Хотя SEP сложно предсказать, галактические космические лучи приходят с постоянной скоростью. За одну секунду около 90 космических лучей попадают в космическую точку размером с мяч для гольфа. Между тем, во время ливня SEP могло быть еще 1 000 частиц, проникающих через это пространство размером с мяч для гольфа. Эта скорость помогает определить пределы излучения и продолжительность миссии. В этом состоит ведущая стратегия НАСА по ограничению воздействия космических лучей. НАСА отслеживает индивидуальные дозы астронавтов, чтобы гарантировать, что они не подвергаются излишнему излучению.
Космические лучи состоят из тяжелых элементов, таких как гелий, кислород или железо. Массивные частицы разбивают атомы, когда они сталкиваются с чем-то, будь то космонавт или толстые металлические стенки космического корабля. Удар вызывает поток дополнительных частиц — вторичное излучение, что еще больше усугубляет опасность космических лучей.
Воздействие космических лучей также связано с солнечным циклом. В относительном штиле солнечного минимума космические лучи легко проникают в магнитное поле Солнца. Но во время солнечного максимума магнитный пузырь Солнца усиливается с увеличением солнечной активности, отталкивая некоторых незваных гостей из галактик. Как ни странно, вредное излучение помогает нейтрализовать другое опасное излучение.
Источник