Космос: что такое, границы, где начинается, описание, строение, фото и видео
Космос привлекал людей еще с древних времен. Глядя на звезды и безграничное пространство, человек мечтал изучить его. Однако оно настолько велико, что сделать это не так-то просто. Несмотря на то, что люди уже обладают технологиями, позволяющими отправиться в открытый космос, его освоение идет очень медленно.
Что такое космос
Под космосом подразумевается пустое пространство во Вселенной, находящееся за пределами планетарных атмосфер. В нем присутствуют частицы водорода, кислорода и пыли, правда их концентрация очень мала и составляет лишь несколько молекул на кубический метр.
Также в некоторых участках межзвездной среды могут встречаться электромагнитное излучение и космические лучи. Последние представляют собой движущиеся на большой скорости атомы ядер и элементарные частицы.
Границы
Космос обладает множеством границ, пролегающих на разных расстояниях относительно Земли:
- 35 км – на этой высоте вода уже не может существовать в жидком виде, поскольку из-за атмосферного давления в 611 Па она закипает даже при нулевой температуре;
- 100 км – здесь проходит официально признанная граница между атмосферой Земли и ближним космосом, за ее пределами, для перемещения, люди вынуждены прибегать не к аэронавтике, а космонавтике;
- 100 тыс. км – наружная граница экзосферы – самого верхнего атмосферного слоя;
- 260 тыс. км – расстояние от Земли, где притяжение планеты сильнее солнечного;
- 13 млрд км – начало межзвездного пространства и дальнего космоса;
- 20 трлн км – граница Облака Оорта, за пределами которой не действует притяжение Солнечной системы;
- 300 квдрлн км – расстояние до границы Млечного Пути;
- 30 квнтлн км – граница Местной группы галактик, куда входят Млечный Путь, Андромеда и Треугольник;
- 250 скстлн км – предел видимости вещества в космическом пространстве;
- 870 скстлн км – граница видимости излучения.
Чем космос отличается от Вселенной
Довольно трудно установить четкую разницу между этими понятиями, поскольку в определенном контексте под ними могут подразумеваться разные вещи.
В современном мире за космос принимают бескрайнее пространство, начинающееся сразу после атмосферы Земли. В нем находятся планеты, звезды, галактики и другие небесные объекты. Для большего удобства космос разделяют на ближний, который можно исследовать с помощью современных спутников и аппаратов, и дальний, добраться до которого пока невозможно.
Под Вселенной подразумевается не только пространство между объектами, но и сами небесные тела. В философии даже человек является ее частью. Также существует мнение, что космос существовал всегда, а Вселенная возникла в момент Большого Взрыва.
Межпланетное пространство
Под межпланетным подразумевается пространство, ограниченное орбитой наиболее отдаленной планеты от звезды. В нем могут присутствовать различные вещества: газ, частички пыли, водород и т.д. Также пространство пронизано электромагнитным излучением.
Температура в конкретной точке межпланетного пространства определяется путем помещения в нее абсолютно черного тела. Последнее впитывает в себя электромагнитное излучение и тепло, постепенно нагреваясь. Его температура и будет считаться за истинное значение.
Межпланетная среда
Данная среда представляет собой совокупность веществ и полей, находящихся в межпланетном пространстве. В Солнечной системе она состоит из:
- магнитного поля;
- космических лучей;
- нейтрального газа;
- пыли;
- электромагнитного излучения;
- солнечного ветра.
Последний компонент преобладает в межпланетной среде, поскольку звезда испускает в пространство большое количество ионизированных частиц.
Межгалактическое пространство
Под данным пространством подразумевается область космоса, находящаяся между галактиками. В ней практически отсутствуют какие-либо вещества, и по своему составу она схожа с вакуумом.
Между галактиками температура способна доходить до 10 млн градусов Цельсия. Такое высокое значение обусловлено большим количеством звездного ветра и излучения, исходящего от черных дыр.
Войдом называется космическое пространство, в котором отсутствуют галактики. Плотность объектов в таких областях на 90% меньше, чем в звездных системах. Размеры войда могут варьироваться от 10 000 до 100 000 парсек. Если габариты превышают этот диапазон, то его называют “супервойдом”. Границы таких областей определяются с помощью галактических нитей. Последние представляют собой прямые, состоящие из скопления звездных систем.
Межгалактическая звезда
Межгалактическими звездами называются светила, которые не входят в состав галактик. Первые объекты такого типа были открыты во второй половине 90-х. Считается, что они образуются за счет столкновения галактик или при сближении двойной звезды с черной дырой. В последнем случае одно из светил “выстреливается” в сторону и перемещается на большое расстояние.
Большое число звезд такого типа обнаружено в Скоплении Девы. Их количество находится в районе триллиона. Также найдено 675 светил в окрестностях Млечного Пути. Большинство из них являются красными гигантами, а состав указывает на то, что звезды образовались в центре галактики, после чего переместились на ее границу.
Процесс изучения
Изучать космос человечество начинало постепенно, и в будущем ему предстоит совершить еще массу увлекательных открытий. Процесс освоения внеземного пространства начался 4 октября 1957 года, когда состоялся запуск аппарата “Спутник-1” – первого устройства, отправленного за пределы атмосферы.
А 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин полетел в космос. Спустя пять лет люди успешно состыковали пилотируемые корабли, а через год повторили это с беспилотными. В 1969 году, 21 июля, Нил Армстронг первым высадился на Луну. Через два года в эксплуатацию была введена станция “Салют-1”, движущаяся по орбите Земли. В ноябре 1998 года был запущен первый модуль МКС.
С тех пор люди всячески стараются улучшать технологии, позволяющие осваивать космическое пространство.
Скорости, необходимые для выхода в ближний и дальний космос
Для того, чтобы объект мог выйти на орбиту планеты, он должен двигаться с определенными скоростями, которые называются космическими. Для Земли они равны следующим значениям:
- 7,9 км/с – 1-я космическая скорость, позволяет выйти на орбиту Земли;
- 11,1 км/с – 2-я космическая скорость, на которой объект попадает в межпланетное пространство;
- 16,67 км/с – 3-я космическая скорость, позволяет выйти в межзвездное пространство;
- 550 км/с – 4-я космическая скорость, необходимая для полета за пределы галактики Млечный путь.
Если объект движется с меньшей скоростью, то сила притяжения планеты, звезды или галактики не позволит ему достигнуть нужной границы.
Воздействие пребывания в открытом космосе на организм человека
Если человек окажется в открытом космосе без средств защиты, у него начнется декомпрессия – процесс расширения пузырьков газа в организме. Параллельно с этим он будет испытывать нехватку кислорода и получать солнечные ожоги. Также если в легких находится воздух, они могут деформироваться из-за разницы давления.
Поскольку вещества не могут находиться в космосе в жидком состоянии, влага на глазах и в ротовой полости сразу начинает испаряться. Также с большой долей вероятности человек потеряет сознание уже через 15-20 секунд.
Почему в космосе холодно
Температура в космоса равна -273 градусам Цельсия. Такое значение называют “абсолютным нулем”, поскольку при нем атомы веществ перестают двигаться. Но почему же в космосе так холодно, даже несмотря на то, что сквозь него проходят солнечные лучи?
Низкая температура связана с тем, что в межпланетном пространстве практически отсутствуют какие-либо вещества. Соответственно, солнечным лучам нечего нагревать.
Почему в космосе холодно, если там вакуум
Теплопроводность вакуума равна нулю, и он полностью пропускает излучение. Поскольку в нем отсутствуют какие-либо вещества и объекты, проходящие сквозь него солнечные лучи ничего не нагревают. Соответственно, температура не меняется и остается равной абсолютному нулю.
Почему космос черный?
Несмотря на то, что в космосе находится множество звезд, испускающих свет, он остается черным. В 1823 году астроном Вильгельм Ольберс предположил, что если пространство вокруг безгранично, а объекты в нем статичны, человек должен видеть свет звезд в любой точке пространства. Однако его глаза распознают лишь мелкие точки на черном фоне. Получается, космос имеет границы. А в 1920-х годах Эдвин Хаббл доказал, что галактики движутся и постепенно отдаляются друг от друга. На основе его выводов появилась теория Большого Взрыва.
Она и объясняет, почему космос черного цвета. Галактики и звезды отдаляются друг от друга с такой скоростью, что свет от них не успевает доходить до точки, с которой ведется наблюдение. И когда человек смотрит на черную область в пространстве, то в ней также находятся звезды, просто он не может их разглядеть. Ведь свет от них не успевает дойти до него.
На какой высоте официально начинается космос?
Космос начинается в 100 км над поверхностью Земли, где пролегает линия Кармана. Ее назвали в честь американского инженера Теодора фон Кармана. В XX веке он первым установил, что на этой высоте атмосфера становится настолько разреженной, что для продолжения движения вверх аппарат должен двигаться с первой космической скоростью.
Позже астрономы провели более точные расчеты и вычислили, что атмосферные ветра полностью отсутствуют на высоте в 118 км, и там же появляются космические частицы.
Важнейшие этапы освоения космоса 
Человечество со временем изобретает новые технологии, позволяющие дальше продвинуться в освоении космоса. В истории можно выделить важнейшие этапы данного процесса:
- 4 октября 1957 года состоялся пуск аппарата “Спутник-1”;
- 4 января 1959 года спутник “Луна-1” начала вращение вокруг Солнца, став его первым искусственным спутником;
- 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин первым отправился в космос;
- 15 сентября 1968 года аппарат Зонд-5 сумел вернуться на Землю после того, как совершил полет вокруг Луны;
- 15 декабря 1970 года аппарат “Венера-7” сел на Венеру;
- 2 декабря 1971 года “Марс-3” сел на Марс;
- с 1975 по 2011 года состоялись запуски первых искусственных спутников разных планет Солнечной системы;
- 20 ноября 1998 года состоялся запуск модуля “Заря”, ставшего первым блоком МКС.
Также разные страны планируют свои космические программы на годы вперед и продумывают дальнейшее освоение космоса.
Что означает слово “космос”?
Под космосом в современном мире понимают пространство между небесными телами, лежащее за пределами их атмосфер. В философии это слово означает “порядок” и “мироздание”. Также в этой области космос ставится в противоположность хаосу.
Интересное видео о космосе
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
25 потрясающих фотографий НАСА, сделанных в глубинах космоса
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
1. Галактика Подсолнух
Галактика Подсолнух — одна из самых красивых космических структур, известных человеку, во Вселенной. Ее размашистые спиральные рукава состоят из новых сине-белых гигантских звезд.
2. Туманность Киля
Хотя многие считают это изображение фотошопом, на самом деле это реальный снимок туманности Киля. Гигантские скопления газа и пыли раскинулись более чем на 300 световых лет. Находится эта область активного образования звезд на расстоянии 6 500 — 10 000 световых лет от Земли.
3. Облака в атмосфере Юпитера
Данное инфракрасное изображение Юпитера показывает облака в атмосфере этой планеты, окрашенные по-разному в зависимости от их высоты. Поскольку большое количество метана в атмосфере ограничивает проникновение солнечного света, желтые области — облака, находящиеся на самой большой высоте, красные — на среднем уровне, а синие — самые низкие облака.
Что действительно удивительно на этом снимке, на нем видны тени всех трех крупнейших спутников Юпитера — Ио, Ганимеда и Каллисто. Подобное событие происходит примерно раз в десять лет.
4. Галактика I Цвикки 18
Снимок галактики I Цвикки 18 больше выглядит как сцена из «Доктора Кто», что придает особую космическую красоту этому изображению. Карликовая неправильная галактика озадачивает ученых, потому что некоторые из процессов формирования в ней звезд типичны для формирования галактик в самые ранние дни Вселенной. Несмотря на это, галактика является относительно молодой: ее возраст всего около миллиарда лет.
5. Сатурн
Самая тусклая планета, которую можно увидеть с Земли невооруженным глазом, Сатурн обычно считается любимой планетой для всех начинающих астрономов. Ее примечательная кольцевая структура является наиболее известным в нашей Вселенной. Снимок сделан в инфракрасном излучении, чтобы показать тонкие оттенки газовой атмосферы Сатурна.
6. Туманность NGC 604
Более 200 очень горячих звезд составляют туманность NGC 604. Космический телескоп Хаббл сумел снять впечатляющую флуоресценцию туманности, вызванную ионизованным водородом.
7. Крабовидная туманность
Собранная из 24 отдельных снимков, эта фотография Крабовидной туманности демонстрирует остаток сверхновой в созвездии Тельца.
8. Звезда V838 Mon
Красный шар в центре этого снимка — звезда V838 Mon, окруженная множеством пылевых облаков. Эта невероятная фотография была сделана после того, как вспышка звезда вызвала так называемое «световое эхо», которое оттолкнуло пыль дальше от звезды в космос.
9. Скопления Вестерлунд 2
Снимок скопления Вестерлунд 2 был сделан в инфракрасном и видимом свете. Он был опубликован в честь 25-летия нахождения телескопа Хаббл на орбите Земли.
10. Песочные часы
Одно из жутких изображений (фактически, единственное в своем роде), которое сделало НАСА, — туманность Песочные часы. Она была названа так из-за газового облака необычной формы, которое сформировалось под влиянием звездного ветра. Похоже это все на жуткий глаз, который смотрит из глубин космоса на Землю.
11. Метла ведьмы
На снимке части туманности Вуаль, которая находится в 2 100 световых годах от Земли, можно найти все цвета радуги. Благодаря своей удлиненной и тонкой форме, эту туманность часто называют Метлой ведьмы.
12. Созвездие Ориона
В созвездии Ориона можно увидеть настоящий гигантский световой меч. Это, на самом деле, струя газа под огромным давлением, которая создает ударную волну при контакте с окружающей пылью.
13. Взрыв сверхмассивной звезды
Это изображение показывает взрыв сверхмассивной звезды, который больше похож на торт ко дню рождения, чем на сверхновую. Две петли из остатков звезды простираются неравномерно, в то время как кольцо в центре окружает умирающую звезду. Ученые до сих пор ищут нейтронную звезду или черную дыру в центре бывшей гигантской звезды.
14. Галактика Водоворот
Хотя галактика Водоворот выглядит великолепно, она скрывает в себе темную тайну (в буквальном смысле) — галактика полна хищных черных дыр. Слева Водоворот показан в диапазоне видимого света (т. е., ее звезды), а справа — в инфракрасном свете (его структуры пылевых облаков).
15. Туманность Ориона
На данном снимке туманность Ориона похожа на открытый рот птицы Феникс. Снимок сделан в инфракрасном, ультрафиолетовом и видимом свете, чтобы создать невероятно красочное и детальное изображение. Яркое пятно на месте птичьего сердца — четыре гигантские звезды, примерно в 100 000 раз ярче Солнца.
16. Туманность Кольцо
В результате взрыва звезды, похожей на наше Солнце, образовалась туманность Кольцо — красивые раскаленные слои газа и остатки атмосферы. Все, что осталось от звезды, — маленькая белая точка в центре картинки.
17. Млечный Путь
Если кому-то нужно будет описать то, как выглядит ад, ему можно использовать это инфракрасное изображение ядра нашей галактики, Млечного Пути. Горячий, ионизированный газ кружится в его центре в гигантском водовороте, а в разных местах зарождаются массивные звезды.
18. Туманность Кошачий глаз
Потрясающая туманность Кошачий глаз состоит из одиннадцати колец газа, которые появились еще до образования самой туманности. Неправильная внутренняя структура, как полагают, является результатом быстро движущегося звездного ветра, который «порвал» оболочку пузыря с обеих концов.
19. Омега Центавра
Более 100 000 звезд скопились вместе в шаровом скоплении Омега Центавра. Желтые точки являются звездами среднего возраста, как и наше Солнце Оранжевые точки — более старые звезды, а большие красные точки — звезды в фазе красных гигантов. После того, как эти звезды «сбрасывают» внешний слой газообразного водорода, они становятся ярко-синими.
20. Столпы Творения в туманности Орла
Один из самых популярных фотографий НАСА за всю историю — снимок «Столпы Творения в туманности Орла». Эти гигантские образования из газа и пыли были сняты в диапазоне видимого света. Столпы меняются с течением времени, поскольку они «выветриваются» звездными ветрами от близлежащих звезд.
21. Квинтет Стефана
Пять галактик, известные, как «Квинтет Стефана» постоянно «борются» друг с другом. Хотя голубая галактика в левом верхнем углу гораздо ближе к Земле, чем остальные, четыре других постоянно «растягивают» друг друга на части, искажая их формы и разрывая рукава.
22. Туманность Бабочка
Неофициально известная как Туманность Бабочка, NGC 6302 на самом деле является остатками умирающей звезды. Ее ультрафиолетовое излучение приводит к тому, что выброшенные звездой газы ярко светятся. Крылья «бабочки» простираются более чем на два световых года, т. е. на половину расстояния от Солнца до ближайшей звезды.
23. Квазар SDSS J1106
Квазары являются результатом сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Квазар SDSS J1106 является самым энергичным из всех когда-либо найденных. Излучение SDSS J1106, находящегося на расстоянии около 1 000 световых лет от Земли, примерно равно 2 триллионам Солнц или в 100 раз больше всего Млечного пути.
24. Туманность «Война и мир»
Туманность NGC 6357 является одним из самых драматических произведений в небе и неудивительно, что она неофициально была названа «Война и мир». Его плотная сеть газа образовывает пузырь вокруг яркого звездного скопления Pismis 24, затем использует его ультрафиолетовое излучение для нагрева газа и выталкивания его наружу, во Вселенную.
25. Туманность Киля
Один из самых захватывающих снимков космоса — Туманность Киля. Межзвездное облако, состоящее из пыли и ионизированных газов является одной из крупнейших туманностей, видимых на земном небе. Состоит туманность из бесчисленных звездных скоплений и даже самой яркой звезды в галактике Млечный Путь.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Источник