Есть ли твёрдая поверхность у газовых-гигантов?
Недавно от одного из подписчиков мы получили следующий вопрос:
Имеют ли газовые планеты твёрдую поверхность и что вообще происходит внутри этих планет?
Планеты Солнечной системы и само Солнце образовались из одного огромного газопылевого облака, но химический состав планет разительно отличается. Некоторые планеты нашей системы образовались в основном из тяжёлых элементов, они имеют высокую плотность и твёрдую поверхность, другие же планеты образовались из газа и льда. Раз они состоят из газа, то имеют ли тогда твёрдую поверхность? Давайте разберёмся вместе.
Газовые гиганты
Планеты-гиганты разделяют на несколько классов, но мы рассмотрим только те из них, которые есть в солнечной системе. Один из них это класс газовых гигантов, к нему относятся планеты Юпитер и Сатурн.
Они в отличие от планет земной группы имеют очень малую среднюю плотность. Они состоят преимущественно из водорода и гелия, а их внутренняя структура исследована крайне плохо. Юпитер и Сатурн настолько велики, что водород и гелий в их центрах чрезвычайно сжимаются колоссальным давлением, некоторые теоретические модели предсказывают давление в ядре этих планет больше чем 100 000 000 бар.
Под огромным давлением внутри газовых гигантов знакомые нам на Земле материалы могут приобретать странные формы. При спуске на несколько тысяч километров ниже видимых облаков Юпитера и Сатурна давление становится настолько большим, что водород переходит из газообразного состояния в жидкое и образует океан, причём переход в жидкость является достаточно плавным. При спуске глубже, жидкий водород ещё больше сжимается и на определённой глубине начинает переходить в твёрдое или как его называют металлизированное состояние, в котором он имеет свойства схожие с обычными металлами. Поскольку этот переход тоже является плавным (очень густой жидкий водород мало отличается от металлизированного механическими свойствами), то твёрдой поверхности газовые гиганты не имеют, равно как и чёткой жидкой поверхности.
Каждая газовая планета имеет ядро, образованное из более тяжёлых элементов, эти ядра являются горно-ледниковыми телами, что образовались ещё перед захватом газа из окружающей туманности и образованием планеты. Ядра находятся под давлением в десятки миллионов баров, они состоят преимущественно из углерода, железа, азота, кремния и кислорода в сочетании с водородом.
Юпитер ещё интересен тем, что излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Это тепло обусловлено радиоактивным распадом и энергией, высвобождающейся в результате оседания тяжёлых элементов на ядро.
Ледяные гиганты
Другой, не менее интересный класс планет-гигантов это ледяные гиганты. К ним относятся Уран и Нептун, которые серьёзно отличаются по своему составу и внутреннему строению от Юпитера и Сатурна.
Уран и Нептун состоят из некоторого количества водорода и гелия, но они также содержат более тяжёлые элементы, такие как кислород, углерод, азот и сера. Большая часть массы Урана и Нептуна находится в их ядрах. Ядра ледяных гигантов относительно их размеров больше, чем у газовых гигантов, а в их внутреннем строении отсутствует огромная прослойка металлизированного водорода, что проиллюстрировано на рисунке ниже.
Вот почему Уран и Нептун называют ледяными великанами. Терминология «ледяного гиганта» закрепилась в 1990-х годах, когда исследователи поняли, что Уран и Нептун композиционно отличаются от Юпитера и Сатурна.
В отличие от планет земной группы, планеты-гиганты не имеют твёрдой поверхности, они в основном состоят из различных газов, которые на разных «слоях» находятся в разных состояниях. В самом центре находится ядро, состоящее из горных пород и льда, которые находятся под огромным давлением.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon .
Источник
В далеком космосе обнаружены круглые, таинственные объекты
Астрономы регулярно обнаруживают новые объекты. При этом в далеком прошлом человечество вообще ничего не знало о происходящем на просторах далекого, космического океана. Так что нет совершенно ничего удивительного в том, что каждый новый объект в телескопе – находка для астрономов. Наше нынешнее понимание того, как устроен космос, пригодится при попытках разобраться в новых, таинственных объектах, которые обнаруживают исследователи. Существует несколько методов, с помощью которых астрономы могут определить, что представляет собой тот или иной объект, например, по его реакции на естественные явления далекого космоса. Но что за таинственные объекты исследователи обнаружили на этот раз?
Четыре таинственных объекта, найденные в глубине космоса, не похожи на на что известное астрономам
Таинственные космические объекты
Странные круглые объекты в глубоком космосе исследователи заметили с помощью телескопов. Эти объекты, как передает слова астрономов британская The Independent, «по-видимому, не соответствуют какому-либо известному типу объектов». В то же самое время, не существует никакого окончательного объяснения того, как эти небесные тела могли образоваться. До сих пор были обнаружены четыре круглых объекта, три из которых имеют светящиеся края. Объяснить происхождение объектов ученые пока что не в состоянии. Но что это за объекты?
Исследователи полагают, что «неожиданный класс астрономических объектов» может оказаться сферической ударной волной от драматического события, произошедшего в другом месте галактики. Оно может включать в себя взрыв от таких мощных событий, как быстрые радиовсплески, гамма-всплески или слияния нейтронных звезд, которые сами по себе остаются загадочными явлениями и о которых исследователям известно довольно давно. Эти объекты могут также представлять собой новый взгляд на уже известные явления.
Круглые объекты, которые кажутся яркими по краям, были обнаружены, когда астрономы изучали архивные данные радиотелескопов в Австралии и Индии.
Астрономы также говорят, что вполне возможно, что эти объекты представляют собой множество различных объектов, которые были замечены в одно и то же время благодаря новым возможностям наблюдения. Объекты были замечены с помощью нового вида радиотелескопов, австралийского Квадрокилометрового массива Pathfinder, как пишут авторы исследования, принятого к публикации в журнале Nature Astronomy. Четыре круглых загадочных объекта были обнаружены, когда исследователи работали над составлением эволюционной карты Вселенной (EMU) survey, которая сканирует небо.
Как пишут исследователи в работе, с препринтом которой можно ознакомиться на сервере arXiv, после обнаружения объектов они получили назвали ORCs, или «странные Радиокруги» (Odd Radio Circles). Такое название было выбрано потому, что объяснить их происхождение ученые пока не в состоянии. Круги часто встречаются на астрономических изображениях и могут быть признаком целого ряда различных объектов. Грубо говоря, они могут быть чем угодно, начиная от остатков сверхновой, планетарной туманности или чего-то наподобие протопланетного диска или звездообразующей галактики под определенным углом. Также не исключено, что эти таинственные объекты могут свидетельствовать об ошибке или неисправности оборудования для наблюдений.
Хотите всегда быть в курсе последних открытий из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram
Где находятся «Радиокруги?»
Точное расстояние до ORCs на момент написания этой статьи остается неизвестным. Астрономы полагают, что объекты могут иметь отношение к далеким галактикам, так как находятся вне галактической плоскости галактики Млечный Путь, которая, как я писала ранее, «выбрасывает» из себя звезды. Приблизительный размер таинственных Радиокругов говорит о том, что они примерно в тридцать раз меньше Луны. Необходимо отметить, что истинная природа ORCs может оказаться гораздо более захватывающей, чем самые дикие и безумные теории, выдвигаемые в настоящее время. Радиокруги могут оказаться доказательством существования совершенно новых объектов, которых мы никогда не видели или же небесными телами, о существовании которых мы не догадывались все эти годы.
Объекты ORCs могут иметь несколько объяснений, однако пока что астрономы не могут с уверенностью сказать, что это такое
Примечательно, что таинственные Радиокруги невидимы в видимом, инфракрасном и рентгеновском спектре. У двух объектов в их центрах есть галактики. Это заставляет астрономов предположить, что их могли образовать те же галактики. На данный момент обнаружено только четыре объекта – чего явно недостаточно для того, чтобы можно было говорить об окончательном открытии. Так или иначе, астрономы продолжат изучать небо в надежде найти источник странных кругов и разгадать тайну их появления. А как вы думаете, что это за таинственные объекты? Поделиться ответом можно в комментариях к этой статье, а также с участниками нашего Telegram-чата
Источник
Что такое космические струны?
Вновь отвечаем на вопрос, пришедший от подписчика:
Кстати, можно про космические струны? Что за обьект, как одномерная черная дыра? Читал, подозрения на открытие были, проверяли потом?
Космические струны представляют собой не цепочку каких-то частиц, как большинство объектов во Вселенной, а особый вид вещества — чистую энергию полей, которые объединяют электромагнитные, слабые и ядерные взаимодействия воедино.
Струна представляет собой одномерную складку на ткани пространства-времени, подобную складке на плохо выглаженной рубашке. Эти складки протягиваются сквозь Вселенную на тысячи и миллионы световых лет, при этом оставаясь практически незаметными для человека из-за маленькой толщины, которая, по последним оценкам, в секстиллион раз (единица и 21 ноль) меньше размеров атома водорода.
При этом плотность струн колоссальна, один сантиметр струны должен иметь массу порядка 10 000 триллионов тонн. Такой плотностью не может похвастаться ни одна звезда.
Космические струны не имеют сингулярности, поэтому хоть они и имеют свойства схожие с чёрными дырами, но сами таковыми не являются. Излучение, создаваемое космическими струнами, очень слабо и его невозможно зафиксировать на современном уровне технологий, поэтому о прямом обнаружении струн речь пока не идёт.
Однако космические струны можно обнаружить по косвенным признакам. Во-первых, по реликтовому излучению, температура которого немного меняется при прохождении через струну, однако, современные телескопы пока что не имеют достаточной чувствительности.
Во-вторых, по гравитационным волнам, которые излучают струны, на данный момент детекторы этих волн заняты поиском чёрных дыр, но в будущем их планируют использовать и для поиска космических струн.
Третий способ основан на гравитационном линзировании, когда мы видим изображение одного и того же объекта с разных сторон от струны, похожий эффект создают и чёрные дыры, но в отличие от них струны не искривляют изображение.
Было множество подозрений на открытие космических струн именно третьим методом, когда физики видели рядом друг с другом два объекта близнеца, однако, все они оспариваются, и вопрос существования космических струн остаётся открытым.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где я отвечаю на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом! А кроме того посетите мой сайт .
Источник
Реальные фотографии космоса, в которые трудно поверить.
Сегодня мы хотим показать вам подборку самых удивительных и невероятных изображений космоса.
С первого взгляда кажется, что на этой фотографии запечатлён атом или какая-то другая микрочастица, но это не так.
Американское национальное аэрокосмическое агентство (NASA) 14 февраля 1990 года дало зонду Voyager 1 особую команду, что просил сделать известный астроном Карл Саган. В этот момент зонд уже завершил свои основные задачи, пересёк орбиту Нептуна и двигался в сторону пояса Койпера. Он перенаправил камеру и сделал серию снимков Солнечной системы, среди которых был и данный снимок. На нём отобразилась едва заметная голубая точка – Земля, находившаяся в тот момент на расстоянии 6,05 млрд км от зонда.
Очередная интересная фотография из серии фотоснимков NASA. Вокруг неё разгорелось немало споров: многие сторонники теорий заговора посчитали, что данная фотография является доказательством отсутствия космоса как такового, что все мы живём под инопланетным или божественным куполом. Они пришли к такому выводу, так как на фото Луна выглядит не реалистично и имеет необычный цвет.
Эта фотография была сделана при помощи камеры DSCOVR, которая не предназначена для красочных снимков, а используется для исследования химического состава земной атмосферы. Её 10 сенсоров позволяют получать снимки в узких диапазонах, разбросанных от инфракрасного до ультрафиолетового, что необходимо для определения содержания кислорода, водорода, углекислого газа и различных летучих соединений в атмосфере.
В связи с этим DSCOVR не может похвастаться хорошей цветопередачей. Обрабатывая изображения из различных участков спектра и соединяя их в один снимок, удаётся получить привычное нам изображение Земли.
Но на Луне нет ни кислорода, ни водорода ни других газов, только породы, а DSCOVR и его камера не предназначены для идентификации горных пород и не могут нормально предать их цвет. Поэтому Луна выглядит на снимках, как низкосортная компьютерная графика.
На следующем космическом снимке мы можем увидеть северный полюс Солнца. Это композитный снимок, полученный европейскими учёными ESA (European Space Agency) при помощи зонда Улисс (Одиссей). С Земли невозможно увидеть эту часть поверхности Солнца.
Что интересно, зонд Улисс вообще не имеет обычных видео или фотокамеры. Он производит съёмку в ультрафиолетовом, гамма и рентгеновском диапазонах, а данное фото было получено после обработки данных с зонда учёными из ESA.
Уникальный комплекс из радиотелескопов EHT (Event Horizon Telescope) позволил получить первую фотографию огромной чёрной дыры в центральной части галактики М87. Для создания этого уникального изображения пришлось на суперкомпьютерах обработать просто невероятное количество данных, порядка 5 петабайт, это настолько много, что проще оказалось перевезти жёсткие диски самолётом, чем пересылать данные через интернет. Все радиотелескопы системы тщательным образом откалибровали, чтобы в итоге получить единое изображение. На данный момент это единственное в мире прямое изображение чёрной дыры.
Если сравнивать полученное изображение чёрной дыры с изображениями, полученными в результате моделирования, то видно, что они очень похожи.
Это необычное явление запечатлено космическим зондом Галилео на Ио – спутнике Юпитера. Ио имеет наибольшую вулканическую активность среди всех тел солнечной системы, на её поверхности насчитали более 400 действующих вулканов. Это обусловлено близостью Ио к Юпитеру и её сильно вытянутой орбитой, в связи с чем возникает сильное приливное трение в недрах спутника и, как следствие, их разогрев.
Вселенная необъятна – вот что сразу же приходит на ум, когда смотришь на эту фотографию. Это самый глубокий снимок космоса, сделанный на сегодняшний день в оптическом диапазоне, если постараться, то на нём можно насчитать порядка 5,5 тысяч галактик.
Этот снимок опубликовали в 2012 году, он представляет собой совсем маленький участок ночного неба. Этот участок столь мал, что если вытянуть руку, его можно будет перекрыть ногтем одного пальца. При этом все видимые на снимке объекты настолько тусклые, что мы не можем их рассмотреть не то что невооружённым глазом, а даже при помощи любительских телескопов. Поэтому если просто взглянуть на данный участок неба, то мы увидим лишь темноту.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon .
Источник