Космические объекты
Многообразие космических тел во Вселенной
Вселенная огромна. Ее размеры не может представить человек. Большую часть вселенной заполняет вакуум, однако в космосе еще присутствуют небесными телами т.е. астрономическими объектами. Хоть многие небесные тела имеет сферическую форму, они очень отличаются друг от друга. Все они имеют разные размеры, разные характеристики и свои особенности.
Звезды
Чаще всего, смотря в небо ночью, мы видим именно их. — это огромные раскаленные газовые шары. Самая ближайшая звезда к нам (не считая Солнце) — Проксима Центавра. Расстояние от нас до нее — 39 900 000 000 000 км. Далековато.
Но что насчет нашего светила?
Солнце
- Солнце находится от Земли примерно на расстоянии 149,6 млн км.
- Оно имеет масу, составляющую 99,86% все массы Солнечной системы.
- Звезда прожила уже половину жизни, ее возраст — 4,57 млрд. лет
- Человечество использует энергию, в 6000 раз меньшую энергии, поступающей от солнце на земную поверхность
Виды звезд
Существует много типов звезд. Все звезды начинают свой путь с газовых облаков, существующих в межзвездном пространстве.
Желтый карлик
Красный гигант
Это огромные звезды, они больше обычных звезд в сотни раз. Самые большие становятся красными супрергигантами. Поверхность звезды расширяется и остывает, из за чего она имеет красный или оранжевый цвет.
Белый карлик
Некоторые красные гиганты под конец своей жизни выделяют часть своей материи в космос и превращаются в белых карликов. Они представляют собой оставшееся от прошлой звезды ядро, плотное и горячее. Определенное время белый карлик светится, а после превращается в черного карлика.
Коричневый карлик
Если протозвезда (звезда-детеныш, еще не зародившаяся звезда) не достигнет критической массы, чтобы превратиться в полноценную звезду, она светится недолгое время (ее маса примерно составляет 0.1 массы Солнца) и превращается в коричневого карлика. Хоть они не излучают ни света, ни тепла их относят к звездам. Они имеют массу, слишком маленькую для звезд, но слишком большую для планет.
Цефеиды
Это звезды с «пульсирующей», непостоянной светимостью. Чаще всего они меняют ее в начале своей жизни и в конце. Изменение светимости может происходит как от изменений внутри звезды, так и от внешних факторов.
Сверхновые
Рождаются из за взрыва огромных звезд. Вспышки сверхновых — большие сгустки энергии, отправляемые изредка сверхновыми.
Черные дыры
Хоть и имеют такое название, представляют собой сферический объект. Образуются при смерти сверхновых или других больших звезд. Когда плотность звезды становится такой большой, что ее гравитация не отпускает свет. Такие объекты и есть черные дыры.
Пульсары
Их рождение тоже связано с смертью Сверхновой, но только в данном случае она взрывается. Образуется очень плотный объект, но недостаточно плотный, чтобы быть черной дырой. Пульсары вращаются очень быстро, испуская гамма-лучи с двух полюсов. Он чем-то напоминает маяк: гамма-лучи то появляются, то пульсар поворачивается другой стороной. Создается такое впечатление, что он мигает.
Нейтронная звезда
Вообще, нейтронная звезда — это пульсар, только более уплотненный. Но иногда их объединяют в один вид. Гравитация сделала нейтронную звезду настолько плотной, что она в основном состоит из нейронов, спресованных настолько, что не составляют обычное вещество в нашем понимании.
Двойные звезды
Они представляют собой две звезды, связанные между собой гравитационно, вращающиеся по замкнутым орбитам вокруг одного центра масс. Примерно половина всех звезд вселенной имеют пару.
Экзопланеты
Это планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы. Чаще всего они похожи на Юпитер или Сатурн, на Землю похожих планет очень мало. У многих планет не так уж и много отличий от других, но у некоторые очень сильно отличаются от своих братьев.
Например, пульсарная планета, расположенная на орбите вокруг пульсара. Или планета-океан, полностью покрытая водой (ну, или почти полностью). Найдено несколько планет-сирот, которые существуют вне какой-либо звездной системы.
Планета TrES-2b отражает менее 1% света, попадаемого на нее. Из-за этого она очень темная.
Планета Метузела имеет возраст, три раза больший возраста Земли. Мертузела сформировалась всего через миллиард лет после большого взрыва. Ранее считалось, что планета не может существовать более 13 миллиардов лет, но Мертузела опровергла это предположение.
55 Cancri вдвое превышает Землю, при это полность. состоит из алмазов. Учитывая недавнюю стоимость алмаза, 55 Cancri стоит 26.9$ нониллионов.
Глизе 436 b полностью состоит из раскаленного льда. Сильная гравитация планеты не дает молекулам воды испариться и покинуть поверхность.
CoRoT-7 b — планета, на которой с одной стороны температура превышает 4000 градусов по Фаренгейту, а с другой стороны очень холодно. Из-за необычной атосферы, там идут каменные дожди.
Туманности
Туманности — огромные пылевые и газовык облака. Обычно в них рождаются звезды. Существует несколько типов туманностей.
Эмиссионная туманность
Туманность с необычным свечением. Здесь активно происходит звездообразование.
Отражательная туманность
Она почти полностью состоит из водорода и пыли. Поэтому весь свет, попадающий сюда, отражается и посылается к звездам. Часто эмиссионные туманности смешиваются отражательной туманностью.
Темная туманность
В отличие от отражательной туманности, темная туманность вообще не пропускает свет, так как состоит из пыли и холодного газа. Звезды внутри нее не виды.
Планетарная туманность
Обычно туманности — места рождения звезд. Но планетарную туманность порождают сами звезды при смерти.
Остаток сверхновой звезды
Это туманность появляется при взрыве сверхновой. Обычно, неподалеку от этой туманности находятся остатки звезды-родителя.
Галактики
Космические системы, состоящие из пыли, газа, звезд и звездных систем. В наблюдаемой части вселенной 100 миллиардов галактик. Обычно в центре галактики находится черная дыра.
Виды галактик
Спиральные
Спиральная галактика — галактика с плоским диском, выпуклым центром и спиральными рукавам. Наша галактику (Млечный путь) спиральная. Они имеют такуют форму, благодаря скорости движения — 100 км/c.
Эллиптические
Галактики в форме эллипса, т.е. круглые, но немного вытянутые. Могут быть вытянуты настолько сильно, что напоминают сигарету. Здесь обычно находятся старые звезды.
Неправильные
Галактики, которые нельзя отнести ни к спиральным, ни к эллиптическим. Они имеют необычную, странную форму. Чаще всего из-за контактирования с другими космическими объектами.
Источник
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