Расстояния в космосе
Все когда-либо путешествовали, затрачивая конкретное время на преодоление пути. Какой же бесконечной казалась дорога, когда она измерялась сутками. От столицы России до Дальнего Востока – семь дней езды на поезде! А если на этом транспорте преодолевать расстояния в космосе? Чтобы добраться до Альфа Центавра поездом потребуется всего-то 20 млн. лет. Нет, лучше на самолёте – это в пять раз быстрее. И это до звезды, находящейся рядом. Конечно, рядом — это по звёздным меркам.
Расстояние до Солнца
Расстояния до ближайших объектов
Мы мало задумываемся о расстояниях, когда смотрим прямые трансляции из дальних уголков земного шара. Телевизионный сигнал приходит к нам практически мгновенно. Даже с нашего спутника, Луны, радиоволны долетают до Земли за секунду с хвостиком. Но стоит заговорить об объектах более дальних, и тотчас приходит удивление. Неужели до такого близкого Солнца свет летит 8,3 минуты, а до ледяного Плутона – 5,5 часов? И это, пролетая за секунду почти 300 000 км! А для того, чтобы добраться к той же Альфе в созвездии Центавра, лучу света потребуется 4,25 года.
Даже для ближнего космоса не совсем годятся наши, привычные, единицы измерения. Конечно, можно проводить измерения в километрах, но тогда цифры будут вызывать не уважение, а некоторый испуг своими размерами. Для нашей Солнечной системы принято проводить измерения в астрономических единицах.
Теперь космические расстояния до планет и других объектов ближнего космоса будут выглядеть не так страшно. От нашего светила до Меркурия всего 0,387 а.е., а до Юпитера – 5,203 а.е. Даже до самой удалённой планеты – Плутона – всего 39,518 а.е.
До Луны расстояние определено с точностью до километра. Это удалось сделать, поместив на его поверхность уголковые отражатели, и применив метод лазерной локации. Среднее значение расстояния до Луны получилось 384 403 км. Но Солнечная система простирается гораздо дальше орбиты последней планеты. До границы системы целых 150 000 а. е. Даже эти единицы начинают выражаться в грандиозных величинах. Тут уместны другие эталоны измерений, потому что расстояния в космосе и размеры нашей Вселенной – за границами разумных представлений.
Средний космос
Быстрее света в природе ничего не бывает (пока не известны такие источники), поэтому именно его скорость была взята за основу. Для объектов, ближайших к нашей планетной системе, и для удалённых от неё, принят за единицу путь, пробегаемый светом за один год. До границы Солнечной системы свет летит около двух лет, а до ближайшей звезды в Центавре 4,25 св. года. Всем известная Полярная звезда расположилась от нас на удалении в 460 св. лет.
Каждому из нас мечталось отправиться в прошлое или будущее. Путешествие в прошлое вполне возможно. Нужно лишь взглянуть в ночное звёздное небо – это и есть прошлое, далёкое и бесконечно далёкое.
Наша галактика имеет размер в поперечнике 100 000 св. лет, а толщину около 1 000 св. лет. Представить такие расстояния невероятно трудно, а оценить их практически невозможно. Наша Земля, вместе со своим светилом и другими объектами Солнечной системы, обращается вокруг центра галактики, за 225 млн. лет, и делает один оборот за 150 000 св. лет.
Дальний космос
Расстояния в космосе до далёких объектов измеряют, используя метод параллакса (смещения). Из него вытекла ещё одна единица измерения – парсек Парсек (пк) — от параллактической секундыЭто та дистанция, с которой радиус земной орбиты наблюдается под углом в 1″. . Величина одного парсека составила 3,26 св. года или 206 265 а. е. Соответственно, есть и тысячи парсек (Кпк), и миллионы (Мпк). А самые дальние объекты во Вселенной будут выражаться в расстояниях миллиард парсек (Гпк). Параллактическим способом можно пользоваться для определения расстояний до объектов, удалённых не далее 100 пк, большие расстояния будут иметь очень значительные погрешности измерений. Для исследования далёких космических тел применяется фотометрический метод . В основе этого метода находятся свойства цефеид – переменных звёзд.
Также для определения расстояний по яркости используют сверхновые звёзды, туманности или очень большие звёзды классов сверхгигантов и гигантов. Посредством этого способа реально вычислять космические расстояния до объектов, расположенных не далее 1000 Мпк. Например, до ближайших к Млечному Пути галактик – Большого и Малого Магеллановых Облаков, получается соответственно 46 и 55 Кпк. А ближайшая галактика Туманность Андромеды окажется на удалении 660 Кпк. Группа галактик в созвездии Большая Медведица отстоит от нас на 2,64 Мпк. А размер видимой вселенной 46 миллиардов световых лет, или 14 Гпк!
Измерения из космоса
Для повышения точности измерений в 1989 году стартовал спутник «Гиппарх». Задачей спутника было определение параллаксов более 100 тысяч звёзд с миллисекундной точностью. В результате наблюдений, были вычислены расстояния для 118 218 звёзд. В их число вошли больше 200 цефеид. Для некоторых объектов изменились ранее известные параметры. Например, рассеянное звёздное скопление Плеяды приблизилось – вместо 135 пк прежнего расстояния получилось всего 118 пк.
Источник
Масштабы космических объектов в сравнении
Когда речь идёт о космических объектах, трудно представить их реальный размер. Предлагаем посмотреть изображения, показывающие масштабы различных объектов во вселенной.
Этот огромный голубой шар.
Расстояние между Землёй и Луной (в масштабе). Не так уж и далеко, правда?
А между тем, в это расстояние помещаются все планеты Солнечной системы!
Не забывайте, наша планета очень мала. Эта зелёная клякса показывает, как выглядела бы Северная Америка на Юпитере.
В один Сатурн поместятся шесть Земель, ещё и место останется.
Вот как выглядели бы кольца Сатурна, если бы окружали Землю.
Мы только что посадили зонд на комету. Вот как она выглядит в сравнении с Лос-Анджелесом.
А это чтобы напомнить вам, насколько огромно наше Солнце…
С Сатурна мы кажемся лишь голубой точкой.
А с Нептуна вообще едва заметны.
Вот Земля в сравнении с Солнцем — которое даже не вмещается на фото целиком!
Вот так выглядит Солнце с Марса. Надо заметить, у нас закаты красивее.
Это трудно осознать, но звёзд в космосе больше, чем песчинок на всех пляжах Земли.
А наше гигантское Солнце — мелюзга по сравнению с другими звёздами.
Если уменьшить Солнце до размеров белого кровяного тельца и соответственно уменьшить Млечный Путь, то по размерам он будет соответствовать России.
«Вы здесь» на Млечном Пути.
А это вся часть Млечного Пути, которую мы можем видеть.
Кроме того, Млечный Путь — относительно небольшая галактика в сравнении с IC 1011, расположенной за 350 млн световых лет от Земли.
На одном этом снимке с телескопа Хаббл видны тысячи галактик, в каждой из которых имеются планеты и миллионы звёзд.
Это галактика UDF 423 в 10 млрд световых лет от Земли. На этом фото вы заглядываете на миллиарды лет в прошлое.
Это лишь крошечная часть ночного неба.
А вот земная орбита в сравнении с чёрной дырой.
В таком масштабе наша жизнь воспринимается совсем иначе. Это наш дом.
Источник
Самые крупные космические объекты
Мы знаем, что во Вселенной существуют колоссальные по размерам космические объекты. И между ними огромные по земным меркам расстояния. В космических масштабах Земля кажется лишь крохотной песчинкой. Даже в нашей Солнечной системе есть гораздо более крупные тела. Такие, как планета Юпитер (в нем может поместится более 1000 таких тел, как наша Земля), и Солнце (его объем — более миллиона планет, таких как наша).
Гигантские звезды
Но даже Солнце выглядит крохой, если сравнивать его с самыми большими известными нам звездами. Желтый карлик, которым является Солнце, — довольно невзрачная по размерам звезда в масштабах Вселенной. Есть в космосе звезды намного крупнее Солнца. Самая большая известная звезда — UY Щита. Она больше Солнца по диаметру в 1900 раз. При этом UY Щита в 30 раз массивнее. Это говорит о том, что масса и размер не обязательно линейно связаны.
К списку крупных космических объектов следует, конечно, отнести и черные дыры. В частности, это касается сверхмассивных черных дыр, которые обычно находятся в центрах галактик. Такая черная дыра есть и в центре нашей Галактики. Она имеет массу, которая больше массы Солнца в 4 миллиона раз. Одна из самых больших сверхмассивных черных дыр, когда-либо найденных, находится в эллиптической галактике NGC 4889. Этот объект примерно в 21 миллиард раз больше по массе, чем Солнце.
Но в космосе есть объекты еще крупные, чем даже сверхмассивные черные дыры. Это галактики. Они представляют собой совокупность звездных систем и всего, что находится внутри этих систем. Это планеты, звезды, астероиды, кометы, карликовые планеты, газ, пыль и многое другое. Наша галактика Млечный путь имеет диаметр около 100 000 световых лет. Трудно однозначно сказать, что представляют собой самые большие галактики, потому что они на самом деле не имеют точных границ. Но самые большие галактики, о которых мы знаем, имеют миллионы световых лет в поперечнике. Самая большая известная галактика — IC 1101. Она в 50 раз больше Млечного Пути, и примерно в 2000 раз массивнее его. Ее размер — около 5,5 миллиона световых лет.
Туманности и скопления
Еще в космосе есть туманности. Это огромные газовые облака. И они тоже имеют внушительные размеры. Туманность NGC 604 обычно называют одной из крупнейших. Она имеет размер 1520 световых лет в диаметре.
И, наконец, самые большие структуры во Вселенной — это скопления. Галактики часто связаны друг с другом гравитационно в группах, которые называются скоплениями галактик. Млечный Путь, например, является частью небольшой Местной группы, которая включает в себя около двух десятков галактик, включая Галактику Андромеды. Еще недавно астрономы считали, что эти структуры являются самыми большими структурами во Вселенной. Но в 1980-х годах они поняли, что группы скоплений галактик также связаны между собой гравитацией. И образуют так называемые сверхскопления.
Самое большая сверхскопление, известное во Вселенной — Великая стена Геркулес — Северная Корона. Оно настолько велико, что свету требуется около 10 миллиардов лет, чтобы преодолеть эту структуру. Для сравнения — Вселенной около 13,8 миллиарда лет.
Крупные объекты в Солнечной системе
Солнечная система просто ничтожна по сравнению с масштабом Великой стены Геркулес-Северная Корона.
Но все же приведем список некоторых из самых крупных объектов в нашей Солнечной системе:
— самая большая планета — Юпитер. Его диаметр составляет примерно 142 984 км. Это примерно в 11 раз больше диаметра Земли;
— самый большой спутник — Ганимед. Он вращается вокруг Юпитера, и имеет диаметр примерно 5268 км. И он даже немного крупнее, чем Меркурий;
— самый высокий вулкан — Олимп. Он находится на Марсе, и имеет высоту 25 км. Это в три раза больше высоты горы Эверест на Земле;
— самый большой каньон: долина Маринер на Марсе. Она имеет длину более 3000 км, ширину 600 км и глубину 8 км;
— самый большой кратер: равнина Утопия на Марсе. Ее диаметр оценивается в 3300 км. Является местом посадки космического аппарата «Викинг-2», который высадился там в 1976 году;
— самый большой астероид — Веста. Его длина около 530 км. Находится в поясе астероидов между Марсом и Юпитером;
— самая большая карликовая планета — Плутон. Ее диаметр составляет 2370 км. Когда-то считалось, что Плутон меньше, чем карликовая планета Эрида. Но измерения, которые были произведены в ходе миссии «Новые горизонты» в 2015 году показали, что это не так.
Источник