Астрономия – это наука, изучающая Вселенную, расположение звезд, планет и других небесных тел. Одна из ее основных задач – дать отчеты человечеству на вопросы об устройстве нашего мира. Астрономия переполнена интересными фактами, а также загадками, которые пока не могут объяснить современные ученые. Эта наука известна человечеству с давних времен. Еще представители древних цивилизаций описывали закономерности, связанные с расположением Луны, Солнца и других небесных светил, и использовали их в практических целях. Изучение Вселенной продолжается до сих пор. Однако, несмотря на множество сделанных открытий, она продолжает таить в себе огромное количество загадочного и неизведанного.
Наблюдать за звездами – все равно что заглянуть в прошлое
Одним из интересных фактов про астрономию является то, что мы видим свет от звезд, которые уже могут не существовать. Звезды находятся очень далеко, поэтому их свет достигает Земли спустя сотни, тысячи и даже миллионы лет. Например, луч Солнца достигает Земли за 8,5 минут. То есть мы видим Солнце, каким оно было почти девять минут назад. Ближайшая к Солнечной системе звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 4,2 световых года. А ближайшая галактика Андромеда – на расстоянии 2,5 млн световых лет. То есть, сейчас Андромеда выглядит так, как это было во времена далеких предков человека – австралопитеков.
В качестве примера можно привести «Столпы творения», которые являются частью туманности Орел и находятся на расстоянии 7000 световых лет от Земли. Эти, похожие на колонны, скопления пыли и газа были впервые зафиксированы телескопом Хаббл в 1995 году. Но на самом деле они были уничтожены примерно 6000 лет назад взрывом от рождения сверхновой звезды. То есть в реальном времени их уже давно не существует.
Не все яркие огни, которые видны на ночном небе, – это звезды
Звезда представляет собой огромный шар из газа, который излучает свет и тепло. Звезда Солнечной системы – это Солнце. С Земли ее можно увидеть только днем. А другие звезды, которые расположены на огромном расстоянии от земного шара – ночью. Ближайшими к нашей планете являются Проксима Центавра, Звезда Бернарда, Сириус и пр. Однако кроме них, также видны также планеты и кометы.
То, что люди привыкли называть «падающей звездной», на самом деле является остатками кометы или космической пыли. При попадании в атмосферу они начинают активно гореть, продуцируя яркий свет.
Хорошо видны ночью планеты Солнечной системы. Солнечные лучи отражаются от их поверхности, поэтому они становятся такими яркими. Невооруженным глазом в ясную погоду можно увидеть Венеру (самая яркая точка на небе), Марс (имеет характерный красноватый оттенок), Меркурий, Сатурн и Юпитер. На небосклоне они кажутся достаточно большими, крупнее чем многие звезды. Но на самом деле такой оптический обман объясняется разным расстоянием – планеты к Земле находятся намного ближе, чем звезды.
На ближайшей планете к Солнцу температура ночью может опускаться до -193С
Ближайшей планетой к Солнцу является Меркурий. Это самая маленькая планета Солнечной системы – диаметр его экватора почти в три раза меньше земного. Тем не менее он хорошо виден на ночном небе.
Несмотря на то, что Меркурий ближе всех расположен к раскаленной звезде, его поверхность может остывать до -193С. Это связано с тем, что у Меркурия нет плотной атмосферы, которая удерживала бы тепло. Днем та сторона, которая обращена к Солнцу, раскаляется до 427С. Но стоит ей уйти в тень, и температура начинает стремительно падать.
Самой горячей планетой Солнечной системы является Венера
Вторая планета от Солнца может раскаляться свыше 470С. Причиной тому является очень плотная атмосфера, способная аккумулировать полученное тепло. Атмосфера Венеры в 92 раза плотнее земной, а давление на поверхности планеты сравнимо с давлением при погружении в земной океан на 1 км.
Плотность атмосферы мешает детальному изучению планеты из космоса с помощью зондов или радиотелескопов. Посадка автоматической межпланетной станции возможна на поверхность, но она связана с большими трудностями и велика вероятность провала данной миссии.
Самой холодной планетой является Уран
Точно так же как Меркурий – самая близкая планета к Солнцу, не является самой горячей, так и Нептун – самая далекая планета, но не самая холодная. Нептун находится на расстоянии в 4,5 млрд км от Солнца, а Уран всего лишь в 2,8 млрд км. Но Уран значительно холоднее Нептуна. Средняя температура на «поверхности» Урана составляет -197С, и может опускаться до -226С. Планета выделяет меньше тепла, чем поглощает. В отличие от своих «соседей», Уран имеет холодное ядро, которое не выделяет много энергии.
В области звезды GJ 436 есть планета из «горячего льда»
На расстоянии 33 световых года от Солнца в созвездии Льва находится одиночная звезда GJ 436. Вокруг нее вращается планета, которая в основном состоит из воды в необычной форме «горячего льда». Хотя GJ 436 намного холоднее Солнца, планета проходит очень близко к ее поверхности – в 13 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Поэтому поверхность на планете имеет температуру не менее 300С. В этих условиях вода должна сохранятся в виде пара за счет атмосферы, содержащей водород и гелий. Но высокое давление внутри планеты сжимает воду настолько сильно, что она остается в твердом виде несмотря на высокие температуры. Таким образом, вода приобретает состояние «горячего льда», также называемого Лед VII и Лед X.
Вселенной примерно 13 млрд лет
Интересным фактом из астрономии является наличие возраста у Вселенной. Эйнштейн предполагал, что Вселенная вечна и о ее возрасте рассуждать не имеет смысла. Однако в 1929 году при наблюдении за различными галактиками было выяснено, что они отдаляются друг от друга и, соответственно, от Млечного пути. Из этого открытия были сделаны выводы, что Вселенная расширяется. Это явление можно сравнить с надуванием воздушного шарика. Если Вселенная расширяется, то значит должна быть исходная точка этого расширения и окончание процесса. Следовательно, ее возраст конечен и его можно рассчитать.
Возраст Земли был определен по экспериментам с радиоактивностью и составляет 4,5 млрд лет. Однако нельзя провести подобные эксперименты с отдаленными галактиками. Поэтому ученые руководствовались математическими расчетами на основании показателей радиотелескопов. По современным данным Вселенной около 13,7 млрд лет. Эта величина постоянно уточняется.
Галактики могут сливаться друг с другом
Еще один интересный факт из астрономии – слияние галактик. Процесс сталкивания одной или нескольких галактик происходит при значительном сокращении расстояния между ними. Также некоторые молодые галактики могут поглощать более старые. Слияние галактик оказывает значительное воздействие на звезды и темную материю. Меняются орбиты звезд, которые в дальнейшем образуют сложную систему орбит с неупорядоченным движением.
В сливающихся галактиках можно наблюдать активное звездообразование. Оно может достигать значений в тысячи масс Солнца за год. Для сравнения, в галактике Млечный путь в среднем формируется две звезды.
Галактический год Солнечной системы составляет 230 млн лет
Как Земля движется вокруг Солнца, так и Солнечная система совершает вращение по своей орбите вокруг центра Млечного пути. Чтобы совершить полный оборот, необходимо примерно 230-250 млн лет. Таким образом, когда Солнечная система находилась в нынешнем положении на орбите в прошлый раз, первые динозавры только-только появились на свет, а цветковые растения должны возникнуть лишь спустя 100 млн лет.
В Млечном пути могут быть планеты, на которых теоретически возможна жизнь
В нашей галактике насчитывается от 200 до 400 млрд звезд, вокруг каждой из которых вращаются планеты. По подсчетам астрономов примерно каждая звезда похожа на Солнце. Из них около 22% имеют планеты, схожие по размерам и расположению с Землей. Они находятся в так называемой «обитаемой зоне», где вода может быть в жидком состоянии. Это означает, что в галактике насчитывается примерно 8,8 млрд планет, способных поддерживать жизнь (если не брать в расчеты состав их поверхности и атмосферы).
Темная материя составляет 95% от всей материи во Вселенной
Вселенная состоит как минимум из двух материй. Прежде всего, это барионная материя («обычная»), состоящая из нейтронов и протонов, которые можно измерить доступными средствами. Барионная материя включает в себя галактики и их составляющие. Однако, существуют вещества, которые нельзя увидеть или обнаружить обычными наблюдательными методами. Они оказывают гравитационное воздействие на барионную материю, поэтому их существование не поддается сомнению. Эти вещества называют «темной материей». Вместе с темной энергией они составляют 95% от всей материи во Вселенной.
Космос имеет запах
Очередным интересным фактом по астрономии является наличие запаха у космоса. После завершения вылазки в открытый космос многие космонавты отмечали присутствие необычного аромата у своих скафандров: от запаха металла до пережаренного на углях стейка. Это связано с тем, что в космосе присутствуют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые образуются в результате ядерных реакций во время умирания звезд. ПАУ также выделяются при сжигании бензина, древесины и угля. Поэтому мясо на огне приобретает соответствующий запах.
Однако это не единственные ароматы, которые можно встретить в космосе. Например, газопылевое облако в центре Млечного пути содержит большое количество этилформиата – соединения, придающего запах малине.
В космосе очень много мусора
На орбите Земли за последние десятилетия скопилось огромное количество мусора. В большей степени, он состоит из обломков спутников, которые когда-либо запускали люди. Мусор имеет разные размеры – большие и микроскопические, но движется по орбите с огромной скоростью. Поэтому даже скрепка может нанести непоправимый урон МКС, действующему спутнику телекоммуникационной системы или системы безопасности. Также мусор может привести к гибели космонавта, пробив насквозь его скафандр.
На сегодняшний день нет технологий, позволяющих очистить пространство на орбите, но ученые работают над этим. Пока в США разработана специальная система, отслеживающая движение мусора – Космическая сеть наблюдений (SSN). Она помогает исключить столкновение осколков со спутниками.
В будущем Полярную звезду заменит Вега
Полярная звезда в созвездии Малой Медведицы расположена вблизи Северного полюса. Во время вращения Земли она остается неподвижной, поэтому используется для ориентирования в пространстве – она постоянно указывает на Север. Однако так будет не всегда. Дело в том, что земная ось очень медленно движется по кругу и имеет 26000-летний цикл вращения. Поэтому в разное время ближайшие звезды к Северному полюсу сменяли и продолжают сменять друг друга. Так, во времена древнего Египта (около 3 000 лет до н.э.) ближайшей к полюсу была Тубан из созвездия Дракона. А через 12 000 станет Вега из созвездия Лиры.
На Луне можно добывать воду
Интересно, что Луна может стать космическим источником воды, поскольку она содержит значительно больше Н2О, чем предполагалось раньше. В процесс изучения поверхности спутника Земли было выяснено, что воду можно извлекать из пирокластических отложений. Это специфические вещества на Луне, состоящие из вулканических стеклянных пород, которые образовались во время древних извержений.