Сообщество - THE SPACEWAY

THE SPACEWAY

217 постов 105 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

11

Почему планеты имеют сферическую форму?

Все крупные космические тела во Вселенной, которые мы наблюдаем — от планет до звезд — имеют сферическую форму. И чем массивнее объект, тем более идеальной становится эта сфера. Почему же природа так настойчиво выбирает именно эту форму? Давайте разберемся на примере планеты.

© <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/pochemu_planetyi_imeyut_sfericheskuyu_formu_12358107?u=http%3A%2F%2Fpinterest.com&t=pinterest.com&h=2ff2c69448f2e8e1907ad321a6afe8f2b378d982" title="http://pinterest.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">pinterest.com</a><!--/noindex-->

© pinterest.com

Итак, все дело в гравитации. Когда планета формируется, она начинает притягивать к себе все больше материи — пыль, газ, астероиды. С ростом массы усиливается и гравитационное поле. Сила тяжести всегда направлена к центру тела, стремясь придать ему максимально компактную форму. А самая компактная форма в природе — это сфера.

Почему планета не может быть кубической?

У куба есть углы, которые находятся дальше от центра массы, чем остальные части. Гравитация не позволит этому существовать — она будет "стягивать" углы к центру, пока планета не примет форму шара — самую устойчивую форму для массивных космических объектов.

Кроме того, кубическая форма создала бы огромные перепады давления и температуры. Углы куба испытывали бы колоссальное напряжение, что привело бы к их разрушению. В итоге планета все равно бы "схлопнулась" в шар.

Чем не альтернатива для плоскоземельщиков? / © <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/pochemu_planetyi_imeyut_sfericheskuyu_formu_12358107?u=http%3A%2F%2Finsh.world&t=insh.world&h=5f432737c6474b953d98ce2611b426218d9ee565" title="http://insh.world" target="_blank" rel="nofollow noopener">insh.world</a><!--/noindex-->

Чем не альтернатива для плоскоземельщиков? / © insh.world

А что насчет комет и астероидов?

Малые космические тела, такие как кометы, астероиды и небольшие спутники, часто имеют неправильную форму, потому что их масса слишком мала, чтобы гравитация могла "вылепить" из них сферу. Для сравнения: астероид Психея с диаметром около 226 километров имеет неправильную форму, в то время как Земля с диаметром 12 756 километров стремится к идеальной сфере.

Впрочем, даже планеты не являются безупречными шарами. Из-за вращения вокруг своей оси они слегка сплющиваются на полюсах и расширяются на экваторе (звезды, между прочим, тоже). Это называется экваториальным утолщением. Например, полярный радиус Земли на 21,38 километра короче экваториального.

Интересный факт: Мимас, 396-километровый спутник Сатурна, является самым маленьким известным космическим телом, обладающим сферической формой из-за собственной гравитации.

Мимас, проплывающий перед кольцами Сатурна, запечатленный зондом "Кассини" / © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Мимас, проплывающий перед кольцами Сатурна, запечатленный зондом "Кассини" / © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

А еще эта крошечная луна, по всей видимости, наделена очень молодым подповерхностным океаном.

Читайте также:

Показать полностью 3
10

TrES-2b: самая черная из известных экзопланет

Представьте планету, которая примерно на четверть больше Юпитера, но при этом находится так же близко к своей звезде, как Меркурий к Солнцу. А теперь добавьте невероятную деталь — эта планета поглощает 99% падающего на нее света, что делает ее чернее любого известного природного материала на Земле.

Художественное представление экзопланеты TrES-2b и ее родительской звезды / © <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/tres2b_samaya_chernaya_iz_izvestnyikh_yekzoplanet_12353904?u=http%3A%2F%2Farndtstelter3.wixsite.com&t=arndtstelter3.wixsite.com&h=77929079163fa587af852cc91147e6060bcf4157" title="http://arndtstelter3.wixsite.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">arndtstelter3.wixsite.com</a><!--/noindex-->

Художественное представление экзопланеты TrES-2b и ее родительской звезды / © arndtstelter3.wixsite.com

Экзопланета TrES-2b, находящаяся на расстоянии около 750 световых лет от Земли, стала настоящей диковинкой для астрономов. Этот мир, классифицируемый как "горячий юпитер", примерно в 1,2 раза массивнее Юпитера. При этом экзопланета поглощает свет эффективнее, чем уголь (поглощает 96% света) или даже свежий асфальт (поглощает 97% света).

Причина такой необычной черноты кроется в экстремальных условиях на планете:

  • Средняя температура составляет 1 600 градусов, что переводит некоторые нетипичные компоненты атмосферы (натрий и калий) в газообразное состояние.

  • В атмосфере присутствуют испаренные натрий и калий, а также оксид титана, создающие уникальную химическую среду.

  • При такой высокой температуре эти вещества взаимодействуют особым образом, что приводит к исключительному поглощению света.

  • Кроме того, в атмосфере TrES-2b, скорее всего, отсутствуют отражающие облака, подобные тем, что делают Юпитер таким ярким, несмотря на его удаленность от Солнца.

TrES-2b в представлении художника / © <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/tres2b_samaya_chernaya_iz_izvestnyikh_yekzoplanet_12353904?u=http%3A%2F%2Fmavink.com&t=mavink.com&h=991cf874aa8f729670545b8dfc8497e9c2a6cadc" title="http://mavink.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">mavink.com</a><!--/noindex-->

TrES-2b в представлении художника / © mavink.com

Экзопланета TrES-2b была открыта 21 августа 2006 года транзитным методом* с помощью наземного телескопа TrES, но ее уникальные свойства были выявлены позже благодаря совместным наблюдениям нескольких инструментов. Космический телескоп NASA "Кеплер" измерил невероятно низкое альбедо (отражательная способность) планеты, а телескоп NASA "Спитцер" помог исследовать ее тепловое излучение, подтвердив экстремальные условия, царящие в атмосфере. На полный оборот вокруг родительской звезды, представленной красным карликом, TrES-2b нужно менее чем 2,5 земных дня. Для сравнения, Меркурий совершает оборот вокруг Солнца за 88 земных дней.

*Метод транзита — один из основных способов обнаружения экзопланет, который заключается в наблюдении за уменьшением яркости звезды, когда перед ней проходит планета.

Эта загадочная экзопланета не просто расширила наши представления о возможных свойствах небесных тел — она показала, что даже базовые характеристики планет, такие как отражательная способность, могут выходить за пределы всего, что мы знали ранее. В то время как Земля отражает около 30% падающего на нее солнечного света, а Луна — 12%, существование планеты, поглощающей 99% излучения, заставляет задуматься: какие еще удивительные объекты скрываются в глубинах Вселенной, терпеливо дожидаясь своего момента открытия?

Читайте также:

Показать полностью 2
7

Экзопланета K2-18 b: данные указывают на потенциальную обитаемость

В созвездии Льва, на расстоянии около 124 световых лет от нас, находится удивительный мир, способный перевернуть наши представления о жизни во Вселенной. Речь идет об экзопланете K2-18 b, масса которой в 8,6 раза превышает массу нашей планеты.

Художественное представление экзопланеты K2-18 b (справа) на орбите красного карлика K2-18 (слева). Между ними экзопланета K2-18 c / © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI) Science: Nikku Madhusudhan (IoA)

Художественное представление экзопланеты K2-18 b (справа) на орбите красного карлика K2-18 (слева). Между ними экзопланета K2-18 c / © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI) Science: Nikku Madhusudhan (IoA)

K2-18 b вращается вокруг красного карлика K2-18 и относится к классу суперземель — планет, которые по массе превосходят Землю, но уступают газовым гигантам. Однако главный интерес вызывает не ее размер, а состав атмосферы. Наблюдения, проведенные в 2023 году с помощью космического телескопа NASA "Джеймс Уэбб", позволили выявить удивительные детали.

Планета окутана плотной водородно-гелиевой атмосферой, в которой были обнаружены следы метана, углекислого газа и водяного пара. Эти соединения сами по себе уже вызывают интерес, но настоящей сенсацией стало возможное обнаружение диметилсульфида (DMS) — соединения, которое на Земле производится исключительно живыми организмами, в частности некоторыми видами планктона. Это открытие заставило ученых задуматься: может ли K2-18 b быть обитаемой?

Диметилсульфид: ключ к разгадке жизни?

DMS — это органическое соединение, которое на Земле тесно связано с биологическими процессами. Его возможное присутствие в атмосфере K2-18 b пока не является однозначным доказательством обитаемости этой далекой экзопланеты, но делает ее одним из самых перспективных кандидатов для подробного изучения.

Ученые, разумеется, проявляют обоснованную осторожность в своих выводах. Дело в том, что теоретически DMS может образовываться и в результате небиологических (абиогенных) процессов, таких как бурная вулканическая активность или сложные — пока неизвестные науке — химические реакции в атмосфере. Более того, наблюдения за столь удаленным объектом сопряжены со значительными техническими сложностями, и даже самые навороченные телескопы могут давать неоднозначные результаты.

Данные спектрального анализа указывают на возможное присутствие диметилсульфида (DMS) в атмосфере K2-18 b / © NASA, CSA, ESA, J. Olmstead, N. Madhusudhan

Данные спектрального анализа указывают на возможное присутствие диметилсульфида (DMS) в атмосфере K2-18 b / © NASA, CSA, ESA, J. Olmstead, N. Madhusudhan

Почему K2-18 b настолько интересна?

K2-18 b выделяется среди тысяч известных экзопланет своими уникальными характеристиками. Планета находится в "зоне обитаемости" своей звезды, где условия могут быть подходящими для существования жидкой воды. И действительно, данные указывают на возможность существования целого океана под плотной атмосферой, что делает K2-18 b представителем редкого класса планет — океанических миров. А возможное обнаружение DMS и других органических соединений делает K2-18 b одной из самых перспективных целей для поиска следов внеземной жизни.

Дальнейшие исследования K2-18 b с помощью "Джеймса Уэбба" и телескопов следующего поколения помогут ученым лучше понять состав ее атмосферы и изучить процессы, протекающие на поверхности. Если наличие DMS подтвердится, то это станет важным шагом в наших поисках жизни за пределами Земли. Но даже если K2-18 b окажется безжизненной, ее изучение поможет нам лучше понять, как формируются и эволюционируют планеты в других звездных системах.

Читайте также:

Показать полностью 1
5

Спиральная галактика NGC 5495

Спиральная сейфертовская галактика NGC 5495, находящаяся на расстоянии около 300 миллионов световых лет от Земли, которая наделена особенно яркой центральной областью.

© NASA/ESA

© NASA/ESA

Сейфертовской называется галактика с чрезвычайно активным ядром, которое представлено "прожорливой" сверхмассивной черной дырой, разгоняющей приближающиеся газопылевые облака до гигантских скоростей (несколько тысяч километров в секунду).

Примечательно, что некоторой части газа, разогретого до миллионов градусов Цельсия, все же удается "убежать" от черной дыры; этот раскаленный поток сталкивается с холодными облаками газа, передает им энергию и запускает звездообразование. Выходит, что активные черный дыры — одна из причин рождения звезд.

Обратите внимание на несколько звезд в кадре, от которых как бы исходят четыре шипа. Эти звезды являются частью Млечного Пути, расположившись между Землей и NGC 5495, а шипы — оптические артефакты.

Снимок был получен космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" 26 сентября 2022 года.

Читайте также: Рождаются ли во Вселенной новые галактики?

Показать полностью
16

Снимок ядра кометы Галлея

Перед вами снимок ядра кометы Галлея (1P/Halley), размеры которого составляют примерно 8 на 15 километров. Фотография была получена 14 марта 1986 года аппаратом Европейского космического агентства "Джотто", когда он находился на расстоянии около 2 000 километров от кометного ядра.

© ESA

© ESA

Яркие столбы света являются результатом сублимации: солнечное тепло разогревает комету, частично превращая в газ отложения водяного льда, скрывающиеся под ее тонкой корой. Газ, вырываясь наружу, придает комете дополнительную скорость, что позволяет ей постепенно отдалиться от Солнца и вернуться в Облако Оорта.

В следующий раз комета Галлея посетит внутреннюю Солнечную систему только в 2061 году.

Показать полностью 1
6

"Алмазные планеты": что говорит наука?

"Астрономы обнаружили "алмазную планету", которая в пять раз больше Земли", "В космосе обнаружен алмаз размером с Землю", "Планета-алмаз — одно из чудес космоса" — такие заголовки все еще появляются в СМИ, рисуя в воображении читателей фантастические миры с сияющими алмазными горами и кристальными морями.

© <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/almaznyie_planetyi_chto_govorit_nauka_12341031?u=http%3A%2F%2Fthemindunleashed.com&t=themindunleashed.com&h=3890cfe19ad3d9dc99d3a3f290e82af54de5e6be" title="http://themindunleashed.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">themindunleashed.com</a><!--/noindex-->

© themindunleashed.com

Особенно часто в контексте этих публикаций фигурирует экзопланета 55 Cancri e (55 Рака e), которую окрестили "алмазной планетой". Но давайте разберемся, почему существование таких планет с точки зрения науки невозможно.

Фантазии об алмазных мирах

Итак, чтобы понять, почему концепция "алмазной планеты" — это красивый миф, нужно вспомнить базовые принципы образования алмазов.

Алмаз — это кристаллическая модификация углерода, возникающая при специфических условиях. Для превращения углерода в алмаз необходимо сочетание экстремального давления (более 50 000 атмосфер) и высокой температуры (свыше 1 000 градусов Цельсия). На Земле природные алмазы формируются на глубине более 150 километров.

Теперь представим гипотетическую планету с высоким содержанием углерода. В ее недрах, где давление достигает колоссальных значений, действительно могут формироваться алмазные структуры. Однако по мере приближения к поверхности давление неизбежно падает. А без необходимого давления углерод существует в различных формах — графит, фуллерены, карбин, графен, аморфный углерод — но не в форме алмаза.

Именно поэтому полностью "алмазная планета" физически невозможна. Даже если в ядре такой планеты образуются алмазы, то на ее поверхности углерод будет существовать в иных формах, преимущественно в виде графита.

Художественное представление 55 Рака e и ее родительской звезды 55 Рака. Система находится на расстоянии около 40 световых лет от нас / © NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Художественное представление 55 Рака e и ее родительской звезды 55 Рака. Система находится на расстоянии около 40 световых лет от нас / © NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Рождение мифа

Откуда же взялся миф о том, что 55 Рака e — алмазная планета? В 2012 году астрономы установили, что эта экзопланета может быть богата углеродом. Масс-медиа подхватили эту новость, превратив "планету с высоким содержанием углерода" в "алмазную планету". Однако дальнейшие исследования показали, что даже исходное предположение о высоком содержании углерода может быть ошибочным.

Это не значит, что углеродные планеты неинтересны науке. Напротив! Планеты с высоким содержанием углерода могут существовать, и их изучение крайне важно для понимания разнообразия планетных систем во Вселенной. Просто реальность, как всегда, оказывается сложнее и интереснее простой "алмазной" фантазии.

Читайте также:

Показать полностью 1
9

Радиоизображение Малого Магелланова Облака (ММО)

ММО — галактика-спутник Млечного Пути, расположенная на расстоянии около 203 000 световых лет от нас.

© NASA

© NASA

Диаметр ММО вдоль большой оси составляет около 7 000 световых лет. Для сравнения, диаметр нашей галактики Млечный Путь — около 100 000 световых лет.

9

Шкала Кардашёва и три типа космических цивилизаций

В 1964 году советский астрофизик Николай Семенович Кардашёв (25 апреля 1932 года — 3 августа 2019 года) предложил революционный способ классификации цивилизаций, основанный на их энергопотреблении. Эта идея оказалась настолько влиятельной, что до сих пор используется учеными при обсуждении будущего человечества и поиске внеземных цивилизаций, достигших более высокого уровня развития.

© <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/shkala_kardashyova_i_tri_tipa_kosmicheskikh_tsivilizatsiy_12336285?u=http%3A%2F%2Fdailyhodl.com&t=dailyhodl.com&h=bff4af80b8a843db3ac27fe34a867e90511d9ece" title="http://dailyhodl.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">dailyhodl.com</a><!--/noindex-->

© dailyhodl.com

По мнению Кардашева, именно количество энергии, которую цивилизация способна контролировать и использовать, определяет уровень ее технологического развития. Это логично: чем больше население и выше уровень развития технологий, тем больше требуется энергии. В своей классификации ученый выделил три типа цивилизаций, между которыми существуют колоссальные технологические различия.

Цивилизация первого типа

Такая цивилизация способна использовать все энергетические ресурсы своей планеты и получать дополнительную энергию от родительской звезды. Человечество пока не достигло даже этого уровня, хотя постепенно к нему приближается.

© <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/shkala_kardashyova_i_tri_tipa_kosmicheskikh_tsivilizatsiy_12336285?u=http%3A%2F%2Fpinterest.com&t=pinterest.com&h=2ff2c69448f2e8e1907ad321a6afe8f2b378d982" title="http://pinterest.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">pinterest.com</a><!--/noindex-->

© pinterest.com

Мы уже научились использовать атомную энергию, развиваем технологии получения энергии от Солнца и стремимся к управляемому термоядерному синтезу, но все еще сильно зависим от ископаемого топлива.

Цивилизация второго типа

Это уже космическая сверхдержава, способная использовать всю энергию своего светила. Такая цивилизация могла бы построить гигантскую сферу Дайсона вокруг звезды, чтобы собирать почти всю ее энергию.

© <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/shkala_kardashyova_i_tri_tipa_kosmicheskikh_tsivilizatsiy_12336285?u=http%3A%2F%2Fwallhere.com&t=wallhere.com&h=00306ba6f01e2e0148eb41214e3698e6205e80df" title="http://wallhere.com" target="_blank" rel="nofollow noopener">wallhere.com</a><!--/noindex-->

© wallhere.com

Она также освоила бы межзвездные перелеты и колонизировала ближайшие звездные системы.

Третий тип цивилизации

Чтобы достичь столь непостижимого уровня развития, цивилизация должна научиться использовать энергию всей галактики.

Модель колонизации галактики, демонстрирующая покорение Млечного Пути от звезды к звезде / © sciencealert.com

Такая цивилизация могла бы управлять энергией миллиардов звезд, черных дыр (создавая для этого сингулярные реакторы) и, возможно, даже манипулировать пространством и временем.

В 2015 году астрономы обнаружили необычную звезду KIC 8462852, известную как "звезда Табби", расположенную в 1 470 световых годах от Земли. Ее яркость периодически падает на целых 25% — явление, которому ученые до сих пор не могут найти однозначного объяснения. Одна из гипотез предполагает, что вокруг звезды может существовать инопланетная мегаструктура, созданная цивилизацией второго типа.

Читайте также:

Показать полностью 4
Отличная работа, все прочитано!