"Космос" по-гречески это порядок, устройство, стройность
Перейдем теперь к Солнечной системе
жүктеу/скачать 30,7 Kb.
|
Космос
- Бұл бет үшін навигация:
- Проблемой строения и развития Вселенной в целом занимается космология
- Планета Земля в космическом пространстве. Строение С олнечной системы.
| Перейдем теперь к Солнечной системе. Здесь находятся ближайшие цели космических полетов - Луна и планеты. Пространство между планетами заполнено плазмой очень малой плотности, которую несет солнечный ветер. Характер взаимодействия плазмы солнечного ветра с планетами зависит от того, имеют или нет планеты магнитное поле. Магнитные поля Юпитера и Сатурна значительно сильнее земного поля, поэтому магнитосферы этих планет-гигантов значительно протяженнее земной магнитосферы. Наоборот, магнитное поле Марса настолько слабо (в сотни раз слабее земного), что с трудом сдерживает налетающий поток солнечного ветра на самых ближних подступах к поверхности планеты. Примером немагнитной планеты является Венера, полностью лишенная магнитосферы. Однако взаимодействие сверхзвукового потока плазмы солнечного ветра с верхней атмосферой Венеры и в этом случае приводит к образованию ударной волны.
Большим разнообразием отличается семейство естественных спутников планет-гигантов. Один из спутников Юпитера, Ио, является самым активным в вулканическом отношении телом Солнечной системы. Титан, самый крупный из спутников Сатурна, обладает достаточно плотной атмосферой, едва ли не сравнимой с земной. Весьма необычным является и взаимодействие таких спутников с окружающей их плазмой магнитосфер материнских планет. Кольца Сатурна, состоящие из каменных и ледяных глыб разных размеров, вплоть до мельчайших пылинок, можно рассматривать как гигантский конгломерат миниатюрных естественных спутников. По очень вытянутым орбитам вокруг Солнца движутся кометы. Ядра комет состоят из отдельных камней и пылевых частиц, вмороженных в глыбу льда. Лед этот не совсем обычный, в нем кроме воды содержатся аммиак и метан. Химический состав кометного льда напоминает состав самой большой планеты - Юпитера. Когда комета приближается к Солнцу, лед частично испаряется, образуя гигантский газовый хвост кометы. Кометные хвосты обращены в сторону от Солнца, т. к. постоянно испытывают воздействие давления излучения и солнечного ветра. Наше Солнце - лишь одна из множества звезд, образующих гигантскую звездную систему - Галактику. А эта система в свою очередь - лишь одна из множества других галактик. Астрономы привыкли относить слово "Галактика" как имя собственное к нашей звездной системе, а то же слово как нарицательное - ко всем таким системам вообще. Наша Галактика содержит 150- 200 млрд. звезд. Они располагаются так, что Галактика имеет вид плоского диска, в середину которого как бы вставлен шар диаметром меньшим, чем у диска. Солнце расположено на периферии диска, практически в его плоскости симметрии. Поэтому, когда мы смотрим на небо в плоскости диска, то видим на ночном небосводе светящуюся полосу - Млечный Путь, состоящий из звезд, принадлежащих диску. Само название "Галактика" происходит от греческого слова galaktikos - млечный, молочный и означает систему Млечного Пути. Астрономы установили, что звезды галактического диска, как правило, отличаются по физическим и химическим свойствам от звезд шара. Эти два типа "населения" нашей звездной системы называются плоской и сферической составляющими. В диске кроме звезд есть межзвездный газ и пыль. Из данных радиоастрономии следует, что диск нашей Галактики имеет спиральную структуру, подобную той, какую можно видеть на фотографиях других галактик (например, знаменитой туманности Андромеды). Изучение спектров звезд, их движений и других свойств в сопоставлении с теоретическими расчетами позволило создать теорию строения и эволюции звезд. По этой теории основным источником энергии звезд являются ядерные реакции, протекающие глубоко в недрах звезды, где температура в тысячи раз больше, чем на поверхности. Ядерные реакции в космосе и происхождение химических элементов изучает ядерная астрофизика. На определенных стадиях эволюции звезды выбрасывают часть своего вещества, которое присоединяется к межзвездному газу. Особенно мощные выбросы происходят при звездных взрывах, наблюдаемых как вспышки сверхновых звезд. Остатки таких взрывов часто становятся пульсарами - нейтронными звездами радиусом около 10 км со сверхсильными магнитными полями, создающими условия для возникновения компактных, но чрезвычайно мощных магнитосфер. Предполагается, что магнитное поле пульсара в центре Крабовидной туманности, являющейся классическим примером продукта вспышки сверхновой, в 1012 раз больше земного по напряженности. В двойных звездных системах нейтронные звезды могут проявлять себя как рентгеновские пульсары. С нейтронными звездами связывают и так называемые барстеры - галактические объекты, характеризующиеся спорадическими кратковременными всплесками рентгеновского и мягкого гамма-излучения. В других случаях при звездных взрывах могут образоваться черные дыры - объекты, вещество которых падает к центру со скоростью, близкой к скорости света, и в силу эффектов общей теории относительности (теории тяготения) как бы застывшее в этом падении. Из недр черных дыр излучение вырваться не может. В то же время окружающее черную дыру вещество образует так называемый аккреционный диск и при определенных условиях испускает рентгеновское излучение за счет гравитационной энергии притяжения к черной дыре. При звездных взрывах и в окрестностях пульсаров отдельные частицы плазмы ускоряются и приобретают колоссальные энергии. Эти частицы дают вклад в высокоэнергетическую составляющую межзвездного газа - космические лучи. По количеству вещества они составляют весьма малую, но по энергии - весьма существенную часть межзвездного газа. Космические лучи удерживаются в Галактике магнитными полями. Их давление играет важную роль в поддержании формы галактического диска. В земной атмосфере космические лучи взаимодействуют с ядрами атомов воздуха, образуя множество новых ядерных частиц. Изучение космических лучей у поверхности Земли следует отнести к ядерной физике. Приборы, вынесенные за пределы атмосферы, дают сведения о первичных космических лучах, важные уже для исследования космоса. Таковы структура и физические процессы, характерные для нашей Галактики. Другие галактики показывают большое разнообразие форм и числа входящих в них звезд, интенсивности электромагнитного излучения в различных диапазонах длин волн. Происхождение галактик и причины, по которым разные галактики имеют те или иные формы, размеры и другие физические свойства - одна из самых трудных проблем современной астрономии и космологии. Переходя к еще более грандиозным масштабам, мы вступаем в область, о которой пока мало известно. Проблемой строения и развития Вселенной в целом занимается космология. Для нее особо важное значение имеют новейшие достижения радиоастрономии. Обнаружены источники радиоволн и света громадной мощности - квазары. В их спектрах линии сильно смещены к красному концу спектра. Это значит, что они очень далеки от нас - свет идет от них миллиарды лет. Наблюдая квазары, астрономы имеют возможность изучать Вселенную (метагалактику) на ранних стадиях ее развития. Откуда берется чудовищная энергия, излучаемая квазарами - одна из самых волнующих загадок науки. Другое важное открытие - обнаружение "фона" радиочастотного излучения, пронизывающего равномерно по всем направлениям космическое пространство. Это реликтовое радиоизлучение - остаток древнейших эпох, позволяющий судить о состоянии Вселенной многие миллиарды лет назад. Для современного этапа развития наук о космосе характерно колоссальное нарастание потока поступающей информации. Если раньше астрономические приборы воспринимали только видимый свет, то теперь данные о космосе получают из анализа всего электромагнитного спектра. Значит, информацию о физических процессах в межзвездной среде дает изучение первичных космических лучей. Удалось обнаружить всепроникающие частицы нейтрино, приходящие от Солнца. В перспективе возможно обнаружение и изучение нейтрино из глубин космоса. Расширение каналов поступления информации связано как с выходом средств наблюдения в космос (внеатмосферная и баллонная астрономия, непосредственные исследования Луны и планет приборами, доставленными на их поверхность), так и с усовершенствованием наземной аппаратуры. Важность выноса в космос исследовательской аппаратуры объясняется тем, что природа поместила нас на дно воздушного океана, чем сузила возможности изучения космоса, но в то же время защитила от многих видов космического излучения. Атмосфера пропускает электромагнитное излучение к поверхности Земли лишь в двух узких интервалах частот, или, как говорят, "окнах": одно - в области видимого света, другое - в радиодиапазоне. Только с помощью приборов, вынесенных за пределы атмосферы, удалось зарегистрировать рентгеновское и гамма-излучение, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, идущие из космоса. То же относится и к первичным космическим лучам. Для повышения эффективности наземных наблюдений особое значение имеет применение мощных радиотелескопов, позволивших получить такие важные результаты, как открытие квазаров и пульсаров. Однако и в классической оптической области (в области длин волн видимого света) мощность и чувствительность приборов непрерывно возрастают не только за счет увеличения диаметра главного зеркала телескопов, но и благодаря введению принципиально новых методов регистрации и усиления света, таких, например, как электронно-оптические преобразователи, матричные приемники. Планета Земля в космическом пространстве. Строение Солнечной системы. жүктеу/скачать 30,7 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|