Общая астрономия - Астрономия (открой для себя небо)

От Большого взрыва до первых звезд и наших дней

Темная эпоха

Более 13 миллиардов лет назад случилось событие, после которого образовалась наблюдаемая Вселенная. Произошел Большой взрыв. До Большого взрыва плотность во Вселенной могла быть гигантской, но не бесконечной, а сингулярность не могла быть меньше кванта объема (в кубических сантиметрах - 98 нулей после запятой). События не могли быть короче кванта времени. Стараясь объединить принципы общей теории относительности и квантовой механики, физики разработали теорию струн и теорию петлевой квантовой гравитации, конкурирующие в объяснении устройства мира. Темная эпоха Как ни удивительно, вскоре после Большого взрыва, через полмиллиона лет, началась эпоха, когда во Вселенной было совершенно темно, пусто и холодно. Темная эпоха продолжалась примерно 250 миллионов лет. Во Вселенной не было ни одной звезды, ни одной галактики. Если в начале Темной эпохи глаз человека еще мог бы заметить тускло-красное равномерное свечение неба, то теперь темнота стала вездесущей. Пространство было заполнено главным образом темной материей и реликтовым излучением, которое тогда было более коротковолновым (инфракрасным), соответствовало примерно 150 К (-120оС) и продолжало остывать по мере расширения пространства. Барионная материя составляла 1/10 темной и состояла из атомов водорода и гелия в пропорции 4:1 по массе. Темная энергия практически никакой роли не играла. События Темной эпохи установлены с помощью расчетных моделей, потому что ничего, кроме реликтового излучения, оттуда до нас не дошло. Но модели достаточно надежны; именно модели дают представление о природе Темной эпохи. Когда связь реликтового излучения с веществом разорвалась и излучение стало самостоятельным явлением, красное смещение z составляло огромную величину, z = 1200.

Звезды | Просмотров: 405 | Добавил: buba | Дата: 13.03.2010 | Комментарии (0)

Планеты Солнечной системы. Земля и Луна

Наша планета - Земля - движется вокруг Солнца по близкой к круговой орбите (эксцентриситет 0,017), радиус которой - 149,6 млн. км - принят за 1 астрономическую единицу. Период обращения по орбите составляет 365,256 земных суток или 1 год. Средняя скорость движения по орбите - 29,8 км/с.

Планета Земля.

Период вращения вокруг оси - звездные сутки - 23h56m4,099s. Наклон земного экватора к орбите составляет 23°27' и обеспечивает смену времен года. Масса Земли равна М = 5,974•1024 кг, средняя плотность 5,515 г/см3. Экваториальный радиус планеты составляет R = 6 378 км. Земля имеет грушевидную форму, называемую геоидом. Сжатие составляет 0,0034 (полярный радиус равен R = 6 356 км). Сплюснутость Земли с полюсов объясняется вращением. Ускорение свободного падения на поверхности составляет, в среднем, g = 9,78 м/с2: у полюсов больше, на экваторе меньше.

Строение Земли

Прямое исследование земных глубин пока что невозможно: самые глубокие скважины едва достигают десятикилометровой отметки. Однако сейсмология дала ключ к внутреннему строению Земли. Дело в том, что скорость сейсмических волн зависит от плотности и упругости горных пород, через которые они проходят. Они отражаются и преломляются на границах между различными пластами. По сейсмограммам было установлено строение земной литосферы.

Солнечная система | Просмотров: 2415 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)

Планеты Солнечной системы. Марс

МАРС

Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за свой кроваво-красный цвет, который сразу же бросается в глаза и еще более заметен при наблюдениях в телескоп. Во времена Пифагора (VI в. до н.э.) греки называли эту планету «Фаэтон», что означает «блистающий, лучезарный», Аристотель (IV в. до н.э.) назвал Марс «Аресом» по имени бога войны.

Изображение Марса, составленное компьютером из сотни фотографий с «Викинга». Овальные пятна слева – гигантские вулканы. Марс – первая после Земли планета Солнечной системы, к которой человек проявил особый интерес с надеждой, что там есть развитая внеземная жизнь. Вряд ли какая-нибудь планета вызвала у людей столько споров и дискуссий, как Марс. Спорили не только учёные, но и люди самых различных профессий, занятий и возрастов.

Совершенствовались методы исследований, сменяли друг друга астрономы разных поколений, изменялся и сам характер дискуссий. В XIX веке спорили, главным образом, о каналах на Марсе, о наличии там разумных обитателей – марсиан. Спорили о существовании на Марсе растительности и вообще органической жизни.

Какой планете посвящено наибольшее число фантастических романов, повестей, рассказов? Конечно, Марсу. Фантазия писателей подогревала интерес широкой публики к природе загадочной планеты. Астрономов забрасывали вопросами.

Солнечная система | Просмотров: 1129 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)

Планеты Солнечной системы. ЮПИТЕР.

Юпитер, тысячи лет назад названный в честь царя римских богов, господствует и среди девяти планет нашей Солнечной системы, соперничая с Солнцем в своем великолепии. Самая большая планета находится далеко за основным поясом астероидов. Масса Юпитера намного превышает массу всех других планет, вместе взятых.

Юпитер – самая большая планета Солнечной системы. Большая полуось орбиты Юпитера равна 5,2 а.е., эксцентриситет орбиты е = 0,0489, период обращения по орбите – 11,867 лет. Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики – 1°18´17". Средняя скорость движения по орбите – 13,1 км/с.

Период вращения вокруг оси – 9 часов 55 минут. Каждая точка экватора движется со скоростью 45 тысяч километров в час. Из-за действия центробежных сил Юпитер заметно сплющен (коэффициент сжатия больше 6 %). Так как Юпитер – не твердый шар, а состоит из газа и жидкости, то экваториальные его части вращаются быстрее, чем приполярные области. Ось вращения Юпитера почти перпендикулярна его орбите, следовательно, на планете нет смен времен года.

Солнечная система | Просмотров: 458 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)

Планеты Солнечной системы. САТУРН.

Сатурн, наверное, наиболее красивая планета, если смотреть на нее в телескоп или изучать снимки «Вояджеров». Сказочные кольца Сатурна нельзя спутать ни с какими другими объектами Солнечной системы.

Сатурн. Снимок телескопа им. Хаббла.

Планета известна с самых древних времен. Максимальная видимая звездная величина Сатурна +0,7m. Эта планета – один из самых ярких объектов на нашем звездном небе. Ее тусклый белый свет создал планете недобрую славу: рождение под знаком Сатурна издревле считалось плохим предзнаменованием. Кольца Сатурна видимы с Земли в небольшой телескоп. Они состоят из тысяч и тысяч небольших твердых обломков камней и льда, которые вращаются вокруг планеты.

Солнечная система | Просмотров: 499 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)

Планеты Солнечной системы. УРАН.

Данные, полученные с «Вояджера-2», показали, что планета Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым сразу начинается плотная атмосфера. Никаких океанов на Уране, по-видимому, нет. Такое строение планеты теперь называют двухслойной моделью. Температура в ядре достигает 7000 К, а давление – 6 миллионов атмосфер. Эффективная температура Урана 59 К, что лишь чуть-чуть превышает ту температуру, которую он имел бы только под влиянием солнечного тепла. Следовательно, Уран почти не имеет внутренних источников энергии. Предполагают, что вскоре после образования Солнечной системы произошло столкновение Урана с другим большим телом. Не исключено, что в результате этого столкновения Уран был опрокинут набок. Возможно, обедненность легкими газами – следствие недостаточной массы зародыша планеты, и в ходе образования Уран не смог удержать возле себя большее количество водорода и гелия. А может быть, в этом месте зарождающейся планетной системы вовсе не было столько легких газов, что, конечно, в свою очередь, тоже требует объяснений. Как видно, ответы на вопросы, связанные с Ураном, могут пролить свет на судьбу всей Солнечной системы.

Солнечная система | Просмотров: 462 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)

Планеты Солнечной системы. НЕПТУН.

Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. После открытия Урана астрономы обратили внимание на то, что его орбита не соответствовала закону всемирного тяготения Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Это и навело на мысль о существовании еще одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения седьмой планеты. Математики Джон Адамс и Джеймс Чаллис в 1845 году сделали расчет примерного места расположения планеты. В это же время французский астроном Урбан Леверье, сделав расчет, убедил начать поиск новой планеты. Расчеты Леверье были настолько точны, что Нептун нашли сразу, в первую же ночь наблюдений. Нептун впервые наблюдался астрономами Галле и д’Аррестом 23 сентября 1846 года недалеко от тех положений, которые независимо друг от друга предсказывали англичанин Адамс и француз Леверье. Это открытие стало триумфом расчетной астрономии. В римской мифологии Нептун (греч. Посейдон) – бог моря. Нептун можно увидеть в бинокль (если вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска.

Солнечная система | Просмотров: 488 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)

Планеты Солнечной системы. Плутон.

Последняя планета Солнечной системы – Плутон – крошечная холодная планета, расположенная в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля, долгое время оставалась совершенно неизученной. Ее существование теоретически предсказал американский астроном Персиваль Ловелл в 1915 году. Через 15 лет после этого планету открыл сотрудник обсерватории Ловэлла Клайд Томбо. Он обнаружил новую планету на фотографиях как звездочку 15-й звездной величины, перемещавшуюся среди остальных звезд. Томбо понял, что это и есть девятая большая планета Солнечной системы. Плутон – бог подземного царства в античной мифологии. Эта фотография Плутона и Харона получена при помощи Космического телескопа им. Хаббла. Даже на ней нельзя различить детали на поверхности планеты.

Увидеть Плутон можно только в мощный телескоп: максимальная звездная величина m = +15,1. Из-за медленного движения по орбите его яркость практически не меняется в течение года.

Солнечная система | Просмотров: 374 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)

Астероиды – малые тела Солнечной системы

О том, что в Солнечной системе между орбитами Марса и Юпитера движутся многочисленные мелкие тела, самые крупные из которых по срав- нению с планетами всего лишь каменные глыбы, узнали менее 200 лет на- зад. Их открытие явилось закономерным шагом на пути познания окружаю- щего нас мира. Путь этот не был легким и прямолинейным, и лишь из дали сегодняшнего дня история открытия астероидов и их исследований, уже подернутая дымкой забвения, представляется довольно простой. Ушли в прошлое ошибки, сомнения, неудачи, отчаяние. Мы бережно храним кирпи- чики знания, добытого предками и позволяющего нам продвигаться вперед, но склонны забывать, каких усилий требовало приобретение того знания, которое досталось нам, и часто снисходительно смотрим на прошлое. А между тем человечеству постоянно требуется максимальное напряжение сил и способностей для разрешения клубка трудностей и противоречий. Кто в эпоху открытия первых астероидов мог предположить, что эти малые тела Солнечной системы, тела, о которых еще недавно нередко говорили с оттенком пренебрежения, станут объектом внимания специа- листов самых различных областей естествознания космогонии, астрофизи- ки, небесной механики, физики, химии, геологии, минералогии, газовой динамики и аэромеханики ? Тогда до этого было еще очень далеко. Еще предстояло осознать, что стоит лишь наклониться, чтобы поднять с земли кусочек астероида - метеорит. Наука о метеоритах - метеоритика - заро- дилась в начала XIX в., когда были открыты и их родительские тела - астероиды. Но в дальнейшем она развивалась совершенно независимо. Ме- теориты изучались геологами, металлургами и минералогами, астероиды - астрономами, преимущественно небесными механиками. Трудно привести другой пример столь абсурдной ситуации : две разные науки исследуют одни и те же объекты, а между ними практически не возникает никаких точек соприкосновения, не происходит обмена достижениями. Это отнюдь не способствует осмыслению получаемых результатов. Но сделать ничего нельзя, и так все и остается, пока новые методы исследований - экспе- риментальные и теоретические - не поднимут уровень исследований настолько, что создадут реальную основу для слияния обеих наук в одну. Это произошло в начале 70-х годов XX в., и мы стали свидетеля- ми нового качественного скачка в познании астероидов. Об этом скачке и пути к нему я постарался наиболее понятным языком написать в этой ра- боте. Скачок этот произошел не без помощи космонавтики.

Солнечная система | Просмотров: 968 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)

Самые-самые кометы.

Предлагаем вашему вниманию подборку комет с самыми-самыми характеристиками.

Комета с самой большой яркостью - комета Галлея (фото вверху), названная в честь английского астронома Эдмонда Галлея (1656 - 1742), который установил периодический характер ее возвращения к Солнцу и правильно предвычислил ее следующее появление.
Комета с самым коротким периодом обращения вокруг Солнца - комета Энке, открытая в 1786 г. и названная в честь немецкого астронома Иоганна Энке (1791 - 1865), который установил периодический характер ее возвращения к Солнцу и правильно предвычислил ее следующее появление. Период обращения кометы Энке вокруг Солнца составляет 3,3 года. (Комета Вильсо-на-Харрингтона, открытая в 1949 г., имела расчетный период обращения 2,3 года, однако больше никогда не наблюдалась.)
Комета с самым длинным периодом обращения вокруг Солнца - комета Гершеля - Риголе, открытая в 1788 г. и названная в честь ее первооткрывателей. Период обращения кометы составляет 156 лет.
Комета с самой круглой орбитой - комета Швассмана - Вахмана-1, открытая в 1925 г. и названная в честь ее первооткрывателей. Эксцентриситет ее орбиты равен 0,11. У всех орбит больших планет, за исключением Меркурия и Плутона, эксцентриситет значительно меньше.
Комета с самой вытянутой орбитой - комета Брорзена - Меткофа, открытая в 1847 г. и названная в честь ее первооткрывателей. Эксцентриситет орбиты кометы составляет 0,972, т.е. ее максимальное расстояние от Солнца почти в 70 раз превосходит минимальное расстояние от Солнца. Среди наиболее многочисленной группы комет с периодом обращения меньше 20 лет самая вытянутая орбита у кометы Энке. Эксцентриситет ее орбиты составляет 0,85, т.е. ее максимальное расстояние от Солнца в 12 раз превосходит минимальное.
Комета с самым большим наклоном орбиты к эклиптике - комета Тутля, которая впервые наблюдалась в 1790 г., но названа в честь американского астронома, переоткрывшего ее в 1858 г. Ее орбита расположена под углом 54,4° к эклиптике. Среди наиболее многочисленной группы комет с периодом обращения меньше 20 лет самым большим наклоном орбиты к эклиптике отличается комета Джакобини - Циннера - 31,7°, открытая в 1900 г. и названная в честь ее первооткрывателей.

Солнечная система | Просмотров: 432 | Добавил: buba | Дата: 11.03.2010 | Комментарии (0)