Вступление

Эта книга посвящена молодым людям, студентам и школьникам, которых интересуют современные исследования в области астрономии и астронавтики. Много открытий в этих областях пришлось на начало XXI-го века. С течением времени неизбежно совершенствуется техника по изучению небесных тел. Космическое пространство предстает перед учеными во все больших подробностях. Человек путешествует на околоземные орбиты, планирует совершить путешествие на Марс и освоить Луну, как базу для дальнейшего изучения космического пространства. В этой небольшой книге представлены все самые интересные и свежие материалы, связанные с подобными исследованиями.

Краткая история астрономии. Имена

Еще с древних времен небо притягивало человека своей загадочностью. Людей интересовал небосвод, как способ ориентирования в пространстве (на местности) и во времени (смена времен года). Ориентированием по звездам в своих профессиях пользовались охотники, скотоводы, земледельцы и рыболовы. Астрономия послужила к созданию различных календарей, которые основывались на положении Солнца, Луны и звезд на небе. В разных культурах существовали разные календари. В Древней Греции, например, в каждом городе был свой календарь, со своими названиями и времяисчислением.

Астрономические знания накапливались тысячелетиями. Во все эпохи можно отметить великие имена, которые повлияли на астрономическую науку. В древние времена это были Аристарх, Плутарх, Клавдий, Птолемей. Все они были новаторами и их теории, суть которых была верна, переворачивали представления науки астрономии.

Среди знаменитых имен Средних Веков значатся астрономы Николай Коперник, Галилео Галилей, Иоганн Кеплер, Джордано Бруно, Тихо Браге.

Стоить отметить, что астрономия тесно граничит с геометрией, математикой и физикой. Поэтому, несомненно, великие астрономы были изрядно подкованы и в этих науках.

В Новое время эстафетную палочку в развитии астрономической науки подхватили Исаак Ньютон, Лаплас, Уильям Гершель, Василий Яковлевич Струве и Камилл Фламарион.

В 20-м веке рывок в развитии астрономии было самым стремительным, так как появилась техника, строились мощные телескопы, в том числе, космический телескоп. Появился новый раздел астрономии – астрофизика, в котором проводился всеобъемлющий анализ световых волн.

К числу великих ученых-астрономов XX-го века можно отнести Альберта Эйнштейна, Артура Эддингтона, Джеймса Джинса, Александра Фридмана, Эдвина Хаббла.

Стоит отметить и тот факт, что астрономам, ученым смежных наук и инженерам в XX веке удалось запустить человека в космос и на Луну. Эти события также будут освещены в этой книге.

Галилео Галилей

Исаак Ньютон

Эдвин Хаббл

Начало Вселенной. Версия о Большом Взрыве

Вселенная началась с разлета вещества с огромной скоростью. Но это всего лишь наше предположение. Мы делаем этот вывод, наблюдая за современным поведением Вселенной. Самые дальние галактики отдалены от нас на 13–15 млрд. световых лет. Отсюда мы можем заключить, что примерно столько времени назад начался большой взрыв.

Состояние вещества до большого взрыва можно оценивать как сверхплотное: оно помещалось в размеры мельчайшей элементарной частицы. А потом началось расширение. Стоит отметить тот факт, что мы не обнаруживаем тел или любых космических структур, возраст которых превышал бы вычисленный срок, протекший с Большого Взрыва.

Представить себе состояние вещества до Большого Взрыва мы не в состоянии. Это все равно как если представить, что было до начала времени, потому что того состояния пространства и времени, скорее всего, не существовало. К тому же, некоторые теории склоняются к факту, что пространство было не трёхмерным, а более многомерным. Предположим, оно было шестимерным или семимерным. Но как оно выглядело? На каком принципе оно существовало? Лучшие умы человечества, возможно, могут понять это, но объяснить это простому человеку, какими являемся мы с вами, они не в состоянии. Но здесь лежит потенциал и для вас! Займитесь этим вопросом… Может, вам улыбнется удача, и вы сможете понять непонятное и объяснить необъяснимое.

О галактиках Млечный Путь и Андромеда. Классификация галактик.

Наша Солнечная система, состоящая из звезды по имени Солнце, девяти планет, их спутников, пыли, астероидов и комет, входит в галактику Млечный Путь. Наша галактика имеет колоссальные размеры: чтобы пролететь от края до края галактики, свету (!) потребуется около 100 000 лет.

Так, наблюдая в телескопы звезды, или, даже, невооруженным глазом ночное небо, мы видим некоторое прошлое тех небесных тел, которые предстают перед нами. Например, солнечный свет проходит расстояние до Земли за 8 минут. А свет звезд, которые удалены от нас намного больше, может проходить до нас несколько тысяч лет. Анализируя скорость света, мы можем представить себе, насколько большими расстояния могут быть от одного космического тела до другого.

Огромная звездная полоса, видимая ночью на небе, относится к галактике Млечный Путь. Расстояние от Солнца до центра нашей галактики примерно 27 700 световых лет.

Центр Млечного Пути называется Балджем, он составляет около 8 тыс. парсек[1] в поперечнике. В его структуру входит сверхмассивная черная дыра «Стрелец А.» Возможно, в нее также входит еще одна черная дыра средней мощности. А также в Центр галактики входят две перемычки, с которых начинаются «рукава».

Так как наша галактика является спиралевидной, она имеет «рукава». Наша Солнечная система находится в рукаве Ориона. Среди рукавов можно обозначить также Рукав Персея, Рукав Стрельца, Внешний Рукав, Рукав Щита-Центавра, Рукав Лебедя. А около центра галактики находятся Дальний и Ближний трёхпарсековые Рукава. Эти рукава и входящие в их состав звезды и газовые облака закручены в красивую спиралевидную фигуру.

В центре Млечного Пути, оказавшись на какой-нибудь планете, мы бы увидели небесное зарево даже ночью. Это объясняется тем, что в пределах 1000 лет от центра галактики звезды расположены очень плотно. Звезды там могут располагаться в пределах каких-нибудь нескольких световых дней.

(Картинка-Схема)

Галактика Андромеда, ближайшая к нашей галактике, также является спиралевидной. Ее можно увидеть на небе невооруженным глазом. Она удалена от нас на 2 млн. световых лет. Млечный путь и Андромеда имеют спутники из более мелких галактик. А вместе с галактикой Треугольника они образуют, так называемую, Местную группу галактик. Движение галактик Местной группы происходит под гравитационным влиянием всех остальных ее членов.

Ближайшая группа галактик к нашей Местной группе называется скопление Девы. Расстояние до него насчитывает 50 млн. световых лет. Скопление Девы огромно: оно располагается на небе на участке в 200 раз большем, чем занимает полная луна в ночном небе. Гравитационная сила этого скопления настолько велика, что оно влияет на движение нашей Местной группы: мы медленно движемся в ее сторону.

Эдвин Хаббл классифицировал галактики по трём типам: эллиптические, спиральные и неправильные.

Форма эллиптических галактик напоминает лимон или мяч для регби. Они не имеют рукавов, а их форма измеряется по степени уплощенности буквой E=0…7 (7 имеют галактики наиболее сплюснутые)

Тип спиральных галактик подразделяется на два подтипа: пересеченные спирали и нормальные спирали. Пересеченные спирали имеют перемычку, с которых начинаются рукава, а у галактик с нормальными спиралями рукава начинаются прямо из центра.

Галактики неправильного типа имеют клочковатую форму. Такие галактики содержат много газа (до 50 % от их общей массы).

Все звезды во Вселенной находятся в галактиках. Между галактиками нет никаких звезд. А сами галактики наклонены друг к другу под разными углами.

Солнце, и какие бывают звезды

Солнце является центром Солнечной системы. Солнце является также источником тепла и света, которые являются необходимыми условиями существования жизни на нашей планете.

Солнце имеет шарообразную форму, состоящую, в основном, из атомов водорода и гелия. Но также в нем присутствуют и атомы других элементов, таких как кислород, углерод, железо, сера, неон, азот, кремний, магний и некоторые другие. Вокруг раскаленного до 15 млн. градусов солнечного ядра, в котором происходят термоядерные реакции превращения водорода в гелий, находятся зоны циркулярной конвекции и радиационного переноса. К внешним слоям относятся фотосфера, хромосфера и корона.

Толщина фотосферы приблизительно 320 км, а ее температура достигает 5 800 К, но встречаются и зоны более холодные, с температурой 3 800 К.Они относятся к так называемым «солнечным пятнам», образованным магнитным полем Солнца. К верхним слоям температура фотосферы уменьшается до 4800 К.

Хромосфера является внешней оболочкой Солнца, она красноватого оттенка и имеет толщину в 10000 км. Ее поверхность постоянно извергает раскаленные массы и поэтому она не имеет четко выраженной границы. Температура хромосферы колеблется от 4000 К до 15000 К. Ее можно разглядеть только во время Солнечного затмения, либо в специально оборудованный телескоп.

Солнечная Корона простирается на миллионы км от Солнца. Она имеет температуру от 600 000 до 5000000 К за счет сложного взаимодействия магнитных эффектов. Ее излучение присутствует в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах. Поскольку она неравномерна, из ее слабых мест, наиболее холодных, вырывается «солнечный ветер» – поток ионизированных частиц, который образует магнитные бури и полярные сияния на Земле.

В недрах Солнца каждую секунду около 700 000 000 тонн водорода превращается в 695 млн. т гелия. При этом выделяется изрядное количество термоядерной энергии, которая пробирается к поверхности Солнца, поглощается им и производится заново, и, в результате, вырывается на поверхность, как видимый свет.

Вращение слоев Солнца дифференцировано, подобно газовым планетам. Экваториальная зона вращается быстрее полюсов: один оборот она совершает за 25,4 земных суток, в то время как зоны, близкие к полюсам, оборот производят за 36 дней. Спрессованное ядро Солнца тоже имеет свою скорость вращения, она равномерна и выше, чем скорость вращения верхних слоев.

Энергия Солнца является необходимым условием прохождения процесса фотосинтеза в растениях, и, как следствие, выработку кислорода для дыхания живых организмов. Также нефть и газ являются продуктами переработанных органических материалов с помощью процесса фотосинтеза. Солнечная энергия может быть использована солнечными электростанциями для переработки ее в электроэнергию. Ультрафиолетовое излучение используется для дезинфекции воды, различных предметов. С помощью него люди получают загар, и также оно стимулирует выработку витамина D.

Масса Солнца содержит до 99, 866 % всей массы Солнечной системы. Его диаметр превосходит земной в 109 раз, а объем в 1301000 раз.

Виды звезд

В сравнении с другими звездами во Вселенной Солнце является звездой-карликом и относится к категории нормальных звезд, в недрах которых происходит превращение водорода в гелий. Так или иначе, но виды звезд примерно описывают жизненный цикл одной отдельно взятой звезды. Материалом для звезд служат газообразования из молекул водорода и пыли. С течением времени, они соединяются и образуют, так называемую, протозвезду, температура которой имеет тенденцию постоянно повышаться. Когда температура протозвезды достигает отметки возможности проведения ядерного синтеза, она превращается в нормальную звезду. А дальше на развитие звезды главное влияние оказывает ее масса. В зависимости от нее определяется цвет и блеск светила, а также продолжительность его жизни. Яркость звезды определяется с учетом расстояний и может меняться от одной десятитысячной до миллиона Солнц. Если масса звезды не достигает одной двенадцатой массы Солнца, тогда она считается коричневым карликом. Такие звезды вырабатывают энергию в течение какого-то непродолжительного времени, но стать настоящими звездами не могут и обнаружить их чрезвычайно сложно.

Процесс старения звезд выглядит следующим образом. После того, как водород в недрах нормальной звезды перегорит, этот процесс начинает происходить в оболочке, в результате чего, размер звезды многократно увеличивается. Так рождаются красные гиганты и сверхгиганты.

Часть красных гигантов и сверхгигантов, в зависимости от массы, переходит в стадию планетарной туманности. Звезда сбрасывает свои наружные слои, обнажая ядро. Потом это ядро сжимается и превращается в белого карлика с исключительной плотностью.

Ситуация в звездах, масса которых превышает 1,4 массы Солнца, проходит по немного другому сценарию. Когда весь водород в ядре исчерпан, начинается превращение водорода в гелий в верхних слоях. А в ядре гелий превращается в углерод. В промежуточных слоях идет последовательное ядерное превращение более легких элементов в более тяжелые. В последней стадии ядро звезды состоит уже из железа, никеля и кобальта, а в слоях вокруг него идет ядерное горение кремния, неона, кислорода и гелия. Затем, достигая порога в 1,4 массы Солнца, ядро коллапсирует в нейтронную звезду. Все это происходит за считанные миллисекунды. Протоны соединяются с электронами и образуют нейтроны. Это ядро меняет размер с диаметра Земли до каких-нибудь 100 км в поперечнике. В момент, когда нейтроны внутри ядра достигают максимального сжатия, процесс останавливается. Ударные волны обрушиваются на падающий верхний материал, отсюда возникает энергия огромного количества частиц, называемых нейтрино, которая порождает взрыв верхних слоев, обнажая нейтронное ядро. Эти верхние слои разлетаются во все стороны с огромными скоростями. А ядро образует нейтронную звезду, плотность которой превосходит плотность воды в триллион раз! Нейтронная звезда совершает несколько оборотов в секунду, а магнитное поле в миллионы раз сильнее земного.

Особый вид нейтронных звезд – пульсары. Они могут излучать радиоволны, световые, рентгеновские и гамма-лучи.

Если масса нейтронной звезды превышает 2–3 массы Солнца, то она сжимается в черную дыру, сила тяготения которой не выпускает наружу даже свет. И внутри нее уже ничего не может остановить коллапс (сжатие) материи в бесконечно малую точку. Достоверно известно о существовании черных дыр, называемых A0620-00 и V-404 Лебедя, массы которых превышают массу Солнца в 16 и 6,3 раз соответственно.

Можно считать также, что вещество, отлетающее с планетарной туманности, и остатки от взрыва сверхновых образуют материал для образования новых звезд.

Схематично последовательность выглядит так:

Газообразная туманность -> Протозвезда -> Звезда типа Солнца -> Красный гигант -> Планетарная туманность -> Белый карлик

Или так (если масса звезды превышает солнечную более чем 1,4 раз):

Газообразная туманность -> Протозвезда -> Массивная звезда -> Красный сверхгигант -> Сверхновая звезда -> Нейтронная звезда -> Черная дыра

Имеются и другие виды звезд: пульсирующие, неправильные, вспыхивающие звезды, двойные и тесные двойные звезды.

Во Вселенной существуют переменные звезды – звезды, блеск которых имеет свойство меняться. Количество света меняется оттого, что звезды пульсируют или выбрасывают облако вещества. Если система состоит из двух звезд, то одна может закрывать другую, отсюда изменение блеска.

Иногда звезда-сверхгигант может сбрасывать с себя слои углеродной сажи, что заслоняет обзор звезды и вызывает резкое падение ее блеска. На некоторых звездах, Проксиме Центавра, например, причиной солнечных вспышек может служить магнитное излучение.

Примерно половина всех звезд нашей галактики являются двойными, так что одна звезда вращается вокруг другой, за счет силы взаимного тяготения. Например, парные звёзды – Мицар и Мицар В, расположенные в Большой Медведице.

Если двойные звезды расположены близко друг к другу, то силы тяготения стремятся растянуть каждую из них в форму груши. Эти две грушеобразные фигуры образуют трехмерную восьмерку, которая называется полостью Роша. Ее поверхность представляет собой критическую границу роста одной из звезд. Если размер звезды достиг этой границы, то вещество начинает перетекать с одной звезды на другую в точке, где полости соприкасаются. В такие системы могут входить нейтронные звезды в паре с Голубым гигантом или Белым карликом.

Все звезды проходят спектральную классификацию. На основании качественного описания спектра можно сделать вывод о температуре поверхности, светимости и особенностях химического состава. Последовательность этих классов имеет вид O – B – A – F – G – K – M, где звезды класса О самые горячие, а остальные, по порядку, имеют более холодную температуру.

Созвездия

Современная астрономия поделила небесную сферу на участки для упрощенного ориентирования на звездном небе. В древности созвездиями назывались группы звезд, которые образовывали различные фигуры.

До 19-го века созвездия определялись не точно: некоторые звезды являлись частью сразу двух созвездий, а некоторые участки звездного неба вообще не входили ни в одно созвездие.

В начале 19-го века была попытка провести четкие линии между созвездиями, но общего мнения относительно расположения их на небосводе не было.

Решением Римской Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза в 1922 году были утверждены 88 созвездий, а пять лет спустя были проведены между ними четкие линии. Хотя эти линии могут не совпадать с нынешними из-за микронаклона земной оси.

47 из 88 созвездий были известны уже в древности, в частности, их названия происходят из мифологии Древней Греции. Названия остальных созвездий произошли уже в 17–18 веках в процессе изучения южного неба.

12 созвездий, проходящих через Солнце, традиционно называют зодиакальными.

Официальный список созвездий:

Андромеда

Близнецы

Большая Медведица

Большой Пес

Весы

Водолей

Возничий

Волк

Волопас

Волосы Вероники

Ворон

Геркулес

Гидра

Голубь

Гончие псы

Дева

Дельфин

Дракон

Единорог

Жертвенник

Живописец

Жираф

Журавль

Заяц

Змееносец

Змея

Золотая рыба

Индеец

Кассиопея

Киль

Кит

Козерог

Компас

Корма

Лебедь

Лев

Летучая рыба

Лира

Лисичка

Малая Медведица

Малый конь

Малый лев

Малый пес

Микроскоп

Муха

Насос

Наугольник

Овен

Октант

Орел

Орион

Павлин

Паруса

Пегас

Персей

Печь

Райская птица

Рак

Резец

Рыбы

Рысь

Северная Корона

Секстант

Сетка

Скорпион

Скульптор

Столовая гора

Стрела

Стрелец

Телескоп

Треугольник

Тукан

Феникс

Хамелеон

Центавр

Цефей

Циркуль

Часы

Чаша

Щит

Эридан

Южная гидра

Южная корона

Южная рыба

Южный крест

Южный треугольник

Ящерица

Скрытое вещество Гало

При наблюдении с Земли нашей Вселенной и глубинном математическом и спектральном анализе видимой ее части астрономы пришли к выводу, что видимая Вселенная это только часть той Вселенной, которую мы можем изучать при помощи всевозможных телескопов и прочих устройств для исследования ее с Земли. Ученые пришли к такому выводу, рассчитав скорость движения некоторых галактик (В первую очередь, в скоплении Волос Вероники). Расчеты проводились по наблюдаемым скоростям движения галактик. Массы галактик, определяемые по скоростям, не соответствовали вычислению их по спектральному анализу. Получалось так, что скоростной анализ выводил результат, согласно которому массы галактик не соответствовали результатам вычислений по красному смещению. Из результатов этих анализов напрашивался вывод: большую часть объектов мы разглядеть вообще не в состоянии.

Другим подтверждающим фактом является то, что при такой массе скорости удаленных от центра звезд должны уменьшаться, а они не только не уменьшаются, но в отдельных случаях даже повышаются.

Во Вселенной нередко наблюдается такое явление – гравитационная линза. Это искажение видимости более дальних объектов более ближними за счет сил гравитации. Эта гравитация может исходить от малых планет (таких как Юпитер), черных и нейтронных дыр, карликовых звезд. Еще в этом могут принимать участие элементарные частицы (типа протонов, нейтронов.), которые нам неизвестны, и которые мы воспроизвести в земных условиях не можем. Это могут быть элементарные частицы с экзотическими физическими характеристиками.

Мы с уверенностью можем констатировать, что Вселенная на 1 % состоит из звезд, на 4 % из межзвездного газа и 95 % из неизвестно чего. Но видимая часть Вселенной продолжает изучаться, пускай и знания о ней, с учетом присутствия в ней скрытого вещества, являются неполными. При этом все, что мы уже узнали о Вселенной, является достоверным.

Обзор планет Солнечной системы

Марс

Планета Марс похожа на Землю, но меньше размером и холоднее. На Марсе можно встретить глубокие каньоны, гигантские вулканы и обширные пустыни. Красная планета, так ее называют вследствие присутствия на поверхности окиси железа, имеет два спутника – Фобос и Деймос (открыты в 1877 г.).

Марс является четвертой планетой от Солнца. Это единственная планета, на которую мог бы высадиться человек. Астронавтам, с помощью современных ракет, пришлось бы добираться до планеты 4 года. Сила тяготения на Марсе меньше земной. Атмосфера состоит из углекислого газа с чуть заметной примесью кислорода и воды.

Год на Марсе длится почти как два года на Земле, так как эта планета расположена дальше от Солнца. В зимний период на Марсе в северном и южном полушариях образуются ледяные шапки, которые состоят из замерзшего углекислого газа. А летом характерно появление теплых ветров, которые поднимают сильнейшие бури на поверхности. Температура на экваторе летом может подниматься чуть выше нуля. Но всё же, по большей части, марсианский климат напоминает Аляску или Антарктиду.

В 1960-х годах американский космический зонд Маринер-4 впервые четко сфотографировал поверхность планеты. В 1975 г. Два аппарата «Викинг» сфотографировали Марс во всех деталях, в том числе, и с поверхности, а также провели анализ грунта, согласно которым, на Марсе не было обнаружено каких-либо признаков жизни. Горы на Марсе в два раз выше земных, а каньоны в два раза глубже.

Кратко о Марсе:

Масса: 0,107 массы земли, т. е. 6,4*10 в 23 степени.

Диаметр: 0,53 диаметра Земли, т. е. 6670 км.

Плотность: 3,95 см кубический.

Период обращения относительно звезд (сутки): 24,6229 ч

Расстояние от Солнца (в среднем): 228 млн. км.

Период обращения по орбите (год): 687 дней.

Mars is the red planet, it's colder than Earth

Fobos and Deymos are around as harbours

Films and books narrates about fantastic war

Where marsians assault come up our world.

Юпитер

Юпитер является самой большой по размеру планетой Солнечной системы, в 11 раз превосходящей Землю по диаметру. Обилие облаков и газовые пятна, характерные для планеты, делают ее весьма живописной для наблюдения.

Атмосфера Юпитера на 85 процентов состоит из водорода и на 14 процентов из гелия. Хоть Юпитер считается газовой планетой, но на большой глубине от ее поверхности содержится водород под огромным давлением, который придает ему некоторые характеристики металла.

Красноватые полосы на Юпитере имеют название «пояса», а светлые полосы – «зоны» Так называются облака верхних слоев атмосферы.

В них, помимо водорода и гелия, также содержатся метан, ядовитый аммиак, водяные пары и ацетилен. В наружных слоях атмосферы проглядываются грозовые молнии. В высших слоях атмосферы температура достигает 160 градусов по Цельсию и постепенно увеличивается вглубь. Уже в шестидесяти км ниже верхнего края атмосферы она достигает 0 градусов, а еще глубже пересекает отметку в 100 градусов по Цельсию.

На глубине 100 км водород из газа превращается в жидкость, а на глубине 17000 км водород обретает свойства металла и начинает проводить электрический ток, отсюда и магнитное поле, которое исходит от Юпитера. Металлический водород нельзя воспроизвести в лабораторных условиях.

Интересен тот факт, что Юпитер получает от Солнца меньше тепловой энергии, чем производит сам. Планета, имеет три источника тепла: остались еще запасы тепла со времен образования Юпитера; энергия высвобождается за счет медленного сжатия планеты и энергии радиоактивного распада.

Магнитное поле Юпитера простирается на 50 диаметров планеты во все стороны. Радиоизлучение, производимое Юпитером, является рекордным в нашей Солнечной системе.

Скорость обращения вокруг оси исключительно велика – оборот длится 10 часов. Из-за этой скорости внешний вид облаков планеты может изменяться за несколько дней.

Интересной «достопримечательностью» Юпитера является Большое Красное Пятно, размеры которого превосходят размеры Земли. Это пятно заметили еще 300 лет назад.

Юпитер имеет не менее 63 спутника. Один из них, Ганимед, имеет размер, превосходящий размеры Меркурия. Также вокруг планеты вращаются Каллисто, Европа, Ио. Остальные спутники, летающие ниже орбиты Ио, считаются обломками спутников, которые уже перестали существовать, а другие спутники являются просто астероидами, попавшими в зону притяжения Юпитера.

Помимо спутников, Юпитер еще имеет три слабовыраженных кольца, состоящие из мелкой пыли.

Фотографировали Юпитер советские корабли «Пионер-10» и «Пионер-11», вслед за ними изучение продолжили два космических корабля «Вояджер». Последний «Галилей» был запущен в октябре 1989 г. Также фотографировал Юпитер космический телескоп «Хаббл», снимки которого не уступают по качеству тем, что были сделаны «Вояджерами».

Кратко о Юпитере:

Масса: в 318 раз больше массы Земли, т. е. 1,9*10 кг в 27 степени.

Диаметр экватора: в 11,2 раза больше земного, т. е. 143760 км

Плотность: 1,31 г/см куб.

Температура верхних облаков: -160 градусов по Цельсию.

Период обращения вокруг своей оси: 9,93 ч.

Среднее расстояние от Солнца: 778 млн. км.

Период обращения по орбите (год): 11,86 лет.

Jupiter is largest, is weaved from gas,

The wreath surrounds this pic of a palace

C'mon Earth-RosCosmos, C'mon Earth-NASA,

Together we'll open the riches of this yard!

Обзор тел солнечной системы. Астероиды и карликовые планеты

Астероид – это небольшое планетоподобное тело, двигающееся по орбите вокруг Солнца. Классифицируют астероиды как объекты, имеющие в диаметре больше 10 м. Большинство астероидов расположены на орбите между Марсом и Юпитером. Имеются несколько сотен астероидов, расположенных вблизи орбит Земли, Венеры и Меркурия. Примерно между орбитой Юпитера и главным поясом астероидов лежит «треугольник» астероидов группы «Хильда». Группа астероидов «Троянцы» идет позади Юпитера, а группа «Греки» опережает его.

Группа астероидов между орбитами Юпитера и Нептуна носит название Кентавры. Эта группа является переходной между главным поясом астероидов и поясом Койпера. К ним относятся Хирон, Фол, Несс, Асбол, Харикло и некоторые другие. При наибольшем приближении к Солнцу у Хирона была замечена кома – облако из пыли и газа, окружающее ядро кометы, поэтому Хирон одновременно имеет статус и кометы и астероида. Самый большой астероид, Церера (главный пояс астероидов), представляет собой 32 % от всей массы астероидов в Солнечной системе. Хотя, с недавнего времени этот астероид получил статус карликовой планеты. Еще три астероида – 4 Веста, 2 Паллада и 10 Гигея имеют массы соответственно 9 %, 7 % и 3 % от общей массы данных небесных тел. Для справки можно уточнить, что масса Цереры равна 0,95*10 кг в 21 степени, а ее диаметр 975*909 км. Так что, остальные астероиды имеют ничтожную по астрономическим меркам массу. Около три четверти известных астероидов состоят из карбонатов, 17 % состоят из силикатов и остальные металлические. Есть и другие астероиды, имеющие несколько другую химическую структуру, но их немного.

Первый астероид 1 Церера был обнаружен итальянцем Пиацци в самом начале 1801 года. После этого, в течение шести лет были открыты еще три астероида. В 1815 году большинство астрономов решило, что больше подобных тел не существует, и приостановило поиски. Однако Карл Людвиг Хенке в 1830 возобновил поиски и спустя пять лет открыл Астрею, а чуть позже и Гебу. После этого, астрономы вновь включились в поиски и, за исключением 1945 года, астероиды обнаруживались каждый год.

Опасности для человечества астероиды не представляют. Даже, если при каких-то условиях, самый опасный астероид Апофис диаметром в 300 м врежется в Землю точным попаданием, то максимум того, что он уничтожит, будет один город. Но чем больше астероид, тем легче его заметить, поэтому ни один астероид в Солнечной системе реальную опасность человечеству для жизни на Земле не несет.

Интересными астероидами являются, так называемые, «неправильные» спутники Земли. Они были обнаружены несколько лет назад. Их траектория обусловлена движением вокруг орбиты Земли и имеет, в связи с этим, спиралевидную форму. На данный момент их обнаружено четыре. Один из них, называемый Круинье, путешествует относительно оси орбиты Земли, подходя то ближе к орбите Меркурия, то ближе к орбите Марса.

Некоторые астероиды являются спутниками астероидов и движутся по орбите вокруг них. Например, астероид Ида, тот, что вблизи Юпитера, имеет спутник, называемый Дактилем.

Крупные астероиды с недавнего времени получили статус карликовых планет. Они находятся на, так называемой Транс-Нептуновой Орбите (ТНС) или в поясе Койпера, а за ним и в Рассеянном диске. Т. е. их орбиты расположены за орбитой планеты Нептун. Плутон тоже получил статус карликовой планеты.

Количество карликовых планет – больше десятка. Среди них можно отметить Эриду – ее диаметр практически совпадает с размерами Плутона, и которая совершает оборот вокруг Солнца за 559 лет. К карликовым планетам можно отнести также объекты Макемаке, Хаумеа, 2007 0R10 (нижняя степень), Квавар, Орк, 2002 AW197 (нижняя степень), Варуна, Эксион, 2002 UX 25 (нижняя степень); хотя, часть из них находятся в очереди на получении статуса карликовой планеты.

Обзор тел Солнечной системы. Кометы

Кометами являются небесные тела, имеющие небольшой размер и «туманный вид». Они вращаются вокруг Солнца по вытянутым орбитам. По мере приближения к Солнцу кометы образуют кому и хвост из газа и пыли, направленный в противоположную сторону от Солнца. По всей вероятности, источником комет служит облако Оорта. Внутренней Границей этой области считается расстояние от Солнца примерно в пол светового года, а внешней – в целый световой год. Объекты, расположенные в нем, преимущественно имеют структуру, состоящую из водных, аммиачных и метановых льдов. Но на данный момент точно известны только четыре объекта, один из них Седна, по классификации подходящий под статус карликовой планеты. Из облака Оорта прилетают долгопериодические кометы. А короткопериодические приходят из рассеянного диска.

На данный момент известно о существовании более 400 короткопериодических комет. Многие из них образуют, так называемые, семейства. Существуют семейства Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.

Комета состоит из ядра диаметром несколько километров, имеющего вокруг себя кому диаметром до 80 тыс. км в поперечнике и состоит из твердых частиц и льда. Туманная оболочка, окружающая ядро, называется комой.

В 1994 году произошло столкновение кометы Леви – Шумейкера 1–9 с Юпитером, в ходе которого сначала комету разорвало на 17 частей, а позже, под действием гравитации, они рухнули в газовую оболочку Юпитера.

Самая популярная комета – это комета Галлея, появляющаяся каждые 75–76 лет и известная астрономам около 2500–1000 лет.

Метеориты и метеоры

9 октября 1933 года жители многих стран, включая страны Африки, Португалии и, конечно, в России могли видеть звездопад. Это был один из самых крупных метеоритных дождей в 20-м веке. Сами по себе, звезды, конечно, не падают. Так врываются мелкие космические тела в атмосферу Земли и, перегорая, начинают светиться. Подсчеты показали, что число падавших тел достигало 10–15 тыс. в час. Такие метеорные рои образуются вследствие распада периодических комет. Метеорный рой, наблюдавшийся в 1933 году, образовался на орбите прохождения кометы Джакобини-Циннера (открыта в 1900 г.). В 1946 году Земля вторично пересекла плотную часть этого метеорного роя, на нашем небе опять наблюдался звездопад.

Известны более 30 метеорных потоков. Их наблюдения необходимы для уточнения положений орбит метеорных роев в межпланетном пространстве, что очень важно для целей практической космонавтики. Некоторые участки Солнечной системы настолько насыщенны метеорными телами, что полеты в их пределы пилотируемых космических кораблей опасны.

Выделяют среди метеоритов и, так называемые, болиды. Полеты таких тел в нашей атмосфере сопровождаются искрами и тянущимся огненным хвостом. Такой болид был замечен 11 февраля 1976 года. Он наблюдался из Ленинградской, Псковской и Тверской областей. Болид летел с северо-запада на юго-восток. Полет был продолжительным, и только над территорией Советского Союза длина его пути составила 500 км. Где-то над истоками Днепра остатки, теперь уже замедленного болида, развалились на мелкие куски, вспыхнули и погасли. Стоить отметить, что если бы траектория движения этого болида была более крутой, он мог бы упасть где-то в районе Старой Руссы или Валдайской возвышенности. Последствиями такого падения могли стать многочисленные разрушения и, возможно, жертвы.

Немного о названиях планет и других тел солнечной системы. Мифология

Меркурий

Хендрик Гольциус. Меркурий

Меркурий. Рельеф галло-римской эпохи, музей Карнавале

А знаете ли вы, что Меркурий – это бог-покровитель в древнеримской мифологии. Его атрибуты – это жезл кадуцей, крылатый шлем, сандалии и, конечно, денежный мешочек. Культ Меркурия стал популярным тогда, когда Рим начал вести торговые отношения с соседними народами (эпоха Тарквиниев, первый торговый трактат между Карфагеном и Римом). Сближение с греками (появление греческих колоний на юге Италии и развитие греческой промышленности) принесло римлянам новые религиозные представления, которые римляне подхватили для символического обозначения своих религиозных понятий. В 495 году до н. э… Меркурий официально вошел в пантеон римских богов. Вместе с культом Меркурия были введены культы Сатурна, подателя хлеба, и Цереры. В 495 году до н. э. (в майские иды) храм в честь Меркурия был освящен. Кроме этого, тогда был упорядочен хлебный вопрос (annona), также появилось сословие купцов, носивших название mercatores или mercriales. В древнегреческом пантеоне Меркурию соответствует Гермес.

Венера

Рождение Венеры, Вильям Адольф Бугро

А знаете ли вы, что Венера, первоначально в римской мифологии, считалась богиней цветущих садов, весны, плодородия, произрастания и расцвета всех плодоносящих сил природы. Чуть позже Венера стала отождествляться с греческой Афродитой. В связи с этим, поскольку Афродита была матерью Энея (родоначальником основателей Рима), то Венера считалась не только богиней любви и красоты, но также родоначальницей потомков Энея и покровительницей римского народа. Ее символами считались голубь и заяц (символ плодовитости), из растений ей были посвящены мак, роза и мирт.

Культ Венеры существовал в Ардее и Лавинии (регион Лацио). Самый первый известный храм Венеры был построен 18 августа 293 г до н. э. Этот день стал днем фестиваля Vinalia Rustica. После поражения в битве у Тразименского озера во второй Пунической войне 23 апреля 215 г. до н. э. на Капитолии также был воздвигнут Храм Венеры.

Афродита и Венера чаще рассматриваются как синонимы. В Россию имя Афродита пришло через Византию.

Венера в искусстве

Венера в живописи:

Рождение Венеры. Боттичелли. 1485-86. Флоренция, Уффици

Венера Урбинская. Тициан. О.1536. Флоренция, Уффици

Спящая Венера. Джорджоне. 1508-10. Дрезден

Марс и Венера. Веронезе. 1580-е гг. Турин, галерея Сабауда

Венера с зеркалом. Веласкес. 1657. Лондон, Национальная галерея

Рождение Венеры. Адольф Бугро. 1879. Париж, Музей Орсе.

Марс

Статуя бога войны Марса (Бранденбургские ворота, Берлин)

А знаете ли вы, что Марс – это один из древнейших богов Италии и Рима, который входил в триаду богов, первоначально возглавлявших римский пантеон (Юпитер, Марс и Квирин).

Древняя Италия почитала его как бога плодородия. Считалось, что гибель урожая или падеж скота – это гнев Марса. Месяц Март происходит от имени Марс, этот месяц был первым в римском году, в нем совершался обряд изгнания зимы. Позднее Марс отождествили с греческим Аресом, и он стал богом войны. Храм Марса уже как бога войны был воздвигнут на Марсовом поле вне городских стен. Так как Марс отец Ромула и Рема, то Марс считался родоначальником и хранителем Рима. Копье, хранившееся в жилище римского царя – регии, было символом Марса. Отправляясь на войну, римляне взывали к Марсу.

Малозначительная богиня Нерио (ее отождествляли с Венерой и Миневрой) была женой Марса. С ней связана забавная история. Марс влюбился в Минерву и обратился с просьбой о сватовстве к Анне Перенне, престарелой богине. Анна выполнила его просьбу, но. когда он поднял покров невесты, то увидел саму Анну Перенну. Остальной пантеон долго потешался над этой шуткой.

Священными животными Марса считались волк и дятел.

Юпитер

«Юпитер и Фетида» («Jupiter et Thetis»), художник Жан Энгр, 1811 год, масло, 330x257 см.

А знаете ли вы, что Юпитер бог неба в древнеримской мифологии, а также бог дневного света, отец богов, верховное божество у римлян. Богиня Юнона приходится ему супругой. Юпитер соответствует греческому богу Зевсу. Юпитеру посвящены дни полнолуния – иды. Почитался на возвышенностях и вершинах гор в виде камня. Храм Юпитера находился на Капитолии, где Юпитер вместе с Юноной и Минервой составлял тройку главнейших римских богов.

Многообразный Юпитер

В Италии существовал целый ряд богов под именем Юпитер.

Юпитер Тонанс означал «дождь, гром». Юпитер Фульгур посылал молнии. Оптим Максим Сотер означает «лучший, величайший, спаситель», так именовался Юпитер в римском культе. Юпитер Виктор давал победу. Юпитер Лациарис был богом союза латинских племен. Юпитер Дапалис покровительствовал земледелию. Юпитер Термин был хранителем границ. Юпитер Либертас защищал свободу. Юпитер Феретрий давал победу в войне. Юпитер был самым популярным из всех богов, а также был покровителем императоров.

Сатурн

Сатурн. Римская скульптура II века, Museo nazionale del Bardo,Тунис

А знаете ли вы, что Сатурн – это древнеримский бог (соотв. Греческому Кроносу). Это бог земли и посевов. Был популярен в Лацие. С именем Сатурна связано время, когда не было войн, социального неравенства и собственности, а народ жил в изобилии и вечном мире. Праздник в честь этого бога назывался сатурнии.

Сама Италия называлась в древности Сатурновой землей. Святилище Сатурна было основано Янусом на подножьях Капитолия.

Уран

Оскопление Урана Кроносом. Джорджо Вазари и Жерарди Христофано, XVI век, Палаццо Веккьо, Флоренция

А знаете ли вы, что Уран, бог неба в древнегреческой мифологии, сын Эфира и Гемеры; или сын Офиона и старшей Фетиды. Отец Богов. «Первый стал править миром». Гея, вступив с ним в брак, породила горы, нимф, моря, титанов и титанид, циклопов и сторуких исполинов – гекатонхейров. Своих продолжателей потомства Уран ненавидел за ужасную внешность. Он даже прятал их в утробу Геи, причиняя ей невыносимые страдания. Его сын Кронос оскопил отца серпом, защищая мать, и из этих капель крови родились эриннии, а из тех капель, что упали в море, родилась Афродита. Уран был отстранен от продолжения рода, а власть перешла к его сыну Кроносу. По преданию Уран погиб в океане, а погребен в крепости Авлакии.

Нептун

Аньоло Бронзино, Нептун.

А знаете ли вы что, Нептун – это бог морей и потоков в древнеримской мифологии. Один из старейших римских богов. Позднее он отождествлен с греческим богом Посейдоном. Богиня Салация (Фетида, Амфитрита) считалась его женой. Праздник нептуналий, который праздновался 23 июля, неизменно связан с Нептуном. Этот праздник отмечался с целью предотвращения засухи. Во время этого праздника строились хижины из листьев. Это божество почиталось людьми, связанными с морем или отправлявшимися в морское путешествие. В нашем городе Великий Устюг Нептун изображен на гербе города.

Аид

Иное название этого понятия – «Плутон»; см. также другие значения.

Аид

Бог подземного мира

Мифология: Древнегреческая

В иных культурах: Плутон, Дит, Спандарамет, Айта

Отец: Кронос

Мать: Рея

Супруга: Персефона

Дети: Макария

А знаете ли вы, что римский бог Плутон – это божество подземного царства мертвых. Старший сын Кроноса и Реи, брат Зевса, Посейдона, Геры, Гестии и Деметры. Супруг Персефоны (согласно мифу он похитил ее). Плутон скорее известен как бог Аид. Культура сохранила множество мифов об Аиде.

Аид похищает Персефону, фонтан в Познани

Способы изучения космоса

Телескопы. История возникновения

В середине XV-го века Томас Диггес, астроном, пытался создать устройство наподобие телескопа с помощью выпуклой линзы и вогнутого зеркала. Однако оно не было доработано.

Ганс Липпершлей (1570–1619), голландец, поместил пару линз в трубке и, подав заявку на патент в 1608 году, назвал это подзорной трубой. Но его заявку отклонили, не увидев в ней никакого изобретения, к тому же, посчитали, что оно слишком простое. Тем не менее, благодаря голландцу, изобретение стало популярным во Франции и Италии.

В следующем году Томас Харриот модифицировал изобретение, благодаря чему астрономам удалось разглядеть лунный ландшафт, в котором можно было заметить кратеры и горы.

В этом же году, Галилео Галилей, узнавший об изобретении, решил изготовить такой прибор для себя. Он и считается изобретателем первого в мире настоящего телескопа. Сегодня его изобретение называют рефрактором – зрительная труба и комбинация очковых линз. Используя ее, Галилей сам открыл горы и кратеры на Луне, доказал, что Луна является сферой, открыл четыре спутника Юпитера и кольца Сатурна. Телескоп Галилео имел 20-тикратное увеличение, маленькое поле зрение и слегка размытое изображение.

В 1656 году Христиану Гюйенсу удалось сделать телескоп, имеющий увеличение изображения в 100 раз, его размер превышал 7 метров, апертура 150 мм. К 1670-м годам появился уже 45-метровый телескоп, дававший еще большее увеличение и угол обзора. Телескоп стал расти в длину, так как астрономы пытались убрать, так называемые, хроматические помехи (искажения).

В 1668 году Исаак Ньютон нашел решение: добавил в конструкцию телескопа вогнутые зеркала, отчего рефрактор получил название рефлектор. Хотя впервые эта идея была выдвинута Джеймсом Грегори в 1663 году.

В 1720 году англичане изобрели 15-ти см рефлектор, который позволил сократить длину телескопа до 2-х метров.

Француз Кассегрен предложил конструкцию рефрактора с использованием двух линз – кроны и флинта, изобретенными англичанами. Но его наработки не были воплощены в жизнь, вследствие отсутствия у Кассегрена технической возможности. Тем не менее, эти чертежи стали основой для конструкции современных телескопов, в частности телескопа Хаббл.

1

Единица расстояния, используемая в астрономии; равна 3,2616 светового года.