Межзвездный газ

Принцип работы СОГС

Каждое новое поколение КА имело на борту усовершенствованные системы СОГС. Так, в составе СОГС транспортного корабля «Союз» используются регенератор и поглотитель углекислого газа с газоанализатором, блоком вентиляторов и фильтрами для поглощения вредных газов и пыли. При изменении парциального давления кислорода газоанализатор выдает сигнал на привод исполнительного устройства, который, распределяя газовую смесь между регенератором и поглотителем, регулирует скорость реакции в регенераторе и скорость поглощения углекислого газа и вредных примесей в поглотителе.

На первой долговременной орбитальной станции «Салют» принцип работы СОГС не изменился. Были добавлены дополнительные блоки поглощения углекислого газа. С учетом значительного увеличения объема кабины были установлены воздуховоды и циркуляционные вентиляторы. Дополнительный фильтр вредных примесей был способен поглощать выделения материалов станции и продуктов жизнедеятельности экипажа (аммиак, окись углерода, сероводород, ацетон, жирные кислоты, углеводороды и др.). В схему обеспечения Международной космической станции воздухом, пригодным для дыхания, включены сложные многокомпонентные устройства, которые взаимодействуют друг с другом.

На Международной космической станции.

Основной системой подачи кислорода в гермообъемы МКС является российская система «Электрон», которая работает по принципу разложения воды на кислород и водород (водород удаляется за борт станции). Все системы обеспечения жизнедеятельности МКС дублируются на случай отказов. Дублирующей для «Электрона» системой является твердотопливный генератор кислорода (ТГК). Кислород в генераторе получают из шашек, в которых находится кислородсодержащее вещество в твердом виде. Шашки «поджигают» (конечно, речь идет не об открытом пламени), и в процессе горения выделяется кислород. Температура внутри шашки достигает +450°С. Для одного человека необходимо около 600 литров кислорода в сутки. В зависимости от типа шашки при ее сгорании выделяется от 420 до 600 литров кислорода.

Кроме того, кислород доставляется на МКС грузовыми кораблями «Прогресс» в баллонах в газообразном виде под высоким давлением. Как мы уже говорили, для нормальной жизнедеятельности на станции нужно очищать атмосферу от углекислого газа.

Заметим, что превышение содержания углекислого газа в атмосфере гораздо опаснее, чем снижение количества кислорода. Это к вопросу о том, что некоторые производители бытовых кондиционеров пытаются выдать как свое преимущество «доставку кислорода» в комнату.

Внешний вид кораблей «Союз» и «Аполлон». Момент стыковки-вид со спутника.

В обоих кораблях система терморегуляции с теплоносителем и радиаторами установлена примерно одинаково – на приборно-агрегатном отсеке «Союза» и сервисном отсеке «Аполлона». Радиаторы окрашены в белый цвет для уменьшения нагрева от излучения солнца. Бытовой отсек и спускаемый аппарат «Союза» укутаны в космическую «шубу» – экранно-вакуумную теплоизоляцию. Не надо этим заниматься. Лучше бы боролись с углекислотой.

Квадранты

В звёздной картографии под квадрантом подразумевается обширное пространство космоса в рамках галактики. Границы квадрантов определяются осями, проходящими через центр галактики и пересекающимися перпендикулярно друг относительно друга. Таким образом, галактика Млечный путь состоит из четырёх приблизительно равных квадрантов, которые называются Альфа, Бета, Гамма и Дельта-квадрантами. Звёздный Флот Федерации и его ближайшие соседи Клингонская и Ромуланская империи располагаются в Альфа и Бета-квадрантах. Коллектив боргов находится в Дельта-квадранте. Доминион — в Гамма-квадранте.

Альфа-квадрант

Альфа-квадрант — это собирательное название одной четвёртой галактики Млечный Путь. Его границы определены меридианом, проходящим через галактическое ядро вблизи Солнечной системы и вторым меридианом, перпендикулярным первому. В квадрант входят Рукав Ориона, Рукав Персея и Рукав Стрельца.

Межзвёздная политика в Альфа-квадранте в XXIV веке в основном определялась Звёздном Флоте Федерации совместно с другими силами региона, включавшими Клингонскую и Ромуланскую империи, Кардассианский союз, Тзенкети, Таларианскую республику и Альянс ференгов, которые взаимодействовали между собой в основном мирно. Члены Толианского сообщества , Конфедерации бринов и Зинди держались достаточно обособленно от остальных обитателей Альфа-квадранта.

Стоит отметить, что к этому времени достаточно изучено только 25 процентов Альфа-квадранта, но и они содержат примеры потрясающей красоты и научного чуда, как, например, Звёздное скопление Арголис, Туманность Арахнид и Пустоши.

Одним из самых интересных астрономических объектов является Баджорская червоточина, соединяющая Баджорский сектор в Альфа-квадранте с системой Идран, расположенной в отдалённой части Гамма-квадранта, неподалёку от пространства Доминиона. Использование этой червоточины обитателями Альфа-квадранта для исследований и торговли вызвало усиление враждебности со стороны Доминиона, что вылилось в Доминионскую войну.

Бета-квадрант

Бета-квадрант — это собирательное название одной четвёртой галактики Млечный Путь. Один из квадрантов нашей Галактики, расположенный в направлении созвездия Киля перпендикулярно α Квадранту. В Бета-Квадранте располагаются владения Клингонской звёздной империи, а также Ромуланской звёздной империи, некоторая часть Квадранта принадлежит и Федерации. Федерации плохо известна картография Бета-Квадранта — в основном по причине перекрывания дальнейшего доступа к остальной части Квадранта Клингонской и Ромуланской империями: известно, что в 2566 году клингоны присоединились к Федерации — вероятно, тогда началось более активное освоение Квадранта, потому как барьеров больше не стало. В 2293 году крейсер типа «Эксельсиор» под командованием капитана Салу закончил трёхлетний исследовательский рейс в Бета-Квадранте, который включал каталогизирование газообразных аномалий Квадранта. 70 лет спустя «Олимп» под командованием Лайзы Кузак семь лет исследовал Бета-Квадрант. С большой долей вероятности можно предположить, что большинство миссий NX-01 имели место в Бета-Квадранте и лишь часть — в α Квадранте.

Гамма-квадрант

Гамма-квадрант — это собирательное название одной четвёртой галактики Млечный Путь. Его границы определённы меридианом, проходящим через галактическое ядро вблизи Солнечной системы и вторым меридианом, перпендикулярным первому. Ближайшая к Земле граница Гамма-квадранта расположена примерно в 30 000 световых годах от неё. Стабильная Баджорская червоточина соединяет Баджорский сектор в Альфа-квадранте с системой Идран, расположенной в Гамма-квадранте.

Дельта-квадрант

Дельта-квадрант — это собирательное название одной четвёртой галактики Млечный Путь. Его границы определены меридианом, проходящим через галактическое ядро вблизи Солнечной системы, и вторым меридианом, перпендикулярным первому. Ближайшая точка до Земли расположена примерно в 30 000 световых годах от Земли. В квадрант входит часть Рукава Центавра, а также шаровые звёздные скопления M14 (NGC 6402) и M80 (NGC 6093).

Впервые люди были заселены в Дельта-квадрант расой под названием бриори примерно в 1937 году для использования в качестве рабов. Но рабы восстали, а их потомки основали новую цивилизацию на планете L-класса. Впервые люди самостоятельно посетили этот сектор космоса в звёздную дату 32629.4, когда звездолёту «Рэйвен» удалось проследовать за кораблём боргов через трансварповый канал. Первая миссия Звёздного флота в Дельта-квадранте совпала с инспекцией Барзанской червоточины в 2366 году.

Интересные факты

• Галактический газовый диск изогнут на периферии.
• Основной объем межзвездного газа сосредоточен в спиральных рукавах, один из коридоров которых расположен рядом с Солнечной системой.
• В разреженном МГ, подвергаемом действию космических излучений, обнаружена зависимость показателей температуры, давления и объема электронов от плотности концентрации водорода.
• К самым мощным факторам, влияющим на структурные процессы в межзвездной газовой среде, относятся спиральные ударные волны.
• Энергия вспышки сверхновой способна пробить пространство галактического диска, вызвав тем самым отток МГ в свободное пространство Вселенной.
• В теории молекулярные газовые облака за период в чуть более 100 лет должны превращаться в звезды. Но на практике существует множество факторов, замедляющих этот процесс.

Избранное

См. также

Физика звука

Игорь Есипов • Библиотека • «Квант» №12, 2018

Звучащий мир: голос, ультразвук, терагерцы

15.11.2020 • Игорь Иванов • Видеотека

Разгадана тайна быстрого звука в воде

13.12.2006 • Игорь Иванов • Новости науки

Фононика открывает новые возможности для управления звуком и тепловыми потоками

29.11.2013 • Игорь Иванов • Новости науки

И рыбы уши имеют

Юлия Сапожникова • Библиотека • «Наука из первых рук» №5/6(80), 2018

Что слышат птицы

Ольга Нестеренко • Библиотека • «Химия и жизнь» №5, 2019

Летучие мыши определяют пол сородичей по их эхолокационным сигналам

05.11.2012 • Елена Наймарк • Новости науки

Откуда берутся молния и гром? Почему летучие мыши видят ушами? («Детский университет». Главы из книги)

2017 • Улла Штойернагель, Ульрих Янссен • Книжный клуб • Главы

Ночные кровопийцы, кудряшки и подводные лодки

Григорий Мерцалов • Библиотека • «Квантик» №5, 2014

Кашалот добывает пищу щелканьем и жужжанием

10.05.2006 • Алексей Гиляров • Новости науки

Ударные волны устраняют боль

Сергей Мусатов • Библиотека • «Наука и жизнь» №5, 2013

Как общаются афалины?

Александр Агафонов, Елена Панова • Библиотека • «Природа» №4, 2018

Изучение афалин в природе: история с продолжением

Александр Агафонов, Ирина Логоминова • Библиотека • «Природа» №7, 2018

Язык косаток и его диалекты

Ольга Филатова • Библиотека • «Коммерсантъ Наука» №33, август 2019

Разнообразие звуков китов-убийц зависит от размера их популяции

28.02.2012 • Варвара Веденина • Новости науки

Дельфины раздают «автографы»

Ксения Перфильева • Журнал общей биологии • №1, 2017

Уильям Шетнер в космосе

По данным онлайн-таблоида TMZ, вместе с инженером и предпринимателем в космос полетит канадский актер Уильям Шетнер. Больше всего он известен по роли капитана Кирка в сериале «Звездный путь», но также он играл в сериале «Ти Джей Хукер». Если опубликованная информация является правдой, актер станет самым пожилым человеком, который побывал в космосе — на данный момент ему 90 лет. Он побьет рекорд 82-летней Уолли Фанк (Wally Funk), которая побывала в космическом путешествии несколько месяцев назад. Точная информация о том, кем будут остальные два участника будущего полета, появится в ближайшие дни. Чтобы не пропустить ничего интересного, подпишитесь на наш Telegram-канал.

Уильям Шетнер, игравший роль капитана Кирка

Компания Blue Origin является не единственной, кто предоставляет услуги космического туризма. Недавно свой первый опыт в этом деле получила компания SpaceX — она отправила в космос четырех людей и позволила им наслаждаться полетом на протяжении трех дней. Одним из будущих клиентов SpaceX является японский миллиардер Юсаку Маэдзава, который ищет себе девушку для космического путешествия. Подробнее о его поисках я рассказывал в этом материале.

Состав и распространение

Происхождение межзвездного вещества лежит в большом взрыве , звездных ветрах и взрывах сверхновых, в результате чего их массовая доля в Млечном Пути составляет всего несколько процентов. В Млечном Пути он состоит в среднем из примерно 90% водорода , 10% гелия (пропорции) и следов более тяжелых элементов, которые в астрономии называются металлами , при этом 99% вещества присутствует в виде газа, а доля пыли составляет около одного процента.

Ни плотность , ни температура межзвездного вещества являются постоянными, а это очень неравномерно распределено между плотных межзвездных облаков и тонкими пузырьками и сверх- пузырьков . Плотность колеблется от 10 -4 атомов / см³ в корональном газе до 10 5  атомов / см³ в молекулярных облаках , диапазон температур простирается от 20 до 50  Кельвинов в молекулярных облаках или инфракрасных перистых облаках до нескольких миллионов Кельвинов в корональном газе. Обычно на основе измеренных температур выделяют три фазы межзвездного вещества (согласно McKee , Ostriker 1977):

• горячий — корональный газ с температурой выше миллиона Кельвинов
• теплые — районы с температурой в несколько тысяч Кельвинов
• холодно — области HI и молекулярные облака с температурами ниже 100 Кельвинов

Что такое гейзеры?

Но что же такое гейзеры? И какова их природа?

Это природное явление возникает из-за перегретой воды, которая находится под большим давлением. Эта вода вырывается на поверхность через небольшое отверстие. И в результате этого процесса может образоваться шлейф из пара, который может достигать высоты в сотни метров. Например, самый мощный из камчатских гейзеров, Великан, может выбрасывать пар на высоту до 300 метров!

Самый большой гейзер Долины гейзеров — Великан. Автор фото — Сергей Краснощеков.

Однако Земля — ​​далеко не единственное место в Солнечной системе, где есть гейзеры. Потому что один из спутников Юпитера, Ио, тоже имеет активные гейзеры. Как и Энцелад, один из спутников Сатурна. И еще один спутник Юпитера, Европа, тоже может похвастаться наличием подобного фантастического явления как гейзеры. И сегодня мы поговорим именно об этом космическом объекте — Европе. Потому что именно его гейзеры вызывают множество вопросов у астрономов. Чем же вызван подобный интерес? Да просто на Европе гейзеры вырываются из-под очень толстого слоя льда. И природа этого явления не до конца ясна.

Из чего состоит межзвездная пыль?

Строение межзвездной пыли

Эти микроскопические частицы имеют ядро, которое формируется в газовой оболочке звезд и полностью зависит от ее состава. Например, из крупиц углеродных светил образуется графитовая пыль, а из кислородных – силикатная. Это интересный процесс, длящийся целыми десятилетиями: при остывании звезды теряют свои молекулы, которые улетая в пространство, соединяются в группы и становятся основой ядра пылинки. Далее формируется оболочка из атомов водорода и более сложных молекул. В условиях низких температур межзвездная пыль находится в виде кристалликов льда. Странствуя по Галактике, маленькие путешественники теряют часть газа при нагревании, но место улетевших молекул занимают новые.

Атмосфера и околоземное пространство

На уровне моря атмосферное давление равняется 101,325 кПа, что составляет одну атмосферу. Подавляющая часть населения планеты – 99% – живет на высоте ниже 2 км. Выше этой отметки могут находиться только акклиматизировавшиеся люди типа гималайских шерпов, у остальных начинается «горная болезнь», вызванная недостатком кислорода. Большая часть (около 80%) массы атмосферы приходится на ее нижний, более плотный слой, находящийся до высоты в 7 км.

На высоте 5 км атмосферное давление уменьшается вдвое, а на отметке 12 – проходит граница тропосферы и стратосферы, выше которой не поднимаются облака. Двенадцать километров — потолок полета пассажирских авиалайнеров, также здесь находится предел кратковременного дыхания чистым кислородом.

Строение атмосферы нашей планеты и околоземного пространства

На 18,9-19,35 км проходит линия Армстронга – начало космического пространства для человеческого организма. Здесь начинают кипеть слюна и слёзы, набухают глаза. 20 км считается пределом биосферы – выше не могут жить даже бактерии. 25-26 км – предельная высота полета для большинства реактивных самолетов. На 20-25 км в средних широтах расположен озоновый слой, оберегающий планету от действия ультрафиолета.

На высоте 35 км находится так называемая тройная точка воды – из-за низкого атмосферного давления она кипит при температуре 0 °C. 37,8 км – рекордная высота полета для самолета с турбореактивным двигателем. Рекорд был поставлен советским истребителем МиГ-25М. А максимальная отметка, на которую поднимался человек в воздухоплавательном аппарате, составляет 41,42 км. Это достижение занесено в Книгу рекордов Гиннесса. На высоте 50 км находится граница стратосферы и начинается мезосфера.

100 км – линия Кармана, после которой начинается космос. Примерно на этой же высоте находится отражающий радиоволны слой Кеннелли — Хевисайда. Выше этой границы начинается околоземное пространство, отличия которого от других областей Вселенной обусловлены влиянием нашей планеты. Оно выражается в наличии и концентрации заряженных частиц, их энергии, воздействии магнитного поля Земли и др. Считается, что данная область пространства имеет протяженность в 10-12 земных радиусов. Однако некоторые астрономы полагают, что оно простирается до орбиты Луны.

Большие метеоры и болиды начинают сгорать на высоте в 135 км от поверхности Земли. Выше 160 км начинается область стабильных низких околоземных орбит. Высота первого космического полета – Фау-2 в 1944 году – составляла 188 км, Гагарин поднимался на 302 км. На расстоянии в 350 км от земной поверхности начинаются самые низкие орбиты с долгосрочной стабильностью. МКС летает примерно на высоте 400 км. Баллистические ракеты (МБР) в наивысшей точке траектории поднимаются приблизительно на 1300 км.

Атмосфера Земли. Что происходит на различных высотах

На высоте 2 тыс. км находится граница между низкими и средними околоземными орбитами. На данном уровне нет влияния атмосферы, поэтому спутники могут существовать годами. На расстоянии 100 тыс. км от поверхности проходит верхняя граница экзосферы.

Гейзеры Европы

Существование гейзеров на Европе сначала было скорее теорией, чем реальностью. Однако 18 ноября 2019 года ученые увидели водяной пар, который находился над этим спутником Юпитера. И это, как они посчитали, было очевидным признаком активности на его поверхности гейзера. Другие инструменты, такие как телескоп Хаббл и спектрограф, используемый в обсерватории WM Keck, расположенной в Мауна-Кей на Гавайях, тоже обнаружили признаки наличия над поверхностью Европы водяного пара. Которого было вполне достаточно, чтобы заполнить олимпийский бассейн. Это открытие весьма впечатлило астрономов. И выглядело очень многообещающе. Поскольку говорило о том, что под ледяной коркой Европы есть океан из жидкой воды. И в этом океане вполне может существовать жизнь.

К сожалению, в отличие от самого обычного гейзера на Камчатке, теоретические гейзеры Европы весьма незаметные и тусклые. Это затрудняет их обнаружение и изучение, так как неизвестно, когда именно может произойти извержение.

Но самая большая загадка заключается вот в чем — откуда берутся эти шлейфы? Ведь толщина льда на Европе достигает 30 километров! Да и вообще — некоторые исследователи сомневаются, что гейзеры Европы существуют на самом деле. Поскольку имеющиеся доказательства не являются убедительными на все 100% .

Однако уже почти совсем скоро у нас будет возможность узнать больше о Европе. И о тех условиях, которые там существуют.

Повреждения внутренних органов

Испытание вакуумного насоса на птице. Эксперимент, проведённый Робертом Бойлем в 1660 году. Картина Джозефа Райта, 1768 год. Изображение: Public Domain

При выходе в открытый космос без скафандра не следует набирать воздух в грудь, хотя такое действие и кажется довольно естественным.

Дело в том, что из‑за резкого падения давления жертва разгерметизации неизбежно испытает баротравмы различной степени тяжести. С высокой степенью вероятности будут повреждены барабанные перепонки и носовые пазухи. Кроме того, если не выдохнуть перед декомпрессией, можно получить разрыв лёгких.

Общие сведения

Ближайшие окрестности Солнца

Вселенские просторы, в которых светила занимают ничтожно малую часть, далеко не так пустынны, как считалось долгое время. Хотя и в небольших количествах, но везде присутствует межзвездный газ, наполняя собой все уголки мирозданья. В эллиптических галактиках его концентрация снижена, в иррегулярных, наоборот, повышена. Он смешан с межзвездной пылью и активно участвует в процессах образования новых звезд, которые в конце своего жизненного цикла возвращают Вселенной этот строительный материал. Таким образом происходит своеобразный обмен веществом между светилами и межзвездным газом. Цикличность этих процессов постепенно приводит к уменьшению его количества в космосе, при увеличении объемов содержания тяжелых элементов в его структуре. Но для существенных изменений в этой области требуются миллиарды лет. По приблизительным оценкам, ежегодное количество газа, задействованное в Галактике при формировании звезд, равняется 5 солнечным массам.

В теории ноль, а что на практике?

С теоретической точки зрения, космос является вакуумом, поскольку Вселенная в общепринятой научной моделью, появилась вследствие взрыва. Именно он стал предпосылкой для формирования реликтового излучения. Спектр его соотносится с абсолютно чёрным телом, температура которого равна 2,725 по Кельвину, минус 454,8 по Фаренгейту, минус 270,425 по Цельсию.

Излучение (электромагнитное) в рамках космического пространства представляет собой дождь из фотонов (элементарных частиц, не имеющих массы), которые присутствуют в УФ, инфракрасном излучении, а также в области радиоволн. Свойства абсолютно чёрного объекта присущи преимущественно Солнцу, т. к. его наружные слои имеют температурный параметр 6 200 К.

Особое внимание, отвечая на вопрос, какая температура в космосе, стоит уделить планетам, а также телам, которые их сопровождают. Например, спутникам, кометам, метеоритам, астероидам, газовым молекулам

Поэтому во всей Вселенной могут присутствовать определённые отклонения по температуре. Например, в туманности под названием Бумеранг, относящейся к созвездию Центавра, обнаружена наиболее низкая космическая температура, равная 1 К или -272 по Фаренгейту. Объяснить такое явление можно «звездным ветром», исходящим из центральной звезды.

Космические лучи также признаны материальными объектами. В основном в составе их структуры присутствуют стремительные ядра атомов водорода, гелия, а также ядер, считающихся более тяжёлыми (никеля, железа). Получается следующий ответ на вопрос, какая температура в космосе: в теории этот показатель составляет 0 градусов по Кельвину, а на практике -2,725 градусов по этой же шкале

Такой показатель будет получен только в том случае, если не принимать во внимание тепло, которое излучается звёздами и планетами

Вперед, к Европе!

В 2024 году НАСА планирует отправить в космос новую исследовательскую миссию под названием Europa Clipper. Которая займется изучением Европы в целом, и ее гипотетических гейзеров в частности. Одной из задач миссии является анализ воды, которую выбрасывают предполагаемые гейзеры с целью определения наличия или отсутствия в них органических веществ.

Представление художника о работе АМС Europa Clipper возле Европы. Из открытых источников.

Астрономы получат очень интересные данные, которые помогут им наметить цели следующих миссий. И понять — требуется ли более глубокое исследование океана Европы?

Конечная цель этой работы — найти другую жизнь в космосе. И узнать как можно больше о гейзерах Европы. В ближайшие годы мы с вами вполне можем стать свидетелями величайшего открытия в истории Земли. Или — испытать глубокое разочарование.

Но в любом случае мы должны гордиться тем, что мировая наука не стоит на месте.

Гипоксия

Самая большая в мире вакуумная камера NASA, Техас. Изображение: NASA / Robert Pearlman

После того как астронавт без скафандра окажется за бортом корабля, примерно 10 секунд он будет сохранять сознание, трезвый ум и (возможно) присутствие духа. Но после этого начнёт страдать от гипоксии, то есть кислородного голодания. У него потемнеет в глазах, он испытает судороги, затем паралич, и отключится.

В атмосфере Земли люди способны не дышать примерно 1–2 минуты. Рекордсмен‑ныряльщик Алекс Вендрелл как‑то умудрился продержаться 24 минуты.

Однако в вакууме дольше 9–11 секунд сознание сохранять не получится. Причина не в нехватке воздуха, а в отсутствии внешнего давления. Из‑за этого кислород из крови фактически
 начинает высасываться через альвеолы обратно в лёгкие

Тут уж будет неважно, насколько умеешь задерживать дыхание

После примерно полутора минут мозг астронавта умрёт от гипоксии. Так как бактерии, живущие в кишечнике, тоже вскоре умрут, тело не разложится. В зависимости от того, насколько близко источник тепла, то есть Солнце, останки либо мумифицируются, либо постепенно замёрзнут.

Если же крушение произошло вне гравитационного колодца Земли или другой планеты, астронавт будет дрейфовать в космосе миллионы лет.

Возможно, его даже найдёт и поместит в музей развитая инопланетная цивилизация.

Что всё-таки может случиться

Достаточно успеть вернуть пострадавшего из вакуума раньше, чем через 90 секунд, и его можно будет откачать. Это проверили
 на собаках и обезьянах специалисты NASA. Нормализация давления, вентиляция лёгких кислородом и ударные дозы пентоксифиллина (препарат, улучшающий эффективность эритроцитов) поставят беднягу на ноги.

Расположение в нашей Галактике

Распределение нейтрального водорода в Галактике

Максимальная концентрация межзвездного газа в нашей Галактике наблюдается в районах, удаленных от ее центральной части на 5 кпк. Его процентное содержание в общем объеме ее массы равняется 2. Толщина слоя максимальна на периферии, уменьшаясь к центру. Около половины массы межзвездного газа приходится на огромные молекулярные облака, находящиеся на расстоянии 4-8 кпк от галактической оси. Самые плотные образования составляют туманности, которые наиболее заметны и доступны для исследований. Размеры облаков из межзвездного газа могут достигать значений около 2 тыс. световых лет.

Известные

В отличие от каменных планет земной группы, все они являются планетами-гигантами, обладают значительно большими размерами и массами (вследствие чего давление в их недрах значительно выше), более низкой средней плотностью (близкой к средней Солнечной, 1,4 г/см³), мощными атмосферами, быстрым вращением, а также кольцами (в то время как у планет земной группы таковых нет) и бо́льшим количеством спутников. Почти все эти характеристики убывают от Юпитера к Нептуну.

Юпитер

Юпитер обладает массой в 318 раз больше земной, и в 2,5 раза массивнее всех остальных планет, вместе взятых. Он состоит главным образом из водорода и гелия. Высокая внутренняя температура Юпитера вызывает множество долгоживущих вихревых структур в его атмосфере, таких как полосы облаков и Большое красное пятно.

У Юпитера имеется 79 спутников. Четыре крупнейших — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — схожи с планетами земной группы такими явлениями, как вулканическая активность и внутренний нагрев. Ганимед, крупнейший спутник в Солнечной системе, превосходит по размеру планету Меркурий.

Сатурн

Сатурн, известный своей обширной системой колец, имеет несколько схожие с Юпитером структуру атмосферы и магнитосферы. Хотя объём Сатурна составляет 60 % юпитерианского, масса (95 масс Земли) — меньше трети юпитерианской; таким образом, Сатурн — наименее плотная планета Солнечной системы (его средняя плотность меньше плотности воды).

У Сатурна имеется 82 подтверждённых спутника; два из них — Титан и Энцелад — проявляют признаки геологической активности. Активность эта, однако, не схожа с земной, поскольку в значительной степени обусловлена активностью льда. Титан, превосходящий размерами Меркурий, — единственный спутник в Солнечной системе с плотной атмосферой, а также единственное небесное тело в Солнечной системе кроме Земли с доказанным стабильным существованием жидкости на поверхности.

Уран

Уран с массой в 14 раз больше, чем у Земли, является самой лёгкой из внешних планет. Уникальным среди других планет его делает то, что он вращается «лёжа на боку»: наклон оси его вращения к плоскости эклиптики равен примерно 98°. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар. Он имеет намного более холодное ядро, чем другие газовые гиганты, и излучает в космос очень мало тепла.

У Урана открыты 27 спутников; крупнейшие — Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль и Миранда.

Нептун

Нептун, хотя и немного меньше Урана, более массивен (17 масс Земли) и поэтому более плотный (по средней плотности превосходит все остальные планеты-гиганты). Он излучает больше внутреннего тепла, но не так много, как Юпитер или Сатурн.

У Нептуна имеется 14 известных спутников. Крупнейший — Тритон, является геологически активным, с гейзерами жидкого азота. Тритон — единственный крупный спутник, движущийся в обратном направлении; считается захваченным из Пояса Койпера. Также Нептун имеет несколько троянских астероидов, которые находятся с ним в резонансе 1:1.

Где начинается космос

Поездки или перевозки в космическом пространстве или через него, называются космическими поездками. Нельзя точно сказать с какой высоты начинается космическое пространство. Международная авиационная федерация определяет край пространства на высоте 100 км над уровнем моря, линия Кармана.

Нужно, чтобы летательный аппарат двигался с первой космической скоростью, тогда будет достигнута подъемная сила. ВВС США определили высоту в 50 миль (около 80 км), как начало пространства.

Обе высоты предложены в качестве пределов верхних слоёв атмосферы. На международном уровне определения края пространства не существует.

Линия Кармана Венеры расположена примерно в 250 км высоты, Марса — около 80 километров. У небесных тел, которые не имеют, или почти не имеют никакой атмосферы, такие как Меркурий, Луна Земли или астероид, пространство начинается прямо на поверхности тела.

При повторном входе космического аппарата в атмосферу определяют высоту атмосферы для расчета траектории так, чтобы к точке повторного входа ее влияния было минимальным. Как правило, повторно начальный уровень, равен или выше, чем линия Карманы. НАСА использует значение 400000 футов (около 122 км).

Интересное видео по теме:

Что и как видит космический телескоп?

С момента запуска на орбиту Земли космический телескоп Хаббл провел более миллиона наблюдений. Используя две 25-футовые солнечные панели, он получает энергию от солнца и раз в неделю отправляет около 120 гигабайт данных. Причина, по которой Хаббл находится в космосе, заключается в том, что это дает возможность ученым регистрировать электромагнитное излучение, в инфракрасном диапазоне. Из-за отсутствия влияния атмосферы, разрешающая способность телескопа в 10 раз превышает способность телескопов, которые находятся на Земле. Так, в ходе анализа данных Хаббл, собранных за 10 лет, астрономы обнаружили избыточное количество газа, поступающего в галактику Млечный путь.

При использовании технологии Cosmic Origins Spectrograph (COS) через телескоп, газ, удаляющийся от галактики, кажется более красным, а газ, идущий к нему, кажется более голубым. Это привело к неожиданному осознанию того, что количество газа, поступающего в Млечный путь, намного больше, чем то, которое покидает нашу галактику. Напомним, что после Большого взрыва Вселенная была заполнена газом, в основном водородом. Постепенно сила гравитации стала стягивать газ к облакам, из которых впоследствии родились галактики, а в галактиках звезды. Сегодня ученые считают, что взрывы сверхновых выталкивают газ из галактик. На просторах космоса газ остывает, а затем гравитация галактики снова притягивает его внутрь. Именно так в галактике и образуются новые звезды.

Так выглядят облака водорода вблизи галактики Треугольника

Наблюдение и его методы

Вояджер-1 — первый искусственный объект достигший межзвездной среды

Межзвездный газ, обладая высокой разреженностью и широким температурным диапазоном, изучается с помощью нескольких способов. Особый интерес в этом плане представляют светлые газовые и газопылевые туманности, так как их визуальные характеристики значительно упрощают процесс оптических наблюдений. В число методов, позволяющих получить разнообразную информацию о состоянии и структуре межзвездного газа, входят исследования:

• непрерывного радиоизлучения;
• межзвездных оптических и УФ линий;
• пространственного распределения молекул;
• рентгеновского, ИК и гамма излучений;
• параметров межзвездного ветра;
• мерцаний пульсаров.

Еще одна загадка Вселенной

Вскоре после Большого взрыва Вселенная была заполнена газом, в основном водородом. Со временем, то тут то там, гравитация стала стягивать газ к облакам, которые впоследствии превратились в галактики внутри которых родились звезды. Знаете по какой причине сияют звезды? Все дело в термоядерном горении водорода — те звезды, что превращаются в сверхновые и погибают после взрыва “выталкивают” газ обратно из галактик.

Там, в таинственном межгалактическом пространстве, газ охлаждается и становится плотнее. Там он и находится, пока сила гравитации не втягивает его обратно в галактику, где образуются новые звезды. Процесс повторяется: гравитация конденсирует газ в галактики и звезды, звезды взрываются и выбрасывают газ, гравитация снова притягивает газ и рождаются новые звезды.

Телескоп Hubble сделал снимок взрыва сверхновой

Со временем в любой галактике начинает заканчиваться перерабатываемый газ. А без газа во Вселенной не могут образовываться новые звезды; старые звезды живут своей жизнью и умирают, и в конечном итоге галактика тоже умирает. Галактики обитают в так называемой газовой ванне, среде, из которой они родились, и которая питает их. Галактики вдыхают и выдыхают газ, а звезды продолжают гореть, пока газ не исчезнет. Красиво звучит, правда?

Интересные особенности, факты

Наукой доказано влияние гранул пыли на процессы образования звезд. Эти частицы содержат различные вещества, в том числе металлы, которые выступают катализаторами многочисленных химических процессов.

Наша планета каждый год увеличивает свою массу за счет падающей межзвездной пыли. Конечно, эти микроскопические частицы незаметны, а чтобы их найти и изучить исследуют дно океана и метеориты. Сбор и доставка межзвездной пыли стали одной из функций космических аппаратов и миссий.

При попадании в атмосферу Земли крупные частицы теряют свою оболочку, а мелкие незримо кружат годами вокруг нас. Космическая пыль вездесуща и схожа во всех галактиках, астрономы регулярно наблюдают темные черточки на лике далеких миров.

Похожие записи:

Галактика млечный путь и её структура Луна сейчас Что больше галактика или вселенная что больше вселенной Аризонский кратер Туз кубков таро Как выиграть в лотерею с помощью магии