Самые красивые явления космоса. Очень редкие космические явления, свидетелями которых стали астрономы. Стратосферная обсерватория помогла учёным разгадать тайну космической пыли

Самые красивые явления космоса. Очень редкие космические явления, свидетелями которых стали астрономы. Стратосферная обсерватория помогла учёным разгадать тайну космической пыли
Самые красивые явления космоса. Очень редкие космические явления, свидетелями которых стали астрономы. Стратосферная обсерватория помогла учёным разгадать тайну космической пыли

Космос полон причудливых и даже страшных явлений, начиная от звезд, которые высасывают жизнь из себе подобных и заканчивая гигантскими черными дырами, которые в миллиарды раз крупнее и массивнее нашего Солнца.

1. Планета-призрак

Многие астрономы говорили о том, что огромная планета Фомальгаут В канула в лету, но она, судя по всему, снова жива. В 2008-м году астрономы с помощью космического телескопа НАСА Хаббла объявили об открытии огромной планеты, которая вращается вокруг очень яркой звезды Фомальгаут, находящейся на расстоянии всего 25 световых лет от Земли. Другие исследователи позже поставили под сомнение это открытие, заявив, что учёные на самом деле обнаружили гигантское облако пыли.

Однако, согласно последним данным, полученным с Хаббла, планета обнаруживается снова и снова. Другие специалисты внимательно изучают систему, окружающую звезду, поэтому планета-зомби может быть похоронена ещё не один раз, прежде, чем по этому вопросу вынесут окончательный вердикт.

2. Звёзды-зомби

Некоторые звёзды в буквальном смысле возвращаются к жизни жестоким и драматическим способом. Астрономы классифицируют эти звёзды-зомби как сверхновые типа Ia, которые порождают огромные и мощные взрывы, посылающие «внутренности» звезд во Вселенную.

Сверхновые типа Ia взрываются от двойных систем, которые состоят, по крайней мере, из одного белого карлика - крохотной сверхплотной звезды, переставшей проходить через синтез ядерной реакции. Белые карлики «мертвы», но в таком виде они не могут оставаться в двоичной системе.
Они могут вернуться к жизни, хоть и ненадолго, в гигантском взрыве вместе со сверхновой, высасывая жизнь из своей звезды-компаньона либо путем слияния с ней.

3. Звёзды-вампиры

Так же, как и вампиры из художественной литературы, некоторые звёзды умудряются оставаться молодыми, высасывая жизненные силы из несчастных жертв. Эти звезды-вампиры известны как «голубые отставшие», а «выглядят» они намного моложе своих соседей, вместе с которыми они были сформированы.

При их взрыве температура намного выше, а цвет «гораздо голубее». Учёные полагают, что дело обстоит именно так, потому что они высасывают огромное количество водорода из соседних звезд.

4. Гигантские чёрные дыры

Чёрные дыры могут показаться объектами научной фантастики - они чрезвычайно плотные, а гравитация в них настолько сильна, что даже свет не в состоянии вырваться из них, если приближается на достаточно близкое расстояние.

Но это очень реальные объекты, которые довольно часто встречаются по всей Вселенной. На самом деле, астрономы полагают, что сверхмассивные чёрные дыры находятся в центре большинства (если не всех) галактик, включая и наш Млечный Путь. Сверхмассивные черные дыры умопомрачительны по своим размерам.

5. Астероиды-убийцы

Приведенные в предыдущем пункте явления могут быть жуткими или принимать абстрактную форму, но они не представляют угрозу для человечества. Чего нельзя сказать о больших астероидах, которые пролетают на близком к Земле расстоянии.

И даже астероид размером всего лишь в 40 м может нанести серьёзный вред, если он попадёт в населенный пункт. Вероятно, влияние астероида является одним из факторов, которые изменили на жизнь на Земле. Предполагается, что 65 миллионов лет назад именно астероид уничтожил динозавров. К счастью, есть способы перенаправить опасные космические камни подальше от Земли, если, конечно, вовремя обнаружить опасность.

6. Активное солнце

Солнце даёт нам жизнь, но наша звезда не всегда такая хорошая. Время от времени на ней происходят нешуточные бури, которые могут оказать потенциально разрушительное действие на радиосвязь, спутниковую навигацию и работу электросетей.

В последнее время подобные солнечные вспышки особенно часто наблюдаются, потому как солнце вошло в свою особенно активную фазу 11-летнего цикла. Исследователи ожидают, что солнечная активность достигнет своего пика в мае 2013-го года.

Освоение человеком космоса началось каких-то 60 лет назад, когда были запущены первые спутники и появился первый космонавт. Сегодня изучение просторов Вселенной производится с помощью мощных телескопов, непосредственное же изучение ближайших объектов ограничивается соседними планетами. Даже Луна является большой загадкой для человечества, объектом изучения ученых. Чего уж говорить о более масштабных космических явлениях. Расскажем о десяти самых необычных из них…

Галактический каннибализм

Явление поедания себе подобных присуще, оказывается, не только живым существам, но и космическим объектам. Не становятся исключением и галактики. Так, соседка нашего Млечного пути, Андромеда, сейчас поглощает более мелких соседей. Да и внутри самой "хищницы" находится более десятка уже съеденных соседей.

Сам Млечный путь сейчас взаимодействует с Карликовой сфероидальной галактикой в Стрельце. По расчетам астрономов спутник, находящийся сейчас на расстоянии в 19 кпк от нашего центра, будет поглощен и разрушен через миллиард лет. Кстати, такая форма взаимодействия не единственная, часто галактики просто сталкиваются. Проанализировав более 20 тысяч галактик, ученые пришли к выводу, что все они когда-либо встречались с другими.

Квазары

Эти объекты являются своего рода яркими маяками, которые светят нам с самых краев Вселенной и свидетельствуют о временах зарождения всего космоса, бурных и хаотичных. Энергия, которая излучается квазарами, в сотни раз больше, чем энергия сотен галактик. Ученые выдвигают гипотезы, что эти объекты являются гигантскими черными дырами в центрах удаленных от нас галактик.

Первоначально, в 60-х годах квазарами именовали объекты, имеющие сильное радиоизлучение, но при этом чрезвычайно малые угловые размеры. Однако потом оказалось, что только 10% из тех, кого принято считать квазарами соответствовали этому определению. Остальные же сильных радиоволн не излучали вовсе.

Сегодня принято считать квазаром объекты, которые имеют изменчивое излучение. Чем являются квазары - одна из самых больших тайн космоса. Одна из теорий гласит, что это зарождающаяся галактика, в которых находится огромная черная дыра, поглощающая окружающее вещество.

Темная материя

Специалистами не удалось зафиксировать это вещество, как и вообще увидеть его. Предполагается лишь, что есть некие огромные скопления темной материи во Вселенной. Для анализа ее не хватает возможностей современных астрономических технических средств. Существует несколько гипотез того, из чего могут состоять эти образования - начиная от легких нейтрино и заканчивая невидимыми черными дырами.

По мнению же части ученых никакой темной материи не существует вообще, со временем человек сможет лучше понять все аспекты гравитации, тогда и придет объяснение этим аномалиям. Другое название этих объектов - скрытая масса или темное вещество.

Существуют две проблемы, которые и вызвали теорию о существовании неведомой материи - несоответствие наблюдаемой массы объектов (галактик и скоплений) и гравитационными эффектами от них, а также противоречие космологических параметров средней плотности космоса.

Гравитационные волны

Под этим понятием подразумеваются искажения пространственно-временного континуума. Явление это было предсказано еще Эйнштейном в его общей теории относительности, также другими теориями гравитации. Гравитационные волны перемещаются со скоростью света, а уловить их крайне трудно. Мы можем заметить лишь те из них, которые образуются в результате глобальных космических изменений наподобие слияния черных дыр.

Сделать это возможно лишь с использованием огромных специализированных гравитационно-волновых и лазерно-интерферометрических обсерваторий, таких как LISA и LIGO. Гравитационная волна излучается любой движущейся ускоренно материей, чтобы амплитуда волны была существенной, необходима большая масса излучателя. Но это означает, что на него тогда действует другой объект.

Выходит, что гравитационные волны излучаются парой объектов. К примеру, одним из наиболее сильных источников волн являются сталкивающиеся галактики.

Энергия вакуума

Ученые выяснили, что в космическом вакууме вовсе не так пусто, как принято считать. А квантовая физика прямо утверждает, что пространство между звездами наполнено виртуальными субатомными частицами, которые постоянно разрушаются и снова образуются. Именно они и наполняют все пространство энергией антигравитационного порядка, заставляя космос и его объекты двигаться.

Куда и зачем - еще одна большая загадка. Нобелевский лауреат Р.Фейнман считает, что вакуум обладает настолько грандиозным энергетическим потенциалом, что в вакууме, объемом в лампочку заключено столько энергии, что ее хватит, чтобы вскипятить все мировые океаны. Однако до сих пор человечество считает единственно возможным получать энергию из вещества, игнорируя вакуум.

Микро черные дыры

Некоторые ученые подвергли сомнению всю теорию Большого взрыва, согласно их предположениям вся наша Вселенная наполнена микроскопическими черными дырами, каждая из которых не превышает размеров атома. Эта теория физика Хокинга возникла в 1971 году. Однако малютки ведут себя иначе, чем их старшие сестры.

Такие черные дыры обладают какими-то неясными связями с пятым измерением, влияя загадочным образом на пространство-время. Исследования этого феномена предполагается в дальнейшем проводить с помощью Большого Адронного Коллайдера.

Пока что даже проверить их существование экспериментально будет крайне трудно, а об исследовании свойств не может быть и речи, эти объекты существуют в сложных формулах и головах ученых.

Нейтрино

Так называются нейтральные элементарные частицы, практически не обладающие собственным удельным весом. Однако их нейтральность помогает, к примеру, преодолевать толстый слой свинца, так как эти частицы слабо взаимодействуют с веществом. Они пронзают все вокруг, даже нашу еду и нас самих.

Без видимых для людей последствий ежесекундно через тело проходит 10^14 нейтрино, выпущенных солнцем. Такие частицы рождаются в обычных звездах, внутри которых находится своеобразная термоядерная топка, и при взрывах умирающих звезд. Увидеть нейтрино можно с помощью расположенных в толще льда или на дне моря огромных по площади нейтрино-детекторов.

Существование этой частицы было обнаружено физиками-теоретиками, вначале даже оспаривался сам закон сохранения энергии, пока в 1930 Паули не предположил, что недостающая энергия принадлежит новой частице, которая в 1933 получила свое нынешнее название.

Экзопланета

Оказывается, планеты вовсе не обязательно существуют около нашей звезды. Такие объекты именуются экзопланетами. Интересно, что до начала 90-х годов человечество вообще считало, что планет вне нашего Солнца существовать не может. К 2010 году известно уже более 452 экзопланет в 385 планетных системах.

Размеры объектов колеблются от газовых гигантов, которые сопоставимы по размеру со звездами, до небольших скалистых объектов, которые вращаются вокруг небольших красных карликов. Поиски планеты, похожей на Землю, так и не увенчались пока успехами. Ожидается, что ввод в действие новых средств для исследования космоса увеличит шансы человека найти братьев по разуму. Существующие методы наблюдения, как раз нацелены на обнаружение массивных планет, наподобие Юпитера.

Первая же планета, более-менее похожая на Землю обнаружилась лишь в 2004 году в системе звезды Жертвенника. Полный оборот вокруг светила она делает за 9,55 суток, а ее масса в 14 раз больше массы нашей планеты, Наиболее же близкой к нам по характеристикам является открытая в 2007 году Глизе 581с с массой в 5 земных.

Считается, что температура там находится в диапазоне 0 - 40 градусов, теоретически там могут быть запасы воды, что подразумевает жизнь. Год там длится всего 19 дней, а светило, намного более холодное, чем Солнце, выглядит на небе в 20 раз больше.

Открытие экзопланет позволило астрономам сделать однозначный вывод, что наличие в космосе планетарных систем - явление довольно распространенное. Пока большинство обнаруженных систем отличается от солнечной, это объясняется селективностью методов обнаружения.

Микроволновый фон космоса

Это явление, именуемое CMB (Cosmic Microwave Background), обнаружилось в 60-х годах прошлого века, оказалось, что отовсюду в межзвездном пространстве излучается слабая радиация. Ее еще назвали реликтовым излучением. Считается, что это может быть остаточным явлением после Большого взрыва, который и положил начало всему вокруг.

Именно CMB является одним из самых веских доводов в пользу этой теории. Точные приборы смогли даже измерить температуру CMB, это космические -270 градусов. За точное измерение температуры излучения американцы Пензиас и Вильсон получили в свое время Нобелевскую премию.

Антиматерия

В природе многое строится на противостоянии, как добро противостоит злу, так и частицы антиматерии находятся в оппозиции к обычному миру. У известного всем отрицательно заряженного электрона имеется свой отрицательный брат-близнец в антивеществе - положительно заряженный позитрон.

При столкновении двух антиподов происходит их аннигиляция и выброс чистой энергии, которая равна их суммарной массе и описывается известной формулой Эйнштейна E=mc^2. Футуристы, фантасты и просто мечтатели предполагают, что в далеком будущем космические корабли будут приводиться в действие с помощью двигателей, которые будут использовать именно энергию столкновения античастиц с обычными.

Подсчитано, что при аннигиляции 1 кг антиматерии с 1 кг обычной выделится количество энергии лишь на 25% меньшее, чем при взрыве самой большой на сегодня атомной бомбы на планете. Сегодня считается, что силы, определяющие строение как материи, так и антиматерии одинаковы. Соответственно структура антивещества должна быть такой же, как и у обычного вещества.

Одной из самых больших загадок Вселенной является вопрос - почему наблюдаемая ее часть состоит практически из вещества, быть может, есть места, которые полностью состоят из противоположной материи? Считается, что такая значительная асимметрия возникла в первые секунды после Большого Взрыва.

В 1965 году был синтезирован анти-дейтрон, а позже даже получен атом антиводорода, состоящий из позитрона и антипротона. Сегодня такого вещества получено достаточно, чтобы изучать его свойства. Это вещество, кстати, является самым дорогим на земле, 1 грамм анти-водорода стоит 62,5 триллиона долларов.

С первых дней освоения космоса космонавты и учёные обнаруживали странные явления, от НЛО до таинственных огней. О странных вещах, происходящих в холодном вакууме космоса, ходит много рассказов. Что это, отчего это происходит и как это можно объяснить?

На многие из подобных вопросов учёные пытаются найти исчерпывающие ответы. Любопытно? Мы расскажем вам о странных вещах, происходящих в космосе.

Необъяснимый стук на космическом корабле

Ян Ливэй стал первым китайским космонавтом и провёл 21 час на корабле «Шеньчжоу-5». Ливэй утверждает, что слышал непонятный шум, как будто кто-то стучал по обшивке корабля. Он пытался выяснить, чем мог быть вызван этот звук, но ничего не обнаружил. Этому не было никакого убедительного объяснения, однако некоторые полагают, что это мог быть треск корпуса корабля.

Космические мурены

Астронавт NASA Стори Масгрэйв утверждает, что когда он был в космосе, он видел похожие на мурен объекты, двигающиеся самостоятельно. Говорят, он видел их дважды. Большинство считает это космическим мусором, но Масгрэйв остаётся при своём мнении.

NASA устроило пожар на МКС

Никто не хочет столкнуться с пожаром на космическом корабле. Однако NASA решило специально устроить возгорание. Это был тщательно продуманный эксперимент с целью понять, как ведёт себя огонь в космосе. В результате выяснилось, что, во-первых, огонь принимает форму шара, а во-вторых, пламя тянется к вентиляционной системе, а не просто поднимается вверх, как это происходит на Земле. Учёные планируют продолжать эксперименты, чтобы узнать, как огонь распространяется, с какой скоростью, и какие материалы несут наибольшую угрозу для космонавтов.

Бактерии полетели в космос

Живые организмы меняются, побывав в космосе, и бактерии не исключение. Исследователь Шерил Никерсон отправила бактерии сальмонеллы в космос на 11 дней. После возвращения бактерий на Землю, учёные заразили ими мышь, чтобы исследовать реакцию. Обычно инфицированная сальмонеллой мышь погибает через 7 дней, но особь, заражённая космической сальмонеллой, умерла двумя днями раньше и от меньшей дозы. Похожие эксперименты проводились и с другими бактериями, но результат всегда был непредсказуем и не позволял сделать определённый вывод. Пока нельзя сказать, как именно микроорганизмы могут измениться после полёта в космос, и какое влияние эти изменения могут оказать по возвращении на Землю.

Странная лунная музыка

Пролетая над тёмной стороной Луны, астронавты «Аполлона-10» услышали то, что они назвали «космической музыкой». В тот момент они как раз были отрезаны от связи с космическим центром в Хьюстоне. Астронавты не говорили об этом раньше, но через несколько лет низкочастотный свистящий шум был обнаружен на их аудиозаписях.

Пришельцы на Луне

Вы можете отнестись к этой информации с недоверием, но говорят, Нил Армстронг отправил NASA секретное сообщение, в котором утверждал, что видел инопланетян. В этом сообщении был текст: «Они наблюдают за нами с тёмной стороны Луны». Однако надо сказать, что сам астронавт лично нигде и никогда об этом не упоминал.

Необъяснимые таинственные вспышки света

В 2007 году учёные обнаружили в космосе таинственные вспышки света, длящиеся всего несколько миллисекунд, они назвали их «быстрые радиовспышки». Как ни странно, наука действительно не знает, что это за вспышки и чем они вызваны. Выдвигаются самые разные теории, включая нейтронные звёзды, чёрные дыры и даже инопланетян.

Космонавты становятся выше

Одним из странных эффектов длительного пребывания в космосе является то, что космонавты определённо становятся выше ростом. Из-за нулевой гравитации нет такого давления на позвоночник, космонавты распрямляются и становятся выше в среднем на 3%.

Млечный Путь – пожиратель галактик

С помощью космического телескопа «Хаббл» NASA открыло странный факт галактического каннибализма у нашей родной галактики. Исследователи изучили 13 звёзд, расположенных на внешнем гало Млечного Пути, чтобы понять, как он был образован. Они считают, что на протяжении всего времени своего существования Млечный Путь становился больше, поглощая мелкие галактики.

Гигантский резервуар с водой в космосе

На расстоянии в 12 миллиардов световых лет от нас существует квазар, содержащий в себе огромный запас воды, превышающий массу воды в океанах планеты Земля в 140 триллионов раз. Сам по себе факт обнаружения воды в космосе не уникален, удивительно и странно именно количество производимой квазаром воды.

Деформация глазных яблок

Космонавты, находившиеся в космосе более месяца, часто обращаются к врачам с просьбой проверить глаза. Новое исследование показало, что у этих людей происходят деформации в глазных яблоках, зрительных нервах и слёзных железах. Проблемы возникают из-за внутричерепной гипертензии или, говоря простым языком, из-за повышения внутричерепного давления.

Девятая планета Солнечной системы

Астрономы обнаружили новые свидетельства того, что девятая планета, размером с Нептун, когда-то находилась в области формирования планет нашей Солнечной системы, но потом была отброшено на далёкую эллиптическую орбиту. Сейчас она находится так далеко, что ей потребуется 15 тысяч лет, чтобы совершить один оборот вокруг солнца.

НЛО засняли на видео

В марте 1991 года российский космонавт Муса Манаров, находясь на космической станции «Мир», заснял на видеоплёнку странный летающий объект. Капсула находилась совсем рядом, и в кадре хорошо виден странный белый объект в отдалении. Сам космонавт не верит в то, что это космический мусор, как говорят другие.

НЛО в прямом эфире

Во время прямого эфира с Международной космической станции 15 января 2015 года в кадре появился странный летающий объект. Как раз в момент его появления NASA неожиданно оборвало трансляцию. Что это был за объект, и почему NASA пытается его скрыть?

Космонавты теряют костную массу

Говоря о последствиях длительного пребывания в космосе, сразу не подумаешь о костях. Однако, на самом деле, космонавты, проводящие долгое время в космосе, теряют костную массу. Кости – активная живая ткань и восстанавливается при наличии физической активности, такой как хождение или бег. В условиях невесомости такая активность невозможна, и кости начинают ослабевать.

Живые бактерии найдены за пределами МКС

Обыкновенно считалось, что живые организмы не способны выжить в холодном вакууме космоса. Однако недавно космонавты обнаружили живые бактерии за пределами Международной космической станции. Бактерии находились на поверхности МКС, при запуске подобных бактерий там не было. Некоторые стали утверждать, что это первый факт, подтверждающий существование внеземной жизни, но космонавты считают, что есть более правдоподобное объяснение. Восходящие воздушные потоки могли занести бактерии в верхний слой атмосферы Земли, где они «прилипли» к поверхности корабля.

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

  • Участник: Терехова Екатерина Александровна
  • Руководитель: Андреева Юлия Вячеславовна
Цель работы: сопоставить протекание физических явлений на Земле и в космосе.

Введение

У многих стран есть долгосрочные программы по освоению космоса. В них центральное место занимает создание орбитальных станций, так как именно с них начинается цепочка наиболее крупных этапов овладения человечеством космического пространства. Уже осуществлен полет на Луну, успешно проходят многомесячные полеты на борту межпланетных станций, автоматические аппараты побывали на Марсе и Венере, с пролетных траекторий исследовали Меркурий, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. За последующие 20-30 лет возможности космонавтики еще более возрастут.

Многие из нас в детстве мечтали стать космонавтами, но потом задумались о более земных профессиях. Неужели отправиться в космос - это несбыточное желание? Ведь уже появились космические туристы, возможно, когда-нибудь в космос сможет полететь любой, и детской мечте суждено будет сбыться?

Но если мы полетим в космический полет, то столкнемся с тем, что длительное время придется находиться в состоянии невесомости. Известно, что для человека, привыкшего к земной тяжести, пребывание в этом состоянии становится тяжелым испытанием, и не только физическим, ведь многое в невесомости происходит совсем не так, как на Земле. В космосе проводятся уникальные астрономические и астрофизические наблюдения. Находящиеся на орбите спутники, космические автоматические станции, аппараты требуют специального обслуживания или ремонта, а некоторые отработавшие свой срок спутники необходимо ликвидировать или возвращать с орбиты на Землю для переделки.

Пишет ли в невесомости перьевая ручка? Можно ли в кабине космического корабля измерить вес с помощью пружинных или рычажных весов? Вытекает ли там вода из чайника, если его наклонить? Горит ли в невесомости свеча?

Ответы на подобные вопросы содержатся во многих разделах, изучаемых в школьном курсе физики. Выбирая тему проекта, я решила свести воедино материал по данной теме, который содержится в разных учебниках, и дать сравнительную характеристику протекания физических явлений на Земле и в космосе.

Цель работы : сопоставить протекание физических явлений на Земле и в космосе.

Задачи:

  • Составить список физических явлений, ход течения которых может отличаться.
  • Изучить источники (книги, интернет)
  • Составить таблицу явлений

Актуальность работы: некоторые физические явления протекают по разному на Земле и в космосе, а некоторые физические явления лучше проявляются в космосе, где нет гравитации. Знание особенностей процессов может быть полезно для уроков физики.

Новизна: подобные исследования не проводились, но в 90-х на станции «Мир» был снят учебные фильм о механических явлениях

Объект : физические явления.

Предмет: сравнение физических явлений на Земле и в космосе.

1. Основные термины

Механические явления - это явления, происходящие с физическими телами при их движении относительно друг друга (обращение Земли вокруг Солнца, движение автомобилей, качание маятника).

Тепловые явления - это явления, связанные с нагреванием и охлаждением физических тел (кипение чайника, образование тумана, превращение воды в лед).

Электрические явления - это явления, возникающие при появлении, существовании, движении и взаимодействии электрических зарядов (электрический ток, молния).

Показать, как происходят явления на Земле - легко, но как можно продемонстрировать те же явления в невесомости? Для этого я решила использовать фрагменты из серии фильмов «Уроки из космоса». Это очень интересные фильмы, отснятые в свое время еще на орбитальной станции «Мир». Настоящие уроки из космоса ведет летчик-космонавт, герой России Александр Серебров.

Но, к сожалению, мало кто знает про эти фильмы, поэтому еще одной из задач создания проекта была популяризация «Уроков из космоса», созданных при участии ВАКО «Союз», РКК «Энергия», РНПО «Росучприбор».

В невесомости многие явления происходят не так как на Земле. Причин этому – три. Первая: не проявляется действие силы тяжести. Можно говорить о том, что она компенсируется действием силы инерции. Второе: в невесомости не действует Архимедова сила, хотя и там закон Архимеда выполняется. И третье: очень важную роль в невесомости начинают играть силы поверхностного натяжения.

Но и в невесомости работают единые физические законы природы, которые верны как для Земли, так и для всей Вселенной.

Состояние полного отсутствия веса называется невесомостью. Невесомость, или отсутствие веса у предмета наблюдается в том случае, когда в силу каких-либо причин исчезает сила притяжения между этим предметом и опорой, или когда исчезает сама опора. простейший пример возникновения невесомости - свободное падение внутри замкнутого пространства, то есть в отсутствии воздействия силы сопротивления воздуха. Скажем падающий самолет сам по себе притягивается землей, но вот в его салоне возникает состояние невесомости, все тела тоже падают с ускорение в одну g, но это не ощущается - ведь сопротивления воздуха нет. Невесомость наблюдается в космосе, когда тело движется по орбите вокруг какого-нибудь массивного тела, планеты. Такое круговое движение можно рассматривать как постоянное падение на планету, которое не происходит благодаря круговому вращению по орбите, а сопротивление атмосферы также отсутствует. Мало того, сама Земля постоянно вращаясь по орбите падает и никак не может упасть на солнце и если бы мы не ощущали притяжение от самой планеты, мы оказались бы в невесомости относительно притяжения солнца.

Часть явлений в космосе протекает точно так же как и на Земле. Для современных технологий невесомость и вакуум не являются помехой... и даже наоборот - это предпочтительно. На Земле нельзя достичь таких высоких степеней вакуума, как в межзвездном пространстве. Вакуум нужен для защиты обрабатываемых металлов от окисления, а металлы не расплавляются, вакуум не вызывает помех движению тел.

2. Сравнение явлений и процессов

Земля

Космос

1.Измерение масс

Использовать нельзя

Использовать нельзя


Использовать нельзя

2.Можно ли натянуть верёвку горизонтально?

Верёвка всегда провисает из-за силы тяжести.


Верёвка всегда свободна



3. Закон Паскаля.

Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

На Земле все капли немного сплющены из-за гравитационной силы.


Выполняется хорошо на коротких промежутках времени, либо в подвижном состоянии.


4.Воздушный шарик

летит вверх

Не полетит

5. Звуковые явления

В открытом космосе звуки музыки не будут слышны т.к. для распространения звука нужна среда (твёрдая, жидкая, газообразная).

Пламя свечи будет круглым т.к. нет конвекционных потоков


7. Использование часов


Да, работают, если известны скорость и направление космической станции.

На других планетах тоже работают


Использовать нельзя

В. Механические часы маятниковые

Использовать нельзя.

Можно использовать часы с заводом, с батарейкой

Г. Электронные часы


Можно использовать

8. Можно ли набить шишку


Можно

9. Термометр работает

работает

Тело съезжает по горке из-за силы тяжести


Предмет останется на месте.

Если толкнуть, то можно будет прокатиться до бесконечности, даже если горка закончилась

10. Можно ли вскипятить чайник?

Т.к. нет конвекционных потоков, то нагреется только дно чайника и вода около него.

Вывод: необходимо использовать микроволновку

12. Распростронение дыма


Дым не может распространяться, т.к. нет конвекционных потоков, распределение не будет происходить из-за диффузии

Манометр работает


Работает


Растяжение пружины.
Да, растягивается

Нет, не растягивается

Ручка шариковая пишет

Ручка не пишет. Пишет карандаш


Вывод

Я сопоставила протекания физических механических явлений на Земле и в космосе. Данная работа может использоваться для составления викторин и конкурсов, для уроков физики при изучении некоторых явлений.

В ходе работы над проектом я убедилась, что в невесомости многие явления происходят не так как на Земле. Причин этому – три. Первая: не проявляется действие силы тяжести. Можно говорить о том, что она компенсируется действием силы инерции. Второе: в невесомости не действует Архимедова сила, хотя и там закон Архимеда выполняется. И третье: очень важную роль в невесомости начинают играть силы поверхностного натяжения.

Но и в невесомости работают единые физические законы природы, которые верны как для Земли, так и для всей Вселенной. Это стало главным выводом нашей работы и таблицы, которая у меня в итоге получилась.

Ежедневно в обсерваториях мира обрабатывается огромное количество данных. Регулярно совершаются новые открытия, которые могут стать очень полезными для науки, но покажутся ничем не примечательными обычным людям. Тем не менее, некоторые космические явления, за которыми астрономы смогли наблюдать в последние годы, – настольно редкие и неожиданные, что они удивят даже самых ярых противников астрономии.

Ультрадиффузные галактики

Так выглядит редкий космический объект - ультра-диффузная галактика

Не секрет, что формы галактик могут сильно отличаться. Но ещё несколько лет назад учёные даже не подозревали, что существуют так называемые «пушистые» галактики. Они очень тонкие и включают себя очень мало звёзд. Диаметр некоторых из них достигает 60 тысяч световых лет, что сравнимо с размерами Млечного пути, однако звёзд в них примерно в 100 раз меньше.

Это интересно: С помощью гигантского телескопа Мауна-Кеа, размещённого на Гавайах, астрономы обнаружили 47 неизвестных ранее ультрадиффузных галактик. Звёзд в них настолько мало, что любой сторонний наблюдатель, посмотрев в нужный участок неба, увидел бы там лишь пустоту.

Ультрадиффузные галактики настолько необычны, что астрономы до сих пор не могут подтвердить ни одной догадки по поводу их образования. Возможно, это просто бывшие галактики, в которых исчерпались запасы газа. Существует и предположение, что УДГ являются просто кусками, «оторвавшимися» от более крупных галактик. Не меньше вопросов вызывает и их «живучесть». Ультрадиффузные галактики были обнаружены в кластере Coma – участке космоса, в котором бурлит тёмная материя, а любые нормальные галактики сжимаются на огромных скоростях. Этот факт позволяет предположить, что ультрадиффузные галактики приобрели свой вид из-за сумасшедшей гравитации в космическом пространстве.

Комета, совершившая самоубийство

Как правило, кометы имеют крошечные размеры, и, если они сильно отдалены от Земли, наблюдать за ними трудно даже с помощью современной техники. К счастью, существует ещё и космический телескоп Хаббл. Благодаря ему учёные недавно стали свидетелями редчайшего явления – спонтанного распада ядра кометы.

Стоит отметить, что в действительности кометы – намного более хрупкие объекты, чем может казаться. Они легко разрушаются при любых космических столкновениях или при прохождении через гравитационное поле массивных планет. Однако комета P/2013 R3 распалась в тысячи раз быстрее, чем другие подобные космические объекты. Произошло это очень неожиданно. Учёные выяснили, что эта комета уже давно понемногу разрушалась из-за кумулятивного воздействия солнечного света. Солнце освещало комету неравномерно, тем самым заставляя её вращаться. Интенсивность вращения со временем увеличивалась, и в один момент небесное тело не выдержало нагрузки и развалилось на 10 крупных осколков весом в 100–400 тысяч тонн. Эти куски медленно отдаляются друг от друга и оставляют за собой поток мельчайших частиц. Кстати, наши потомки при желании смогут стать свидетелями последствий данного распада, ведь части R3, которые не упали на Солнце, ещё встретятся им в виде метеоров.

Рождение звезды


За 19 лет размер и внешний вид молодой звезды значительно изменились

На протяжении 19 последних лет астрономы имеют возможность наблюдать за тем, как небольшая молодая звезда, названная W75N(B)-VLA2, созревает в достаточно массивное и зрелое небесное тело. Отдалённую от Земли всего на 4200 световых лет звезду впервые заметили в 1996 году астрономы радио-обсерватории в городе Сан-Августин, штат Нью-Мексико. Наблюдая за ней впервые, учёные заметили плотное газовое облако, которое исходило от нестабильной, едва рождённой звезды. В 2014 году радиоэлектический телескоп снова был направлен в сторону W75N(B)-VLA2. Учёные решили ещё раз изучить формирующуюся звезду, пребывающую уже в «подростковом возрасте».

Они были очень удивлены, когда увидели, что за столь малый по астрономическим мерам промежуток времени внешний вид W75N(B)-VLA2 заметно изменился. Правда, он эволюционировал так, как и прогнозировали специалисты. За 19 лет газовая часть звезды сильно растянулась в ходе взаимодействия с колоссальным скоплением космической пыли, окружавшей космическое тело в момент его возникновения.

Необычная скалистая планета с большими колебаниями температуры


55 Cancri Е - одна из самых необычных планет, известных астрономам

Небольшое космическое тело под названием 55 Cancri Е учёные успели окрестить «алмазной планетой» из-за высокого содержания в её недрах углерода. Но недавно астрономы выявили ещё одну отличительную деталь этого космического объекта. Температура на его поверхности может изменяться на целых 300%. Это делает данную планету уникальной в сравнении с тысячами других скалистых экзопланет.

Из-за своего необычного положения 55 Cancri Е проходит полный круг вокруг своей звезды всего за 18 часов. Одной стороной эта планета всё время повёрнута к ней, как Луна к Земле. Учитывая, что температура может колебаться в пределах от 1100 до 2700 градусов по Цельсию, специалисты предполагают, что поверхность 55 Cancri Е покрыта постоянно извергающимися вулканами. Только так можно было бы объяснить необычное тепловое поведение этой планеты. К сожалению, если это предположение верно, 55 Cancri Е не может представлять собой гигантский алмаз. В таком случае придётся признать, что содержание углерода в её недрах было переоценено.

Подтверждение вулканической гипотезе можно найти даже в нашей Солнечной системе. Например, спутник Юпитера Ио расположен очень близко к газовому гиганту. Силы притяжения, воздействующие на него, сделали из Ио огромный раскалённый вулкан.

Самая удивительная планета – Кеплер 7В


Кеплер 7В - планета, плотность которая примерно такая же, как у пенополистирола

Газовый гигант под названием Кеплер 7В – космический феномен, удивляющий всех астрономов. Во-первых, эксперты были поражены, рассчитав размеры этой планеты. Она имеет в 1,5 раза больший диаметр, чем Юпитер, но весит в несколько раз меньше. Исходя из этого, можно сделать вывод, что средняя плотность Кеплера 7В примерно такая же, как у пенополистирола.

Это интересно: Если бы где-нибудь во Вселенной был океан, в который можно было бы поместить такую гигантскую планету, она бы в нём не утонула.

А в 2013 году астрономы впервые сумели составить карту облачного покрова Кеплера 7В. Это была первая планета не из Солнечной системы, исследованная настолько детально. С помощью инфракрасных изображений учёные также смогли измерили температуру на поверхности этого небесного тела. Выяснилось, что она колеблется в пределах от 800 до 1000 градусов по Цельсию. Это весьма жарко по нашим меркам, но намного холодней, чем ожидалось. Дело в том, что Кеплер 7В расположен к своей звезде даже ближе, нежели Меркурий к Солнцу. После трёхлетних наблюдений астрономы смогли выяснить причину температурного парадокса: оказалось, что облачный покров достаточно плотный, поэтому он отражает большую часть тепловой энергии.

Это интересно: Одна сторона Кеплера 7В всегда укутана плотными облаками, а на другой постоянно царит ясная погода. Астрономам не известно ни одной другой аналогичной планеты.


В следующий раз тройное затмение Юпитера произойдёт в 2032 году

Мы можем наблюдать затмения достаточно часто, но не понимаем, насколько вообще редки подобные явления во Вселенной.

Солнечное затмение – удивительное космическое совпадение. Диаметр нашего светила в 400 раз больше, чем у Луны, и оно находится примерно в 400 раз дальше от нашей планеты. Так уж получилось, что Земля расположена в идеальном месте для того, чтобы люди могли наблюдать за тем, как Луна заслоняет собой Солнце, а их контуры совпадают.

Лунное затмение имеет несколько другую природу. Мы перестаём видеть наш спутник, когда Земля занимает положение между Солнцем и Луной, закрывая последнюю от лучей. Это явление наблюдается гораздо чаще.

Это интересно: Как солнечные, так и лунные затмения великолепны, но тройное затмение Юпитера производит куда более сильное впечатление. В начале января 2015 года космический телескоп Хаббл смог зафиксировать момент, когда три «галилеевых» спутника газового гиганта – Ио, Европа и Каллисто, будто по команде выстроились в одну линию перед своим «папой». Если бы мы могли в этот момент оказаться на поверхности Юпитера, то стали бы свидетелями психоделического тройного затмения.

К счастью, идеальная гармония движения спутников заставляет данное явление повторяться, а учёные получают возможность спрогнозировать его точную дату и время. В следующий раз тройное затмение Юпитера произойдёт в 2032 году.

Колоссальный «питомник» будущих звёзд


Астрономы обнаружили формирующееся шаровое скопление звёзд, в котором пока есть только газ

Звёзды часто объединяются в группы или так называемые шаровые скопления. Некоторые из них включают в себя до миллиона звёзд. Подобные скопления встречаются во всей Вселенной, только в нашей галактике их около 150. Причём все они достаточно старые, так что астрономы не могут понять механизмов формирования звёздных скоплений.

Но 3 года назад астрономы обнаружили редчайший объект – формирующееся шаровое скопление, которое пока что состоит только из газа. Находится это скопление в так называемых «Антеннах» – двух взаимодействующих галактиках NGC-4038 и NGC-4039, относящихся к созвездию Ворона.

Формирующееся скопление отдалено от Земли на 50 миллионов световых лет. Оно представляет собой гигантское облако, масса которой в 52 миллиона раз превышает солнечную. Возможно, в нём родятся сотни тысяч новых звёзд.

Это интересно: Когда астрономы впервые увидели это скопление, они сравнивали его с яйцом, из которого скоро вылупится цыплёнок. В действительности цыплёнок наверняка «вылупился» уже давно, ведь в теории звёзды начинают формироваться в таких областях примерно через 1 миллион лет. Но скорость света ограничена, поэтому мы можем наблюдать за их рождением только тогда, когда их реальный возраст уже достиг 50 миллионов лет.

Значимость этого открытия переоценить трудно. Именно благодаря ему мы начинаем познавать тайны одного из самых таинственных процессов в космосе. Скорее всего, именно из таких массивных газовых областей рождаются все ошеломляюще красивые шаровые скопления.

Стратосферная обсерватория помогла учёным разгадать тайну космической пыли


Все звёзды когда-то образовались из космической пыли

Навороченная стратосферная обсерватория НАСА, используемая для инфракрасной съёмки, расположена на борту суперсовременного самолёта Boeing 747SP. С её помощью учёные проводят сотни исследований на высоте от 12 до 15 километров. В этом слое атмосферы содержится очень немного водяного пара, поэтому данные измерений практически не искажаются. Это позволяет специалистам из НАСА получать более точные представления о космосе.

В 2014 году СОФИЯ разом оправдала все средства, потраченные на её создание, когда помогла астрономам решить тревожившую их умы на протяжении десятилетий загадку. Как вы, возможно, слышали в каком-то их познавательных шоу, из мельчайших частиц межзвёздной пыли состоят все объекты во Вселенной – планеты, звёзды и даже мы с вами. Но было непонятно, как крошечные крупинки звёздного вещества смогли пережить, например, взрывы сверхновых.

Рассматривая через инфракрасные объективы обсерватории СОФИЯ бывшую сверхновую Стрелец А, взорвавшуюся 100 тысяч лет назад, учёные выяснили, что плотные газовые области вокруг звёзд служат такими себе амортизаторами для частичек космической пыли . Так они спасаются от уничтожения и рассеивания в глубинах Вселенной при воздействии мощнейшей ударной волны. Даже если вокруг Стрельца А останется 7-10% пыли, этого хватит для образования 7 тысяч тел, сравнимых по размеру с Землёй.

Бомбардировка Луны метеорами Персеиды


Метеоры постоянно бомбят поверхность Луны

Персеиды – метеорный поток, ежегодно освещающий наш небосвод с 17 июля по 24 августа. Наибольшая интенсивность «звёздного дождя» обычно наблюдается с 11 по 13 августа. За Персеидами наблюдают тысячи астрономов-любителей. Но они бы могли увидеть намного больше интересного, если бы направили объектив своего телескопа на Луну.

В 2008 году один из американских любителей так и сделал. Он стал свидетелем необычного зрелища – постоянных ударов космических булыжников по Луне. Следует отметить, что большие глыбы и мелкие песчинки бомбят наш спутник постоянно, ведь на нём отсутствует атмосфера, в которой бы они раскалялись и сгорали от трения. Масштабы бомбардировки многократно возрастают к середине августа.

Это интересно: Начиная с 2005 года астрономы из НАСА наблюдали более 100 подобных «массированных космических атак». Они собрали огромное количество данных и теперь надеются, что сумеют защитить будущих космонавтов или, чем чёрт не шутит, колонистов Луны от пулеобразных метеоритных тел, появление которых нельзя спрогнозировать. Они способны проломить куда более толстую преграду, чем скафандр – энергия удара небольшого камушка сравнима с мощностью взрыва 100 килограммов тротила.

В НАСА даже составили подробные схемы бомбардировок. Так что, если вы когда-то захотите отправиться в отпуск на Луну, рекомендуем изучить карту метеоритной опасности, обновляющуюся каждые несколько минут.

Огромные галактики производят намного меньше звёзд, чем карликовые


Быстрее всего процесс формирования звёзд происходит в карликовых галактиках

Как ясно из названия, размеры карликовых галактик в масштабах Вселенной весьма скромны. Тем не менее, они очень мощные. Карликовые галактики – космическое доказательство того, что важней всего не размеры, а умение ими распоряжаться.

Астрономы неоднократно проводили исследования, целью которых было определение скорости звёздообразования в средних и больших галактиках, но к самым маленьким они добрались лишь недавно.

Проанализировав данные, полученные с космического телескопа Хаббл, наблюдавшего за карликовыми галактиками в инфракрасном диапазоне, специалисты сильно удивились. Они выяснили, что в них звёзды образуются намного быстрее, чем в более массивных галактиках. До этого учёные предполагали, что количество звёзд напрямую зависит от количества межзвёздного газа, но, как видите, ошибались.

Это интересно: Крошечные галактики – самые продуктивные из всех известных астрономам. Количество звёзд в них может удвоиться за каких-то 150 миллионов лет – мгновение для Вселенной. В галактиках же нормального размера подобный прирост численности может произойти не менее, чем за 2-3 миллиарда лет.

К сожалению, на данном этапе астрономам неизвестны причины подобной плодовитости карликов. Отметим, что для того, чтобы достоверно определить взаимосвязь между массой и особенностями звёздообразования, им нужно было бы заглянуть в прошлое примерно на 8 миллиардов лет. Возможно, учёные смогут раскрыть тайны карликовых галактик, когда обнаружат множество подобных объектов, находящиеся на разных этапах развития.

400 лет назад великий учёный Галилео Галилей создал первый в истории телескоп. С тех пор изучение глубин Вселенной стало неотъемлемой частью науки. Мы живём в век невероятно быстрого научно-технического прогресса, когда важные астрономические открытия совершаются одно за другим. Тем не менее, чем больше мы изучаем космос, тем больше появляется вопросов, на которые учёные не могут ответить. Интересно, смогут ли люди когда-то сказать, что знают о Вселенной всё?