Сегодня люди знают о космосе и Вселенной гораздо больше, чем несколько веков назад. Тем не менее, некоторые из космических мифов остаются популярными. Это неудивительно, если учесть, что они кажутся вполне достоверными. Глядя на небо, сложно усомниться в том, что Солнце представляет собой желтый огненный шар или что температура на Земле летом выше, чем зимой, потому что Земля вращается ближе к Солнцу. «Хайтек» разбирается, что здесь правда, а что — фейк.
1. Звезды, которые мы видим на небе, давно умерли
Свет движется не мгновенно, а с фиксированной скоростью около 300 тыс. км/с. Неудивительно, что ему нужно время, чтобы достичь Земли. Существует популярное заблуждение, что большинство видимых звезд на небе давно мертвы, но свет от них продолжает свое путешествие к нашей планете.
На самом деле большинство из около 6 000 видимых звезд, которые можно увидеть невооруженным глазом, находятся в пределах тысячи световых лет от Земли. С точки зрения звезд, которые живут миллиарды лет, — это почти мгновение. Поэтому, хоть мы и не знаем точно, маловероятно, что все эти звезды или даже многие из них одновременно завершили свою эволюцию.
2. Черная дыра — мощная воронка, засасывающая все вокруг
Черные дыры — не «космические пылесосы», засасывающие все вокруг себя. На самом деле они ведут себя почти так же, как любой другой массивный объект во Вселенной. Скорость, необходимая для того, чтобы избежать гравитационного притяжения объекта, будь то планета или черная дыра, известна как скорость убегания или вторая космическая скорость. Например, для Солнца со скромным гравитационным притяжением объекту нужно двигаться со скоростью 618 км/с, чтобы «оторваться» от поверхности звезды.
На горизонте событий черной дыры даже объекты, движущиеся со скоростью света, будут недостаточно быстрыми, чтобы покинуть область гравитационного притяжения. Но чем больше расстояние от черной дыры, тем меньше гравитационное притяжение и скорость убегания. Поэтому на расстоянии они действуют, как обычные звезды, и все, что движется достаточно далеко и достаточно быстро, не будет «засосано» черной дырой.
3. Большой взрыв был взрывом
Современная космологическая теория действительно предполагает, что существование Вселенной началось с Большого взрыва, который произошел около 13,8 млрд лет назад. Несмотря на название, это событие не напоминает классический взрыв бомбы, при котором частицы разлетаются в сторону из одного эпицентра.
Большой взрыв был стремительным расширением пространства. Это можно сравнить с оболочкой воздушного шара. Когда его надувают, все «точки» остаются на своих местах, но расширяется «пространство» между ними. Расширение Вселенной напоминает этот процесс, только, в отличие от двумерной поверхности воздушного шара, расширяется трехмерное пространство. Это объясняет, почему в центре нашей Вселенной нет пустоты.
4. Космос — это вакуум
Космическое пространство — самое близкое к настоящему вакууму место во Вселенной, и в нем гораздо меньше частиц, чем во всем, что мы можем произвести на Земле. Но водорода во Вселенной так много, что в каждом кубическом метре пространства все еще можно найти несколько атомов этого легкого газа. Поэтому космос нельзя в полном смысле считать идеальным вакуумом, впрочем, в строгом смысле слова идеального вакуума просто не может существовать.
5. В космосе не слышно криков
Чтобы звуковые волны распространялись, им нужно вещество. Неудивительно, почему популярно представление о том, что гипотетический крик в космосе невозможно услышать. Однако эксперимент НАСА показал, что все зависит от места. Исследователям удалось обнаружить акустические волны, которые распространяются от богатой газом черной дыры, расположенной вблизи скопления Персея. Так что, если кричать довольно громко в области космоса с плотными газами, плазмой или другими частицами, то звук (распространение давления) вполне может существовать, хоть и будет слишком тихим.
6. Меркурий — самая горячая планета Солнечной системы
Меркурий находится очень близко к Солнцу, но на Венере, расположенной почти в два раза дальше, жарче. Температура поверхности этой планеты составляет около 475 °С. Все дело в атмосфере: на Венере она плотная и состоит в основном из углекислого газа, удерживающего тепло внутри. Напротив, у Меркурия очень тонкая атмосфера. Когда ночью он поворачивается от Солнца, температура на поверхности падает до -180 °С.
7. Солнце — желтый огненный шар
Огонь — результат горения, а для этого химического процесса нужны кислород, тепло и топливо. Если последних двух на Солнце в избытке, то кислорода на Солнце практически нет, поскольку оно состоит в основном из водорода и газообразного гелия. Эти два вещества используются для термоядерного синтеза — каждую секунду внутри Солнца около 700 млн т водорода сливаются вместе, образуя 650 млн т гелия и 50 млн т энергии в виде гамма-излучения. Это напоминает бесконечную серию взрывов водородной бомбы.
Кроме того, Солнце не желтое, оно излучает во всех диапазонах видимого спектра и за его пределами. Поэтому в видимом спектре солнечный свет белый, а желтоватый оттенок ему придает земная атмосфера. Длины волн света в синей части спектра намного короче, чем в красной, поэтому они чаще сталкиваются с частицами в атмосфере. В течение дня синий свет рассеивается высоко в атмосфере, придавая небу голубой цвет, а солнце кажется желтым.
Утром и вечером свет, падающий на землю, должен пройти большее расстояние, и этот эффект усиливается. Большинство более коротких волн синего цвета рассеивается до того, как они упадут на Землю, придавая восходу и закату его характерный красно-оранжевый оттенок.
8. Земля дальше от Солнца зимой, чем летом
Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, но она не совсем такая, как представляют себе многие люди. В течение года расстояние между Землей и Солнцем меняется всего на 5 млн км — это около 3% от общего расстояния между ними. Более того, жители северного полушария зимой находятся ближе к солнцу, чем летом.
Истинная причина смены времен года — наклон земной оси. В течение года свет падает на северное и южное полушария под пропорционально разными углами и в разное время каждый день. Зимой дни короткие, и свет проходит сквозь атмосферу под пологим углом, сталкиваясь с молекулами газа и рассеиваясь. Летом дни намного длиннее, и солнечный свет падает на Землю под крутым углом, направляясь более прямо к поверхности и концентрируя энергию на меньшей площади.
9. Хвост следует за кометой
Кометы — это, по сути, глыбы грязного льда. По мере приближения к Солнцу они нагреваются, выделяя газ и пыль. На Земле можно было бы ожидать, что получившийся хвост будет направлен назад, как полоса падающего метеора, но в космосе воздуха нет. Основной источник формирования хвоста — давление солнечного ветра и радиация.
Высокоэнергетический ультрафиолетовый свет врезается в испаряющийся газ кометы, отрывая электроны и образуя заряженные ионы. Они захватываются линиями магнитного поля и выстреливают в противоположную от Солнца сторону в виде голубого ионного хвоста. Одновременно солнечный ветер давит на частицы пыли, отбрасывая их в ту же сторону. Поэтому хвост кометы всегда направлен прочь от Солнца.
10. Космические корабли при посадке нагреваются из-за трения об атмосферу
Транспортные средства, предназначенные для спуска, не имеют обтекаемой формы, и трение не является основной причиной невероятных температур при входе в атмосферу. Когда широкий тупой космический корабль падает сквозь атмосферу, молекулы газа не могут достаточно быстро уйти с пути и начинают накапливаться, образуя подушку под кораблем.
Нагрев достигается за счет давления. Чем ближе сжатые молекулы подходят друг к другу, тем выше поднимается температура. В конце концов давление становится настолько сильным, что молекулы начинают разрываться, создавая слой заряженной плазмы и обжигающую плазменную корону.
Читать далее:
Ученые из зоны вечной мерзлоты: как они разрабатывают умную одежду и вакцину против рака
Ученые «обманули» время и отправили фотон в прошлое: как этот прорыв изменит физику