Космос: что такое, границы, где начинается, описание, строение, фото и видео
Космос привлекал людей еще с древних времен. Глядя на звезды и безграничное пространство, человек мечтал изучить его. Однако оно настолько велико, что сделать это не так-то просто. Несмотря на то, что люди уже обладают технологиями, позволяющими отправиться в открытый космос, его освоение идет очень медленно.
Что такое космос
Под космосом подразумевается пустое пространство во Вселенной, находящееся за пределами планетарных атмосфер. В нем присутствуют частицы водорода, кислорода и пыли, правда их концентрация очень мала и составляет лишь несколько молекул на кубический метр.
Также в некоторых участках межзвездной среды могут встречаться электромагнитное излучение и космические лучи. Последние представляют собой движущиеся на большой скорости атомы ядер и элементарные частицы.
Границы
Космос обладает множеством границ, пролегающих на разных расстояниях относительно Земли:
- 35 км – на этой высоте вода уже не может существовать в жидком виде, поскольку из-за атмосферного давления в 611 Па она закипает даже при нулевой температуре;
- 100 км – здесь проходит официально признанная граница между атмосферой Земли и ближним космосом, за ее пределами, для перемещения, люди вынуждены прибегать не к аэронавтике, а космонавтике;
- 100 тыс. км – наружная граница экзосферы – самого верхнего атмосферного слоя;
- 260 тыс. км – расстояние от Земли, где притяжение планеты сильнее солнечного;
- 13 млрд км – начало межзвездного пространства и дальнего космоса;
- 20 трлн км – граница Облака Оорта, за пределами которой не действует притяжение Солнечной системы;
- 300 квдрлн км – расстояние до границы Млечного Пути;
- 30 квнтлн км – граница Местной группы галактик, куда входят Млечный Путь, Андромеда и Треугольник;
- 250 скстлн км – предел видимости вещества в космическом пространстве;
- 870 скстлн км – граница видимости излучения.
Чем космос отличается от Вселенной
Довольно трудно установить четкую разницу между этими понятиями, поскольку в определенном контексте под ними могут подразумеваться разные вещи.
В современном мире за космос принимают бескрайнее пространство, начинающееся сразу после атмосферы Земли. В нем находятся планеты, звезды, галактики и другие небесные объекты. Для большего удобства космос разделяют на ближний, который можно исследовать с помощью современных спутников и аппаратов, и дальний, добраться до которого пока невозможно.
Под Вселенной подразумевается не только пространство между объектами, но и сами небесные тела. В философии даже человек является ее частью. Также существует мнение, что космос существовал всегда, а Вселенная возникла в момент Большого Взрыва.
Межпланетное пространство
Под межпланетным подразумевается пространство, ограниченное орбитой наиболее отдаленной планеты от звезды. В нем могут присутствовать различные вещества: газ, частички пыли, водород и т.д. Также пространство пронизано электромагнитным излучением.
Температура в конкретной точке межпланетного пространства определяется путем помещения в нее абсолютно черного тела. Последнее впитывает в себя электромагнитное излучение и тепло, постепенно нагреваясь. Его температура и будет считаться за истинное значение.
Межпланетная среда
Данная среда представляет собой совокупность веществ и полей, находящихся в межпланетном пространстве. В Солнечной системе она состоит из:
- магнитного поля;
- космических лучей;
- нейтрального газа;
- пыли;
- электромагнитного излучения;
- солнечного ветра.
Последний компонент преобладает в межпланетной среде, поскольку звезда испускает в пространство большое количество ионизированных частиц.
Межгалактическое пространство
Под данным пространством подразумевается область космоса, находящаяся между галактиками. В ней практически отсутствуют какие-либо вещества, и по своему составу она схожа с вакуумом.
Между галактиками температура способна доходить до 10 млн градусов Цельсия. Такое высокое значение обусловлено большим количеством звездного ветра и излучения, исходящего от черных дыр.
Войдом называется космическое пространство, в котором отсутствуют галактики. Плотность объектов в таких областях на 90% меньше, чем в звездных системах. Размеры войда могут варьироваться от 10 000 до 100 000 парсек. Если габариты превышают этот диапазон, то его называют “супервойдом”. Границы таких областей определяются с помощью галактических нитей. Последние представляют собой прямые, состоящие из скопления звездных систем.
Межгалактическая звезда
Межгалактическими звездами называются светила, которые не входят в состав галактик. Первые объекты такого типа были открыты во второй половине 90-х. Считается, что они образуются за счет столкновения галактик или при сближении двойной звезды с черной дырой. В последнем случае одно из светил “выстреливается” в сторону и перемещается на большое расстояние.
Большое число звезд такого типа обнаружено в Скоплении Девы. Их количество находится в районе триллиона. Также найдено 675 светил в окрестностях Млечного Пути. Большинство из них являются красными гигантами, а состав указывает на то, что звезды образовались в центре галактики, после чего переместились на ее границу.
Процесс изучения
Изучать космос человечество начинало постепенно, и в будущем ему предстоит совершить еще массу увлекательных открытий. Процесс освоения внеземного пространства начался 4 октября 1957 года, когда состоялся запуск аппарата “Спутник-1” – первого устройства, отправленного за пределы атмосферы.
А 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин полетел в космос. Спустя пять лет люди успешно состыковали пилотируемые корабли, а через год повторили это с беспилотными. В 1969 году, 21 июля, Нил Армстронг первым высадился на Луну. Через два года в эксплуатацию была введена станция “Салют-1”, движущаяся по орбите Земли. В ноябре 1998 года был запущен первый модуль МКС.
С тех пор люди всячески стараются улучшать технологии, позволяющие осваивать космическое пространство.
Скорости, необходимые для выхода в ближний и дальний космос
Для того, чтобы объект мог выйти на орбиту планеты, он должен двигаться с определенными скоростями, которые называются космическими. Для Земли они равны следующим значениям:
- 7,9 км/с – 1-я космическая скорость, позволяет выйти на орбиту Земли;
- 11,1 км/с – 2-я космическая скорость, на которой объект попадает в межпланетное пространство;
- 16,67 км/с – 3-я космическая скорость, позволяет выйти в межзвездное пространство;
- 550 км/с – 4-я космическая скорость, необходимая для полета за пределы галактики Млечный путь.
Если объект движется с меньшей скоростью, то сила притяжения планеты, звезды или галактики не позволит ему достигнуть нужной границы.
Воздействие пребывания в открытом космосе на организм человека
Если человек окажется в открытом космосе без средств защиты, у него начнется декомпрессия – процесс расширения пузырьков газа в организме. Параллельно с этим он будет испытывать нехватку кислорода и получать солнечные ожоги. Также если в легких находится воздух, они могут деформироваться из-за разницы давления.
Поскольку вещества не могут находиться в космосе в жидком состоянии, влага на глазах и в ротовой полости сразу начинает испаряться. Также с большой долей вероятности человек потеряет сознание уже через 15-20 секунд.
Почему в космосе холодно
Температура в космоса равна -273 градусам Цельсия. Такое значение называют “абсолютным нулем”, поскольку при нем атомы веществ перестают двигаться. Но почему же в космосе так холодно, даже несмотря на то, что сквозь него проходят солнечные лучи?
Низкая температура связана с тем, что в межпланетном пространстве практически отсутствуют какие-либо вещества. Соответственно, солнечным лучам нечего нагревать.
Почему в космосе холодно, если там вакуум
Теплопроводность вакуума равна нулю, и он полностью пропускает излучение. Поскольку в нем отсутствуют какие-либо вещества и объекты, проходящие сквозь него солнечные лучи ничего не нагревают. Соответственно, температура не меняется и остается равной абсолютному нулю.
Почему космос черный?
Несмотря на то, что в космосе находится множество звезд, испускающих свет, он остается черным. В 1823 году астроном Вильгельм Ольберс предположил, что если пространство вокруг безгранично, а объекты в нем статичны, человек должен видеть свет звезд в любой точке пространства. Однако его глаза распознают лишь мелкие точки на черном фоне. Получается, космос имеет границы. А в 1920-х годах Эдвин Хаббл доказал, что галактики движутся и постепенно отдаляются друг от друга. На основе его выводов появилась теория Большого Взрыва.
Она и объясняет, почему космос черного цвета. Галактики и звезды отдаляются друг от друга с такой скоростью, что свет от них не успевает доходить до точки, с которой ведется наблюдение. И когда человек смотрит на черную область в пространстве, то в ней также находятся звезды, просто он не может их разглядеть. Ведь свет от них не успевает дойти до него.
На какой высоте официально начинается космос?
Космос начинается в 100 км над поверхностью Земли, где пролегает линия Кармана. Ее назвали в честь американского инженера Теодора фон Кармана. В XX веке он первым установил, что на этой высоте атмосфера становится настолько разреженной, что для продолжения движения вверх аппарат должен двигаться с первой космической скоростью.
Позже астрономы провели более точные расчеты и вычислили, что атмосферные ветра полностью отсутствуют на высоте в 118 км, и там же появляются космические частицы.
Важнейшие этапы освоения космоса 
Человечество со временем изобретает новые технологии, позволяющие дальше продвинуться в освоении космоса. В истории можно выделить важнейшие этапы данного процесса:
- 4 октября 1957 года состоялся пуск аппарата “Спутник-1”;
- 4 января 1959 года спутник “Луна-1” начала вращение вокруг Солнца, став его первым искусственным спутником;
- 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин первым отправился в космос;
- 15 сентября 1968 года аппарат Зонд-5 сумел вернуться на Землю после того, как совершил полет вокруг Луны;
- 15 декабря 1970 года аппарат “Венера-7” сел на Венеру;
- 2 декабря 1971 года “Марс-3” сел на Марс;
- с 1975 по 2011 года состоялись запуски первых искусственных спутников разных планет Солнечной системы;
- 20 ноября 1998 года состоялся запуск модуля “Заря”, ставшего первым блоком МКС.
Также разные страны планируют свои космические программы на годы вперед и продумывают дальнейшее освоение космоса.
Что означает слово “космос”?
Под космосом в современном мире понимают пространство между небесными телами, лежащее за пределами их атмосфер. В философии это слово означает “порядок” и “мироздание”. Также в этой области космос ставится в противоположность хаосу.
Интересное видео о космосе
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Космические новости в фотографиях, ноябрь 2020 года
Сергей Кудь-Сверчков, который сейчас находится на Международной космической станции, работает в открытом космосе.
Сергей Кудь-Сверчков, который сейчас находится на Международной космической станции, работает в открытом космосе.
Обсерватории «Чандра» удалось получить чрезвычайно эффектный снимок планетарной туманности IC 4593 в созвездии Геркулеса.
Обсерватории «Чандра» удалось получить чрезвычайно эффектный снимок планетарной туманности IC 4593 в созвездии Геркулеса.
Старт китайской ракеты-носителя «Чанчжэн-5» с аппаратом «Чанъэ-5», который должен сесть на Луне, взять образцы грунта и вернуться с ними на Землю.
Старт китайской ракеты-носителя «Чанчжэн-5» с аппаратом «Чанъэ-5», который должен сесть на Луне, взять образцы грунта и вернуться с ними на Землю.
Вид на Багамские острова, расположенные между Кубой и полуостровом Флорида, с высоты более 400 километров.
Вид на Багамские острова, расположенные между Кубой и полуостровом Флорида, с высоты более 400 километров.
Телескоп «Хаббл» сделал удивительное фото спиральной галактики в созвездии Андромеды. UGC 12588, лишенная классических закручивающихся рукавов, больше напоминает булочку с корицей, чем мегаструктуру из звезд и газа.
Телескоп «Хаббл» сделал удивительное фото спиральной галактики в созвездии Андромеды. UGC 12588, лишенная классических закручивающихся рукавов, больше напоминает булочку с корицей, чем мегаструктуру из звезд и газа.
Космический корабль Crew Dragon перед стыковкой с Международной космической станцией.
Космический корабль Crew Dragon перед стыковкой с Международной космической станцией.
Источник
Лучшие фото космоса с Земли — 2020
В предыдущих постах о лучших фото Земли из космоса ( вот тут Часть 1 и Часть 2) мы полюбовались красотами нашей планеты. И мне стало интересно, а есть ли обратный топ-фото. Оказалось каждый год проводится конкурс Insight Investment Astronomy Photographer of the Year, , который организовывают Гринвичская обсерватория Лондона совместно с BBC Sky at Night Magazine и Insight Investment.
В 2020 году в конкурсе участвовали 5000 работ, присланных с шести континентов. Из них жюри выбрало победителей в нескольких категориях.
Потрясающий снимок галактики Андромеды французского фотографа Николя Лефодо принес ему главный приз в размере 10 000 фунтов стерлингов (12 860 $). Окруженная россыпью звезд, словно бриллиантами, ближайшая к нам галактика кажется находится на расстоянии вытянутой руки, хотя на самом деле до нее 2 миллиона световых лет. Фотограф создал эффект наклона, зафиксировав камеру под нужным углом, а размытие было сделано путем расфокусировки внешних краев снимка.
Полярное сияние, снятое в Норвегии немецким фотографом Николасом Реммельтом, светится зеленым, синим и пурпурным. Снимок получил название «Зелёная леди», так как чуть правее середины можно заметить вертикальный силуэт женщины.
Все цвета кратера Тихо на Луне раскрываются на яркой композитной фотографии, сделанной французом Аланом Пайю. Оттенки грунта, хотя и тусклые для невооруженного глаза, вызваны оксидами металлов, заключенными в маленькие стеклянные шарики, разбросанные по лунной поверхности. Синие области богаты оксидом титана, а красные — оксидом железа.
Невероятно детализированный снимок поверхности Солнца в период солнечного минимума был сделан британским фотографом Александрой Харт. Каждая из конвекционных ячеек имеет диаметр около 1000 км.
«Тюрьма технологий» — снимок, сделанный венгерским участником Рафаэлем Шмаллем, является наглядным примером того, как спутники все больше осложняют наблюдение за небом. В кадре двойная звезда Альбирео находится за решеткой из спутниковых следов, которые появляются при съемке с длинной выдержкой.
Полярная ночь в финской Лапландии на фотографии немца Томаса Каста выглядит как картина Моне. Драматический эффект создается перламутровыми облаками. По иронии судьбы, Каст собирался запечатлеть ясную атмосферу, но внезапно небо приняло нереальный вид.
Польский фотограф Лукаш Суйка сфотографировал сближение Юпитера и Луны 31 октября 2019 года. По словам автора, он хотел показать глубину и необъятность космоса, поэтому в центре композиции — пустота.
Австралийский фотограф Питер Уорд сделал уникальный снимок туманности NGC 3576. Он убрал в редакторе все звезды, чтобы добиться схожести со снимками лесных пожаров в Австралии в 2019 и 2020 годах.
Алиса Фок Ханг из французского Реюньона, 11 лет, выиграла главный приз среди молодых фотографов. На ее снимке в небе над Индийским океаном сияют Луна, Венера, Меркурий, Юпитер, Сатурн и несколько ярчайших звезд, включая Альфа Центавра слева и Антарес на фоне Млечного Пути.
Венгерский фотограф Бенс Тод запечатлел туманность Калифорния, или NGC 1499. Автор стремился максимально сохранить оригинальные цвета этой области звездообразования, расположенной в созвездии Персей.
Американскому фотографу Марку Хэнсону потребовалось пять лет, чтобы создать это мозаичное изображение галактики NGC 3628. Большая часть кадров была получена в 2019 году. Основная идея заключалась в том, чтобы показать колоссальный хвост галактики, длина которого — 300 000 световых лет.
Это не инопланетное вторжение, но и не природное явление. Зрелище, запечатленное китайским фотографом Янгом Сути в арктической Норвегии, представляет собой яркие следы эксперимента в зоне полярных сияний AZURE, в ходе которого ракеты, запущенные из Космического центра Андоя, рассеивали газовые индикаторы для исследования ветра в верхних слоях атмосферы.
Этот снимок фотограф Том Арчер сделал при температуре воздуха минус 35 градусов Цельсия в Лапландии на севере Финляндии. Во время своей поездки теми краями он нашел это одинокое дерево, которое и использовал как повод для своей фотографии. Сначала небо было затянуто облаками, но спустя некоторое время они рассеялись и глазам фотографа открылось это полярное сияние.
Полная Луна возвышается над самой вершиной гор Крконоше, на границе между Чехией и Польшей (1602 м). Когда фотография была сделана в декабре 2019 года, только в двух километрах от вершины, погода была идеальной, и на безоблачном небе было безветренно. Здание слева — это метеорологическая обсерватория.
Теа Хатчинсон, молодой астроном-любитель, которому всего 13 лет, получил это составное изображение Солнца из двух фотографий: одна на длительной экспозиции для фотографирования солнечных выступов, а другая, изображает солнечный диск. Изображение солнечного диска было перевернуто, воспроизведено в ложных цветах, а затем слито с изображением выступов на темном фоне. До сих пор никто не изображал Солнце в таком виде.
Этот портрет Солнца был получен благодаря телескопу с солнечным фильтром K-line кальция, узким срезом солнечного спектра в ближнем ультрафиолете. Это фото позволяет оценить детали нижней хромосферы (часть солнечной атмосферы, которая видна лишь несколько секунд в начале и в конце солнечного затмения), которая появилась без активных участков и солнечных пятен. Фото было сделано во время солнечного минимума 2019 года, фазы низкой активности нашей звезды, во время которой солнце не показывало пятен 281 день подряд.
Этот впечатляющий снимок Млечного пути был сделан в пустыне Вади-Рам в Иордании. Его автор — фотограф Штефан Либерманн, который провел в этих бескрайних пустынных ландшафтах три дня.
Хотя этот снимок и выглядит как кадр из фантастического фильма, но он не имеет ничего общего с киносаги «Звездные войны». На фотографии Марии Йон Санчес изображены четыре лазерные лучи, направленные в сторону галактики Магеллановы Облака. Благодаря этим лазерам создаются искусственные «звезды», которые используются для наблюдения за турбулентностью в атмосфере Земли и ее корректировки.
Источник