АСТРОновости
Новости о самых интересных астрономических исследованиях и открытиях
И все же Луна горячая
Каким бы холодным и мертвым ни казался нам спутник Земли — Луна, внутри него по-прежнему жарко. Слой горной породы непосредственно над ядром, по-видимому, даже расплавлен. Причиной этой горячей зоны является Земля. Ее приливообразующая сила обеспечивает энергию для нагревания недр Луны, пишут исследователи международной группы в журнале «Nature Geoscicence». Однако это удивительное открытие поднимает ряд новых вопросов.
Почему Луна внутри не холодная?
Обычно судьба небесных тел, имеющих размеры Луны, предопределена. Они очень быстро теряют тепло и остывают вплоть до ядра. Их масса просто недостаточна, чтобы сохранить или производить в недрах тепло. «Вот почему Луну до сих пор считали холодной,» — объясняет соавтор исследования Юничи Харуяма (Junichi Haruyama) — Японское космическое агентство JAXA. «Мы думали, что по этой причине вся вулканическая активность Луны давно остановилась».
Но новые измерения с помощью японского лунного зонда Кагуя, китайского зонда Чанъэ-1 и ряда других космических аппаратов на орбите спутника Земли опровергли эти предположения. Для исследования Юдзи Харады (Yuji Harada) и его коллег по Китайскому университету наук о Земле были использованы данные о местоположении и гравитационные измерения зондов.
Горячая зона, созданная приливообразующей силой
Как сила притяжения нашего естественного спутника вызывает приливы и отливы на Земле, деформируя воды океанов и горную породу, так и земная гравитация способствует небольшим периодическим изменениям Луны. Из данных, включающих миссии “Аполлон”, мы знаем, что ее внутренняя часть состоит из железистого ядра Луны и мантии, представляющей собой скальную породу. Ранее обе части считались твердыми, холодными и застывшими.
Недавно обнаруженная горячая зона в нижней части мантии Луны показана здесь красным цветом Фото: © Харада и др.
Сейчас ученые полагают, что самая нижняя область лунной мантии может быть не только горячей, но даже расплавленной, так как обнаруженные деформации Луны можно объяснить только такими слоями мягкой, податливой породы. «Наше исследование открыло нам, что Луна не холодная и твердая, а еще теплая,» — поясняет Харуяма. Впервые появилось доказательство того, что самая глубокая часть лунной породы должна быть мягкой. Поэтому популярный образ «геологически мертвой» Луны не соответствует действительности.
Почему тепло держится только там?
«Эти результаты ставят много новых вопросов”, — говорит Харада. Производимая приливообразующими силами энергия, очевидно, превращается равномерно в тепло не во всей внутренней части Луны, а только в этом нижнем непосредственно лежащем над ядром слое лунной мантии. Почему это происходит и как именно, остается до сих пор неясным. «Другой вопрос, могло ли это преобразование только в мягком слое повлиять на движение Луны относительно Земли и каким образом?»
Исследователи теперь надеются с помощью дальнейших данных и измерений больше узнать об этой горячей зоне внутри естественного спутника Земли — Луны. «Так как это помогает нам понять, как Луна родилась и сформировалась,» — говорит Харуяма.
Источник
Температура на Луне
Луна и Земля находятся на равном расстоянии от Солнца, но в отличие от земных климатических условий на Луне либо очень холодно, либо очень жарко, а перепад температур один из самых сильных в солнечной системе.
Атмосфера Луны в десять триллионов раз более разряженная, чем земная, поэтому атмосфера не оказывает влияния на лунный климат и все зависит от того, как лунную поверхность освещает Солнце. Ночью температура опускается до минус 173 градусов, а днем разогревается до плюс 127. На глубине 1 метр температура стабилизировалась и составляет минус 35 градусов независимо от времени суток. Лунные сутки примерно равны земному месяцу, поэтому чередование дня и ночи на нашем спутнике происходит каждые две недели.
На нашем спутнике нет смены времен года так как Луна наклонена к плоскости эклиптики только на полтора градуса, Солнце постоянно нагревает лунный экватор. Холоднее всего на дне кратеров в районе северного полюса Луны, туда никогда не поступает солнечный свет, а температура опускается до рекордных минус 249 градусов. Это лишь немного теплее абсолютного нуля и по оценкам астрономов холоднее чем на Плутоне, который во много раз дальше от Солнца чем Луна. В средних широтах не доходя до полюсов есть зона с диапазоном температур от 0 до плюс 30, это удобное место для высадки человека на поверхность спутника.
Самое интересное происходит при полных солнечных затмениях, температура сначала опускается на 250-300 градусов, а затем поднимается на ту же величину, эти изменения происходят почти мгновенно.
Источник
Температура звезд. Самые горячие и самые холодные звезды
Как известно, температура внутри звезд очень высокая. Ведь благодаря ей и запускаются термоядерные реакции. При сжатии молекулярного облака гравитационными силами происходит нагрев, который при достаточной массе молекул всё увеличивается и увеличивается. Так, начинается синтез гелия из водорода или, проще говоря, рождается звезда.
Несмотря на то, что все облака состоят из молекул водорода, они отличаются друг от друга количеством его частиц. В итоге получается разная масса протозвезд. Хотя процесс формирования светил примерно одинаковый.
Главным образом, температура звезд повышается при их начальном образовании, а затем при реакциях, происходящих в их ядре. В свою очередь, тепло, производимое в центральной части светила, поднимается и в его верхние слои (то есть на поверхность). А так как у разных тел она разная в недрах, соответственно, она отличается и на поверхности.
Стоит отметить, что внутри и снаружи нагрев светила не может быть одинаковым. Что интересно, звёздная корона (внешняя часть атмосферы) во много раз горячее нижних атмосферных слоёв, но, разумеется, ядерный жар самый высокий.
От чего зависит температура звезды
В действительности, она обуславливается двумя основными факторами.
Во-первых, уровнем производимой ядром энергии. По данным учёных, ядро разогревается до 15 млн градусов. Однако излучается только тепло, полученное в результате термоядерных реакций. А вот энергия от гравитационного сжатия остаётся в самом центре. Таким образом, температура поверхности звезд напрямую зависит от силы внутренних процессов, а также какие элементы в них задействованы. Например, если происходит синтез не только гелия из водорода, но и синтез с участием тяжёлых элементов, то и излучающая энергия будет в разы больше. Как следствие, поверхностный нагрев увеличится.
А во-вторых, важное значение имеет площадь поверхности, которая излучает внутреннюю энергию. Дело в том, что звёздные объекты производят и в то же время отдают энергию в космическое пространство. И сколько они её отдадут, зависит от внешней оболочки, то есть от излучаемой поверхности.
Когда у звёзд расширяются внешние границы, увеличивается и ядро. А чем оно плотнее, тем горячее. Но так лишь внутри, а снаружи (в фотосфере) такие звезды имеют низкую температуру. Проще говоря, чем больше площадь, тем больше энергетический расход.
Помимо этого, прослеживается связь размеров , масс, светимостей и температур звёздных объектов. К примеру, чем массивнее звёздное тело, тем выше его светимость, а значит и нагрев. Стоит отметить, что температура звезды определяет её цвет. Взаимосвязь характеристик светил отображена на диаграмме Герцшпрунга-Расела .
Как видно, спектральные классы отличаются между собой набором характеристик.
Как определить и в чем измеряется температура звезд
Стоит отметить, что для данной характеристики используют эффективную величину нагретости тела. Другими словами, насколько горячий объект, настолько он излучает энергию. В случае со звёздными телами, их накал даёт характеристику светимости.
А вот для определения эффективной температуры звезд применяют закон Стефана-Больцмана. Он гласит, что мощность излучения нагретого тела прямо пропорциональна площади поверхности и температуры четвёртой степени.
где σ — это постоянный коэффициент 5,7*10-8,
S — площадь, а P — излучаемая мощность.
На самом деле, определяется температура звезд в Кельвинах (К). Правда, можно перевести в градусы Цельсия (С).
Какие температуры поверхности могут иметь звезды
По оценке учёных, показатели отдельных светил разные. Более холодные обладают теплом 2000-5000 К , средняя температура (у жёлтых и оранжевых) тел составляет 5000-7500 К , а горячие представители достигают значений 7500-80000 К .
Источник
Чем является Луна и из чего она состоит
Часто многие задаются вопросом, наша Луна это планета или звезда? Конечно, учёные давно это определили.
Сегодня даже ленивый знает, что Луна является естественным спутником нашей планеты. Причем единственным и, можно сказать, неповторимым.
Собственно говоря, естественный, то есть созданный природой, Вселенной . А спутник, потому как совершает движение вокруг Земли , и вместе с ней вокруг Солнца.
На самом деле, спутник не относится ни к звёздам, ни к планетам. Это большой каменный шар, который следует за нашей родной планетой. Сейчас установлено, что лунный размер уступает земельному в несколько раз.
Почему Луна, планеты и звезды не одно и тоже
Хотя Луна со звездой и планетой являются космическими объектами, их природа и жизнь отличаются друг от друга. Да, это объекты вращающиеся и имеющие движение, но оно различное.
Заметьте, что Земля кружится не только по своей оси, но и вокруг Солнца. Это свойственно планетам. Так устроена Солнечная система . Как минимум, поэтому спутник не может быть планетой.
То же относится к звёздным телам, они не вращаются вокруг планет. Более того, в них, в отличие от всех остальных объектов, происходят термоядерные реакции. Соответственно, Луна никак не может быть звездой.
Что интересно, Луна занимает второе место по яркости, конечно, для земного наблюдения. Первым, безусловно, является Солнце. Главным образом, это обусловлено тем, что спутник Земли находится в непосредственной близости. Ведь всегда рядом с нами светит наша главная звезда и вблизи блестит спутник.
Изучение Луны
По данным учёных, спутник нашей планеты появился около 4,51 млрд лет назад. Вероятнее всего, именно в то время произошло столкновение Земли с другой планетой, которая разлетелась на осколки. А под влиянием гравитационного сжатия сформировался шар. Который, в свою очередь, притягивается силой земного притяжения.
Что важно, Луна является внеземным астрономическим телом, на котором впервые побывал человек.
Кроме того, её изучение и исследование продолжается уже давно и до сих пор. Между прочим, получено много информации. Например, известно, что состоит спутник из коры, четырёх слоев мантии и ядро. Также выделили переходную зону, которая разделяет ядро от мантии. А вот лунная поверхность окутана реголитом, такой пылью и скалистыми обломками, которые остаются после столкновений с метеоритами.
На основе множества работ и исследований, очевидно, что вопрос Луна это планета или звезда, есть один разумный ответ. Ни то, ни другое.
Луна — отражение глаз. Когда двое смотрят на неё с разных концов земли, они непременно встречаются взглядами.Эльчин Сафарли. Сладкая соль Босфора
Источник
Цвета звезд и их цветовая классификация
Какие цвета звезд бывают? На самом деле, они могут быть совершенно разными. Как правило, визуально на небесной сфере мы различаем белые и красные светила.
Хотя многие считают, что звёздные объекты белые, в действительности, это не так. Они бывают голубые, желтые, оранжевые и красные.
Поистине, сияние звезд на небе очень красивое и таинственное явление.
Почему звезды разного цвета
Во-первых, атмосфера Земли искажает реальные цвета звезд.
Во-вторых, нам кажется, что излучение звёздных тел белое из-за нашего восприятия. В основном, это связано с физическими возможностями человека. Потому как в сетчатке наших глаз находятся рецепторы, которые отвечают за цветное зрение. Чем слабее импульс, тем более в тусклом свете мы видим.
На удивление, разнообразные цвета звезд обусловлены не так их составом, их температурой . Как оказалось, нагрев ионизирует определённые элементы, тем самым скрывая их.
Благодаря спектральному анализу астрономы определяют и состав, и температуру объектов. Поскольку атомы отдельного вещества обладают своей пропускной способностью. Например, одни световые волны легко проходят через определенные вещества. А другие, наоборот, не пропускают их. Таким образом можно определить химический состав тела.
В любом случае, разница в цветовой гамме зависит от температуры поверхности. Стоит отметить, что в природе всегда существует отношение между энергией и излучаемым светом.
Собственно говоря, на степень нагретости влияет скорость молекулярного движения вещества. А она оказывает влияние на длину световых волн, проходящих через эти вещества. То есть при высокой скорости молекулы движутся быстрее, поверхность становится горячее. В результате волны укорачиваются. И наоборот, холодная среда характеризуется небольшой скоростью, а также удлинёнными волнами.
Как оказалось, излучаемый видимый свет складывается из световых волн. Где короткие проявляются синими, а длинные красными оттенками. Белый же цвет возникает при наложении разных спектральных лучей друг на друга.
Напомним, что диаграмма Герцшпрунга-Рассела отображает все основные характеристики звёзд, которые между собой взаимосвязаны. Как из неё видно, цвета звезд зависят от их температуры по возрастанию.
Какого цвета холодные звезды
В действительности, их поверхность нагрета до 3000 градусов. И цвет холодных звезд находится в красном диапазоне. Как правило, это красные гиганты .
Какого цвета самые горячие звезды
Между прочим, чем горячее звёздное тело, тем ближе к голубому. Их разогретость может иметь значения 10-30 тысяч градусов по Цельсию. К тому же, существуют тела с показателями около 100 тысяч градусов. Причем это самые горячие голубые звезды. Также представляют собой гиганты .
Классификация звезд по цвету
Прежде всего, разделение происходит по принципу: от горячих к холодным. Всего выделено 7 групп. В свою очередь, они делятся на категории от 0 до 9, также от самых горячих к самым холодным.
Класс О: голубые
Как уже было сказано, они имеют самую высокую температуру (в среднем 300000 ° С). Вероятнее всего, возникают из двойных при их слиянии. В итоге, получается одно очень яркое и массивное светило, которое сильно разогрето.
К примеру, к ним относятся Ригель , Тау Большого Пса , Дзета Ориона и другие.
По оценке учёных, это довольно редкие экземпляры в нашей Вселенной .
Класс В: белые и голубые
По большей части, это небольшие тела с нагретой поверхностью от 7 до 200000 ° С. В эту группу входят Альтаир , Вега и Сириус .
G класс — желтые
Установлено, что желтая звезда обладает температурой поверхности около 60000 ° С, а масса приблизительно как у Солнца (0,8-1,4).
Из них можно отметить светила Альхита , Дабих , Капелла и другие. Также, например, наше родное Солнце относится к карликам класса G2 .
Класс К — оранжевые
В отличие от других, для них характерен нагрев от 4000 до 60000 ° С. Для примера, известная звезда Альдебаран как раз имеет оранжевый цвет.
М класс — красные
По сравнению с остальными, их поверхность не отличается горячностью (30000 ° С). А внешняя оболочка богата на углерод. Что важно, многие популярные объекты представляют данный тип. Взять хотя бы Антарес и Бетельгейзе .
Между прочим, во Вселенной наиболее распространены оранжевые и красные светила.
Какие еще бывают светила по цвету
С одной стороны, спектр обладает максимумом в определенном цвете. С другой стороны, при наблюдении это не всегда заметно. Нам кажется, что свет белый, иногда даже красноватый. Конечно, детальный анализ распределения интенсивности электромагнитного излучения показывает реальные свойства небесных объектов. Хотя сейчас многие телескопы также позволяют их различить.
Более того, мы научились распознавать другие виды излучений. Что делает возможным выяснить многие особенности космических тел.
Так, установили, что нейтронные светила излучают рентгеновские лучи. Кроме того, существуют зелёные и фиолетовые тела. Которые мы воспринимаем как белые и голубые соответственно. Правда, их невозможно определить без специальных приборов. Потому что они могут быть лишь в очень тесных двойных системах.
Вдобавок ко всему, цвет звезд, как и все её характеристики, может меняться под влиянием друг друга, внешней среды и стадии эволюции. То есть, все происходящие с ними процессы, так или иначе, влияют и изменяют его.
Помимо всего, визуальное различие тел зависит от чувствительности глаз человека, а также индивидуального восприятия.
Итак, мы узнали какого цвета звезды на небе, причины их различия. Надеюсь, теперь вы сможете ответить на вопрос: какого цвета, например, звезда Бетельгейзе?
При наблюдениях не стоит забывать, что сияющая одним светом звезда, скорее всего, в действительности обладает иным спектром.
Источник