Содержание
Как выглядит Земля с другого конца вселенной — с Луны — машина времени — скорость света
Представители инопланетных цивилизаций, которые, вероятно, наблюдают за нашей планетой из своих далеких миров, видят Землю через своеобразную «машину времени» и чем дальше находиться наблюдатель, тем глубже в «прошлом» находиться сама Земля. Таким образом, некоторые внеземные цивилизации могут даже не подозревать о том, что в Украине идет война, а другие – вообще не видят никаких признаков того, что на Земле существует разумная жизнь.
Видео дня
О парадоксе космических наблюдений рассказал в статье для Big Think доктор астрофизических наук Итан Сигел. Парадокс «машины времени» связан со скоростью света.
Сигел обясняет, что когда вы видите что-либо во Вселенной, вы не видите его именно таким, каким оно есть в момент наблюдения, а видите его «прошлую» версию. Дело в том, что скорость света, хотя и является самой высокой, с которой любой сигнал может распространяться по Вселенной, но все же она конечна.
Когда вы наблюдаете тот или иной небесный объект, вы видите его в том состоянии, в котором он был, когда отразил от себя свет, прилетевший к наблюдателю на Земле. О том, какова реальная ситуация на наблюдаемом объекте, приходиться догадываться, исходя из имеемой информации.
К примеру, некоторые звезды, которые люди могут наблюдать сейчас в звездном небе, на самом деле давно погасли, но они находятся так далеко, что их свет до сих пор достигает земли.
Учитывая знания, которые имеет человечество, Сигел предположил, как именно наблюдатели с разных точек во Вселенной могут видеть планету Земля.
В настоящее время «Вояджер-1» находится на расстоянии 157,8 астрономических единиц: что соответствует 23,5 миллиарда километров. Он был запущен в 1977 году и спустя 45 лет добрался до своего нынешнего местоположения, которое находится за пределами нашей Солнечной системы. «Вояджер-1» – самый далекий из 5 космических аппаратов, которые в настоящее время удаляются от нашей Солнечной системы.
Но даже находясь так далеко по человеческим меркам, «Вояджер-1» способен «видеть» Землю, какой она была менее суток назад. Если точнее – такой, какой она была 21 час и 46 минут назад.
К примеру, наблюдатель на Луне видит Землю, которая «находится в прошлом» на чуть более, чем 1 секунду, наблюдатель с Юпитера – на 33 минуты, а на Плутоне – на 4 часа и 44 минуты.
Сириус – звезда в пределах Млечного Пути, которая является самой яркой на земном небе. Он находиться на расстоянии 8,6 световых лет, а значит, условные сирианцы видят Землю, какой она была в начале февраля 2014 года. Янукович только-только бежал из Украины и страна даже не подозревает, какие трагические события произойдут в скором времени. Барак Обама все еще президент США и немногие верят, что следующим станет Дональд Трамп.
Двусторонняя связь, если сирианцы решат отреагировать на наше присутствие, может быть установлена всего за 17 лет.
TOI 700, в которой, как известно, находятся по меньшей мере 3 (а может быть, и 4) экзопланеты, расположена на расстоянии 101,6 световых лет от Земли.
Оттуда планета выглядит так, как она выглядела сразу после окончания 1920 года. 85% поверхности Земли все еще дикая местность; только 15% было изменено, в основном для производства продуктов питания. Земля определенно обитаема, и появляются первые признаки того, что на ней живет технологически развитый вид.
Сообщение в обе стороны займет более 2 веков.
В Большом Магеллановом облаке насчитывается около 10 миллиардов звезд и оно находится на расстоянии 160 000 световых лет.
Наблюдатель, смотрящий на Землю, увидел бы нашу планету такой, какой она была 160 000 лет назад. Homo sapiens уже эволюционировал, но не был единственным представителем своего рода на планете, поскольку к нашим прямым предкам присоединились неандертальцы, денисовцы и, возможно, последние выжившие представители Homo erectus.
Земля была бы богата признаками жизни, включая сложную и дифференцированную жизнь, но планета была полностью в дотехнологическом состоянии. Земля почти 80 000 лет находилась в длительном ледниковом периоде.
Неизвестно, каким образом наблюдатель мог бы определить наличие интеллекта на Земле.
Андромеда находится примерно в 2,5 миллионах световых лет от нас: это единственная галактика в Местной группе, более массивная и с большим количеством звезд, чем наш Млечный Путь. Тот, кто сейчас находится в Андромеде, увидел бы нашу планету такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад: задолго до появления современных людей.
Фактически, андромедянин смог бы увидеть самый рассвет эпохи палеолита, когда предки человека впервые начали использовать орудия каменного века. Помимо пожаров, вызванных жарой, ударами молний и извержениями вулканов, ночью возникали костры, которые разжигали наши предки-гоминиды: первые представители рода Homo, но до появления Homo habilis.
Более миллиона лет наши предки жили бок о бок с представителями рода австралопитеков исключительно на африканском континенте: только там возникали эти уникальные «ночные костры». В это время на Земле происходили гигантские, длительные извержения, в том числе на горе Кения, Малом Барьерном острове, острове Норфолк и лавовом поле Боринг.
Примерно в 55-60 миллионах световых лет от нас находится центр скопления галактик Девы. С массой, примерно в 1000 раз превышающей массу Млечного Пути, это самое близкое к нам огромное скопление галактик во Вселенной. Свет, который мы наблюдаем от нее, исходит ~55-60 миллионов лет назад, и, следовательно, наблюдатель, находящийся там, увидел бы Землю такой, какой она была столько лет назад.
Планета находится в периоде восстановления после массового вымирания после гигантского удара Чиксулуб, который привел к меловому-палеогеновому вымиранию, произошедшему 5-10 миллионов лет назад. Вымерли почти все крупнейшие виды растений и животных на Земле, включая всех неафриканских динозавров и всех летающих рептилий.
Млекопитающие, которые до этого были маленькими существами, начали быстро расти, и в это время впервые появился эогиппус, предок лошади. На земле доминировали мелкие плотоядные, такие как анкалагон и лазающий по деревьям хриакус: ранние примеры копытных млекопитающих.
Сумчатые и плацентарные млекопитающие развивались параллельно друг другу, когда разделившийся суперконтинент Пангея начал раскалывать великий древний океан на два отдельных водоема, разделенных Америкой.
Земля явно проявила себя как живой, обитаемый мир, хотя и сильно отличающийся как по составу суши, так и по составу атмосферы от того, который мы знаем.
3C 273 – первый когда-либо обнаруженный квазар, который впоследствии оказался активной сверхмассивной черной дырой в центре далекой галактики. Объект расположен на расстоянии более 2 миллиардов световых лет от нас.
Наблюдающий за Млечным Путем с такого большого расстояния, если бы ему удалось каким-то образом разглядеть нашу планету, увидел бы Землю такой, какой она была почти 2 миллиарда лет назад. После восстановления после великого гуронского оледенения, которое длилось 300 миллионов лет, но закончилось 2,2 миллиарда лет назад, уровень кислорода на Земле впервые начал подниматься до нескольких процентов.
На Земле начинают появляться эукариоты, клетки которых теперь содержат замкнутые, разделенные органеллы, выполняющие отдельные функции внутри клетки.
Фотосинтезирующие организмы, такие как цианобактерии и сине-зеленые водоросли, сохраняются, а уровень углекислого газа падает до нескольких процентов. Ранняя атмосфера Земли, богатая метаном и аммиаком, полностью исчезла.
Планета Земля определенно живая, как показал бы анализ атмосферы, но признаки сложной, дифференцированной или разумной жизни отсутствуют. Земля – это просто еще один мир с успешными, но в конечном итоге простыми формами жизни.
В 1960 году была открыта галактика 3C 295, которая находится на расстоянии около 5,6 миллиарда световых лет.
В молодом звездном скоплении в галактике Млечный Путь, на расстоянии около 27 000 световых лет от галактического центра, за последние 60 миллионов лет возникла новая звездная система.
Молодая холодная звезда вращается вокруг четырех внутренних планет, одна из которых только что сформировала большую луну в результате гигантского столкновения, за ней следуют пояс астероидов, четыре газовых гиганта, пояс Койпера и облако Оорта.
Плутон – лишь второй по величине член пояса Койпера, его затмевает Тритон, мир, который когда-нибудь будет захвачен Нептуном.
Планета Земля на таком раннем этапе, вероятно, имеет летучую раннюю атмосферу, в которой преобладают водород, гелий, водяной пар, аммиак и метан. Так же, весьма вероятно, было на Марсе и Венере.
Возможно, жизнь уже зарождается на любом из этих молодых миров или на всех, но у внешнего наблюдателя не будет идентифицируемых признаков для поиска. Пока биологическая активность не начнет заметным образом изменять атмосферу, поверхность или воды этого мира, он будет выглядеть как любая другая каменистая планета во Вселенной: непримечательной и необитаемой.
Тот, кто наблюдает за Землей с этой точки обзора, не сможет предсказать, что на этом богатом водой мире когда-нибудь возникнет разумная жизнь.
Сигел отмечает, что любой наблюдатель, изучающий Млечный Путь с большего расстояния, не смог бы увидеть планету Земля, потому что наша планета, родительская звезда и вся Солнечная система еще даже не сформировались.
Астрофизик резюмирует, что люди, единственная известная нам разумная и развитая цивилизация, существуют всего несколько сотен тысяч лет. Только несколько тысяч ближайших звездных систем могли бы знать, что мы стали технологически развитыми; только те, кто находится в пределах нашей родной галактики и немного за ее пределами, могли бы даже знать о нашем существовании.
Доставленный на Землю лунный грунт удивил своим составом
27 сентября 2021
13:18
Ольга Мурая
Панорамное изображение, сделанное «Чанъэ-5» после сбора лунного материала.
Фото CNSA/CLEP/GRAS.
Китайский зонд «Чанъэ-5» в декабре 2020 года собрал и доставил на Землю образцы лунной породы, где они были тщательно изучены специалистами.
Недавно были опубликованы первые данные исследования образцов, и они немало удивили учёных.
Китайский зонд «Чанъэ-5» (Chang’e 5) успешно доставил на Землю около двух килограммов лунного грунта 16 декабря 2020 года. Это событие сделало Китай третьим государством после США и СССР, получившим образцы с Луны.
При этом «Чанъэ-5» прилунился в местах, не исследованных советской и американской миссиями. Более того, образцы, собранные китайским зондом, содержат фрагменты самой молодой лунной породы, когда-либо исследованной в земной лаборатории.
Место посадки китайского зонда находилось в западной части видимой стороны Луны, в Океане Бурь. Это одна из самых молодых геологических формаций Селены, её возраст составляет «всего» около двух миллиардов лет.
Собранный с поверхности спутника Земли материал представляет собой рассыпчатый грунт, за миллиарды лет измельчённый в пыль ударами метеоритов разной величины.
Недавно учёные из Китайского геологического университета в Ухане сообщили о первых результатах исследования грунта.
Они выступили с докладом на Европейском конгрессе планетных наук (Europlanet), проходившем с 13 по 24 сентября 2021 года.
Исследователи использовали метод геологического картирования, чтобы определить происхождение фрагментов собранной породы.
90% собранного грунта, скорее всего, были сформированы в районе посадки лунного зонда. Это так называемые морские базальты: вулканическая порода, которая выглядит как тёмные пятна на видимой стороне Луны, сформированная во время древних вулканических извержений.
В то же время 10% исследованных образцов заметно отличаются от остальных по химическому составу. Эта необычная порода может содержать информацию о других областях лунной поверхности и о космических телах, столкнувшихся с Луной за последние пару миллиардов лет.
Часть этих «экзотических» образцов представляет собой капли быстро остывшего стекловидного материала. Исследователи считают, что эти «стеклянные бусины» сформировались в ударных кратерах Меран и Шарп, расположенных соответственно в 230 километрах к юго-востоку и 160 километрах к северо-востоку от места посадки зонда.
Также учёные исследовали фрагменты грунта, предположительно попавшие в область посадки китайского зонда с ударной волной от падения метеоритов.
Сравнительно небольшой возраст образцов породы помог исследователям сузить область исследования: ведь «виновниками» перемещения пород могли быть падения метеоритов, случившиеся за последние два миллиарда лет. На видимой стороне Луны кратеров от подобных ударов не так много.
Как считают учёные, больше всего «экзотических» образцов грунта в место посадки китайского зонда было перенесено из кратера Гарпал. Он расположен к востоку от Океана Бурь за Заливом Росы.
Некоторые образцы лунной породы могли преодолеть до 1 300 километров, прежде чем попасть в место сбора грунта.
«Весь местный и инородный материал среди образцов, собранных «Чанъэ-5″, может быть использован для ответа на ряд других научных вопросов. Обращаясь к ним, мы углубим наше понимание истории Луны и сможем подготовиться к дальнейшим лунным исследованиям», – отмечает ведущий автор работы Юйци Цянь (Yuqi Qian) из Китайского геологического университета.
Ранее мы подробно рассказывали о миссии «Чанъэ-5». Также мы писали о том, что НАСА выбрало место для посадки лунного ровера в 2023 году. Сообщали мы и о том, что предыдущая китайская миссия на Луну выявила опасный уровень радиации на нашем спутнике.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».
наука
космос
Китай/КНР
Луна
зонд
грунт
общество
новости
Ранее по теме
Первый в мире параастронавт может отправиться на Луну
Космический корабль «Орион» максимально приблизился к Луне
Запущена «Артемида-1»: миссия, которая проложит человечеству путь к Луне
Российский «Марафон» долетит до Луны всего за 5 дней
Австралия планирует проращивать семена на Луне уже в 2025 году
Китай успешно испытал двигатель ракеты для полета на Луну
Earth’s Moon — Науки о Земле в штате Мэн
w3.org/1999/xhtml» cellspacing=»0″>Цели урока
- Найдите сходства и различия между Луной и Землей.
- Опишите особенности Луны.
Словарь
- Кратер
- Гигантский удар гипотеза
- Ландшафт
- Лунный
- Мария
- Метеориты
- Terrae
Введение
Между 1969 и 196972 года на поверхность Луны приземлились шесть космических кораблей. ( Лунный
означает «связанный с Луной».) Астронавты привезли с собой землю и камни
образцы. Ученые использовали современные методы для изучения этих образцов.
Благодаря миссиям «Аполлон» мы многое узнали о
Луна. Ни один астронавт не посещал Луну с 1972 года.
когда-нибудь вернусь, но пока конкретных планов нет.
Лунные характеристики
Луна — единственный естественный спутник Земли. Луна составляет около одной четверти
размером с Землю, 3476 километров в диаметре. Гравитация на Луне есть
всего в шесть раз слабее, чем на Земле.
Если вы весите 120 фунтов на
Земля, на Луне вы бы весили всего 20 фунтов. Вы можете прыгнуть шесть
раз выше на Луне, чем на Земле. Луна не дает света
своего собственного. Как и любое другое тело Солнечной системы, оно лишь отражает
свет от Солнца.
Луна вращается вокруг своей оси один раз за каждый
орбиту, которую он совершает вокруг Земли. Что это значит? Это означает, что
одна и та же сторона Луны всегда обращена к Земле. Сторона Луны, которая
всегда обращена к Земле, называется ближней стороной. Сторона Луны, которая
всегда обращена от Земли, называется дальней стороной ( Рисунок ниже). Все люди во все времена видели только ближнюю сторону Луны. Обратную сторону видели только космические аппараты.
Море Москвы — одно из немногих морей, или темных, плоских участков на противоположной стороне.
Луна не имеет атмосферы. Без атмосферы Луна не защищена
от экстремальных температур. Средняя температура поверхности в течение
день примерно C (F). Дневные температуры могут достигать C (F).
Ночью средняя температура опускается до C (F). Самые низкие измеренные температуры составляют всего C (F).
Поверхность Луны
Мы
все знают, как выглядит луна. Это всегда выглядело одинаково во время
наша жизнь. На самом деле луна выглядела одинаково для каждого человека, который
смотрел на него все время. Даже динозавры и трилобиты,
если бы они взглянули на него, то увидели бы то же самое. Этот
не верно для Земли. Естественные процессы постоянно изменяют природу Земли.
поверхность. Без этих процессов поверхность Земли была бы похожа на
луны?
Несмотря на то, что мы не можем видеть ее с Земли, Луна
тоже менял недавно. Следы космонавтов теперь на Луне. Они
останутся неизменными тысячи лет, потому что нет ветра,
дождь или живое существо, чтобы побеспокоить их. Только упавший метеорит мог
уничтожить их.
Лунные кратеры
Ландшафт Луны — особенности ее поверхности — сильно отличается от земного. Лунный ландшафт покрыт кратерами, образовались в результате ударов астероидов ( Рисунок ниже).
Кратеры представляют собой чашеобразные впадины на поверхности Луны. Поскольку
На Луне нет ни воды, ни ветра, ни погоды, кратеры остаются неизменными.
Самые низкие температуры Луны находятся глубоко в кратерах. Самый холодный
кратеры находятся на южном полюсе на обратной стороне Луны, где солнце
никогда не светит. Эти температуры являются одними из самых низких во всей нашей
Солнечная система.
Кратеры, подобные показанному на этом изображении, находятся на поверхности Луны.
Лунная Мария
Когда вы смотрите на Луну с Земли, вы замечаете темные и светлые области. мария
представляют собой темные, твердые, плоские участки лавы. Мария покрывает около 16%
Поверхность Луны, в основном на ближней стороне. Мария образовалась примерно от 3,0 до
3,5 миллиарда лет назад, когда Луна постоянно подвергалась бомбардировкам
метеориты ( рисунок ниже).
Крупные метеориты пробили новообразованную поверхность Луны. Этот
вызвало вытекание магмы и заполнение кратеров.
Ученые оценивают
вулканическая активность на Луне закончилась около 1,2 миллиарда лет назад.
Мария (темные области) и terrae (светлые области) покрывают Луну.
Более светлые части Луны называются terrae , или нагорьями ( рис. выше).
Они выше Марии и включают в себя несколько высокогорных
диапазоны. Горная порода, слагающая высокогорье, имеет более светлый цвет и
кристаллизуется медленнее, чем мария. Камень кажется легким, потому что он
отражает больше солнечного света.
Немного воды
Есть
ни озёр, ни рек, ни даже небольших лужиц на
Поверхность Луны. Поэтому нет проточной воды и нет атмосферы. Этот
значит эрозии нет. Естественные процессы постоянно изменяют
Поверхность Земли. Без этих процессов поверхность нашей планеты была бы
как и Луна покрыта метеоритными кратерами. Много лун в нашей
Солнечная система имеет кратерированные поверхности.
Ученые НАСА
обнаружил большое количество молекул воды, смешанных с лунной грязью.
Существует также поверхностный водяной лед. Несмотря на то, что существует очень маленький
количество воды, атмосферы нет. Температура экстремальная. Так что
Неудивительно, что на
Луна.
Внутренняя часть Луны
Как и Земля, Луна имеет
отчетливая кора, мантия и ядро. Кора состоит из магматических пород.
Эта порода богата элементами кислородом, кремнием, магнием и
алюминий. На ближней стороне кора Луны составляет около 60 километров.
толстый. На противоположной стороне кора имеет толщину около 100 километров.
мантия состоит из горных пород, как и мантия Земли. Луна имеет небольшой
металлическое ядро диаметром от 600 до 800 километров.
Состав ядра, вероятно, в основном состоит из железа с небольшим количеством серы и
никель. Мы узнали об этом как из образцов горных пород, собранных
космонавтов и с космических кораблей, отправленных на Луну.
Краткий обзор урока
- Данные свидетельствуют о том, что Луна образовалась в результате столкновения планеты размером с Марс с Землей.
- Луна совершает один оборот вокруг своей оси за каждый оборот вокруг Земли.
- На Луне есть темные области, называемые мариями, окруженные более светлыми горными областями, называемыми землями.
- Поскольку Луна геологически неактивна и не имеет атмосферы, на ее поверхности много тысяч кратеров.
- Луна состоит из материалов, подобных Земле, и имеет кору, мантию и ядро, как и Земля.
Вопросы для повторения урока
Вспомнить
1. Какие особенности есть у Земли, которых нет у Луны?
2. Как долго на Луне останутся следы космонавтов?
3. В чем разница между maria и terrae?
Применить концепции
4. Почему у Луны нет атмосферы?
5. Почему кора на ближней стороне Луны толще, чем на обратной?
6. Почему на Луне сила тяжести слабее, чем на Земле?
Подумай критически
7. Почему на Луне мало воды?
8. Одна идея о том, как образовалась Луна, была представлена в главе «История Земли».
Можете ли вы выдвинуть другую правдоподобную гипотезу?
9. Насколько особенности ландшафта на Луне изменяются с течением времени по сравнению с особенностями ландшафта на Земле? Поясните свой ответ.
Вопросы для рассмотрения
- Что изменилось бы на Земле, если бы у Земли не было Луны?
- Если бы Луна вращалась вокруг своей оси в два раза быстрее, чем сейчас, увидели бы мы что-нибудь другое, чем сейчас?
- Откуда мы знаем, что Луна была геологически неактивной в течение миллиардов лет?
Maine Connections
Lesson Plans
Webquests
Videos
Games
Additional Resources
|
Поверхность Земли динамична, потому что она изменяется
Луна по сути «мертвая»
В книгах учащимся предлагается подумать о том, что такое Луна.