Содержание
Факты о космосе, в которые трудно поверить / Хабр
1 апреля принято всех обманывать или подшучивать, но я пойду против традиции. Даже в этот день я не могу позволить себе обман читателей. Поэтому расскажу о реальных фактах, которые вызвали мое удивление. Разумеется, для кого-то эти факты не станут новостью, но, надеюсь, хоть что-то сможет заинтересовать каждого. И еще надеюсь, что многие, подобно мне, и вопреки заветам Шерлока Холмса, тащат в свой мозговой чердак не только нужное, но и просто интересное. Буду рад, если эта первоапрельская подборка заставит кого-нибудь забраться поглубже в источники и перепроверить мои заявления.
В космосе комнатная температура
Считается, что температура в космосе стремится к абсолютному нулю. Во-первых, это не совсем так, поскольку вся известная Вселенная нагрета до 3 К, реликтовым излучением. Во-вторых, непосредственно у вакуума температуры практически нет, и можно говорить только о температуре каких-либо объектов в космосе: спутников, космонавтов или просто градусников.
А их температура будет зависеть от двух источников: внешних, например излучения близкой звезды, и внутренних — энерговыделения от работы приборов или переваривания пищи. Понятно, чем ближе к звезде, тем больше энергии от нее можно получить и температура повышается. А мы обитаем довольно близко к Солнцу. Например температура абсолютно черного тела (гипотетическое тело, которое ничего не отражает и поглощает всё солнечное излучение, которое попадает на него) на расстоянии Земли от Солнца будет +4°С. Сильная теплоизоляция нужна скафандрам и космическим кораблям для поддержания комфортной рабочей температуры внутри, чтобы не перегреваться на свету и не переохлаждаться в тени. В тени и в вакууме температура действительно может опускаться до -160° С, например ночью на Луне. Это холодно, но до абсолютного нуля еще далеко. И даже этого не происходит на околоземной орбите поскольку и люди и спутники производят собственное тепло, а теплоизоляция не дает быстро растерять то тепло, что было накоплено на освещенной стороне.
Вот, для примера, показания бортового термометра спутника TechEdSat, который вращался на низкой околоземной орбите:
На него оказывала влияние еще и земная атмосфера, но в целом график демонстрирует не те ужасные условия, которые принято представлять в космосе. Показания колеблются от -4°С до +45°С, что в среднем дает практически комнатную температуру.
На Венере местами идет свинцовый снег
Это, наверно, самый поразительный факт о космосе, который я узнал не так давно. Условия на Венере настолько отличаются от всего, что мы могли бы вообразить, что венериане спокойно могли бы летать в земной ад, чтобы отдохнуть в мягком климате и комфортных условиях. Поэтому, как бы ни казалась фантастической фраза “свинцовый снег”, для Венеры — это реальность.
Благодаря радару американского зонда Magellan вначале 90-х, ученые обнаружили на вершинах венерианских гор некое покрытие, обладающее высокой отражающей способностью в радиодиапазоне. Поначалу предполагалось несколько версий: последствие эрозии, отложение железосодержащих материалов и т.
п. Позже, после нескольких экспериментов на Земле, пришли к выводу, что это самый натуральный металлический снег, состоящий из сульфидов висмута и свинца. В газообразном состоянии они выбрасываются в атмосферу планеты во время извержений вулканов. Затем термодинамические условия на высоте 2600 м способствуют конденсации соединений и выпадению на возвышенностях.
В Солнечной системе 13 планет… или больше
Когда Плутон разжаловали из планет, правилом хорошего тона стало знание, что в Солнечной системе всего восемь планет. Правда, при этом же, ввели новую категорию небесных тел — карликовые планеты. Это “недопланеты”, которые имеют округлую (или близкую к ней) форму, не являются ничьими спутниками, но, при этом не могут очистить собственную орбиту от менее массивных конкурентов. Сегодня считается, что таких планет пять: Церера, Плутон, Ханумеа, Эрида и Макемаке. Ближайшая к нам — Церера. Через год мы узнаем о ней намного больше чем сейчас, благодаря зонду Dawn. Пока знаем только, что она покрыта льдом и с двух точек на поверхности у нее испаряется вода со скоростью 6 литров в секунду.
О Плутоне тоже узнаем в следующем году, благодаря станции New Horizons. Вообще, как 2014 год в космонавтике станет годом комет, 2015 год обещает стать годом карликовых планет.
Остальные карликовые планеты находятся за Плутоном, и какие-либо подробности о них мы узнаем не скоро. Буквально на днях нашли еще одного кандидата, правда официально его в список карликовых планет не включили, так же как и его соседку Седну. Но не исключено, что найдут еще, несколько более крупных карликов, поэтому число планет в Солнечной системе еще вырастет.
Телескоп Hubble — не самый мощный
Благодаря колоссальному объему снимков и впечатляющим открытиям, совершенным телескопом Hubble, у многих существует представление, что этот телескоп обладает самым высоким разрешением и способен увидеть такие детали, которые не увидеть с Земли. Какое-то время так и было: несмотря на то, что на Земле можно собрать большие зеркала на телескопах, существенное искажение в изображения вносит атмосфера.
Поэтому даже “скромное” по земным меркам зеркало диаметром 2,4 метра в космосе, позволяет добиться впечатляющих результатов.
Однако, за годы, прошедшие с момента запуска Hubble и земная астрономия не стояла на месте, было отработано несколько технологий, позволяющих, если не полностью избавиться от искажающего действия воздуха, то существенно снизить его воздействие. Сегодня самое впечатляющее разрешение способен дать Very Large Telescope Европейской Южной обсерватории в Чили. В режиме оптического интерферометра, когда вместе работают четыре основных и четыре вспомогательных телескопа, возможно достичь разрешающей способности превышающей возможности Hubble примерно в пятьдесят раз.
К примеру, если Hubble дает разрешение на Луне около 100 метров на пиксель (привет всем, кто думает, что так можно рассмотреть посадочные аппараты Apollo), то VLT может различить детали до 2 метров. Т.е. в его разрешении американские спускаемые аппараты или наши луноходы выглядели бы как 1-2 пикселя (но смотреть не будут из-за чрезвычайно высокой стоимости рабочего времени).
Пара телескопов обсерватории Keck, в режиме интерферометра, способны превысить разрешение Hubble в десять раз. Даже по отдельности, каждый из десятиметровых телескопов Keck, используя технологию адаптивной оптики, способны превзойти Hubble примено в два раза. Для примера фото Урана:
Впрочем Hubble без работы не остается, небо большое, а широта охвата камеры космического телескопа превышает наземные возможности. А для наглядности можно посмотреть сложноватый, но информативный график.
Медведи в России встречаются в 19 раз чаще чем астероиды в Главном астероидном поясе
Американский научно популярный сайт приводит, а Компьютерра переводит любопытные расчеты, которые показывают, что путешествие в поясе астероидов не так опасно как представлялось Джорджу Лукасу. Если все астероиды крупнее 1 метра расположить на плоскости, равной площади Главного астероидного пояса то получится, что одна каменюка приходится примерно на 3200 квадратных километров. 100 тыс.
медведей России должны распределяться по штуке на каждые 170 квадратных километров территории. Разумеется и астероиды и медведи стараются держаться ближе к себеподобным и оскверняют чистую математику своим неравномерным распределением, но ради праздника такими мелочами можно пренебречь.
Какая температура в космосе? — Hi-News.ru
Всем нам с самого детства известно, что в африканских странах обычно царит жаркая погода, а в Антарктиде — всегда холодно. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, насколько тепло или холодно в открытом космосе? Температура является результатом движения молекул, из которых состоят все материальные объекты — чем быстрее движутся эти крошечные частицы, тем объект горячее. Так как в космосе нет никаких частиц и он считается вакуумным пространством, понятие «температура» к нему совершенно не применимо. Однако, чтобы ответ на интересующий многих людей все-таки существовал, ученые уверяют, что температура космоса — это «абсолютный ноль».
Но значит ли это, что космические корабли не нагреваются в космосе до высоких температур и там всегда относительно хорошая погода? Что-то не верится, поэтому давайте разбираться.
В открытом космосе не помогут ни шорты, ни шуба — нужен специальный костюм
Вакуум — это пространство, в котором нет никаких веществ, даже воздуха. С переводе с латинского, слово «vacuus» переводится как как «пустой».
Погода в космосе
Если говорить коротко, то «абсолютный ноль» — это самая низкая температура, которая возможна во Вселенной, холоднее уже некуда. В Цельсиях этот показатель равен -273,15 градусам. При такой температуре атомы, которые являются мельчайшими частицами всех химических элементов, полностью перестают двигаться. В открытом космосе молекулы есть, но их очень мало, так что они практически не взаимодействуют друг с другом. Движения нет, а это явный признак «абсолютного нуля», подробнее о котором написано в этом материале.
Интересный факт: самая холодная температура воздуха на нашей планете была зафиксирована в 1983 году, на территории Антарктиды.
Тогда столбики термометров опустились до -89,15 градусов Цельсия
Экстремальные условия космоса
Итак, по словам ученых, в открытом космосе температура равна -273,15 градусам Цельсия. Но это совершенно не значит, что все попадающие в космос объекты мгновенно обретают ту же температуру. Как и на поверхности нашей планеты, космические корабли, спутники и другие объекты могут нагреваться и охлаждаться, причем до экстремальных уровней. Но передача тепла в космосе возможна только одним способом.
Вообще, существует три способа передачи тепла:
- проводимость, которую можно наблюдать при нагревании металлического стержня — если нагреть один конец, со временем горячей станет и противоположная часть;
- конвекция, которую можно наблюдать, когда теплый воздух перемещается из одной комнаты в другую;
- излучение, когда испускаемые космическими объектами элементарные частицы вроде фотонов (частиц света), электронов и протонов объединяются, образуя движущиеся частицы.
Как вы уже догадались, в космосе объекты нагреваются под воздействием активности элементарных частиц — ведь мы уже выяснили, что температура является результатом движений молекул? Фотоны и другие элементарные частицы могут излучаться Солнцем и другими космическими объектами.
Читайте также: Солнце — величайшая загадка нашей звездной системы
Насколько сильно и быстро будут нагреваться или охлаждаться попавшие в космос объекты, напрямую зависит от их местоположения относительно звезд и планет, размеров, формы и так далее. Например, летящий в космосе космический корабль будет буквально раскален со стороны Солнца, а его теневая сторона будет очень холодной. Чем дальше корабль находится от небесного светила — тем сильнее будет разница в степени нагрева.
При строительстве космических кораблей важно учитывать экстремальные изменения температур
Международная космическая станция постоянно находится под воздействием солнечного света. Сторона, которая обращена к Солнцу, нагревается до 260 градусов Цельсия.
Теневая сторона, в свою очередь, охлаждена до 100 градусов Цельсия. Экипажу космической станции иногда приходится выходить на поверхность конструкции и подвергаться резким сменам температур. Поэтому их костюмы оснащены системой нагрева и охлаждения, благодаря которой исследователи космоса чувствуют себя относительно комфортно.
О том, какие бывают скафандры, недавно писал мой коллега Артем Сутягин. Оказывается, они бывают не только космическими.
Чем дальше от Солнца расположены космические объекты, тем они холоднее. Например, температура на Плутоне, которая расположена очень далеко, равняется -240 градусам Цельсия. А самое холодное место во Вселенной расположено в туманности Бумеранг — температурный режим в этом регионе равен -272 градусам Цельсия.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!
В общем если вы когда-нибудь фантастическим образом окажетесь в открытом космосе, вам понадобится костюм, внутри которого температура будет регулироваться автоматически.
Но резкие изменения температуры — не единственная проблема, которая будет вас поджидать. В космическом пространстве человеческое тело терпит много изменений, о которых можно почитать в этом материале.
Загадки космосаПланетыСолнечная энергия
Для отправки комментария вы должны или
Температура космического пространства вокруг Земли
••• studio023/iStock/GettyImages
Обновлено 13 апреля 2018 г. , находится ли точка в пространстве под прямым светом или в тени и подвержена ли она солнечной вспышке или солнечному ветру. Изменение температуры космического пространства вблизи Земли в первую очередь зависит от местоположения и времени: температуры резко различаются на светлой и затененной сторонах планеты, которые постепенно меняются от минуты к минуте в зависимости от вращения планеты вокруг своей оси и ее вращения вокруг своей оси. солнце.
TL;DR (слишком длинно; не читал)
TL;DR
Средняя температура космического пространства около Земли составляет 283,32 кельвина (10,17 градуса по Цельсию или 50,3 градуса по Фаренгейту).
В пустом межзвездном пространстве температура составляет всего 3 градуса по Кельвину, немногим выше абсолютного нуля, что является самым холодным из возможных.
Рядом с Землей
Средняя температура космического пространства вокруг Земли составляет приятные 283,32 кельвина (10,17 градуса по Цельсию или 50,3 градуса по Фаренгейту). Очевидно, что это далеко от 3 градусов по Кельвину выше абсолютного нуля в более отдаленном космосе. Но за этим относительно мягким средним значением скрываются невероятно резкие перепады температур. Сразу за верхними слоями атмосферы Земли количество молекул газа резко падает почти до нуля, как и давление. Это означает, что почти нет материи для передачи энергии, но также и для буферизации прямого солнечного излучения. Это солнечное излучение нагревает околоземное пространство до 393,15 кельвина (120 градусов по Цельсию или 248 градусов по Фаренгейту) или выше, в то время как затененные объекты падают до температуры ниже 173,5 кельвина (минус 100 градусов по Цельсию или минус 148 градусов по Фаренгейту).
Абсолютный ноль
Ключевой определяющей характеристикой космоса является пустота. Материя в космосе концентрируется в астрономические тела. Пространство между этими телами действительно пусто — это почти вакуум, где отдельные атомы могут находиться на расстоянии многих миль друг от друга. Тепло – это передача энергии от атома к атому. В космических условиях энергия почти не передается из-за огромных расстояний. Средняя температура пустого пространства между небесными телами исчисляется в 3 кельвина (минус 270,15 градусов по Цельсию или минус 457,87 градусов по Фаренгейту). Абсолютный ноль, температура, при которой прекращается абсолютно всякая деятельность, составляет ноль кельвинов (минус 273,15 градуса Цельсия или минус 4590,67 градуса по Фаренгейту).
Излучение
Излучение – это энергия, передаваемая от объекта или явления в космос. Космическое фоновое излучение, которое, по мнению ученых-энергетиков, осталось от рождения Вселенной, составляет почти 2,6 кельвина (минус 270,5 градусов по Цельсию или минус 455 градусов по Фаренгейту).
Это объясняет большую часть температуры пустого пространства в 3 Кельвина. Остальное происходит от постоянной солнечной энергии, излучаемой звездами, прерывистой энергии солнечных вспышек и прерывистых взрывов космических событий, таких как сверхновые звезды.
Расстояние, свет и тень
Расстояние от звезд определяет среднюю температуру конкретных точек в космосе. Независимо от того, полностью ли освещена конкретная точка или частично или полностью затенена, определяется ее температура в определенное время. Расстояние и освещенность являются главными факторами, определяющими температуру для всех объектов и точек, лишенных атмосферы и находящихся почти в вакууме.
Статьи по теме
Ссылки
- Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе: температура космоса по Эддингтону
- Космос: какова температура космического пространства?
- Корнельский университет: Насколько критично расстояние между Землей и Солнцем для поддержания средней температуры на Земле?
Об авторе
Анжела Либал начала профессионально писать в 2005 году.
Она опубликовала несколько книг по зоологии и животноводству. Либал имеет степень в области поведенческих наук: наука о животных в колледже Мурпарк, степень бакалавра гуманитарных наук в колледже Сары Лоуренс и является аспирантом в области криптозоологии.
Насколько холодно в космосе? Нигилистическая причина, почему так холодно
Далеко за пределами нашей Солнечной системы и далеко за пределами нашей галактики — в бескрайнем космосе — расстояние между частицами газа и пыли увеличивается, ограничивая их способность передавать тепло. Температура в этих пустынных регионах может упасть примерно до -455 градусов по Фаренгейту (2,7 градуса по Кельвину). Ты еще не дрожишь?
Но понять, насколько холоден космос, и почему вакуум космоса такой холодный, сложно.
Для физиков знание температуры в космосе связано со скоростью и движением. «Когда мы говорим о температуре в комнате, ученый не будет говорить об этом так», — говорит Джим Соуэлл, астроном из Технологического института Джорджии, Popular Mechanics .
«Мы будем использовать выражение «тепло» для определения скоростей всех частиц в заданном объеме».
⚠️ Большинство ученых используют кельвины вместо градусов Фаренгейта для описания экстремально низких температур, поэтому мы будем делать это и здесь.
Большая часть, если не все тепло Вселенной исходит от звезд, подобных нашему Солнцу. Внутри Солнца, где происходит ядерный синтез, температура может подняться до 15 миллионов кельвинов. (На поверхности они только достигают примерно 5800 кельвинов.)
Тепло, которое уходит от Солнца и других звезд, распространяется через пространство в виде инфракрасных волн энергии, называемых солнечным излучением. Эти солнечные лучи нагревают только частицы на своем пути, поэтому все, что не находится прямо в поле зрения солнца, остается прохладным. Типа, реально круто.
Еще один животрепещущий вопрос
- Что произойдет, если астронавт погибнет в космосе?
Ночью температура на поверхности даже самой близкой к Солнцу планеты, Меркурия, падает примерно до 95 кельвинов.
Температура поверхности Плутона достигает около 40 кельвинов. Так совпало, что самая низкая температура, когда-либо зарегистрированная в нашей Солнечной системе, была зафиксирована намного ближе к дому. В 2009 году ученые измерили глубину темного кратера на поверхности нашей луны и обнаружили, что температура упала примерно до 33 кельвинов, согласно данным Новый ученый .
Это супер холодный, как в -400 градусов по Фаренгейту.
Пустое место?
Сотрудничество Event Horizon Telescope и др.
Но наша вселенная огромна — невообразимо огромна. (И, возможно, петля?) А как насчет космического вакуума?
Ну, тут все становится сложнее. В близких и далеких галактиках сетка из пыли и облаков, которая переплетается между звездами, наблюдалась при температуре от 10 до 20 градусов по Кельвину. Разреженные карманы космоса, которые содержат мало, кроме космического фонового излучения, оставшейся энергии от образования Вселенной, колеблются на уровне около 2,7 Кельвина.
Эти температуры находятся в опасной близости от неуловимого измерения: абсолютного нуля. При абсолютном нуле, который составляет -459,67 градусов по Фаренгейту, движение или тепло не передаются между частицами даже на квантовом уровне.
Связанная история
- Секреты единственного животного, которое может жить в космосе
В космическом вакууме частиц газа очень мало — около одного атома на ложку, или 10 кубических сантиметров, согласно Кварц — поэтому они не могут легко передавать тепло друг другу посредством теплопроводности и конвекции. Тепло в космосе может передаваться только через излучение, которое регулирует то, как частицы света или фотоны поглощаются или испускаются, согласно 9.0108 UniverseToday .
Чем дальше вы путешествуете в межзвездное пространство, тем больше понимаете, насколько холоден космос. «Я не уверен, что вы когда-нибудь доберетесь до абсолютного нуля», — говорит Соуэлл.
«Вы всегда будете видеть свет и движение».
Во Вселенной может быть карманы, где температура падает до 1 Кельвина выше абсолютного нуля, отмечает Соуэлл, но до сих пор самое близкое измерение к абсолютному нулю наблюдалось только в лабораториях здесь, на Земле.
«На самом деле люди довольно хорошо умеют создавать экстремальные температуры, — рассказывает Popular Mechanics Аласдер Гент, аспирант кафедры физики астрочастиц Технологического института Джорджии. Ученые могут воссоздать те же температуры, что и в космическом вакууме, а также внутри ядер звезд, таких как наше Солнце.
Наша защитная атмосфера
Сюаньюй Хань//Getty Images
Вернувшись сюда, на Землю, у нас все просто. «У вас могут быть высокоскоростные частицы, проносящиеся мимо нас за пределами атмосферы Земли, но если вы снимете свой скафандр, вам будет холодно, потому что в вас попадает не так много частиц», — говорит Соуэлл.
«Здесь, на поверхности земли, частицы движутся не очень быстро, но их миллионы».
Связанная история
- Это ваш мозг (и тело) в космосе
Земная атмосфера отлично справляется с циркуляцией солнечного тепла посредством проводимости, конвекции и излучения. Вот почему мы так остро чувствуем перепады температуры на Земле. «Частицы движутся немного быстрее из-за солнечного света или погодных условий», — говорит Соуэлл.
Когда мы отправляемся за пределы безопасности и ограничений нашей планеты, мы надеваем скафандры и путешествуем на космических кораблях, которые помогают защитить нас от этих экстремальных температур. Здесь решающее значение имеет большая доза творчества и полная изоляция.
Например, скафандры эпохи Аполлона имели системы обогрева, включающие гибкие катушки и литиевые батареи. Современные скафандры оснащены крошечными микроскопическими шариками термореактивных химикатов, которые помогают защитить астронавтов от холода.