Что произойдет, если Земля сойдет со своей орбиты? Можно ли спасти Землю, передвинув ее подальше от Солнца? Что таится на окраине нашей системы.

что то Ваша беседа - "пробила":

Какое расстояние от Земли до Солнца?

Расстояние между Землей и Солнцем колеблется от 147 до 152 млн. км. Его удалось очень точно измерить с помощью радаров.

Что такое световой год?

Световым годом называют расстояние в 9460 млрд. км. Именно такой путь проходит свет за год, двигаясь с постоянной скоростью 300000 км/с.

А далеко ли до Луны?

Луна - наша соседка. Расстояние до нее в ближайшей к Земле точке орбиты составляет 356410 км. Максимальное удаление Луны от Земли - 406697 км. Расстояние вычислили по времени, которое потребовалось лазерному лучу, чтобы достичь Луны и вернуться обратно, отразившись от зеркал, оставленных на поверхности Луны американскими астронавтами и советскими лунными аппаратами.

Что такое парсек?

Парсек равен 3,26 светового года. В парсеках измеряются параллаксные расстояния, то есть расстояния, вычисленные геометрически по мельчайшим сдвигам видимого положения звезды при движении Земли вокруг Солнца.

Какую самую далекую звезду можно увидеть?

Самые удаленные космические объекты, которые можно наблюдать с Земли, - квазары. Они находятся на расстоянии 13 млрд. световых лет от Земли.

Удаляются ли звезды?

Исследования красного смещения показывают, что все галактики удаляются от нашей. Чем дальше, тем быстрее они движутся. Наиболее далекие галактики движутся практически со скоростью света.

Как впервые измерили расстояние до Солнца?

В 1672 г. два астронома - Кассини во Франции и Рихер в Гвиане - отметили точное положение Марса на небе. Они рассчитали расстояние до Марса по небольшой разнице между этими двумя измерениями. А затем ученые с помощью элементарной геометрии вычислили расстояние от Земли до Солнца. Величина, полученная Кассини, оказалась заниженной на 7%.

Каково расстояние до ближайшей звезды?

Ближайшая к Солнечной системе звезда - Проксима Центавра, расстояние до нее составляет 4,3 светового года, или 40 трлн. км.

Как астрономы измеряют расстояния?

Каково расстояние от Земли до Солнца?

Солнце (далее С.)- центральное тело Солнечной системы, представляет собой раскалённый плазменный шар; С. - ближайшая к Земле звезда. Масса С. - 1,990 1030 кг (в 332 958 раз больше массы Земли). В С. сосредоточено 99,866% массы Солнечной системы. Солнечный параллакс (угол, под которым из центра С. виден экваториальный радиус Земли, находящейся на среднем расстоянии от С., равен 8",794 (4,263’10=5 рад). Расстояние от Земли до С. меняется от 1,4710’1011 м (январь) до 1,5210’1011 м (июль), составляя в среднем 1,4960’1011 м (астрономическая единица). Средний угловой диаметр С. составляет 1919",26 (9,305’10=3 рад), чему соответствует линейный диаметр С. 1,392’109 м (в 109 раз больше диаметра экватора Земли). Средняя плотность С. 1,41’103 кг/м3. Ускорение силы тяжести на поверхности С. составляет 273,98 м/сек2. Параболическая скорость на поверхности С. (вторая космическая скорость) 6,18’105 м/сек. Эффективная температура поверхности С., определяемая, согласно Стефана - Больцмана закону излучения, по полному излучению С. (см. Солнечная радиация), равна 5770 К.

История телескопических наблюдений С. начинается с наблюдений, выполненных Г. Галилеем в 1611; были открыты солнечные пятна, определён период обращения С. вокруг своей оси. В 1843 немецкий астроном Г. Швабе обнаружил цикличность солнечной активности. Развитие методов спектрального анализа позволило изучить физические условия на С. В 1814 Й. Фраунгофер обнаружил тёмные линии поглощения в спектре С. - это положило начало изучению химического состава С. С 1836 регулярно ведутся наблюдения затмений С., что привело к обнаружению короны и хромосферы С., а также солнечных протуберанцев. В 1913 американский астроном Дж. Хейл наблюдал зеемановское расщепление фраунгоферовых линий спектра солнечных пятен и этим доказал существование на С. магнитных полей. К 1942 шведский астроном Б. Эдлен и др. отождествили несколько линий спектра солнечной короны с линиями высокоионизованных элементов, доказав этим высокую температуру в солнечной короне. В 1931 Б. Лио изобрёл солнечный коронограф, позволивший наблюдать корону и хромосферу вне затмений. В начале 40-х гг. 20 в. было открыто радиоизлучение Солнца.Существенным толчком для развития физики С. во 2-й половины 20 в. послужило развитие магнитной гидродинамики и физики плазмы. После начала космической эры изучение ультрафиолетового и рентгеновского излучения С. ведётся методами внеатмосферной астрономии с помощью ракет, автоматических орбитальных обсерваторий на спутниках Земли, космических лабораторий с людьми на борту. В СССР исследования С. ведутся на Крымской и Пулковской обсерваториях, в астрономических учреждениях Москвы, Киева, Ташкента, Алма-Аты. Абастумани, Иркутска и др. Исследованиями С. занимается большинство зарубежных астрофизических обсерваторий (см. Астрономические обсерватории и институты).

Вращение С. вокруг оси происходит в том же направлении, что и вращение Земли, в плоскости, наклоненной на 7?15" к плоскости орбиты Земли (эклиптике). Скорость вращения определяется по видимому движению различных деталей в атмосфере С. и по сдвигу спектральных линий в спектре края диска С. вследствие эффекта Доплера. Таким образом было обнаружено, что период вращения С. неодинаков на разных широтах. Положение различных деталей на поверхности С. определяется с помощью гелиографических координат, отсчитываемых от солнечного экватора (гелиографическая широта) и от центрального меридиана видимого диска С. или от некоторого меридиана, выбранного в качестве начального (т. н. меридиана Каррингтона). При этом считают, что С. вращается как твёрдое тело. Положение начального меридиана приводится в Астрономических ежегодниках на каждый день. Там же приводятся сведения о положении оси С. на небесной сфере. Один оборот относительно Земли точки с гелиографической широтой 17? совершают за 27,275 сут (синодический период). Время оборота на той же широте С. относительно звёзд (сидерический период) - 25,38 сут. Угловая скорость вращения w для сидерического вращения изменяется с гелиографической широтой j по закону: w = 14?, 44-3? sin2j в сутки. Линейная скорость вращения на экваторе С. - около 2000 м/сек.

С. как звезда является типичным жёлтым карликом и располагается в средней части главной последовательности звёзд на Герцшпрунга - Ресселла диаграмме.Видимая фотовизуальная звёздная величина С. равна - 26,74, абсолютная визуальная звёздная величина Mv равна + 4,83. Показатель цвета С. составляет для случая синей (В) и визуальной (V) областей спектра MB - MV = 0,65. Спектральный класс С. G2V. Скорость движения относительно совокупности ближайших звёзд 19,7?103 м/сек. С. расположено внутри одной из спиральных ветвей нашей Галактики на расстоянии около 10 кпс от её центра. Период обращения С. вокруг центра Галактики около 200 млн. лет. Возраст С. - около 5?109 лет.

Внутреннее строение С. определено в предположении, что оно является сферически симметричным телом и находится в равновесии. Уравнение переноса энергии, закон сохранения энергии, уравнение состояния идеального газа, закон Стефана - Больцмана и условия гидростатического, лучистого и конвективного равновесия вместе с определяемыми из наблюдений значениями полной светимости, полной массы и радиуса С. и данными о его химическом составе дают возможность построить модель внутреннего строения С. Полагают, что содержание водорода в С. по массе около 70%, гелия около 27%, содержание всех остальных элементов около 2,5%. На основании этих предположений вычислено, что температура в центре С. составляет 10-15?106К, плотность около 1,5’105 кг/м3,давление 3,4’1016 н/м2 (около 3’1011 атмосфер). Считается, что источником энергии, пополняющим потери на излучение и поддерживающим высокую температуру С., являются ядерные реакции, происходящие в недрах С. Среднее количество энергии, вырабатываемое внутри С., составляет 1,92 эрг на г в сек.Выделение энергии определяется ядерными реакциями, при которых водород превращается в гелий. На С. возможны 2 группы термоядерных реакций такого типа: т. н. протон-протонный (водородный) цикл и углеродный цикл (цикл Бете). Наиболее вероятно, что на С. преобладает протон-протонный цикл, состоящий из 3 реакций, в первой из которых из ядер водорода образуются ядра дейтерия (тяжёлый изотоп водорода, атомная масса 2); во второй из ядер дейтерия образуются ядра изотопа гелия с атомной массой 3 и, наконец, в третьей из них образуются ядра устойчивого изотопа гелия с атомной массой 4.

Перенос энергии из внутренних слоев С. в основном происходит путём поглощения электромагнитного излучения, приходящего снизу, и последующего переизлучения. В результате понижения температуры при удалении от центра С. постепенно увеличивается длина волны излучения, переносящего большую часть энергии в верхние слои (см. Вина закон излучения).Перенос энергии движением горячего вещества из внутренних слоев, а охлажденного внутрь (конвекция) играет существенную роль в сравнительно более высоких слоях, образующих конвективную зону С., которая начинается на глубине порядка 0,2 солнечных радиуса и имеет толщину около 108 м. Скорость конвективных движений растет с удалением от центра С. и во внешней части конвективной зоны достигает (2-2,5)?103 м/сек. В ещё более высоких слоях (в атмосфере С.) перенос энергии опять осуществляется излучением. В верхних слоях атмосферы С. (в хромосфере и короне) часть энергии доставляется механическими и магнитогидродинамическими волнами, которые генерируются в конвективной зоне, но поглощаются только в этих слоях. Плотность в верхней атмосфере очень мала, и необходимый отвод энергии за счёт излучения и теплопроводности возможен только, если кинетическая температура этих слоев достаточно велика. Наконец, в верхней части солнечной короны большую часть энергии уносят потоки вещества, движущиеся от С., т. н. солнечный ветер. температура в каждом слое устанавливается на таком уровне, что автоматически осуществляется баланс энергии: количество приносимой энергии за счёт поглощения всех видов излучения, теплопроводностью или движением вещества равно сумме всех энергетических потерь слоя.

Полное излучение С. определяется по освещённости, создаваемой им на поверхности Земли, - около 100 тыс. лк,когда С. находится в зените. Вне атмосферы на среднем расстоянии Земли от С. освещённость равна 127 тыс. лк. Сила света С. составляет 2,84?1027 световое количество энергии, приходящее в 1 мин на площадку в 1 см3, поставленную перпендикулярно солнечным лучам за пределами атмосферы на среднем расстоянии Земли от С., называют солнечной постоянной. Мощность общего излучения С. - 3,83?1026 вт, из которых на Землю попадает около 2?1017 вт, средняя яркость поверхности С. (при наблюдении вне атмосферы Земли) - 1,98?109 нт, яркость центра диска С. - 2,48?109 нт. Яркость диска С. уменьшается от центра к краю, причём это уменьшение зависит от длины волны, так что яркость на краю диска С., например для света с длиной волны 3600 A, составляет около 0,2 яркости его центра, а для 5000 A - около 0,3 яркости центра диска С. На самом краю диска С. яркость падает в 100 раз на протяжении менее одной секунды дуги, поэтому граница диска С. выглядит очень резкой (рис. 1).

Спектральный состав света, излучаемого С., т. е. распределение энергии в спектре С. (после учёта влияния поглощения в земной атмосфере и влияния фраунгоферовых линий), в общих чертах соответствует распределению энергии в излучении абсолютно чёрного тела с температурой около 6000 К. Однако в отдельных участках спектра имеются заметные отклонения. Максимум энергии в спектре С. соответствует длине волны 4600 A. Спектр С. - это непрерывный спектр, на который наложено более 20 тыс. линий поглощения (фраунгоферовых линий). Более 60% из них отождествлено со спектральными линиями известных химических элементов путём сравнения длин волн и относительной интенсивности линии поглощения в солнечном спектре с лабораторными спектрами. Изучение фраунгоферовых линий даёт сведения не только о химическом составе атмосферы С., но и о физических условиях в тех слоях, в которых образуются те или иные линии поглощения. Преобладающим элементом на С. является водород. Количество атомов гелия в 4-5 раз меньше, чем водорода. Число атомов всех других элементов вместе взятых, по крайней мере, в 1000 раз меньше числа атомов водорода. Среди них наиболее обильны кислород, углерод, азот, магний, кремний, сера, железо и др. В спектре С. можно отождествить также линии, принадлежащие некоторым молекулам и свободным радикалам: OH, NH, CH, CO и др.

Магнитные поля на С. измеряются главным образом по зеемановскому расщеплению линий поглощения в спектре С. (см. Зеемана эффект). Различают несколько типов магнитных полей на С. (см. Солнечный магнетизм). Общее магнитное ноле С. невелико и достигает напряжённости в 1 э той или иной полярности и меняется со временем. Это поле тесно связано с межпланетным магнитным полем и его секторной структурой. Магнитные поля, связанные с солнечной активностью, могут достигать в солнечных пятнах напряжённости в несколько тысяч э.Структура магнитных полей в активных областях очень запутана, чередуются магнитные полюсы различной полярности. Встречаются также локальные магнитные области с напряжённостью поля в сотни э вне солнечных пятен. Магнитные поля проникают и в хромосферу, и в солнечную корону. Большую роль на С. играют магнитогазодинамические и плазменные процессы. При температуре 5000-10 000 К газ достаточно ионизован, проводимость его велика и благодаря огромным масштабам солнечных явлений значение электромеханических и магнитомеханических взаимодействий весьма велико (см. Космическая магнитогидродинамика).

Атмосферу С. образуют внешние, доступные наблюдениям слои. Почти всё излучение С. исходит из нижней части его атмосферы, называемой фотосферой. На основании уравнений лучистого переноса энергии, лучистого и локального термодинамического равновесия и наблюдаемого потока излучения можно теоретически построить модель распределения температуры и плотности с глубиной в фотосфере. Толщина фотосферы около 300 км, её средняя плотность 3?10=4 кг/м3. температура в фотосфере падает по мере перехода к более внешним слоям, среднее её значение порядка 6000 К, на границе фотосферы около 4200 К. Давление меняется от 2?104 до 102 н/м2. Существование конвекции в подфотосферной зоне С. проявляется в неравномерной яркости фотосферы, видимой её зернистости - т. н. грануляционной структуре. Гранулы представляют собой яркие пятнышки более или менее круглой формы, видимые на изображении С., полученном в белом свете (рис. 2). Размер гранул 150-1000 км, время жизни 5-10 мин. отдельные гранулы удаётся наблюдать в течение 20 мин. Иногда гранулы образуют скопления размером до 30 000 км.Гранулы ярче межгранульных промежутков на 20-30%, что соответствует разнице в температуре в среднем на 300 К. В отличие от др. образований, на поверхности С. грануляция одинакова на всех гелиографических широтах и не зависит от солнечной активности. Скорости хаотических движений (турбулентные скорости) в фотосфере составляют по различным определениям 1-3 км/сек. В фотосфере обнаружены квазипериодические колебательные движения в радиальном направлении. Они происходят на площадках размерами 2-3 тыс. км, с периодом около 5 мин и амплитудой скорости порядка 500 м/сек.После нескольких периодов колебания в данном месте затухают, затем могут возникнуть снова. Наблюдения показали также существование ячеек, в которых движение происходит в горизонтальном направлении от центра ячейки к её границам. Скорости таких движений около 500 м/сек. Размеры ячеек - супергранул - 30-40 тыс. км. По положению супергранулы совпадают с ячейками хромосферной сетки. На границах супергранул магнитное поле усилено. Предполагают, что супергранулы отражают существование на глубине нескольких тыс. км под поверхностью конвективных ячеек такого же размера. Первоначально предполагалось, что фотосфера даёт только непрерывное излучение, а линии поглощения образуются в расположенном над ней обращающем слое. Позже было установлено, что в фотосфере образуются и спектральные линии, и непрерывный спектр. Однако для упрощения математических выкладок при расчёте спектральных линий понятие обращающего слоя иногда применяется.

Солнечные пятна и факелы. Часто в фотосфере наблюдаются солнечные пятна и факелы (рис. 1 и 2). Солнечные пятна - это тёмные образования, состоящие, как правило, из более тёмного ядра (тени) и окружающей его полутени. Диаметры пятен достигают 200 000 км. Иногда пятно бывает окружено светлой каёмкой. Совсем маленькие пятна называются порами. Время жизни пятен - от нескольких ч до нескольких мес.В спектре пятен наблюдается ещё больше линий и полос поглощения, чем в спектре фотосферы, он напоминает спектр звезды спектрального класса КО. Смещения линий в спектре пятен из-за эффекта Доплера указывают на движение вещества в пятнах - вытекание на более низких уровнях и втекание на более высоких, скорости движения достигают 3?103 м/сек (эффект Эвершеда). Из сравнений интенсивностей линий и непрерывного спектра пятен и фотосферы следует, что пятна холоднее фотосферы на 1-2 тыс. градусов (4500 К и ниже). Вследствие этого на фоне фотосферы пятна кажутся тёмными, яркость ядра составляет 0,2-0,5 яркости фотосферы, яркость полутени около 80% фотосферной. Все солнечные пятна обладают сильным магнитным полем, достигающим для крупных пятен напряжённости 5000 э.Обычно пятна образуют группы, которые по своему магнитному полю могут быть униполярными, биполярными и мультиполярными, т. е. содержащими много пятен различной полярности, часто объединённых общей полутенью. Группы пятен всегда окружены факелами и флоккулами, протуберанцами, вблизи них иногда происходят солнечные вспышки, и в солнечной короне над ними наблюдаются образования в виде лучей шлемов, опахал - всё это вместе образует активную область на С. Среднегодовое число наблюдаемых пятен и активных областей, а также средняя площадь, занимаемая ими, меняется с периодом около 11 лет. Это - средняя величина, продолжительность же отдельных циклов солнечной активности колеблется от 7,5 до 16 лет (см. Солнечная активность). Наибольшее число пятен, одновременно видимых на поверхности С., меняется для различных циклов более чем в два раза. В основном пятна встречаются в т. н. королевских зонах, простирающихся от 5 до 30? гелиографической широты по обе стороны солнечного экватора. В начале цикла солнечной активности широта места расположения пятен выше, в конце цикла - ниже, а на более высоких широтах появляются пятна нового цикла. Чаще наблюдаются биполярные группы пятен, состоящие из двух крупных пятен - головного и последующего, имеющих противоположную магнитную полярность, и несколько более мелких. Головные пятна имеют одну и ту же полярность в течение всего цикла солнечной активности, эти полярности противоположны в северной и южной полусферах С. По-видимому, пятна представляют собой углубления в фотосфере, а плотность вещества в них меньше плотности вещества в фотосфере на том же уровне.

В активных областях С. наблюдаются факелы - яркие фотосферные образования, видимые в белом свете преимущественно вблизи края диска С. Обычно факелы появляются раньше пятен и существуют некоторое время после их исчезновения. Площадь факельных площадок в несколько раз превышает площадь соответствующей группы пятен. Количество факелов на диске С. зависит от фазы цикла солнечной активности. Максимальный контраст (18%) факелы имеют вблизи края диска С., но не на самом краю. В центре диска С. факелы практически не видны, контраст их очень мал. факелы имеют сложную волокнистую структуру, контраст их зависит от длины волны, на которой проводятся наблюдения. температура факелов на несколько сот градусов превышает температуру фотосферы, общее излучение с 1 см2 превышает фотосферное на 3-5%. По-видимому, факелы несколько возвышаются над фотосферой. Средняя продолжительность их существования - 15 сут, но может достигать почти 3 мес.

Хромосфера. Выше фотосферы расположен слой атмосферы С., называемый хромосферой. Без специальных телескопов с узкополосными светофильтрами хромосфера видна только во время полных солнечных затмений как розовое кольцо, окружающее тёмный диск, в те минуты, когда Луна полностью закрывает фотосферу. Тогда можно наблюдать и спектр хромосферы, т. н. спектр вспышки. На краю диска С. хромосфера представляется наблюдателю как неровная полоска, из которой выступают отдельные зубчики - хромосферные спикулы. Диаметр спикул 200-2000 км, высота порядка 10 000 км,скорость подъёма плазмы в спикулах до 30 км/сек. Одновременно на С. существует до 250 тыс. спикул. При наблюдении в монохроматическом свете (например, в свете линии ионизованного кальция 3934 A) на диске С. видна яркая хромосферная сетка, состоящая из отдельных узелков - мелких диаметром 1000 км и крупных диаметром от 2000 до 8000 км. Крупные узелки представляют собой скопления мелких. Размеры ячеек сетки 30-40 тыс. км.Полагают, что спикулы образуются на границах ячеек хромосферной сетки. При наблюдении в свете красной водородной линии 6563 A около солнечных пятен в хромосфере видна характерная вихревая структура (рис. 3). Плотность в хромосфере падает с увеличением расстояния от центра С. Число атомов в 1 см3 изменяется от 1015 вблизи фотосферы до 109 в верхней части хромосферы. Спектр хромосферы состоит из сотен эмиссионных спектральных, линий водорода, гелия, металлов. Наиболее сильные из них - красная линия водорода Нa (6563 A) и линии Н и К ионизованного кальция с длиной волны 3968 A и 3934 A. Протяжённость хромосферы неодинакова при наблюдении в разных спектр, линиях: в самых сильных хромосферных линиях её можно проследить до 14 000 км над фотосферой. Исследование спектров хромосферы привело к выводу, что в слое, где происходит переход от фотосферы к хромосфере, температура переходит через минимум и по мере увеличения высоты над основанием хромосферы становится равной 8-10 тыс. К, а на высоте в несколько тыс. км достигает 15-20 тыс. К. Установлено, что в хромосфере имеет место хаотическое (турбулентное) движение газовых масс со скоростями до 15?103 м/сек.В хромосфере факелы в активных областях видны в монохроматическом свете сильных хромосферных линий как светлые образования, называемые обычно флоккулами. В линии Нa хорошо видны тёмные образования, называемые волокнами. На краю диска С. волокна выступают за диск и наблюдаются на фоне неба как яркие протуберанцы. Наиболее часто волокна и протуберанцы встречаются в четырёх расположенных симметрично относительно солнечного экватора зонах: полярных зонах севернее + 40? и южнее -40? гелиографической широты и низкоширотных зонах около? 30? в начале цикла солнечной активности и 17? в конце цикла. Волокна и протуберанцы низкоширотных зон показывают хорошо выраженный 11-летний цикл, их максимум совпадает с максимумом пятен. У высокоширотных протуберанцев зависимость от фаз цикла солнечной активности выражена меньше, максимум наступает через 2 года после максимума пятен. Волокна, являющиеся спокойными протуберанцами, могут достигать длины солнечного радиуса и существовать в течение нескольких оборотов С. Средняя высота протуберанцев над поверхностью С. составляет 30-50 тыс. км, средняя длина - 200 тыс. км, ширина - 5 тыс. км. Согласно исследованиям А. Б. Северного, все протуберанцы по характеру движений можно разбить на 3 группы: электромагнитные, в которых движения происходят по упорядоченным искривленным траекториям - силовым линиям магнитного поля; хаотические, в которых преобладают неупорядоченные, турбулентные движения (скорости порядка 10 км/сек); эруптивные, в которых вещество первоначально спокойного протуберанца с хаотическими движениями внезапно выбрасывается с возрастающей скоростью (достигающей 700 км/сек) прочь от С. температура в протуберанцах (волокнах) 5-10 тыс. К, плотность близка к средней плотности хромосферы. Волокна, представляющие собой активные, быстро меняющиеся протуберанцы, обычно сильно изменяются за несколько ч или даже мин. Форма и характер движений в протуберанцах тесно связаны с магнитным полем в хромосфере и солнечной короне.

Солнечная корона - самая внешняя и наиболее разрежённая часть солнечной атмосферы, простирающаяся на несколько (более 10) солнечных радиусов. До 1931 корону можно было наблюдать только во время полных солнечных затмений в виде серебристо-жемчужного сияния вокруг закрытого Луной диска С. (см. т. 9, вклейка к стр. 384-385). В короне хорошо выделяются детали её структуры: шлемы, опахала, корональные лучи и полярные щёточки. После изобретения коронографа солнечную корону стали наблюдать и вне затмений. Общая форма короны меняется с фазой цикла солнечной активности: в годы минимума корона сильно вытянута вдоль экватора, в годы максимума она почти сферична. В белом свете поверхностная яркость солнечной короны в миллион раз меньше яркости центра диска С. Свечение её образуется в основном в результате рассеяния фотосферного излучения свободными электронами. Практически все атомы в короне ионизованы. Концентрация ионов и свободных электронов у основания короны составляет 109 частиц в 1 см3. Нагрев короны осуществляется аналогично нагреву хромосферы. Наибольшее выделение энергии происходит в нижней части короны, но благодаря высокой теплопроводности корона почти изотермична - температура понижается наружу очень медленно. Отток энергии в короне происходит несколькими путями. В нижней части короны основную роль играет перенос энергии вниз благодаря теплопроводности. К потере энергии приводит уход из короны наиболее быстрых частиц. Во внешних частях короны большую часть энергии уносит солнечный ветер - поток коронального газа, скорость которого растет с удалением от С. от нескольких км/сек у его поверхности до 450 км/сек на расстоянии Земли. температура в короне превышает 106К. В активных областях температура выше - до 107К. Над активными областями могут образовываться т. н. корональные конденсации, в которых концентрация частиц возрастает в десятки раз. Часть излучения внутренней короны - это линии излучения многократно ионизованных атомов железа, кальция, магния, углерода, кислорода, серы и др. химических элементов. Они наблюдаются и в видимой части спектра, и в ультрафиолетовой области. В солнечной короне генерируются радиоизлучение С. в метровом диапазоне и рентгеновское излучение, усиливающиеся во много раз в активных областях. Как показали расчёты, солнечная корона не находится в равновесии с межпланетной средой. Из короны в межпланетное пространство распространяются потоки частиц, образующие солнечный ветер. Между хромосферой и короной имеется сравнительно тонкий переходный слой, в котором происходит резкий рост температуры до значений, характерных для короны. Условия в нём определяются потоком энергии из короны в результате теплопроводности. Переходный слой является источником большей части ультрафиолетового излучения С. Хромосфера, переходный слой и корона дают всё наблюдаемое радиоизлучение С. В активных областях структура хромосферы, короны и переходного слоя изменяется. Это изменение, однако, ещё недостаточно изучено.

Солнечные вспышки. В активных областях хромосферы наблюдаются внезапные и сравнительно кратковременные увеличения яркости, видимые сразу во многих спектральных линиях. Эти яркие образования существуют от нескольких мин до нескольких ч. Они называются солнечными вспышками (прежнее название - хромосферные вспышки). Вспышки лучше всего видны в свете водородной линии Нa, но наиболее яркие видны иногда и в белом свете. В спектре солнечной вспышки насчитывается несколько сотен эмиссионных линий различных элементов, нейтральных и ионизованных. температура тех слоев солнечной атмосферы, которые дают свечение в хромосферных линиях (1-2) ?104 К, в более высоких слоях - до 107 К. Плотность частиц во вспышке достигает 1013-1014 в 1 см3. Площадь солнечных вспышек может достигать 1015 м3. Обычно солнечные вспышки происходят вблизи быстро развивающихся групп солнечных пятен с магнитным полем сложной конфигурации. Они сопровождаются активизацией волокон и флоккулов, а также выбросами вещества. При вспышке выделяется большое количество энергии (до 1010-1011 дж).Предполагается, что энергия солнечной вспышки первоначально запасается в магнитном поле, а затем быстро высвобождается, что приводит к локальному нагреву и ускорению протонов и электронов, вызывающих дальнейший разогрев газа, его свечение в различных участках спектра электромагнитного излучения, образование ударной волны. Солнечные вспышки дают значительное увеличение ультрафиолетового излучения С., сопровождаются всплесками рентгеновского излучения (иногда весьма мощными), всплесками радиоизлучения, выбросом корпускул высоких энергий вплоть до 1010 эв. Иногда наблюдаются всплески рентгеновского излучения и без усиления свечения в хромосфере. Некоторые солнечные вспышки (они называются протонными) сопровождаются особенно сильными потоками энергичных частиц - космическими лучами солнечного происхождения. Протонные вспышки создают опасность для находящихся в полёте космонавтов, т.к. энергичные частицы, сталкиваясь с атомами оболочки космического корабля, порождают тормозное, рентгеновское и гамма-излучение, причём иногда в опасных дозах.

Влияние солнечной активности на земные явления. С. является в конечном счёте источником всех видов энергии, которыми пользуется человечество (кроме атомной энергии). Это - энергия ветра, падающей воды, энергия, выделяющаяся при сгорании всех видов горючего. Весьма многообразно влияние солнечной активности на процессы, происходящие в атмосфере, магнитосфере и биосфере Земли (см. Солнечно-земные связи).

Инструменты для исследования С. Наблюдения С. ведутся с помощью рефракторов небольшого или среднего размера и больших зеркальных телескопов, у которых большая часть оптики неподвижна, а солнечные лучи направляются внутрь горизонтальной или башенной установки телескопа при помощи одного (сидеростат, гелиостат) или двух (целостат) движущихся зеркал (см. рис. к ст. Башенный телескоп). При строительстве больших солнечных телескопов особое внимание обращается на высокое пространственное разрешение по диску С. Создан специальный тип солнечного телескопа - внезатменный коронограф. Внутри коронографа осуществляется затмение изображения С. искусственной "Луной" - специальным непрозрачным диском. В коронографе во много раз уменьшается количество рассеянного света, поэтому можно наблюдать вне затмения самые внешние слои атмосферы С. Солнечные телескопы часто снабжаются узкополосными светофильтрами, позволяющими вести наблюдения в свете одной спектральной линии. Созданы также нейтральные светофильтры с переменной прозрачностью по радиусу, позволяющие наблюдать солнечную корону на расстоянии нескольких радиусов С. Обычно крупные солнечные телескопы снабжаются мощными спектрографами с фотографической или фотоэлектрической регистрацией спектров. Спектрограф может иметь также магнитограф - прибор для исследования зеемановского расщепления и поляризации спектральных линий и определения величины и направления магнитного поля на С. Необходимость устранить замывающее действие земной атмосферы, а также исследования излучения С. в ультрафиолетовой, инфракрасной и некоторых др. областях спектра, которые поглощаются в атмосфере Земли, привели к созданию орбитальных обсерваторий за пределами атмосферы, позволяющих получать спектры С. и отдельных образований на его поверхности вне земной атмосферы.

• Мы можем установить ряд больших отражателей в точке Лагранжа L1, чтобы не давать части света достигать Земли.
• Мы можем изменить при помощи геоинженерии атмосферу/альбедо нашей планеты, чтобы она отражала больше света и поглощала меньше.
• Мы можем избавить планету от парникового эффекта, убрав молекулы метана и диоксида углерода из атмосферы.
• Мы можем покинуть Землю и сосредоточиться на терраформировании внешних миров вроде Марса.

В теории все может сработать, но потребует колоссальных усилий и поддержки.

Однако решение о миграции Земли на удаленную орбиту может стать окончательным. И хотя нам придется постоянно уводить планету с орбиты, чтобы поддерживать температуру постоянной, на это уйдут сотни миллионов лет. Чтобы компенсировать эффект 1% увеличения светимости Солнца, нужно отвести Землю на 0,5% расстояния от Солнца; чтобы компенсировать увеличение в 20% (то есть за 2 миллиарда лет), нужно отвести Землю на 9,5% дальше. Земля будет уже не в 149 600 000 км от Солнца, а в 164 000 000 км.

Расстояние от Земли до Солнца не сильно изменилось за последние 4,5 миллиарда лет. Но если Солнце будет нагреваться и мы не хотим, чтобы Земля поджарилась окончательно, нам придется серьезно рассмотреть возможность миграции планеты.

На это нужно много энергии! Сдвинуть Землю - все ее шесть септиллионов килограммов (6 х 10 24) - подальше от Солнца - значит существенно изменить наши орбитальные параметры. Если мы отведем планету от Солнца на 164 000 000 км, будут заметны очевидные различия:

• Земля будет совершать оборот вокруг Солнца на 14,6% дольше
• для поддержания стабильной орбиты, наша орбитальная скорость должна упасть с 30 км/с до 28,5 км/с
• если период вращения Земли останется прежним (24 часа), в году будет не 365, а 418 дней
• Солнце будет намного меньше в небе - на 10% - а приливы, вызванные Солнцем, будут слабее на несколько сантиметров

Если Солнце раздуется в размерах, а Земля отдалится от него, два этих эффекта не совсем компенсируются; Солнце будет казаться меньше с Земли

Но для того, чтобы вывести Землю так далеко, нам нужно произвести очень большие энергетические изменения: нам нужно будет изменить гравитационную потенциальную энергию системы Солнце — Земля. Даже принимая во внимание все остальные факторы, включая замедление движения Земли вокруг Солнца, нам придется изменить орбитальную энергию Земли на 4,7 х 10 35 джоулей, что эквивалентно 1,3 х 10 20 тераватт-часов: в 10 15 раз больше ежегодных затрат энергии, которые несет человечество. Можно было бы подумать, что через два миллиарда лет они будут другими, так и есть, но не сильно. Нам понадобится в 500 000 раз больше энергии, чем человечество генерирует сегодня во всем мире, и все это уйдет на передвижение Земли в безопасное место.

Скорость, с которой планеты обращаются вокруг Солнца, зависит от их расстояния до Солнца. Медленная миграция Земли на 9,5% расстояния не нарушит орбиты других планет.

Технологии — это не самый сложный вопрос. Сложный вопрос куда более фундаментальный: как мы получим всю эту энергию? В реальности есть только одно место, которое удовлетворит наши потребности: это само Солнце. В настоящее время Земля получает около 1500 Вт энергии на квадратный метр от Солнца. Чтобы получить достаточную мощность для миграции Земли за нужный промежуток времени, нам придется построить массив (в космосе), который соберет 4,7 х 10 35 джоулей энергии, равномерно, за 2 миллиарда лет. Это значит, что нам нужен массив площадью 5 х 10 15 квадратных метров (и 100% эффективностью), что эквивалентно всей площади десяти планет, как наша.

Концепция космической солнечной энергии разрабатывается уже давно, но никто пока не представлял себе массив солнечных элементов размером в 5 миллиардов квадратных километров.

Поэтому чтобы перевезти Землю на безопасную орбиту подальше, понадобится солнечная панель в 5 миллиардов квадратных километров 100-процентной эффективности, вся энергия которой будет уходить на выталкивание Земли на другую орбиту в течение 2 миллиардов лет. Возможно ли это физически? Абсолютно. С современными технологиями? Вообще никак. Возможно ли это практически? С тем, что мы знаем сейчас, почти наверняка нет. Перетащить целую планету сложно по двум причинам: во-первых, из-за силы гравитационного притяжения Солнца и из-за массивности Земли. Но мы имеем именно такое Солнце и такую Землю, а Солнце будет нагреваться вне зависимости от наших деяний. Пока мы не придумаем, как собрать и использовать такое количество энергии, нам будут нужны другие стратегии.

Объяснить невозможно … September 29th, 2016

Ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА и Национальной лаборатории Лос-Аламоса (США) составили список астрономических явлений, наблюдающихся в Солнечной системе, которые объяснить совершенно невозможно…

Эти факты многократно проверены, и сомневаться в их реальности не приходится. Да только в существующую картину мира они совершенно не вписываются. А это означает, что либо мы не совсем правильно понимаем законы природы, либо… кто-то эти самые законы постоянно меняет.

Вот смотрите некоторые примеры:

Кто разгоняет космические зонды

В 1989 году исследовательский аппарат «Галилео» отправился в далекое путешествие к Юпитеру. Для того чтобы придать ему нужную скорость, ученые использовали «гравитационный маневр». Зонд дважды приближался к Земле так, чтобы сила гравитации планеты смогла его «подтолкнуть», придавая дополнительное ускорение. Но после маневров скорость «Галилео» оказалась выше рассчитанной.

Методика была отработана, и раньше все аппараты разгонялись нормально. Потом ученым пришлось отправлять в дальний космос еще три исследовательские станции. Зонд NEAR отправился к астероиду Эрос, «Розетта» полетела изучать комету Чурюмова-Герасименко, а «Кассини» ушла к Сатурну. Все они совершали гравитационный маневр одинаково, и у всех окончательная скорость оказывалась больше расчетной — за этим показателем ученые следили всерьез после замеченной аномалии с «Галилео».

Объяснения тому, что происходит, не было. Зато все аппараты, отправленные к другим планетам уже после «Кассини», странное дополнительное ускорение при гравитационном маневре уже почему-то не получали. Так что же за «нечто» в период с 1989 («Галилео») по 1997 год («Кассини») придавало всем зондам, уходившим в дальний космос, дополнительный разгон?

Ученые до сих пор разводят руками: кому понадобилось «подтолкнуть» четыре спутника? В уфологических кругах даже возникала версия, что некий Высший разум решил, что надо бы помочь землянам исследовать Солнечную систему.

Сейчас этот эффект не наблюдается, и проявится ли он когда-нибудь еще — неизвестно.

Почему Земля убегает от солнца?

Ученые уже давно научились измерять расстояние от нашей планеты до светила. Сейчас оно считается равным 149 597 870 километрам. Раньше полагали, будто оно неизменно. Но в 2004 году российские астрономы обнаружили, что Земля удаляется от Солнца примерно на 15 сантиметров в год — это в 100 раз больше, чем погрешность измерений.

Происходит то, что раньше описывали лишь в фантастических романах: планета отправилась в «свободное плавание»? Природа начавшегося путешествия пока неизвестна. Конечно, если скорость удаления не изменится, то пройдут еще сотни миллионов лет, прежде чем мы отойдем от Солнца настолько, что планета замерзнет. Но вдруг скорость увеличится. Или, наоборот, Земля начнет приближаться к светилу?

Пока никто не знает, что будет происходить дальше.

Кто «пионеров» не пускает за границу

Американские зонды «Пионер-10» и «Пионер-11» были запущены соответственно в 1972 и 1983 годах. К нынешнему моменту они уже должны были вылететь за пределы Солнечной системы. Однако в определенный момент и один, и второй по непонятным причинам начали менять траекторию, словно неведомая сила не хочет отпускать их слишком далеко.

«Пионер-10» отклонился уже на четыреста тысяч километров от рассчитанной траектории. «Пионер-11» в точности повторяет путь собрата. Есть множество версий: влияние солнечного ветра, утечка топлива, ошибки программирования. Но все они не слишком убедительны, поскольку оба корабля, запущенные с интервалом в 11 лет, ведут себя одинаково.

Если не принимать в расчет козни инопланетян или божественный замысел не выпустить людей за пределы Солнечной системы, то, возможно, тут как раз проявляется влияние загадочной темной материи. Или же действуют какие-то неизвестные нам гравитационные эффекты?

Что таится на окраине нашей системы

Далеко-далеко за карликовой планетой Плутон есть загадочный астероид Седна — один из самых крупных в нашей системе. К тому же Седна считается самым красным объектом в нашей системе — он даже краснее Марса. Почему — неизвестно.

Но главная загадка в другом. Полный виток вокруг Солнца он делает за 10 тысяч лет. Причем обращается по очень вытянутой орбите. То ли этот астероид прилетел к нам из другой звездной системы, или, может быть, как считают некоторые астрономы, с круговой орбиты его сбило гравитационное притяжение какого-то крупного объекта. Какого? Астрономы никак не могут его обнаружить.

Почему солнечные затмения такие идеальные

В нашей системе размеры Солнца и Луны, а также расстояние от Земли до Луны и до Солнца подобраны весьма оригинально. Если с нашей планеты (кстати, единственной, где есть разумная жизнь) наблюдать солнечное затмение, то диск Селены идеально ровно закрывает диск светила — их размеры совпадают в точности.

Была бы Луна чуть меньше или же находилась дальше от Земли, то полных солнечных затмений у нас никогда бы не было. Случайность? Что-то не верится…

Отчего мы живем так близко к нашему светилу

Во всех изученных астрономами звездных системах планеты располагаются по одному и тому же ранжиру: чем крупнее планета, тем ближе она к светилу. В нашей же Солнечной системе гиганты — Сатурн и Юпитер — располагаются в середине, пропустив вперед «малышей» — Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Почему так произошло — неизвестно.

Если бы у нас был такой же миропорядок, как в окрестностях всех других звезд, то Земля бы находилась где-то в районе нынешнего Сатурна. А там царит адский холод и никаких условий для разумной жизни.

Радиосигнал из созвездия Стрельца

В 1970-х годах в США началась программа по поиску возможных инопланетных радиосигналов. Для этого радиотелескоп направляли на разные участки небосвода, и он сканировал эфир на разных частотах, пытаясь обнаружить сигнал искусственного происхождения.

Несколько лет астрономы похвастаться хоть какими-то результатами не могли. Но 15 августа 1977 года во время дежурства астронома Джерри Эхмана самописец, регистрирующий все, что попадало в «уши» радиотелескопу, зафиксировал некий сигнал или шум, длившийся 37 секунд. Этот феномен получил название Wоw! - по заметке на полях, которую вывел красными чернилами ошеломленный Эхман.

«Сигнал» шел на частоте 1420 МГц. Согласно международным соглашениям, ни один земной передатчик не работает в этом диапазоне. Он исходил из направления созвездия Стрельца, где ближайшая звезда расположена на расстоянии 220 световых лет от Земли. Искусственный ли он был - ответа нет до сих пор. Впоследствии ученые неоднократно обшаривали этот участок неба. Но безрезультатно.

Темная материя

Все галактики в нашей Вселенной с большой скоростью вращаются вокруг одного центра. Но когда ученые подсчитали общие массы галактик, то оказалось, что они слишком легкие. И по законам физики вся эта карусель давно бы сломалась. Однако не ломается.

Чтобы объяснить происходящее, ученые придумали гипотезу, будто есть во Вселенной некая темная материя, которую невозможно увидеть. Но вот что она собой представляет и как бы ее пощупать, астрономы пока не представляют. Известно лишь, что ее масса составляет 90% массы Вселенной. А это означает, что мы знаем, что за мир нас окружает, всего на одну десятую часть.

Жизнь на Марсе

Поиски органики на Красной планете начались в 1976 году - там приземлились американские аппараты Viking. Они должны были провести ряд экспериментов с целью либо подтвердить, либо опровергнуть гипотезу об обитаемости планеты. Результаты оказались противоречивыми: с одной стороны, в атмосфере Марса был выявлен метан - очевидно, биогенного происхождения, но не было идентифицировано ни одной органической молекулы.

Странные итоги экспериментов списали на химический состав марсианского грунта и решили, что жизни на Красной планете все-таки нет. Однако ряд других исследований дают возможность предположить, что на поверхности Марса когда-то была влага, что опять же говорит в пользу существования жизни. По мнению некоторых, речь может идти о подземных формах жизни.

Какие загадки не стоят и "выеденного яйца"?

источники

Вариантов схода с орбиты 3 - перейти на новую орбиту (которая в свою очередь может оказаться ближе или дальше от солнца или вообще быть очень вытянутой), упасть на Солнце и покинуть солнечную систему. Рассмотрим только третий вариант, который, на мой взгляд, самый интересный.

По мере того как мы будем отдалятся от солнца, будет меньше ультрафиолета для фотосинтеза да и средняя температура по планете будет уменьшатся год за годом. Первыми будут страдать растения, что приведет к серьезным потрясениям в пищевых цепочках и в экосистемах. И ледниковый период наступит достаточно шустро. Единственные оазисы с более-менее условиями будут вблизи геотермальных источников, гейзеров. Но не надолго.

Спустя некоторое количество лет (кстате, времен года уже не будет), на определенном расстоянии от солнца на поверхности нашей планеты начнутся не совсем обычные дожди. Это будут дожди из кислорода. Если повезет, может и снег из кислорода пойдет. Смогут ли люди к такому приспособится на поверхности однозначно сказать не могу - еды то тоже не будет, сталь в таких условиях будет слишком хрупкой, так что топливо как добывать неясно. поверхность океана замерзнет на солидную глубину, ледяная шапка из-за расширения льда покроет всю поверхность планеты кроме гор - планета наша станет белой.

Но температура ядра планеты, мантии не изменится, так что под ледяной шапкой на глубине нескольких километров температура сохранится вполне терпимой. (если прокопать такую шахту и обеспечить постоянной пищей и кислородом - там даже можно будет жить)

Самое забавное - в морских глубинах. Там, куда и сейчас не проникает луч света. Там, на глубине в несколько километров под поверхностью океана, существуют целые экосистемы, которые абсолютно никак не зависят от солнца, от фотосинтеза, от солнечного тепла. Там свои круговороты веществ, хемосинтез вместо фотосинтеза, а нужная температура поддерживается за счет тепла нашей планеты (вулканическая активность, подводные горячие источники, и так далее) Поскольку температура внутри нашей планеты обеспечивается ее гравитацией, массой, даже без солнца, то и за пределами солнечной системы, там будут поддерживаться стабильные условия, нужная температура. А жизнь, которая кипит в морских глубинах, на дне океана, даже не заметит что солнце пропало. Та жизнь даже не узнает, что наша планета когда-то вращалась вокруг солнца. Возможно, она будет эволюционировать.

Также маловероятно но тоже возможно, что снежный шарик - Земля когда - нибудь, спустя миллиарды лет, долетит до одной из звезд нашей галактики и попадет на ее орбиту. Так же возможно, что на той орбите другой звезды наша планета "оттает" и на поверхности появятся благоприятные для жизни условия. Возможно, жизнь в морских глубинах, преодолев весь этот путь, вновь выйдет на поверхность, как это уже произошло когда-то. Может быть, в результате эволюции на нашей планете после такого появится вновь разумная жизнь. И наконец, может быть, они в останках одного из дата-центров найдут уцелевшие носители с вопросами и ответами сайта