Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Солнце

Что случится с Солнцем в будущем?

01.05.2020 18:18:16 | Автор: admin

Череда невероятных совпадений привела к тому, что где-то в бесконечном космическом океане, в ничем не примечательной галактике возле самой обычной звезды зародилась жизнь. Это немного странно, но именно энергия Солнца позволила мне написать эту статью, а вам прочитать ее. Солнце символ самой жизни. Неудивительно, что наши предки поклонялись ему, наделяя звезду божественной силой. Но если жизнь на Земле когда-нибудь исчезнет, что произойдет с Солнцем? Современная наука и технологии позволили нам не только заглянуть в прошлое Вселенной, но и предсказать будущие события. Из этой статьи вы узнаете, поглотит ли Солнце Венеру, Меркурий и Землю.

Жизнь и смерть Солнца

Начнем с того, что Солнце это обычная звезда. Она озаряет Солнечную систему светом и теплом, устанавливая суточные циклы сна и бодрствования у всех живых организмов на нашей планете. Но Солнце не всегда будет таким. Наступит время, когда наша родная звезда погибнет, а вся Солнечная система превратится в очень неприятное место. Важно понимать, что все физические процессы протекающие на Солнце, в значительной степени определяют физику планет (по крайней мере ближайших к звезде).

Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 150 миллионов километров. Свет преодолевает это расстояние за 8 минут. Для сравнения следующая ближайшая к нам звезда Проксима Центавра находится от нас на расстоянии 4 световых лет.

Астрономы классифицируют Солнце как молодую звезду с высоким содержанием металлов. Это значит, что Солнце образовалось из останков более древних звезд. Текущий возраст нашего светила исследователи оценивают приблизительно в 4,6 миллиардов лет, а значит, звезда прожила примерно половину своей жизни, так как ее взросление фаза главной последовательности длится 10 миллиардов лет. После завершения этого срока наступит следующий этап ее эволюции. По мере того, как Солнце расходует запасы своего водородного топлива, оно становится все горячее, а его светимость увеличивается. К тому моменту, когда Солнце отметит свой 5,6 миллиардный день рождения, оно будет в 11 раз ярче, чем сегодня.

Ничто во Вселенной не вечно, тем более звезды

Исследователи полагают, что уже к этому моменту на нашей планете либо произойдет кардинальное изменение жизни, либо она и вовсе исчезнет. Вообще, некоторые ученые считают, что человеческая цивилизация погибнет задолго до того, как Солнце превратится в красного гиганта. Подробнее об этом я рассказывала в предыдущей статье.

Красный гигант

Красные гиганты это звезды, в ядрах которых горение водорода прекратилось. По этой причине в ядре больше не выделяется энергия и оно начинает быстро сжиматься и нагреваться под действием сил гравитации. Так как во время сжатия температура ядра поднимается, то оно поджигает водород в окружающем ядро тонком слое.

Превращение желтого карлика в красного гиганта является одним из самых необычных превращений, известных современной науке: гелиевое ядро Солнца, размером с гигантскую планету, сжимается и нагревается. В ответ на это Солнце станет шире в 100 раз. Разросшееся светило поглотит Меркурий и Венеру, а возможно, и Землю. Астрономы, наблюдающие из другой Солнечной системы, классифицировали бы эту раздутую версию нашего Солнца как красного гиганта.

Еще больше интересных статей о нашей галактике, Солнечной системе и Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Необходимо отметить, что с превращением Солнца в красный гигант неизбежно произойдут новые виды термоядерных реакций, в результате которых ядро звезды еще больше сожмется и нагреется. Когда температура ядра достигнет 100 миллионов градусов по Цельсию, гелий воспламенится и начнет плавиться в углерод и кислород. Это приведет к тому, что Солнце будет несколько уменьшаться, но через некоторое время и в течение следующих 100 миллионов лет оно снова начнет расширяться. На последней фазе жизни произойдет циклический, мягкий выброс газа астрономы называют это планетарной туманностью.

Вот какую красоту оставляют после себя красные гиганты

Еще три с половиной миллиарда лет спустя яркость Солнца возрастет на 40%. К этому времени, как полагают исследователи, наша планета превратится в нечто, напоминающее современную Венеру: вода с поверхности Земли полностью исчезнет, что приведет к окончательной гибели всех наземных организмов (при условии, что они смогли адаптироваться к изменившимся условиям миллиарды лет назад). Спустя еще 6,4 миллиардов лет, Солнце начнет относительно быстро расширяться, сохраняя постоянную светимость. В итоге через 7 миллиардов лет от настоящего времени наша родная звезда превратится в субгиганта звезду, в ядре которой закончилось все водородное топливо.

Вам будет интересно: Солнце величайшая загадка нашей звездной системы

Сегодня около 10 миллиардов красных гигантов пылают в галактике Млечный Путь. Среди всех этих старых звезд, возможно, некоторые породили новую жизнь в далеких мирах, наподобие Европы и Энцелада. Как думаете, могут ли формы жизни развиваться на планетах во время разных этапов звездной эволюции? Поделитесь ответом в комментариях к этой статье и присоединяйтесь к участникам нашего Telegram чата, где мы общаемся обо всем на свете.

Наше Солнца самая обычна звезда по галактическим меркам

Подробнее..

Что такое Солнечный минимум и почему не надо его бояться?

21.05.2020 18:11:49 | Автор: admin

По мнению исследователей из NASA, мы с вами живем во время «большого солнечного минимума». В последний раз подобный солнечный цикл наблюдался между 1650 и 1715 годами, во время так называемого Малого ледникового периода в Северном полушарии Земли, когда сочетание охлаждения вулканических аэрозолей и низкой солнечной активности привело к снижению температуры на поверхности Земли. Ученые отмечают, что большой солнечный минимум не станет причиной нового ледникового периода, что, скорее всего, напрямую связано с изменением климата. Напомню, что Солнце одна из главных загадок для ученых, а данные последних наблюдений и вовсе свидетельствуют о том, что наша звезда затухает. Рассказываем что происходит с Солнцем, что такое солнечный минимум и причем тут изменение климата.

Солнечный минимум это период низкой солнечной активности в 11-летнем цикле Солнца. Во время солнечного минимума активность вспышек и пятен на Солнце уменьшается, при этом нередко проявление активности не наблюдаются в течение нескольких суток.

Жизненный цикл Солнца

Начнем с того, что Солнце центральное тело Солнечной системы представляет собой горячий газовый шар. По своей массе Солнце в 750 раз превосходит все остальные тела Солнечной системы, а свет звезды доходит до нашей планеты за 8 минут. Так что каждый раз когда мы смотрим на Солнце, мы видим его таким, каким оно было 8 минут назад, прямо машина времени! К тому же, в телескопы нельзя разглядеть поверхность далеких звезд, так что изучение Солнца является одновременно изучением звезд во Вселенной.

Более того, Солнце постоянная сила, которая своей гравитацией удерживает рядом все тела Солнечной системы. Благодаря Солнцу планеты удерживаются на орбите, что обеспечивает Землю необходимым количеством света и тепла. Безусловно, мы привыкли к тому, что Солнце встает и садится каждый день, но сама по себе звезда очень динамична. Как и все известные человеку формы жизни, звезды проходят через разные этапы и изменения. Вот только с течением времени эти изменения в Солнце стали более предсказуемыми. Так, согласно последним наблюдениям астрономов, прямо сейчас Солнце переживает менее активную фазу солнечный минимум.

Ежесекундно, наша родная звезда преодолевает больше 200 км по орбите вокруг центра Млечного Пути, при этом Солнце и центр Галактики разделяет бездна в 25 000 световых лет. От окраин галактики наше Солнце отделяет такое же расстояние.

На самом деле Солнце не так хорошо изучено, как мы думаем

Что такое солнечный минимум?

Считается, что Солнце переживает регулярные 11-летние интервалы (солнечный цикл), включая энергетические пики активности, за которыми следует ее снижение, а затем снова увеличение и снова снижение и т.д. Во время пика на Солнце наблюдается больше солнечных пятен и солнечных вспышек, о чем уже сообщили ученые. Но в фазе солнечного минимума активность Солнца намного меньше, а пятен и вспышек на звезде практически нет. Напомню, что в фотосфере Солнца солнечные пятна появляются в виде темных областей, которые выглядят более холодными и сильно намагниченными.

Но даже когда звезда спокойна во время солнечного минимума, ее активность может проявляться по-другому. Речь идет о корональных дырах, которые выбрасывают пылающие потоки заряженных частиц, пролетающих через Солнечную систему с помощью солнечного ветра. Как и вспышки на Солнце, эти потоки частиц во время солнечного минимума могут нарушить связь и GPS.

Мы наблюдаем коронарные дыры на протяжении всего солнечного цикла, но во время солнечного минимума они могут длиться дольше шесть месяцев или больше.

Дин Песнелл, научный сотрудник проекта Обсерватории солнечной динамики в Центре космических полетов Годдарда НАСА.

Солнечный минимум и максимум в представлении NASA

Как пишет официальный аккаунт NASA Sun & Space в Twitter, Солнце проходит через регулярные циклы высокой и низкой активности. Этот цикл влияет на частоту событий космической погоды, но не оказывает существенного влияния на климат Земли даже расширенный минимум не окажет существенного влияния на глобальную температуру на планете.

Читайте также: Что случится с Солнцем в будущем?

Солнечный минимум и изменение климата

Как сообщили CNN исследователи NASA, даже если бы солнечный минимум продержался столетие, глобальные температуры на Земле продолжили бы подниматься. Дело в том, что глобальные температуры на Земле изменяются не только из-за вариаций солнечной активности, но и из-за того, что наиболее доминирующим фактором сегодня является потепление, вызванное антропогенными выбросами парниковых газов. Так что падения температур, увы, ожидать не стоит.

В нашем регионе на космическую погоду Солнце оказывает огромное влияние

Этот солнечный минимум особенный?

Минимум Маундера период долговременного уменьшения количества солнечных пятен примерно с 1645 по 1715 годы.
Исторически предположение о том, что продолжительный солнечный минимум способствовал возникновению Малого ледникового периода, считалось верным. Но некоторые ученые полагают, что падение температур, более вероятно, было связано с вулканической активностью, а не с солнечным минимумом. Общие температуры, как полагают специалисты, снизились всего на 1 градус в течение этого мини — «ледникового периода».

Еще больше интересных статей о нашей галактике, Солнечной системе и Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Изучение Солнца

Напомним, что в августе 2018 года NASA запустило зонд Parker Solar, который должен подойти к Солнцу ближе, чем любой аппарат до этого. Это уникальная возможность изучить. Зонд был разработан, чтобы помочь ответить на фундаментальные вопросы о солнечном ветре, который исходит от Солнца, разбрасывая энергетические частицы по всей Солнечной системе. Приборы зонда могут также дать представление о том, почему солнечная корона, внешняя атмосфера звезды, намного горячее, чем остальная поверхность. Подробнее читайте в увлекательном материале моего коллеги Ильи Хеля.

На изображении справа видны солнечные пятна, но на изображении слева их нет. Причина исчезновения солнечных пятен солнечный минимум

Подробнее..

Что такое Южно-Атлантическая магнитная аномалия и почему это опасно для всех

25.05.2020 20:11:58 | Автор: admin

На нашей планете много мест, которые считаются мистическими. Часть из них стала такими из-за народных поверий или стечения обстоятельств, но есть и те, где действительно наблюдаются странные вещи, которые ученые могут зафиксировать, но не могут объяснить. Возможно, это обычный этап развития планеты, но не исключено и то, что это свидетельство скорой гибели всего, что есть на Земле. В аномалии, о которой сегодня пойдет речь, не просто наблюдаются отклонения от обычных значений, но и есть признаки нарушения защиты нашей планеты от очень агрессивного космического воздействия. Пока ученные нашли способ мириться с этим, но надолго ли хватит таких мер?

Южно-Атлантическая магнитная аномалия

Эту зону нельзя назвать чем-то мистическим и окутанным легендами, как, например, Бермудский треугольник и Море дьявола. В этом случае мы действительно имеем дело с аномалией, которая очень четко фиксируется физиками, но пока не может быть объяснена ими.

Началось все в 2009 году, когда рейс авиакомпании Air France, который следовал по маршруту из Рио-де-Жанейро в Париж спустя 4 часа после вылета пропал с радаров и больше никогда не выходил на связь. Поисковая операция продлилась несколько месяцев, но в конце концов обломки были обнаружены и эксперты приступили к их изучению.

В ходе расследования выяснился интересный факт. В итоге, одна из версий гласила, что причиной крушения стал отказ оборудования из-за сильного воздействия на него радиации.

Самолеты таких авиакомпаний, как Air France просто так не исчезают.

Этому факту не придавали значения до тех пор, пока в 2011 году космический телескоп Коро, пролетая над Землей на высоте 1000 км и проводя измерения потока протонов, не обнаружил некоторые странности в их поведении.

Некоторые люди могут слышать магнитное поле Земли

Проблемой занялись всерьез и выяснили, что такая странность поведения действительно есть и именно в том месте, где с радаров пропал борт Air France, протоны проходят существенно ближе к поверхности планеты, чем в других ее местах. В итоге этому месту дали название Южно-Атлантическая магнитная аномалия.

Где находится самая большая магнитная аномалия

Южно-Атлантическая магнитная аномалия, которую еще иногда называют Бразильской магнитной аномалией, находится в южном полушарии и охватывает собой часть Атлантического океана и территорию Южной Америки. Это было подтверждено точными измерениями. А так же установлено, что площадь зоны этой аномалии составляет 7,8 миллиона квадратных километров.

Магнитное поле сделало нашу жизнь такой, какая она есть.

Через эту зону проходит не только авиационное сообщение, но и водная навигация, и даже траектория движения космических спутников Земли.

Что происходит в Бразильской магнитной аномалии

Если не усложнять все терминами, то можно сказать, что защита нашей планеты от очень активного солнечного излучения начинается на расстоянии примерно 60 000 километров от ее поверхности. Именно на этом расстоянии атмосфера и магнитные поля уже начинают бороться с испускаемыми Солнцем лучами.

На таком расстоянии наша планета борется с электронами. Протоны проходят дальше. Примерно до отметки 1300-1500 км от поверхности планеты. И только в районе аномалии, о которой мы сегодня говорим, они проходят еще дальше — примерно до отметки 200 км от поверхности Земли.

Почему у Луны нет своего магнитного поля?

В итоге, больше всего подвержены воздействия протонов даже не наземные объекты или самолеты, которые находятся существенно ниже критической отметки, а спутники и космические телескопы, которые пролетают на высоте около 2000 километров. В результате такого воздействия незащищенная электроника может начать работать некорректно или и вовсе выйти из строя. Для того, чтобы этого избежать, на несколько минут некоторые орбитальные аппараты отключают часть своего оборудования.

Даже Хаббл подвержен воздействию Солнца.

Как появилась Южно-Атлантическая магнитная аномалия

Появление аномальной магнитной зоны объяснить сложно, но многие ученые сходятся во мнении, что это является предвестником серьезных изменений магнитного поля Земли.

Все о магнитном поле Земли, Солнечной активности и других явлениях читайте в наше новостном Telegram-канале.

Многие уже говорили о том, что полюса скоро поменяются местами и вероятность такого исхода больше не кажется чем-то фантастическим. Это более чем реально. Тем более, что такое уже не раз бывало в истории нашей планеты. Изучая магматические породы и их структуру, ученые подтвердили, что периодическое смещение полюсов является нормой и происходит примерно раз в 100-200 тысяч лет. При этом, они отмечают, что в прошлый раз такое смещение было примерно 600-800 тысяч лет назад. То есть произойти это может когда угодно. Может быть через 1000 лет, может через 2000 лет, может позже А может и раньше.

Пострадают от этого все, но это не означает гибель всего живого на планете. Наши предки и другие организмы до них переживали подобные потрясения, но напрячься им приходилось.

Магнитное поле Солнца может быть в 10 раз сильнее, чем предполагалось ранее.

В первую очередь, достанется тем животным, которые чувствуют поля Земли и именно по ним ориентируются во время сезонной миграции. Несладко будет и нам, так как магнитные бури могут сильно навредить всем нашим техническим средствам, включая спутники и средства связи.

Солнце как будто хочет нас убить но Земля говорит чтобы нас не трогали и старается нас защитить. Ну или просто так совпало.

Сменяясь, магнитное поле должно сначала очень сильно уменьшится, а потом появиться заново, но в других местах. В этот момент поле не будет защищать нас от Солнца, но это не так критично, так как с этим справится атмосфера нашей планеты.

Дополнительным свидетельством того, что грядут большие магнитные перемены, являются наблюдения ученых, которые указывают, что за последние 150 лет магнитное поле Земли снизило свою напряженность на 10%. При этом, северный полюс смещается каждый год на 20-40 километров. Есть даже рассуждения и невнятные доказательства того, что раньше была и Африканская магнитная аномалия, которая сместилась и слилась с Южно-Атлантической.

Напряженность магнитного поля - это величина, которая показывает число силовых линий магнитного поля, проходящих через 1 квадратный сантиметр поперечного сечения поля.

Объяснить такое быстрое смещение магнитной активности сложно, так как она создается внутренними процессами, происходящими в центре Земли. Есть мнение, что если их полностью остановить, то поле должно меняться очень медленно и его должно хватить еще на 7-12 тысяч лет. На фоне этого, такие сильные изменения в течение всего лишь сотен лет кажутся странными. Скорее всего, мы просто чего-то не знаем или просто не можем объяснить. Собственно, об этом и говорит слово аномалия.

Аномалии встречаются во многих местах, но именно Южно-Атлантическая магнитная аномалия самая серьезная.

Подробнее..

NASA показало 10 лет из жизни Солнца на одном видео

01.07.2020 20:20:06 | Автор: admin

Отрывок из видео, опубликованного агентством NASA

Смотреть на Солнце без защитных очков нельзя, потому что таким образом можно сильно повредить сетчатку внутреннюю оболочку глаза, на которой расположены зрительные клетки. Да и в просмотре небесного светила через солнцезащитные очки нет ничего интересного, ведь вы увидите всего лишь горящий шар. Вместо этого потенциально опасного и неинтересного занятия, лучше посмотрите видеоролик, который недавно был опубликован сотрудниками аэрокосмического агентства NASA. В ней показан 10-летний фрагмент жизни Солнца. У людей появилась возможность во всех подробностях увидеть, как между Землей и Солнцем пролетают другие планеты, а также понаблюдать за взрывными процессами, которые происходят за 150 миллионов километров от нас. Опубликованный ролик длится больше часа, поэтому давайте рассмотрим только самые интересные фрагменты.

Исследование Солнца

По данным NASA, видеоролик был сделан на основе данных, собранных космической обсерваторией Solar Dynamics Observatory (SDO). Она была выведена на орбиту нашей планеты 11 февраля 2010 года и вот уже десять лет следит за изменениями на Солнце при помощи трех научных инструментов. Самым главным из них считается камера Atmospheric Imaging Assembly (AIA), которая делает снимки небесного светила каждые 12 секунд. На данный момент инструмент получил более 425 миллионов изображений Солнца в высоком разрешении. Весь этот набор данных весит более 20 миллионов Гбайт не удивительно, что после их объединения получился часовой фильм.

Космическая обсерватория Solar Dynamics Observatory, как и все ему подобные аппараты, предназначена для слежения за происходящими в космосе явлениями

На опубликованном видеоролике показана активность Солнца со 2 июня 2010 по 1 июня 2020 года. Можно заметить, что в некоторых моментах возникает полная темнота это связано с тем, что между Солнцем и обсерваторией вставали Земля и Луна. Мы и наш спутник иногда заслоняли аппарату Solar Dynamics Observatory вид на самую большую звезду, поэтому она снимала, по сути, пустые кадры. Также в некоторых моментах Солнце резко уходит куда-то в сторону представители NASA объяснили это тем, что иногда они настраивали инструменты и меняли их направление. Можно заметить, что на видео нет кадров о состоянии звезды в 2016 году, что связано со сбоями в работе инструмента AIA. Позже он был успешно починен.

Солнечные явления

Солнце представляет собой огромный газовый шар, в котором постоянно происходят сложные процессы. На видеоролике можно заметить, что на поверхности космического объекта регулярно возникают вспышки. Точная причина этих вспышек пока неизвестна, но есть предположение, что они вызваны различными изменениями в хромосфере внешней оболочке Солнца и других звезд. По расчетам ученых, при каждом взрыве высвобождается энергия, мощностью около 100 000 миллиардов кВт/час, а это такое количество тепла, которое поступает на Землю в течение целого года.

Вспышки на Солнце в представлении художника

Также на видео можно посмотреть на впечатляющие явления, происходящие на солнечной короне внешнем слое атмосферы звезды, которая находится выше ранее упомянутой хромосферы. Обратите внимание на так называемые протуберанцы, которые представляют собой гигантские фонтаны раскаленного газа, которые удерживаются магнитным полем звезды. Фонтаны состоят из веществ, температура которых такая же, как и у веществ из хромосферы. Но на фоне горячей солнечной короны протуберанцы холодные и очень плотные образования. Некоторые из этих образований существуют месяцами, но большинство движутся со скоростью около 100 километров в секунду и исчезают в течение нескольких недель.

Примерно так выглядит протуберанец

Вот еще несколько ключевых моментов видео:

  • после 12:24 минуты можно заметить, что по верхней части Солнца проходит какой-то объект. Это момент прохождения Венеры по диску Солнца событие состоялось в 2012 году;
  • на 36:18 и 57:38 минутах показано прохождение Меркурия. Это самая маленькая планета земной группы, поэтому разглядеть это событие на видео довольно сложно. Лучше посмотрите этот видеоролик;
  • на 6:20, 13:50, 20:25 и 44:20 минутах запечатлены самые мощные вспышки на Солнце, которые произошли за последний десяток лет.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Важно отметить, что Солнце не бессмертный объект. Когда-нибудь с ним произойдет что-то страшное, что наверняка приведет к гибели всего человечества. О том, что случится с Солнцем в будущем, Любовь Соковикова писала рекомендую к прочтению!

Подробнее..

Как выглядит закат Солнца на других планетах?

28.06.2020 20:20:59 | Автор: admin

Кадр из нового видео НАСА, иллюстрирующего закат на планетах Солнечной системы

Как выглядит закат Cолнца с Урана? Один из способов увидеть подлинную красоту мира наблюдать, как Солнце медленно садится на Западе, окрашивая небо в разные цвета. Теперь представьте, что вы наблюдаете тот же самый закат, сидя на Сатурне, Венере или Марсе. Благодаря ученому-планетологу из NASA этот опыт, кажущийся возможным только в воображении, практически, стал реальностью. Джеронимо Вильянуэва, планетолог из Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд, создал симулятор заката, который показывает, как выглядит уходящее за горизонт Солнце с поверхности Красной планеты, колец газового гиганта и других планет Солнечной системы. Ну что, поехали?

В результате моделирования мы отправимся в прекрасное путешествие по Солнечной системе и за ее пределы и насладимся разнообразной палитрой цветов, которые сами по себе захватывают дух .

Как Солнце освещает планеты

Вильянуэва показывает, как это будет выглядеть, когда Земля, Марс, Венера, Уран и Титан самая большая луна Сатурна, отвернутся от света Солнца и яркость звезды исчезнет вдали. Закаты выглядят по-разному на каждой планете в результате взаимодействия солнечного света с атмосферой планеты. Солнечный свет рассеивается от молекул, находящихся в атмосфере. Этот процесс рассеяния, также известный как рэлеевское рассеяние, оказывается более эффективным на более коротких длинах волн, которые являются синим концом видимого спектра, или частью электромагнитного излучения, которое может быть видно человеческим глазом.

Вот почему солнечный свет, который рассеивается на Землю, является преимущественно голубым, в результате чего дневное небо имеет голубой цвет. Компьютерное моделирование также показывает разницу в цвете неба во время заката на Земле в обычный ясный день, туманный день и пасмурный день. На Уране солнечный свет взаимодействует с водородом, гелием и метаном, содержащимися в его атмосфере, которые поглощают длинноволновую красную часть света. В результате закат на Уране насыщенная лазурь, которая постепенно переходит в королевский синий цвет с оттенками бирюзы, сообщает NASA в официальном пресс-релизе.

Хотите всегда быть в курсе последних открытий из мира высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Google News, чтобы не пропустить ничего интересного!

С другой стороны, закат на Марсе превращается из коричневатого в голубоватый оттенок в результате пыли в марсианской атмосфере, которая эффективнее рассеивает синий цвет. На приведенном выше видео показаны различные закаты бок о бок, причем белая точка представляет положение Солнца, когда оно садится на этой планете.

Вильянуэва создал симулятор заката, разрабатывая инструмент для возможной будущей миссии по изучению атмосферы Урана. Инструмент компьютерного моделирования предназначен для того, чтобы помочь ученым интерпретировать измерения света на других мирах, чтобы выявить химический состав их атмосфер. Точно так же в 2014 году исследователи, работающие с данными миссии NASA «Кассини» представили себе, как будет выглядеть закат на Титане, скрытый дымкой и смогом, окружающими луну. Эти данные должны были помочь исследователям изучить экзопланеты с туманным небом и лучше понять состав их атмосферы.

Это интересно: Получена первая карта наблюдаемой Вселенной в рентгеновском излучении

Закат на экзопланетах

Сага о Звездных войнах начинается с заката на Татуине, планете с двумя солнцами. Более чем через 40 лет после выхода этого фильма мы знаем, что вполне вероятно где-то есть похожая на Татуин экзопланета. К счастью, теперь мы можем подробно рассмотреть миры, вращающиеся вокруг нашего и чужих солнц. Более того, в новой симуляции NASA цвет отражает не только состав атмосферы каждой из планет, но и эффект, возникающий при движении Солнца к горизонту в результате вращения планет.

Летние закаты захватывают дух из многих уголков Земли. Представьте себе, каким должен быть закат солнца на Венере, Марсе или Уране.

Во время захода Солнца фотоны солнечных лучей отклоняются в разных направлениях, в зависимости от их энергии (длины волны) и состава атмосфер. В результате получается палитра цветов, уникальная для каждом мира.

На Земле это приводит к тому, что во время заката на небе начинает преобладать голубой свет, обогащаясь оттенками желтого, оранжевого и красного. Но на Уране, куда NASA намерены запустить миссию в этом или следующем десятилетии, вечер будет совсем другим. Химический состав атмосферы, влияние пыли и дымки может трансформировать цвет закатов. Это более чем очевидно на Земле, где не существует двух одинаковых закатов, а также на Марсе, где пыль крайне эффективно отражает синий цвет, а закат заставляет небо переходить из синего цвета в коричневый. А на какой планете вы бы хотели встретить закат? Ответ будем ждать здесь!

Подробнее..

Самые распространенные мифы о Солнце чему стоить верить?

19.08.2020 14:08:40 | Автор: admin

Солнце самый главный для нас небесный объект, но мы так мало о нем знаем

Солнце это одна из звезд галактики Млечный путь и единственная звезда в нашей Солнечной системе. Если бы ее не было, на Земле не существовало бы ни растений, ни животных и нас с вами. А все потому, что небесное светило насыщает нашу планету жизненной энергией и излучаемое ею тепло играет огромную роль практически во всех химических процессах. Этот, без преувеличений, главный небесный объект изучается уже тысячи лет и за это время в народе появились ошибочные сведения о нем. Многие люди считают, что Солнце состоит из огненной лавы. Также есть распространенное мнение, что оно постоянно находится в одном и том же месте и совершенно не двигается. А некоторые люди даже не догадываются, что Солнце, которому мы обязаны своей жизнью, когда-нибудь уничтожит нашу планету. В рамках данного материала предлагаю развеять самые распространенные мифы о звезде по имени Солнце.

Что такое Солнце?

Для начала давайте разберем общие сведения о Солнце. Это звезда, то есть небесное тело шарообразной формы, которое излучает свет и удерживается в космическом пространстве благодаря собственной гравитации и внутреннего давления. По своей сути, это огромный газовый шар из водорода и гелия, в котором постоянно происходят термоядерные реакции, при которых ядра легких элементов сливаются под воздействием высоких температур и образуют более крупные элементы. При этом выделяется огромное количество энергии, часть из которой доходит до нашей планеты и участвует в жизненно важных для всех живых организмов химических процессах. Расстояние от Солнца до Земли составляет 149,6 миллиона километров. Чтобы оценить разницу в величие, проще представить, что Солнце это огромный апельсин, а Земля крошечное маковое зернышко.

Размеры Солнца (слева) и Земли (справа)

Из чего состоит Солнце?

Некоторые люди ошибочно считают, что Солнце состоит из огненной лавы. Это, конечно же, неправда, потому что с научной точки зрения лава это вулканическая масса из раскаленных горных пород. А самая близкая к нам звезда состоит из сильно нагретых газов и делится на несколько разных слоев:

  • солнечное ядро, которое является центральной частью звезды с радиусом около 175 тысяч километров. Это некоторое подобие термоядерного реактора, где и происходят вышеупомянутые столкновения ядер с выделением огромного количества энергии. Считается, что этого топлива хватит на миллиарды лет существования звезды;
  • зона лучистого переноса, которая представляет собой средний слой Солнца и состоит из водородно-гелиевой плазмы. Свое название эта зона получила из-за способа передачи энергии от ядра к поверхности излучения. В ядре Солнца образуются частицы света, именуемые как фотоны. Чтобы достичь внешних слоев звезды, им нужно пройти сквозь слой водородно-гелиевой плазмы. По пути фотоны о и дело натыкаются на частицы плазмы, которые поглощают их и переизлучают в случайном направлении. Так что, если вырвавшиеся наружу фотоны достигают Земли за 8 минут, то для прохода сквозь средний слой Солнце им могут потребоваться миллионы лет, но рано или поздно они преодолевают все препятствия;
  • конвективная зона, на которую приходится две трети объема Солнца. В этом слое тоже происходит передача энергии, но уже за счет конвекции способа передачи энергии потоками веществ. Это явление постоянно происходит вокруг нас, например, когда батарея с горячей водой нагревает воздух в комнате.

Если говорить про химический состав Солнца, то он почти такой же, как и у всех остальных звезд. Примерно на 75% оно состоит из водорода, 25% приходится на гелий и где-то 1% из других элементов вроде углерода, кислорода и азота.

Есть ли вода на Солнце?

Многие люди уверены, что на горячем Солнце не может быть воды. И это звучит вполне логично, потому что жидкость не может существовать в столь жарком месте. Но вспомните школьную программу по химии формула воды очень проста и состоит из водорода и кислорода. А ведь выше мы уже выяснили, что эти элементы на горячей звезде есть и их довольно-таки много. Ученые уверяют, что молекула воды является одной из самых прочных во Вселенной и она не разрушается под воздействием высоких температур. А вот молекула ДНК, из которой может зародиться жизнь, в таких экстремальных условиях существовать не может, хотя все компоненты для его создания там есть.

Ученые Средневековья считали, что пятна на Солнце представляют собой озера воды. Отчасти, они были правы

Важно отметить, что молекулы воды могут образовываться только в областях Солнца с минимальной температурой. В то время как в целом Солнце разогревается до 5,5 тысяч градусов Цельсия, имеющиеся на ее поверхности солнечные пятна имеют температуру около 4,5 тысяч градусов. Исследователи считают, что именно в этих местах может образовываться вода. Но надо понимать, что она существует в молекулярном виде, а не жидком. По мнению специалистов из космического агентства NASA, если температура Солнца когда-нибудь понизится, то вода на ней может обрести и жидкую форму.

Также Солнце способно издавать весьма странные звуки. Почитать об этом явлении можно в этом материале.

Как движется Солнце?

Еще со школьных лет нам известно, что Земля и другие планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Следовательно, логично предполагать, что само Солнце постоянно находится на одном и том же месте и совершенно не двигается. Но это далеко не так оно тоже движется, причем с очень большой скоростью, но мы этого совершенно не замечаем, потому что движемся вместе с Солнцем и проходим вместе с ним очень долгий путь. Звучит сложно? Давайте разберем это явление чуть подробнее.

Примерное местоположение Солнца в галактике Млечный путь

Как мы знаем, Солнечная система расположена в одном из уголков спиралевидной галактики Млечный путь. В ней существует огромное количество других космических тел, которые вращаются вокруг центра Млечного пути. И Солнце в том числе, со скоростью около 217 километров в секунду. Этот показатель может показаться поистине сумасшедшим, но мы даже не замечаем этой скорости, потому что масштабы нашей галактики огромны и нам даже не понять всего ее величия. Один оборот вокруг центра галактики Солнце совершает за 250 миллионов лет, то есть за один галактический год.

А вы знаете, что галактика Млечный путь гораздо больше, чем мы думаем?

Траектория Земли вокруг Солнца

Еще один распространенный миф гласит, что в летний сезон Солнце расположено ближе к Земле, чем зимой. Этот факт неверен с точки зрения жителей России, а в Африке его можно считать отчасти правдивым. Время от времени наша родная Земля действительно приближается к небесному светилу чуть ближе. Дело в том, что траектория движения нашей планеты вокруг Солнца представляет не ровный круг, а вытянутый эллипс. Так, в течение года наша планета становится ближе к горячей звезде. В России это происходит примерно 34 января и именно в этом время на небе можно увидеть Солнце с максимально близкого расстояния. А в Африке этот момент приходится на лето то есть, для жителей этого региона летом Земля действительно располагается ближе к Солнцу. Разумеется, приближение Солнца влияет на температуру на Земле. Однако, изменение оказывается незначительным и средняя температура повышается всего лишь на 23 градуса Цельсия.

Расположение планет в Солнечной системе

Приближение Земли к Солнцу незначительное. Но вот такие планеты как карликовый Плутон имеют более сплюснутую траекторию движения. Карликовая планета совершает круг вокруг Солнца медленно, поэтому один год там длится около 250 земных лет. Во время плутонианского лета расстояние между Плутоном и Солнцем составляет 4,5 миллиарда километров, а в зимний период увеличивается до 7,5 миллиардов. Если бы траектория движения Земли вокруг Солнца была такая же, то средняя температура зимой была бы около минус 50 градусов Цельсия, и это только в считающемся теплым экваторе. А у полюсов столбики термометров показывали бы минус 150 градусов. В общем, мы бы попросту не выжили. Как же хорошо, что Земля движется хоть и не по идеальному, но кругу.

Солнце уничтожит нашу планету?

Как бы страшно не было это осознавать, но да, когда-нибудь подарившее нам жизнь Солнце нас же и уничтожит. По мнению ученых, это случится когда в недрах звезды не останется термоядерного горючего, то есть, водорода. Выше я уже упоминал, что его должно хватить на миллиарды лет, так что нашему и многим будущим поколениям пока не о чем беспокоится. Считается, что после опустошения горючего, Солнце раздуется до огромных размеров и начнет излучать еще больше энергии. Это приведет к тому, что еще до опустошения запасов водорода с лица Земли постепенно будет стерта вся жизнь и она будет представлять собой сухую пустыню.

Когда-нибудь Солнце уничтожит нашу планету

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

По расчетам исследователей, до этого момента осталось как минимум 5 миллиардов лет. Это гораздо больше, чем прошло со времен динозавров. Скорее всего, к этому времени люди уже ступят на несколько будущих ступеней эволюции и даже перекочуют на другие, более безопасные планеты. А ведь колонизировать Марс мы сможем уже в это столетие, потому что всем известный Илон Маск уже разработал план и вовсю разрабатывает космические корабли для дальних перелетов. Но, если подумать, даже колонизация Марса нас не спасет, потому что он тоже верится вокруг Солнца. Поэтому остается надеяться, что к тому времени человечество научится покорять другие звездные системы.

Подробнее..

Как солнечный свет влияет на продуктивность человека?

09.06.2020 14:11:30 | Автор: admin

Кадр из мультсериала Рик и Морти

То, насколько хорошо человек соображает и в целом себя чувствует, во многом зависит от окружающих условий. Представьте себе, что вам ежедневно приходится работать в душном подвальном помещении с обычной лампой накаливания сразу становится как-то не по себе, не так ли? Именно поэтому крупные компании вроде Google и Facebook пытаются обеспечить своим работникам чистые и хорошо освещенные офисы с большими окнами. В ходе многочисленных исследований, ученые выявили тесную взаимосвязь между уровнем естественного освещения в офисах и продуктивностью людей. Как показали результаты новой научной работы, проведенной учеными из американского штата Южная Каролина, естественный свет не только помогает быстро и качественно справляться с работой, но и значительно улучшает ночной сон. Но каким образом солнечное свечение так на нас влияет?

Польза солнца

В основном, солнечный свет полезен тем, что он помогает нашему организму вырабатывать витамин D. Попадая на нашу кожу, ультрафиолетовые излучения солнца запускают в коже человека химические процессы, в результате которых образуется холекальциферол (тот самый витамин D). Само по себе это вещество неактивно сначала оно проникает по кровотоку в почки и печень, а потом превращается в активное вещество кальцитриол.

Солнце такая далекая, но при этом очень нужная нам звезда

Вышеупомянутый кальцитриол играет ключевую роль в усвоении другого важного дня нашего организма вещества кальция. Этот химический элемент отвечает за прочность костей, а также за скорость передачи информации в мозг. Как следствие, пребывающий в условиях естественного освещения человек физически более крепок и соображает лучше тех, кто работает в замкнутых помещениях и редко видит солнечные лучи.

Солнечный свет укрепляет не только тело, но и дух

В ходе научных исследований ученые выяснили, что при редком контакте с солнечным светом, люди более склонны к депрессии, страдают от повышенного артериального давления и болей в суставах. Кальций, конечно, можно получать из таких продуктов, как молоко, яйца и рыба, но это не избавляет человека от необходимости хотя бы несколько часов в день пребывать на улице. При чрезмерном употреблении молочных продуктов или специальных препаратов, может произойти избыток кальция, которое влечет за собой сильную жажду, тошноту, слабость и учащенное мочеиспускание. В общем, во всем важно знать меру.

Недавно я писал о том, чем опасно высокое давление рекомендую почитать материал.

Как улучшить сон?

Недавно американские ученые выяснили, что помимо продуктивности на работе, естественное освещение также обеспечивает людям более долгий и крепкий сон. По данным International Journal of Environmental Research and Public Health, доказать это удалось в ходе небольшого эксперимента, проведенного в одном из офисов английского города Дарем.

Вот так выглядит одно из помещений офиса Google. Классные окна, правда?

Исследователи выбрали два одинаковых по размеру офисных помещения и внесли два изменения. На окна первого офиса были установлены жалюзи, которые мешают солнечным лучам проникать в помещение. В другом офисе окна были заклеены специальной пленкой, которая свободно пропускает солнечные лучи, но мешают образовываться бликам, которые могут мешать при работе с компьютерам. Получилось два офиса: один темный, а другой светлый.

Если долго работать в офисе с искусственным светом, можно стать похожим на героя Бойцовского клуба

Две группы офисных рабочих потрудились в этих помещениях одну неделю, а на второй неделе поменялись офисами. Все это время исследователи тщательно следили за состоянием их здоровья. В основном, их интересовало то, насколько долго и крепко они спят. В сборе этих данных им помогли браслеты для слежения за физической активностью людей во время ночного сна.

Это интересно: В чем разница между сонливостью и усталостью?

После проведения эксперимента и сравнения показателей сна, ученые сделали весьма интересное открытие. Оказалось, что во время работы в светлом помещении, люди каждую ночь спали на 37 минут больше. Нет, они не опаздывали на работу просто их сон стал намного глубже и позволял организму лучше подготовиться к новому дню. Также, в ходе исследования, работники ежедневно решали головоломки работники светлого офиса улучшали свои результаты с каждым днем. В целом, к концу недели их умственные способности улучшились на 42%.

На качество сна влияют множество факторов, в том числе и количество солнечного света, полученное днем

Вот вам два доказательства того, что естественный свет полезен для человеческого самочувствия. Только следует помнить, что под солнечными лучами нельзя находиться долго, особенно в период между 12 и 15 часами дня, когда ультрафиолетовые лучи особенно опасны. Под открытым небом обязательно нужно надевать солнцезащитные очки и прикрывать большую часть тела одеждой головной убор тоже обязателен.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Ученые часто проводят исследования на тему влияния света на человеческий организм. Есть миф, что синее излучение от экранов смартфонов может сильно повлиять на режим дня. Недавно мой коллега Александр Богданов развеял этот миф, но рассказал о другой опасности синего света. Рекомендую к прочтению его материал, было очень интересно.

Подробнее..

Только посмотрите! Самые детальные фотографии поверхности Солнца

08.09.2020 00:09:24 | Автор: admin

Такое фото Солнца отличается от того, что мы привыкли видеть, не так ли?

Мы привыкли, что Солнце представляет собой желтый или красный, яркий или тусклый шар в небе. В фантастических фильмах эту звезду изображают как яркий сгусток энергии, способный испепелить любой объект, который окажется рядом с ним на достаточном расстоянии. Однако поверхность Солнца и его настоящий вид все еще плохо изучены учеными. На днях солнечный телескоп GREGOR в Испании смог сделать фотографии Солнца с самым высоким разрешением, когда-либо полученным для таких снимков. Вы удивитесь, но на самом деле самая близкая к Земле звезда выглядит совсем не так, как мы думаем.

На новых изображениях модернизированного телескопа можно различить уникальные детали размером до 50 километров в диаметре среди другой активности на поверхности Солнца.

Как выглядит поверхность Солнца

Это был очень захватывающий, но в то же время чрезвычайно сложный проект, — говорит физик и ведущий научный сотрудник GREGOR Люсия Кляйнт. Всего за один год мы полностью переработали оптику, механику и электронику, чтобы добиться наилучшего качества изображения.

Хотя пандемия коронавируса негативно отразилась на большинстве научных экспериментов, поскольку многие из них пришлось остановить, в данном случае она оказалась полезной. Ученые в буквальном смысле застряли в обсерватории во время карантина в Испании. Чтобы не тратить время зря, они занялись организацией оптической лаборатории.

Им удалось исправить две существенные проблемы, из-за которых изображение получалось нечетким и размытым. Ученые заменили старые зеркала телескопа на внеосевые параболические зеркала, отполированные до 0,0001 ширины человеческого волоса. Такие зеркала фокусируют параллельный пучок лучей в одной точке и за счет этого позволяют получить более четкое изображение.

Телескоп GREGOR после модернизации

Когда карантин в Испании сняли, первое, что сделала команда GREGOR запустила свой модернизированный телескоп.

На новых фотографиях можно увидеть солнечные гранулы, где горячая плазма поднимается из недр Солнца. Эта плазма движется наружу по мере охлаждения, а затем падает обратно вокруг гранулы. Этот цикл повторяется снова и снова.

Оказывается, наше Солнце-то «дырявое»!

С виду эти гранулы немного похожи на попкорн, но не дайте себя обмануть — их размер около 1500 километров в диаметре, что составляет чуть более 10 процентов диаметра Земли.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на нас в Яндекс.Дзен, чтобы не пропускать новые материалы!

Чем опасны солнечные бури

Но ученые запустили свой телескоп не просто для того, чтобы мы порадовались, как близко можно рассмотреть поверхность Солнца (хотя не без этого). Особый интерес для них представляют магнитные поля Солнца. Силовые линии магнитного поля ломаются, запутываются и повторно соединяются. Это магнитное движение приводит к высвобождению большого количества энергии, вызывая солнечные бури — явление, которое может повлиять на нас здесь, на Земле, выведя из строя спутниковую навигацию и связь. Несмотря на весь уровень знаний, который человечество смогло приобрести за все время изучения солнечной активности, наши способности к предсказанию космической погоды остаются крайне ограниченными, что может привести к весьма неприятным последствиям планетарного масштаба.

Изображения, подобные тем, которые были получены GREGOR и другими солнечными обсерваториями, могут помочь нам лучше понять эти солнечные процессы. Кроме того, мы никогда не устанем смотреть на умопомрачительные изображения поверхности нашего Солнца.

Солнце издает звуки?

Ранее геофизики из отдела космических исследований Юго-Западного исследовательского института пришли к выводу, что в безвакуумных условиях звук от Солнца в окрестностях нашей планеты мог бы достигать показателя в 100 децибел, что схоже с показателями звучания музыки на современном рок-концерте.

Как минимум, мы с вами бы имели серьезные нарушения слуха. В худшем варианте мы бы попросту вымерли, едва ли появившись на планете в виде более-менее развитых существ. Сосед с перфоратором, который делает ремонт в воскресенье утром, показался бы безобидным по сравнению с этим.

А в конце прошлого года ученые впервые зафиксировали магнитный взрыв на Солнце. В результате извержения произошел выброс вещества в виде протуберанца плотного фонтана раскаленного газа, который поднимается и удерживается на поверхности звезды. Исследователи отмечают, что температура в эпицентре взрыва достигала от 1 до 2 миллионов градусов по Цельсию, что вдвое превосходит температуру в эпицентре ядерного взрыва.

Подробнее..

Зонд Solar Orbiter сделает самые подробные фотографии Солнца за всю историю наблюдений

18.06.2020 22:15:50 | Автор: admin

Solar Orbiter в представлении художника

Автоматический космический аппарат NASA и ESA Solar Orbiter 15 июня завершил первое сближение с Солнцем, подойдя к нему на расстоянии 77 миллионов километров, что примерно равно половине расстояния между Солнцем и Землей. Это важная веха для миссии, поскольку зонд, запущенный в феврале, перешел на следующий после запуска этап своей исследовательской экспедиции. В течение следующих пяти месяцев ученые будут следить за его бортовыми приборами, после чего научная миссия стартует официально и будут получены снимки родной звезды из точки перигелия ближайшей к Солнцу точке орбиты планеты или другого небесного тела Солнечной системы. Прежде астрономы никогда не делали снимки Солнца со столь близкого расстояния.

Перигелий орбиты Земли находится на расстоянии примерно на 2,5 миллиона километров меньше среднего расстояния до Солнца.

Как изучают Солнце?

Солнце это активная звезда, магнитное поле которой переносимое постоянным потоком вещества (солнечным ветром) распространяется по всей Солнечной системе. Солнечный ветер оказывает влияние на космические аппараты и формирует окружающую среду миров по всей системе. Ученые наблюдают за Солнцем, ближайшими к Земле планетами и даже за самыми отдаленными краями сферы влияния родной звезды на протяжении десятилетий. Так, в 2018 году состоялся запуск зонда NASA Parker Solar Probe (Паркер), который, в конечном итоге, пролетит на расстоянии примерно 6.16 миллионов километров от видимой поверхности Солнца. Подробнее об этой удивительной миссии можно прочитать здесь.

Как сообщается на официальном сайте NASA, во время последнего (четвертого) столкновения с Солнцем, произошедшем во второй половине января и в феврале 2020 года, космический аппарат прошел непосредственно между Солнцем и Землей. Это подарило ученым уникальную возможность: солнечный ветер, который измерил Паркер находясь ближе всего к Солнцу, через несколько дней прибудет на Землю, где сам ветер и его эффекты можно будет измерить как космическими аппаратами, так и наземными обсерваториями. Более того, наземные обсерватории получат четкое представление о местоположении объектов, которые производят солнечный ветер.

Несмотря на кажущуюся схожесть, путать миссии Паркер и Solar Orbiter не стоит, так как первый аппарат не оснащен камерами, а второй в конечном итоге приблизится к Солнцу на расстояние 42 миллиона километров. Исследовательские миссии обоих зондов также сильно отличаются друг от друга.

Согласно ранее полученным данным, на поверхности Солнца или вблизи нее существуют определенные структуры. Чтобы понять как именно они формируются, развиваются и какой вклад вносят в динамику плазмы в солнечном ветре, необходимо посмотреть на исходные области этих структур. Все космические миссии, включая Solar Orbiter, помогают ученым составить полную картину того, что происходит на поверхности родной звезды.

Зонд Паркер стремительно приближается к поверхности нашей родной звезды

Что известно о Solar Orbiter?

Разработанный инженерами Европейского космического агенства (ESA) с помощью NASA, Solar Orbiter оснащен 10 различными бортовыми приборами, многие из которых дополняют друг друга. Так, шесть различных камер обеспечивают беспрецедентный вид Солнца крупным планом, а основная цель миссии заключается в лучшем понимании Солнца и того, как звезда создает и контролирует динамическую среду внутри Солнечной системы. Как сообщают авторы научной работы в официальном пресс-релизе исследования, на фотографиях Солнца, сделанных с поверхности Земли можно увидеть лишь малую часть солнечного спектра.

В свою очередь из космоса можно увидеть куда более подробную картину. Нынешнее положение Solar Orbiter является первым случаем за всю историю наблюдений, когда все бортовые приборы аппарата работают на таком близком расстоянии от Солнца. Это дает исследователям уникальное представление о структуре и составе солнечного ветра.

Читайте также: Что такое солнечный минимум и почему не надо его бояться?

Напомню, что солнечный ветер это поток ионизированных частиц гелиево-водородной плазмы, который образуется в результате термоядерных реакций на Солнце. Звезда выбрасывает эти частицы и они распространяются по всей Солнечной системе. Именно солнечный ветер взывает такие явления как магнитные бури и полярные сияния. Еще больше интересных статей о последних научных открытиях в области астрономии и астрофизики, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен.

Нет, перед вами не раскаленный поп-корн или гречневая каша. Так выглядит поверхность Солнца

В ближайшие месяцы бортовые приборы аппарата будут собирать предварительные данные о солнечной короне, поверхности звезды, гелиосфере, магнитном поле и частицах внутри солнечного ветра. Первые снимки, полученные Орбитером, увидят свет не раньше июля.

Как пишет New Atlas, траектория Solar Orbiter позволит ему изучать солнечные полюса, которые не бывают направлены на Землю. Этот этап миссии аппарата продлится до ноября 2021 года. Следующим этапом, как сказано выше, станет приближение к звезде на расстоянии 42 миллионов километров.

Но даже несмотря на то, что подробные результаты станут известны только спустя некоторое время, оба аппарата должны значительно улучшить наше понимание космической погоды и, возможно, повысить нашу способность предсказывать потенциально опасные вспышки на Солнце. Как вы думаете, уничтожит ли наша звезда все живое на Земле? Ответом можно поделиться в нашем Telegram-чате.

Подробнее..

Что такое Токамак? Просто о термоядерном реакторе

07.05.2020 16:05:45 | Автор: admin

Можете ли вы представить себе мир, в котором не нужны никакие дополнительные источники энергии? Мир, в котором не надо будет задумываться о том, как экономить энергию. Она будет если и не бесплатной, то очень дешевой. А теперь представьте Солнце, которое каждую секунду вырабатывает столько энергии, сколько человечество не израсходовало за всю свою историю и не израсходует еще долго. Как же мы можем реализовать получение энергии Солнца на нашей планете? Оказывается, уже более 60 лет существуют технологии, которые способны обеспечить нас почти неисчерпаемыми источниками энергии за минимальные деньги и с использованием почти бесплатного топлива. Резонный вопрос: почему мы не пользуемся такой возможностью?

Что такое токамак

Само слово токамак ничего не обозначает — это просто сокращение, которое потом стало полноценным словом. Его используют не только в России, но и за рубежом, так как именно в нашей стране эту штуку придумали и именно у нас они долгое время активно развивались.

Токамак - тороидальная камера с магнитными катушками. Только и всего.

Суть токамака сводится к тому, чтобы создать магнитное поле, в котором будет протекать реакция термоядерного синтеза. Так как температура такой реакции не просто высокая, а буквально запредельная (несколько миллионов градусов Цельсия), ее нельзя проводить просто внутри какой-то камеры — она расплавится задолго до достижения рабочей температуры.

Такая температура достигается из-за того, что внутри токамака вещество находится в четвертом агрегатном состоянии, которое достигается при таких высоких температурах. Такое состояние называется плазма.

Кто изобрел токамак

Первым, кто предложил использовать термоядерный синтез, в том числе и для промышленных целей, был советский физик О.А. Лаврентьев. Сделал он это в своей работе 1950 года. Именно с его работы началось изучение способов использования термоядерного синтеза.

О.А. Лаврентьев также является отцом водородной бомбы.

Спустя год другие физики — А.Д. Сахаров и И.Е. Тамм — развили идею и сказали, что термоядерная реакция должна поддерживаться внутри замкнутой камеры тороидальной формы.

Тор (тороид) представляет собой объемную фигуру, получающуюся в результате вращения кольца вокруг центра вращения. Грубыми примерами тора могут служить пончик, бублик или велосипедная камера, вынутая из колеса.

Термин для обозначение токамака был предложен учеником академика Курчатова — И.Н. Головиным. Правда, в его варианте это должен был быть Токамаг (тороидальная камера магнитная), но позже стали использовать более благозвучное слово Токамак.

А.Д. Сахаров и И.Е. Тамм

Первый действующий токамак был построен в 1954 году, но до 1968 года они существовали только в СССР, так как мало кто верил в существование внутри камеры такой высокой температуры. Только после того, как в токамаке Т-3 в Институте атомной энергии им И.В. Курчатов побывали английские ученые и на своем оборудовании подтвердили существование температуры 11,6 миллиона градусов Цельсия, это привело к взрывному росту популярности и исследований в этом направлении в мире.

Токамак и сейчас считается самым перспективным способом получения энергии термоядерного синтеза и изучения плазмы, как агрегатного состояния вещества.

На Земле плазма в естественной среде встречается только в молнии и северном сиянии, в космосе из нее состоит буквально все - звезды, туманности, межзвездное пространство.

Как работает токамак

Для создания внутри токамака магнитного поля, он составляется из секций, внутри которых намотаны катушки. Так как они идут по всей длине камеры и создают что-то вроде замкнутого тоннеля, получающееся магнитное поле называют тороидальным. Это и есть рабочая зона установки.

Конструкци токамака.

Перед началом работы из камеры токамака откачивают воздух, а вместо этого заполняют его смесью дейтерия и трития. Они и являются основой реакции термоядерного синтеза.

Дейтерий - изотоп водорода, ядро которого состоит из одного протона и одного нейтрона. Тритий - изотоп водорода, ядро которого состоит из протона и двух нейтронов.

Преимущество использования этих двух элементов в том, что они очень дешевые. Дейтерий очень легко получается из воды, которой на нашей планете более чем достаточно, а тритий синтезируется пусть и чуть более сложным способом, но это тоже не является большой проблемой.

Когда камера заполнена, в ней создается вихревое электрическое поле, которое поддерживают плазму внутри камеры, а заодно разогревает ее, доводя до той самой температуры в несколько миллионов градусов.

Сейчас тут работают люди, а скоро будет 150 миллионов градусов.

Так как поле и нагрев создаются за счет увеличения тока в индукторе, а он не может увеличиваться бесконечно, время существования плазмы в стабильном состоянии пока не превышает нескольких секунд. Это и является главной причиной того, что мы пока не можем использовать токамаки в качестве источника промышленного получения энергии. Существую способы решения этой проблемы, в том числе с использованием микроволнового излучения, но пока работы в этом направлении еще ведутся.

Контакта стенок токамака с плазмой нет и поэтому они не плавятся, но они все равно испытывают серьезные нагрузки. Из-за этого стенки делаются из бериллия и нарезаются маленькими квадратными пластинками. Так им проще отводить тепло.

Впрочем, микроволновое излучение и так применяется внутри токамака, так как только электромагнитного поля недостаточно для нагрева плазмы до температуры, необходимой для осуществления термоядерной реакции.

Обычная физика частиц четко говорит нам, что ядра с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Но при достижении сверхвысоких температур, они начинают вести себя иначе, образуя ядро гелия плюс один свободный нейтрон. Именно в этот момент и высвобождается огромное количество энергии. В обычных условиях она тратится на взаимодействие атомов между собой.

Знаменита компания Lockheed Martin запатентовала компактный реактор синтеза

Самый большой термоядерный реактор

Конечно, можно сказать, что самый большой термоядерный реактор — это Солнце, но все это условно, есть звезды и побольше. Самый большой термоядерный реактор на Земле — это Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР или ITER). Он строится на юге Франции с 2007 года и, как и большой адронный коллайдер, является международным проектом.

Получение первой плазмы было намечено на 2020 год, а первого электричества в сети - на 2027 год, но сроки уже не выполняются из-за того, что в проекте много участников (каждый по-своему тормозит проект) и из-за того, что такого еще никто не делал.

Для того, чтобы описать его возможности, достаточно только сказать, что внутри него будет достигаться температура в 150 миллионов градусов Цельсия. Это в 10 раз больше, чем внутри солнечного ядра. Представить себе такие значения просто невозможно.

Кто строит токамак ITER.

Когда ИТЭР будет достроен (о чем мы обязательно расскажем в нашем новостном Telegram-канале), он станет основной изучения термоядерного синтеза для дальнейшего изучения этой реакции атомов, как потенциального источника энергии будущего.

Из интересных цифр ИТЭР можно отметить размер токамака, который составит 28 метров в диаметре и 28 метров в высоту. Проектная мощность составляет 0,5 ГВт (в 2,5 больше самого мощного из того, что есть сейчас). Магнитное поле составит 10 Тесла (магнитное поле Земли составляет 0,00005 Тесла).

Стоимость проекта составляет всего 15 миллиардов долларов. Для сравнения, на МКС потратили за 28 лет 53 миллиарда долларов, а на подготовку к ЧМ по футболу в Катаре в 2022 году - около 130 миллиардов долларов.

Безопасна ли реакция термоядерного синтеза

Главным преимуществом реакции термоядерного синтеза, проходящей внутри токамака, является ее безопасность. Можно удивиться, как такое возможно при достижении таких высоких температур, но это действительно так.

Все из-за того, что плотность плазмы в миллион раз меньше плотности атмосферы. Благодаря такой особенности работы, взрыв из-за внутреннего давления просто невозможен. Да и если температура начнет падать, плазма просто будет, как говорят физики, осыпаться. Плюс, топливо подается в течение всей реакции и для ее остановки достаточно просто прекратить его подачу. Например, атомную станцию просто выключить нельзя и я уже рассказывал, почему.

Единственной опасностью является только то, что изотоп трития обладает небольшой радиоактивностью. Впрочем, она не такая высокая, чтобы переживать по этому поводу. Она существенно ниже, чем у топлива для атомной станции. Например, период полураспада уранового топлива составляет почти 5 миллиардов лет (то есть почти никогда), а трития — всего 12 лет. Да и используется его минимальное количество.

Всего 80 грамм смеси дейтерия и трития в токамаке выдают столько же энергии, сколько 1 000 тонн угля при сжигании. Вот и считайте.

А еще можно добавить, что технологию реакции термоядерного синтеза нельзя применить в военных целях. Создание плазмы вне токамака пока невозможно, а использование его самого в качестве оружия слабо осуществимо из-за того, что он не взрывается.

Почему энергию не получают из термоядерного синтеза

Несмотря на всю перспективность технологии и то, что о ней заговорили уже более 70 лет назад, пока не получается добиться промышленной работы таких устройств. До сих пор в них есть, что дорабатывать. Например, возможность продолжительной работы и дальнейшее повышение температуры плазмы.

Только представьте себе, как это маленькое солнце будет обеспечивать нас энергией в будущем.

Когда эта проблема будет решена, мы получим на Земле небольшой кусочек Солнца, и тогда можно будет говорить, что мы достигли совершенства в выработке энергии. Конечно, могут изобрести и другие еще более эффективные способы получения энергии, но именно термоядерный синтез сейчас может изменить очень многое. Самое главное, что мы получим не только возможность не выключать свет ради экономии.

А еще выделение энергии выбвает таким: Океаны Земли нагреваются так, словно каждую секунду в них падает пять атомных бомб

Главным плюсом перехода на такой источник энергии является то, что когда вся энергия будет добываться именно из термоядерного синтеза, мы максимально снизим воздействие на нашу планету. Нам будет не нужно ископаемое топливо, мы обойдемся без атомных станций, а заодно пересядем на электрический транспорт и сможем существенно продлить жизнь нашей планете. Может, и улетать никуда не придется.

Внутри этой камеры температура поднимается до нескольких миллионов градусов Цельсия.

Подробнее..

Как работают солнечные батареи

10.07.2020 18:14:49 | Автор: admin

Солнечные панели позволяют сделать электричество чуть ли не бесплатным.

Солнце есть и будет всегда! Возможно, это слишком смелое заявление, но это действительно так. По крайней мере, с точки зрения человечества. Пусть оно и взорвется через сколько-то там миллионов лет, но к тому времени мы уже покинем эту планету или сами, или в виде кучки пепла, которую развеет в космосе очередной огромный камень, налетевший на наш голубой шарик. Именно из-за такой стабильности Солнца его можно и нужно использовать для получения энергии. Люди уже давно научились это делать и сейчас продолжают совершенствовать технологии солнечной энергетики. Но как же работают солнечные панели, батареи и вообще, как можно превратить свет в электричество внутри розетки?

Когда появились солнечные батареи

Солнечные батареи были изобретены достаточно давно. Впервые эффект преобразования света в электричество был обнаружен Александром Эдмоном Беккерелем в 1842 году. Для создания первых прототипов потребовалось почти сто лет.

В 1948 году, а именно 25 марта, итальянский фотохимик Джакомо Луиджи Чемичан смог сделать то, что мы теперь используем и развиваем. Спустя 10 лет в 1958 году технология впервые была опробована в космосе в качестве элемента питания американского спутника, названного Авангард-1. Спутник был запущен 17 марта, а уже 15 мая того же года это достижение повторили в СССР (аппарат Спутник-3). То есть технологи начала массово применяться в разных странах почти одновременно.

Использование солнечных панелей в космосе — обычная практика.

Подобные конструкции применяются в космосе до сих пор, как важный источник энергии. А еще их используют на Земле для обеспечения энергией домов и даже целых городов. А еще их начали встраивать в гражданские электромобили для обеспечения большей автономности.

Как работают солнечные панели

Стоит немного уточнить, что понятие солнечная батарея не очень правильное. Точнее правильное, но не имеющее отношение к тем системам питания, о которых мы говорим. Батарея там обычная, но получает энергию от солнечных панелей, которые преобразуют в электричество свет солнца.

Есть и еще одна энергия будущего - токамак. Просто о термоядерном реакторе, которого пока нет.

В основе солнечной панели лежат фотоэлектрические ячейки, которые помещены внутрь общей рамы. Для создания таких ячеек чаще всего используется кремний, но возможно использование и других полупроводников.

Энергия вырабатывается в тот момент, когда на полупроводник попадают солнечные лучи и нагревают его. В результате этого внутри полупроводника высвобождаются электроны. Под действием электрического поля электроны начинают двигаться более упорядоченно, что и приводит к появлению электрического тока.

Примерно так выглядит солнечная панель.

Для того, чтобы получить электричество, надо подключить контакты к обеим сторонам фотоэлемента. В результате этого он начнет питать электричеством подключенный потребитель или просто заряжать батарею, которая потом будет отдавать электричество в сеть, когда это понадобится.

Tesla может сделать электрическую маршрутку на базе Model 3

Основной упор на кремний делается из-за его кристаллических особенностей. Впрочем, в чистом виде кремний сам по себе является плохим проводником и для изменения свойств к нему делается крайне малое количество примесей, которые улучшают его проводимость. В основном в число примесей входит фосфор.

Как полупроводники вырабатывают электричество?

Полупроводник является материалом, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо их не хватает (p-тип). То есть полупроводник состоит из двух слоев с разной проводимостью.

В качестве катода в такой схеме используется n-слой. Анодом является p-слой. То есть электроны из первого слоя могут переходить во второй. Переход происходит за счет выбивания электронов фотонами света. Один фотон выбивает один электрон. После этого они, проходя через аккумулятор, попадают обратно в n-слой и все идет по кругу.

Когда энергия выработана, все начинается по кругу, а свет всегда горит.

В современных солнечных панелях в качестве полупроводника используется кремний, а начиналось все с селена. Селен показал крайне низкий КПД — не более одного процента — и ему сразу стали искать замену. Сейчас кремний в целом удовлетворяет требования промышленности, но есть у него и один существенный минус.

Как связаны коронавирус, солнечные панели и загрязнение воздуха?

Обработка и очистка кремния для приведения его к тому виду, в котором его можно будет использовать, является достаточно затратной процедурой. Чтобы снизить стоимость производства, проводят эксперименты с его альтернативами — медью, индием, галием и кадмием.

Эффективность солнечных панелей

Есть у кремния еще один минус, который не так существенен, как стоимость, но с которым тоже надо бороться. Дело в том, что кремний очень сильно отражает свет и из-за этого элемент вырабатывает меньше электричества.

Даже повесив столько панелей, все равно надо обеспечивать их нормальную работу. В том числе бороться с отражением света.

Как солнечный свет влияет на продуктивность человека?

Для того, чтобы уменьшить такие потери, фотоэлементы покрывают специальным антибликовым покрытием. Кроме такого слоя, надо использовать и защитный слой, который позволит элементу быть более долговечным и противостоять не только дождю и пыли, но даже падающим веткам небольшого размера. При установке на крыше дома это очень актуально.

Солнце -сила! Ее надо использовать!

Несмотря на общую удовлетворенность технологией и постоянную борьбу за улучшение показателей, современным солнечным панелям все равно есть куда стремиться. На данный момент массово производятся панели, которые перерабатывают до 20 процентов попадающего на них света. Но есть и более современные панели, которые пока доводятся до ума — они могут перерабатывать до 40 процентов света.

А вообще, солнечная энергетика это круто! И помните, даже при таком «пАлящем» солнце система будет работать.

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2020, umnikizdes.ru