Kapitola z knihy. "Astronómia". Kapitola z knihy Sourdinove prednášky o astronómii September

Surdin Vladimir Georgievich (1. apríla 1953, Miass, Čeľabinská oblasť) – ruský astronóm, kandidát fyzikálnych a matematických vied, docent Moskovskej štátnej univerzity, vedúci vedecký pracovník Štátneho astronomického ústavu. Sternberg (SAI) Moskovská štátna univerzita.

Vladimir Georgievich po absolvovaní Fyzikálnej fakulty Moskovskej štátnej univerzity pracuje na Štátnom inšpektoráte posledné tri desaťročia. Jeho výskumné záujmy siahajú od vzniku a dynamického vývoja hviezdnych systémov až po vývoj medzihviezdneho média a formovanie hviezd a hviezdokop.

Vladimir Georgievich vedie niekoľko kurzov o astronómii a dynamike hviezd na Moskovskej štátnej univerzite a populárne prednášky v Polytechnickom múzeu.

knihy (11)

Astrológia a veda

Existuje spojenie medzi astrológiou a vedou? Niektorí tvrdia, že samotná astrológia je veda, iní veria, že astrológia nie je nič iné ako veštenie z hviezd. Kniha vysvetľuje, ako sa vedci pozerajú na astrológiu, ako kontrolujú astrologické predpovede a ktorí z veľkých astronómov boli astrológovia a do akej miery.

Na obálke: Obraz holandského umelca Jana Vermeera (1632-1675), ktorý je teraz uložený v Louvri (Paríž), zobrazuje astronóma. Alebo astrológ?

Galaxie

Štvrtá kniha zo série Astronómia a astrofyzika obsahuje prehľad moderných predstáv o obrovských hviezdnych sústavách – galaxiách. Opisuje sa história objavovania galaxií, ich hlavné typy a klasifikačné systémy. Sú uvedené základy dynamiky hviezdnych systémov. Galaktické štvrte, ktoré sú nám najbližšie, a práca na globálnom štúdiu Galaxie sú podrobne opísané. Údaje sú prezentované o rôznych typoch populácií galaxií – hviezdach, medzihviezdnom médiu a temnej hmote. Popísané sú vlastnosti aktívnych galaxií a kvazarov, ako aj vývoj názorov na pôvod galaxií.

Kniha je určená mladším študentom prírodovedeckých fakúlt vysokých škôl a odborníkom v príbuzných vedných odboroch. Kniha je zaujímavá najmä pre milovníkov astronómie.

Dynamika hviezdnych systémov

Veľké astronomické objavy Mikuláša Koperníka, Tycha Braheho, Johannesa Keplera a Galilea Galileiho znamenali začiatok novej vedeckej éry, ktorá podnietila rozvoj exaktných vied.

Astronómia mala veľkú česť položiť základy prírodných vied: najmä vytvorenie modelu planetárneho systému viedlo k vzniku matematickej analýzy.

Z tejto brožúry sa čitateľ dozvie o mnohých fantastických úspechoch v astronómii, ktoré sa dosiahli v posledných desaťročiach.

hviezdy

Kniha „Hviezdy“ zo série „Astronómia a astrofyzika“ obsahuje prehľad moderných predstáv o hviezdach.

Hovorí o názvoch súhvezdí a názvoch hviezd, o možnosti ich pozorovania v noci a cez deň, o hlavných charakteristikách hviezd a ich klasifikácii. Hlavná pozornosť je venovaná povahe hviezd: ich vnútornej štruktúre, zdrojom energie, pôvodu a vývoju. Diskutované sú neskoré štádiá hviezdneho vývoja vedúce k vzniku planetárnych hmlovín, bielych trpaslíkov, neutrónových hviezd, ako aj nov a supernov.

Mars. Veľký spor

V knihe „Mars. The Great Confrontation“ hovorí o prieskume povrchu Marsu v minulosti a súčasnosti.

Podrobne je popísaná história pozorovaní marťanských kanálov a diskusia o možnosti života na Marse, ktorá prebiehala v období jeho skúmania pomocou pozemnej astronómie. Prezentované sú výsledky moderných štúdií planéty, jej topografické mapy a fotografie povrchu získané počas obdobia veľkej opozície Marsu v auguste 2003.

Nepolapiteľná planéta

Fascinujúci príbeh od špecialistu o tom, ako hľadajú a nachádzajú nové planéty vo vesmíre.

Niekedy o všetkom rozhodne šťastná náhoda, ale častejšie - roky tvrdej práce, výpočtov a veľa hodín bdenia pri ďalekohľade.

UFO. Poznámky astronóma

Fenomén UFO je mnohostranný fenomén. Zaujímajú sa o to novinári, ktorí hľadajú senzácie, vedci hľadajúci nové prírodné javy, vojaci, ktorí sa obávajú machinácií nepriateľa, a jednoducho zvedaví ľudia, ktorí sú presvedčení, že „bez ohňa nie je dym“.

V tejto knihe astronóm – odborník na nebeské javy – vyjadruje svoj pohľad na problém UFO.

Cestovanie na Mesiac

Kniha hovorí o Mesiaci: o jeho pozorovaniach pomocou ďalekohľadu, o štúdiu jeho povrchu a vnútra automatickými prístrojmi a o pilotovaných expedíciách astronautov v rámci programu Apollo.

Poskytnuté sú historické a vedecké údaje o Mesiaci, fotografie a mapy jeho povrchu, popisy kozmických lodí a podrobný popis expedícií. Diskutuje sa o možnostiach štúdia Mesiaca vedeckými a amatérskymi prostriedkami a perspektívach jeho vývoja.

Kniha je určená tým, ktorí sa zaujímajú o vesmírny výskum, začínajú s nezávislými astronomickými pozorovaniami alebo sú nadšení pre históriu techniky a medziplanetárnych letov.

Prieskum vzdialených planét

Problémom predchádza krátky historický úvod. Publikácia má pomôcť pri výučbe astronómie na vysokých školách a školách. Obsahuje originálne úlohy súvisiace s rozvojom astronómie ako vedy.

Mnohé problémy sú astrofyzikálneho charakteru, preto je možné príručku využiť aj na hodinách fyziky.

slnečná sústava

Druhá kniha zo série Astronómia a astrofyzika poskytuje prehľad o súčasnom stave štúdia planét a malých telies v Slnečnej sústave.

Diskutuje sa o hlavných výsledkoch získaných v pozemnej a vesmírnej planetárnej astronómii. Prezentované sú moderné údaje o planétach, ich satelitoch, kométach, asteroidoch a meteoritoch. Prezentácia materiálu je určená najmä mladším študentom prírodovedeckých fakúlt vysokých škôl a odborníkom v príbuzných vedných odboroch.

Kniha je zaujímavá najmä pre milovníkov astronómie.

Vnútornú oblasť Slnečnej sústavy obývajú rôzne telesá: veľké planéty, ich satelity, ako aj malé telesá - asteroidy a kométy. Od roku 2006 bola do skupiny planét zavedená nová podskupina - trpasličie planéty ( trpasličej planéty), ktoré majú vnútorné vlastnosti planét (guľovitý tvar, geologická aktivita), ale pre svoju nízku hmotnosť nie sú schopné dominovať v blízkosti svojej obežnej dráhy. Teraz sa rozhodlo, že 8 najhmotnejších planét – od Merkúra po Neptún – sa bude nazývať jednoducho planéty ( planéta), hoci v rozhovoroch ich astronómovia kvôli prehľadnosti často nazývajú „hlavné planéty“, aby ich odlíšili od trpasličích planét. Pojem "minorabilná planéta", ktorý sa používal pre asteroidy mnoho rokov, je v súčasnosti zavrhovaný, aby sa predišlo zámene s trpasličími planétami.

V oblasti veľkých planét vidíme jasné rozdelenie na dve skupiny po 4 planéty: vonkajšiu časť tejto oblasti zaberajú obrovské planéty a vnútornú časť zaberajú oveľa menej hmotné terestrické planéty. Skupina obrov sa tiež zvyčajne delí na polovicu: plynné obry (Jupiter a Saturn) a ľadové obry (Urán a Neptún). V skupine terestrických planét sa tiež objavuje rozdelenie na polovicu: Venuša a Zem sú si navzájom veľmi podobné v mnohých fyzikálnych parametroch a Merkúr a Mars sú rádovo nižšie ako hmotnosť a takmer bez atmosféry. (aj Mars má atmosféru stokrát menšiu ako Zem a Merkúr prakticky chýba).

Treba poznamenať, že medzi dvesto satelitmi planét možno rozlíšiť najmenej 16 telies, ktoré majú vnútorné vlastnosti plnohodnotných planét. Veľkosťou a hmotnosťou často prevyšujú trpasličie planéty, no zároveň ich ovláda gravitácia oveľa hmotnejších telies. Hovoríme o Mesiaci, Titane, Galileových satelitoch Jupitera a podobne. Preto by bolo prirodzené zaviesť do nomenklatúry Slnečnej sústavy novú skupinu pre takéto „podriadené“ objekty planetárneho typu, nazývajúc ich „satelitné planéty“. Ale o tejto myšlienke sa momentálne diskutuje.

Vráťme sa k terestrickým planétam. V porovnaní s obrami sú atraktívne, pretože majú pevný povrch, na ktorom môžu pristávať vesmírne sondy. Od 70. rokov 20. storočia. automatické stanice a samohybné vozidlá ZSSR a USA opakovane pristávali a úspešne pracovali na povrchu Venuše a Marsu. Na Merkúre zatiaľ žiadne pristátia neboli, keďže lety do blízkosti Slnka a pristátie na masívnom bezatmosferickom telese sú technicky veľmi náročné.

Astronómovia pri štúdiu terestrických planét nezabúdajú ani na samotnú Zem. Analýza obrázkov z vesmíru umožnila veľa pochopiť o dynamike zemskej atmosféry, štruktúre jej horných vrstiev (kde nestúpajú lietadlá a dokonca ani balóny) a procesoch, ktoré sa vyskytujú v jej magnetosfére. Porovnaním štruktúry atmosféry planét podobných Zemi je možné pochopiť veľa o ich histórii a presnejšie predpovedať ich budúcnosť. A keďže na povrchu našej (alebo nielen našej?) planéty žijú všetky vyššie rastliny a živočíchy, dôležitá je pre nás najmä charakteristika nižších vrstiev atmosféry. Táto prednáška je venovaná terestrickým planétam, hlavne ich vzhľadu a podmienkam na povrchu.

Jas planéty. Albedo

Pri pohľade na planétu z diaľky ľahko rozlíšime telesá s atmosférou a bez nej. Prítomnosť atmosféry, alebo skôr prítomnosť mrakov v nej, robí vzhľad planéty premenlivým a výrazne zvyšuje jas jej disku. To je jasne viditeľné, ak usporiadame planéty v rade od úplne bezoblačných (bez atmosféry) po úplne zakryté mrakmi: Merkúr, Mars, Zem, Venuša. Skalnaté telesá bez atmosféry sú si navzájom podobné až takmer na nerozoznanie: porovnajte napríklad veľkorozmerné fotografie Mesiaca a Merkúra. Dokonca aj skúsené oko má problém rozlíšiť medzi povrchmi týchto tmavých telies, husto pokrytých meteoritovými krátermi. Atmosféra však dáva každej planéte jedinečný vzhľad.

Prítomnosť alebo neprítomnosť atmosféry na planéte je riadená tromi faktormi: teplotou, gravitačným potenciálom na povrchu a globálnym magnetickým poľom. Takéto pole má iba Zem a to výrazne chráni našu atmosféru pred prúdmi slnečnej plazmy. Mesiac stratil svoju atmosféru (ak ju vôbec mal) kvôli nízkej kritickej rýchlosti na povrchu a Merkúr stratil atmosféru kvôli vysokým teplotám a silnému slnečnému vetru. Mars s takmer rovnakou gravitáciou ako Merkúr si dokázal udržať zvyšky atmosféry, keďže vďaka vzdialenosti od Slnka je chladný a nie tak intenzívne fúkaný slnečným vetrom.

Z hľadiska fyzikálnych parametrov sú Venuša a Zem takmer dvojčatá. Majú veľmi podobnú veľkosť, hmotnosť, a teda aj priemernú hustotu. Ich vnútorná štruktúra - kôra, plášť, železné jadro - by mala byť tiež podobná, aj keď o tom zatiaľ nie je isté, keďže chýbajú seizmické a iné geologické údaje o útrobách Venuše. Samozrejme, neprenikli sme hlboko do útrob Zeme: na väčšine miest - 3-4 km, v niektorých bodoch - 7-9 km a iba na jednom - 12 km. To je menej ako 0,2 % polomeru Zeme. Seizmické, gravimetrické a iné merania však umožňujú veľmi podrobne posúdiť vnútro Zeme, zatiaľ čo pre iné planéty takéto údaje takmer neexistujú. Podrobné mapy gravitačného poľa boli získané iba pre Mesiac; tepelné toky z vnútrozemia boli namerané len na Mesiaci; Seizmometre doteraz fungovali len na Mesiaci a (nie veľmi citlivo) na Marse.

Geológovia stále posudzujú vnútorný život planét podľa vlastností ich pevného povrchu. Napríklad absencia znakov litosférických platní na Venuši ju výrazne odlišuje od Zeme, na vývoji povrchu ktorej zohrávajú rozhodujúcu úlohu tektonické procesy (kontinentálny drift, šírenie, subdukcia atď.). Niektoré nepriame dôkazy zároveň poukazujú na možnosť platňovej tektoniky na Marse v minulosti, ako aj tektoniky ľadových polí na Európe, satelite Jupitera. Vonkajšia podobnosť planét (Venuša - Zem) teda nezaručuje podobnosť ich vnútornej stavby a procesov v ich hĺbkach. A planéty, ktoré sa navzájom líšia, môžu vykazovať podobné geologické javy.

Vráťme sa k tomu, čo je k dispozícii astronómom a iným odborníkom na priame štúdium, a to k povrchu planét alebo ich oblačnosti. V zásade nie je opacita atmosféry v optickom dosahu neprekonateľnou prekážkou pri štúdiu pevného povrchu planéty. Radar zo Zeme a z vesmírnych sond umožnil študovať povrchy Venuše a Titanu prostredníctvom ich atmosfér nepriehľadných pre svetlo. Tieto práce sú však sporadické a systematické štúdie planét sa stále vykonávajú pomocou optických prístrojov. A čo je dôležitejšie, optické žiarenie zo Slnka slúži ako hlavný zdroj energie pre väčšinu planét. Preto schopnosť atmosféry odrážať, rozptyľovať a absorbovať toto žiarenie priamo ovplyvňuje klímu na povrchu planéty.

Jas povrchu planéty závisí od jej vzdialenosti od Slnka a od prítomnosti a vlastností jej atmosféry. Zamračená atmosféra Venuše odráža svetlo 2-3 krát lepšie ako čiastočne zamračená atmosféra Zeme a bezatmosférický povrch Mesiaca je trikrát horší ako zemská atmosféra. Najjasnejšie svietidlo na nočnej oblohe, nepočítajúc Mesiac, je Venuša. Je veľmi jasná nielen kvôli relatívnej blízkosti k Slnku, ale aj kvôli hustej vrstve oblakov koncentrovaných kvapiek kyseliny sírovej, ktorá dokonale odráža svetlo. Naša Zem tiež nie je príliš tmavá, keďže 30–40 % zemskej atmosféry je vyplnených vodnými mrakmi, ktoré tiež dobre rozptyľujú a odrážajú svetlo. Tu je fotografia (obr. 4.3), kde boli do záberu súčasne zahrnuté Zem a Mesiac. Túto fotografiu urobila vesmírna sonda Galileo, keď preletela okolo Zeme na ceste k Jupiteru. Pozrite sa, o koľko je Mesiac tmavší ako Zem a vo všeobecnosti tmavší ako ktorákoľvek planéta s atmosférou. Toto je všeobecný vzorec: telesá bez atmosféry sú veľmi tmavé. Faktom je, že pod vplyvom kozmického žiarenia každá pevná látka postupne stmavne.

Konštatovanie, že povrch Mesiaca je tmavý, zvyčajne spôsobuje zmätok: na prvý pohľad vyzerá mesačný kotúč veľmi jasne a v bezoblačnej noci nás dokonca oslepuje. Ale to je len v kontraste s ešte tmavšou nočnou oblohou. Na charakterizáciu odrazivosti akéhokoľvek telesa sa používa veličina tzv albedo. Ide o stupeň belosti, teda koeficient odrazu svetla. Albedo rovné nule je absolútna čierňava, úplná absorpcia svetla. Albedo rovné jednej je úplný odraz. Fyzici a astronómovia majú niekoľko rôznych prístupov k určovaniu albeda. Je zrejmé, že jas osvetlenej plochy závisí nielen od druhu materiálu, ale aj od jeho štruktúry a orientácie vzhľadom na zdroj svetla a pozorovateľa. Napríklad nadýchaný, čerstvo napadaný sneh má jednu hodnotu odrazivosti, ale sneh, na ktorý šliapnete topánkou, má úplne inú. A závislosť od orientácie sa dá ľahko demonštrovať zrkadlom, prepúšťajúcim slnečné lúče. Presná definícia albeda rôznych typov je uvedená v kapitole „Rýchly prehľad“ (s. 265). Známe povrchy s rôznym albedom sú betón a asfalt. Osvetlené rovnakými svetelnými tokmi vykazujú rôzny vizuálny jas: čerstvo umytý asfalt má albedo približne 10 %, zatiaľ čo čistý betón má albedo približne 50 %.

Celý rozsah možných hodnôt albeda je pokrytý známymi vesmírnymi objektmi. Povedzme, že Zem odráža asi 30 % slnečných lúčov, najmä vďaka oblakom, a súvislá oblačnosť Venuše odráža 77 % svetla. Náš Mesiac je jedným z najtmavších telies, ktorý v priemere odráža asi 11 % svetla a jeho viditeľná hemisféra v dôsledku prítomnosti obrovských tmavých „morí“ odráža svetlo ešte horšie – menej ako 7 %. Existujú však aj tmavšie objekty – napríklad asteroid 253 Matilda s albedom 4 %. Na druhej strane sú prekvapivo jasné telesá: Saturnov mesiac Enceladus odráža 81 % viditeľného svetla a jeho geometrické albedo je jednoducho fantastické – 138 %, t. j. je jasnejšie ako dokonale biely disk rovnakého prierezu. Je dokonca ťažké pochopiť, ako sa mu to podarilo. Čistý sneh na Zemi odráža svetlo ešte horšie; Aký sneh leží na povrchu malého a roztomilého Enceladu?

Tepelná bilancia

Teplota akéhokoľvek telesa je určená rovnováhou medzi prílevom tepla do neho a jeho stratou. Existujú tri známe mechanizmy výmeny tepla: žiarenie, vedenie a konvekcia. Posledné dva procesy vyžadujú priamy kontakt s prostredím, preto sa vo vesmírnom vákuu prvý mechanizmus, žiarenie, stáva najdôležitejším a v podstate jediným. To vytvára značné problémy pre dizajnérov vesmírnych technológií. Musia brať do úvahy viaceré zdroje tepla: Slnko, planétu (najmä na nízkych obežných dráhach) a vnútorné komponenty samotnej kozmickej lode. A existuje len jeden spôsob, ako uvoľniť teplo - žiarenie z povrchu zariadenia. Aby sa zachovala rovnováha tepelných tokov, dizajnéri vesmírnej techniky regulujú efektívne albedo zariadenia pomocou screen-vákuovej izolácie a radiátorov. Keď takýto systém zlyhá, podmienky v kozmickej lodi sa môžu stať veľmi nepríjemnými, ako nám pripomína príbeh expedície Apollo 13 na Mesiac.

Tento problém sa však prvýkrát objavil v prvej tretine 20. storočia. tvorcovia výškových balónov – takzvaných stratosférických balónov. V tých rokoch ešte nevedeli, ako vytvoriť zložité tepelné riadiace systémy pre uzavretú gondolu, a tak sa obmedzili na jednoduchý výber albeda jej vonkajšieho povrchu. Ako citlivá je teplota telesa na jeho albedo, prezrádza história prvých letov do stratosféry. Švajčiar Auguste Piccard namaľoval gondolu svojho stratosférického balóna FNRS-1 na jednej strane bielou a na druhej čiernou. Tá mala regulovať teplotu v gondole otáčaním gule tak či onak smerom k Slnku: na tento účel bola vonku nainštalovaná vrtuľa. Ale prístroj nefungoval, slnko svietilo z „čiernej“ strany a vnútorná teplota pri prvom lete stúpla na +38°C. Pri ďalšom lete bola celá kapsula jednoducho potiahnutá striebornou farbou, aby odrážala slnečné lúče. Vo vnútri bolo mínus 16°C.

Americkí dizajnéri stratosférických balónov Prieskumník Zohľadnili Picardovu skúsenosť a prijali kompromisnú možnosť: natreli hornú časť kapsuly bielou a spodnú časť čiernou. Myšlienka bola, že horná polovica gule bude odrážať slnečné žiarenie, zatiaľ čo spodná polovica bude absorbovať teplo zo Zeme. Táto možnosť sa ukázala ako dobrá, ale aj nie ideálna: počas letov v kapsule bolo +5°C.

Sovietski stratonauti hliníkové kapsuly jednoducho izolovali vrstvou plsti. Ako ukázala prax, toto rozhodnutie bolo najúspešnejšie. Vnútorné teplo, ktoré vytvárala najmä posádka, bolo dostatočné na udržanie stabilnej teploty.

Ale ak planéta nemá vlastné výkonné zdroje tepla, potom je hodnota albeda pre jej klímu veľmi dôležitá. Naša planéta napríklad absorbuje 70 % slnečného žiarenia, ktoré na ňu dopadá, spracováva ho na svoje vlastné infračervené žiarenie, podporuje kolobeh vody v prírode a ukladá ho v dôsledku fotosyntézy do biomasy, ropy, uhlia a plynu. Mesiac absorbuje takmer všetko slnečné svetlo, „priemerne“ ho premieňa na vysoko entropické infračervené žiarenie, čím si udržuje pomerne vysokú teplotu. Enceladus ale s dokonale bielym povrchom hrdo odpudzuje takmer všetko slnečné žiarenie, za čo dopláca obludne nízkou povrchovou teplotou: v priemere okolo −200°C, miestami až −240°C. Tento satelit – „celý v bielom“ – však príliš netrpí vonkajším chladom, keďže má alternatívny zdroj energie – prílivový gravitačný vplyv svojho suseda Saturna (kapitola 6), ktorý udržuje svoj subglaciálny oceán v kvapaline. štát. Terestriálne planéty však majú veľmi slabé vnútorné zdroje tepla, takže teplota ich pevného povrchu do značnej miery závisí od vlastností atmosféry - od jej schopnosti jednak odrážať časť slnečných lúčov späť do vesmíru a jednak od inú na udržanie energie žiarenia prechádzajúceho atmosférou na povrch planéty.

Skleníkový efekt a planetárna klíma

V závislosti od toho, ako ďaleko je planéta od Slnka a aký podiel slnečného žiarenia pohlcuje, sa formujú teplotné pomery na povrchu planéty a jej klíma. Ako vyzerá spektrum akéhokoľvek samostatne svietiaceho telesa, napríklad hviezdy? Vo väčšine prípadov je spektrum hviezdy „jednohrbová“, takmer Planckova krivka, v ktorej poloha maxima závisí od teploty povrchu hviezdy. Na rozdiel od hviezdy má spektrum planéty dva „hrboly“: odráža časť hviezdneho svetla v optickom rozsahu a druhá časť absorbuje a opätovne vyžaruje v infračervenom rozsahu. Relatívna plocha pod týmito dvoma hrbolčekmi je presne určená stupňom odrazu svetla, teda albedom.

Pozrime sa na dve planéty, ktoré sú nám najbližšie – Merkúr a Venušu. Situácia je na prvý pohľad paradoxná. Venuša odráža takmer 80 % slnečného svetla a absorbuje len asi 20 %, zatiaľ čo Merkúr neodráža takmer nič a pohlcuje všetko. Okrem toho je Venuša ďalej od Slnka ako Merkúr; Na jednotku jeho povrchu oblakov dopadá 3,4-krát menej slnečného svetla. Ak vezmeme do úvahy rozdiely v albede, každý štvorcový meter pevného povrchu Merkúra dostane takmer 16-krát viac slnečného tepla ako rovnaká oblasť na Venuši. A predsa sú na celom pevnom povrchu Venuše pekelné podmienky – obrovské teploty (tavenie cínu a olova!) a Merkúr je chladnejší! Na póloch je antarktická zima a na rovníku je priemerná teplota +67°C. Samozrejme, cez deň sa povrch Merkúra zahreje na 430°C a v noci sa ochladí na −170°C. Ale už v hĺbke 1,5–2 metre sú denné výkyvy vyhladené a môžeme hovoriť o priemernej povrchovej teplote +67 ° C. Je to horúce, samozrejme, ale môžete žiť. A v stredných zemepisných šírkach Merkúra je vo všeobecnosti izbová teplota.

Čo sa deje? Prečo je Merkúr, ktorý je blízko Slnka a ľahko absorbuje jeho lúče, zohriaty na izbovú teplotu, zatiaľ čo Venuša, ktorá je ďalej od Slnka a aktívne odráža jeho lúče, je horúca ako pec? Ako to fyzika vysvetlí?

Atmosféra Zeme je takmer priehľadná: prepúšťa 80 % prichádzajúceho slnečného svetla. Vzduch nemôže „uniknúť“ do vesmíru v dôsledku konvekcie - planéta ho nepustí. To znamená, že sa môže ochladzovať iba vo forme infračerveného žiarenia. A ak infračervené žiarenie zostane uzamknuté, potom ohrieva tie vrstvy atmosféry, ktoré ho neuvoľňujú. Tieto vrstvy sa samy stávajú zdrojom tepla a čiastočne ho smerujú späť k povrchu. Časť žiarenia ide do vesmíru, ale prevažná časť sa vracia na povrch Zeme a ohrieva ho, kým sa nenastolí termodynamická rovnováha. Ako sa inštaluje?

Teplota stúpa a maximum v spektre sa posúva (Wienov zákon), až kým nenájde „priehľadné okno“ v atmosfére, cez ktoré budú infračervené lúče unikať do vesmíru. Rovnováha tepelných tokov je stanovená, ale pri vyššej teplote, ako by bola pri absencii atmosféry. Toto je skleníkový efekt.

V našom živote sa pomerne často stretávame so skleníkovým efektom. A to nielen v podobe záhradného skleníka alebo hrubého kožucha, ktorý sa nosí v mrazivom dni na zahriatie (hoci samotný kožuch nevyžaruje, ale iba zadržiava teplo). Tieto príklady nepreukazujú čistý skleníkový efekt, pretože je v nich znížený odvod tepla sálaním aj konvekciou. Oveľa bližšie k opísanému efektu je príklad jasnej mrazivej noci. Keď je vzduch suchý a obloha bez mrakov (napríklad na púšti), po západe slnka sa zem rýchlo ochladí a vlhký vzduch a oblaky vyhladia denné teplotné výkyvy. Bohužiaľ, tento efekt je astronómom dobre známy: jasné hviezdne noci môžu byť obzvlášť chladné, čo veľmi znepríjemňuje prácu pri ďalekohľade. Späť na Obr. 4.8, uvidíme dôvod: je to para s voda v atmosfére slúži ako hlavná prekážka infračerveného žiarenia prenášajúceho teplo.

Mesiac nemá atmosféru, čo znamená, že neexistuje skleníkový efekt. Na jeho povrchu je explicitne stanovená termodynamická rovnováha, nedochádza k výmene žiarenia medzi atmosférou a pevným povrchom. Mars má tenkú atmosféru, ale jeho skleníkový efekt stále pridáva 8 °C. A Zemi pridáva takmer 40 °C. Ak by naša planéta nemala takú hustú atmosféru, teplota Zeme by bola o 40° nižšia. Dnes je na celej zemeguli priemerne +15°C, ale bolo by -25°C. Všetky oceány by zamrzli, povrch Zeme by zbelel snehom, zvýšilo by sa albedo a teplota by klesla ešte nižšie. Vo všeobecnosti - hrozná vec! Je dobré, že skleníkový efekt v našej atmosfére funguje a ohrieva nás. A na Venuši pôsobí ešte silnejšie – zvyšuje priemernú Venušinu teplotu o viac ako 500°C.

Povrch planét

Doteraz sme nezačali s podrobným štúdiom iných planét, pričom sme sa obmedzili najmä na pozorovanie ich povrchu. Aké dôležité sú informácie o vzhľade planéty pre vedu? Aké cenné informácie nám môže povedať obraz jeho povrchu? Ak je to plynná planéta, ako je Saturn alebo Jupiter, alebo pevná látka, ale pokrytá hustou vrstvou mrakov, ako je Venuša, potom vidíme iba hornú vrstvu mrakov, a preto nemáme takmer žiadne informácie o samotnej planéte. Zamračená atmosféra, ako hovoria geológovia, je super-mladý povrch: dnes je to takto, ale zajtra to bude iné (alebo nie zajtra, ale o 1000 rokov, čo je len okamih v živote planéty).

Veľká červená škvrna na Jupiteri alebo dva planetárne cyklóny na Venuši boli pozorované už 300 rokov, ale povedzte nám len o niektorých všeobecných vlastnostiach modernej dynamiky ich atmosfér. Naši potomkovia pri pohľade na tieto planéty uvidia úplne iný obraz a nikdy sa nedozvieme, aký obraz mohli vidieť naši predkovia. Pri pohľade zvonku na planéty s hustou atmosférou teda nemôžeme posúdiť ich minulosť, keďže vidíme len premenlivú vrstvu oblakov. Úplne inou záležitosťou je Mesiac alebo Merkúr, ktorých povrchy uchovávajú stopy po bombardovaní meteoritmi a geologických procesoch, ku ktorým došlo za posledné miliardy rokov.

A takéto bombardovanie obrovských planét nezanecháva prakticky žiadne stopy. Jedna z týchto udalostí sa odohrala na konci dvadsiateho storočia priamo pred očami astronómov. Ide o kométu Obuvník-Levi-9. V roku 1993 blízko Jupiter bola spozorovaná zvláštna reťaz dvoch desiatok malých komét. Výpočet ukázal, že ide o fragmenty jednej kométy, ktorá preletela blízko Jupitera v roku 1992 a bola roztrhnutá slapovým efektom jej silného gravitačného poľa. Astronómovia nevideli skutočnú epizódu rozpadu kométy, ale zachytili iba moment, keď sa reťaz kométnych fragmentov vzdialila od Jupitera ako „lokomotíva“. Ak by k rozpadu nedošlo, potom by sa kométa, ktorá by sa priblížila k Jupiteru po hyperbolickej trajektórii, dostala do diaľky pozdĺž druhej vetvy hyperboly a s najväčšou pravdepodobnosťou by sa už nikdy nepriblížila k Jupiteru. Telo kométy však nevydržalo slapové napätie a zrútilo sa a energia vynaložená na deformáciu a prasknutie tela kométy znížila kinetickú energiu jej orbitálneho pohybu, čím sa fragmenty preniesli z hyperbolickej dráhy na eliptickú, uzavretú okolo Jupitera. Orbitálna vzdialenosť v pericentre sa ukázala byť menšia ako polomer Jupitera a v roku 1994 úlomky narazili na planétu jeden po druhom.

Incident bol obrovský. Každý „úlomok“ kometárneho jadra je ľadový blok s veľkosťou 1–1,5 km. Striedavo lietali do atmosféry obrovskej planéty rýchlosťou 60 km/s (druhá úniková rýchlosť pre Jupiter), pričom mali špecifickú kinetickú energiu (60/11) 2 = 30-krát väčšiu, ako keby išlo o zrážku. so Zemou. Astronómovia s veľkým záujmom sledovali kozmickú katastrofu na Jupiteri z bezpečia Zeme. Žiaľ, úlomky kométy zasiahli Jupiter zo strany, ktorú v tom momente zo Zeme nebolo vidieť. Našťastie, práve v tom čase bola vesmírna sonda Galileo na ceste k Jupiteru, videla tieto epizódy a ukázala nám ich. V dôsledku rýchlej dennej rotácie Jupitera sa kolízne oblasti v priebehu niekoľkých hodín stali prístupnými pre pozemné teleskopy a čo je obzvlášť cenné, pre blízkozemské teleskopy, ako je Hubbleov vesmírny teleskop. To bolo veľmi užitočné, pretože každý blok, ktorý narazil do atmosféry Jupitera, spôsobil kolosálny výbuch, zničil hornú vrstvu mrakov a vytvoril na nejaký čas okno viditeľnosti hlboko do atmosféry Jovian. Takže vďaka bombardovaniu kométou sme sa tam mohli nakrátko pozrieť. Ale prešli dva mesiace – a na zamračenej hladine nezostali žiadne stopy: oblaky zakryli všetky okná, akoby sa nič nestalo.

Ďalšia vec - Zem. Na našej planéte zostávajú jazvy po meteoritoch dlhú dobu. Tu je najpopulárnejší meteoritový kráter s priemerom okolo 1 km a vekom okolo 50 tisíc rokov (obr. 4.15). Stále je dobre viditeľný. Krátery vytvorené pred viac ako 200 miliónmi rokov však možno nájsť iba pomocou jemných geologických techník. Zhora nie sú viditeľné.

Mimochodom, existuje pomerne spoľahlivý vzťah medzi veľkosťou veľkého meteoritu, ktorý spadol na Zem, a priemerom kráteru, ktorý vytvoril - 1:20. Kilometrový kráter v Arizone vznikol dopadom malého asteroidu s priemerom asi 50 m. A v dávnych dobách dopadali na Zem väčšie „projektily“ – kilometrové aj desaťkilometrové. Dnes poznáme asi 200 veľkých kráterov; nazývajú sa astroblémy(„nebeské rany“) a každý rok sa objaví niekoľko nových. Najväčší, s priemerom 300 km, bol nájdený v južnej Afrike, jeho vek je asi 2 miliardy rokov. Najväčší kráter v Rusku je Popigai v Jakutsku s priemerom 100 km. Známe sú aj väčšie, napríklad juhoafrický kráter Vredefort s priemerom asi 300 km alebo zatiaľ neprebádaný kráter Wilkes Land pod antarktickým ľadovcom, ktorého priemer sa odhaduje na 500 km. Identifikovaný bol pomocou radarových a gravimetrických meraní.

Na povrchu Mesiac, kde nie je vietor ani dážď, kde nie sú žiadne tektonické procesy, meteoritové krátery pretrvávajú miliardy rokov. Pri pohľade na Mesiac cez ďalekohľad čítame históriu kozmického bombardovania. Na zadnej strane je obrázok ešte užitočnejší pre vedu. Zdá sa, že z nejakého dôvodu tam nikdy nespadli žiadne obzvlášť veľké telesá, alebo pri páde nedokázali preraziť mesačnú kôru, ktorá je na zadnej strane dvakrát hrubšia ako na viditeľnej. Stekajúca láva preto nezapĺňala veľké krátery a neskrývala historické detaily. Na každom kúsku mesačného povrchu je kráter po meteorite, veľký alebo malý, a je ich toľko, že mladší zničia tie, ktoré vznikli skôr. Došlo k saturácii: Mesiac sa už nemôže viac skrátiť, ako je; všade sú krátery. A toto je nádherná kronika histórie Slnečnej sústavy: identifikuje niekoľko epizód aktívneho vytvárania kráterov, vrátane obdobia bombardovania ťažkými meteoritmi (pred 4,1 – 3,8 miliardami rokov), ktoré zanechalo stopy na povrchu všetkých terestrických planét a veľa satelitov. Prečo prúdy meteoritov padali na planéty v tej dobe, stále musíme pochopiť. Potrebné sú nové údaje o štruktúre mesačného vnútra a zložení hmoty v rôznych hĺbkach, a nielen o povrchu, z ktorého sa doteraz vzorky zbierali.

Merkúr navonok podobný Mesiacu, pretože rovnako ako on nemá atmosféru. Jeho skalnatý povrch, ktorý nepodlieha plynovej a vodnej erózii, si dlhodobo zachováva stopy po bombardovaní meteoritmi. Spomedzi terestrických planét obsahuje Merkúr najstaršie geologické stopy staré asi 4 miliardy rokov. Ale na povrchu Merkúra nie sú žiadne veľké moria naplnené tmavou stuhnutou lávou a podobné mesačným moriam, aj keď veľkých impaktných kráterov tam nie je o nič menej ako na Mesiaci.

Merkúr je asi jeden a pol krát väčší ako Mesiac, ale jeho hmotnosť je 4,5 krát väčšia ako Mesiac. Faktom je, že Mesiac je takmer celý kamenným telesom, zatiaľ čo Merkúr má obrovské kovové jadro, ktoré zjavne pozostáva hlavne zo železa a niklu. Polomer jadra je asi 75% polomeru planéty (u Zeme je to len 55%), objem je 45% objemu planéty (u Zeme je to 17%). Preto sa priemerná hustota Merkúra (5,4 g/cm 3 ) takmer rovná priemernej hustote Zeme (5,5 g/cm 3 ) a výrazne prevyšuje priemernú hustotu Mesiaca (3,3 g/cm 3 ). Merkúr, ktorý má veľké kovové jadro, by mohol prekonať Zem v jej priemernej hustote, ak nie kvôli nízkej gravitácii na jej povrchu. S hmotnosťou len 5,5% hmotnosti Zeme má takmer trikrát menšiu gravitáciu, ktorá nedokáže zhutniť jeho vnútro tak ako vnútro Zeme, kde aj silikátový plášť má hustotu okolo 5 g/cm. 3, bol zhutnený.

Merkúr je ťažké študovať, pretože sa pohybuje blízko Slnka. Na spustenie medziplanetárneho aparátu zo Zeme smerom k nej sa musí silne spomaliť, to znamená zrýchliť v smere opačnom k ​​orbitálnemu pohybu Zeme: až potom začne „padať“ k Slnku. Nie je možné to urobiť okamžite pomocou rakety. Preto boli pri dvoch doteraz uskutočnených letoch k Merkúru použité gravitačné manévre v poli Zeme, Venuše a samotného Merkúra na spomalenie vesmírnej sondy a jej prenesenie na obežnú dráhu Merkúra.

Mariner 10 (NASA) sa prvýkrát dostal k Merkúru v roku 1973. Najprv sa priblížil k Venuši, spomalil vo svojom gravitačnom poli a potom v rokoch 1974–1975 trikrát prešiel blízko Merkúra. Keďže všetky tri stretnutia prebehli v rovnakej oblasti obežnej dráhy planéty a jej denná rotácia je synchronizovaná s tou orbitálnou, sonda všetky tri krát odfotografovala rovnakú pologuľu Merkúra, osvetlenú Slnkom.

Počas niekoľkých nasledujúcich desaťročí neboli žiadne lety na Merkúr. A až v roku 2004 bolo možné spustiť druhé zariadenie - MESSENGER ( Povrch ortuti, vesmírne prostredie, geochémia a meranie; NASA). Po niekoľkých gravitačných manévroch v blízkosti Zeme, Venuše (dvakrát) a Merkúra (trikrát), sonda vstúpila v roku 2011 na obežnú dráhu okolo Merkúra a skúmala planétu 4 roky.

Práca v blízkosti Merkúra je komplikovaná skutočnosťou, že planéta je v priemere 2,6-krát bližšie k Slnku ako Zem, takže tok slnečných lúčov je tam takmer 7-krát väčší. Bez špeciálneho „slnečného dáždnika“ by sa elektronika sondy prehriala. Tretia výprava na Merkúr, tzv BepiColombo, zúčastňujú sa na ňom Európania a Japonci. Štart je naplánovaný na jeseň 2018. Naraz poletia dve sondy, ktoré sa po prelete pri Zemi dostanú na obežnú dráhu okolo Merkúra koncom roka 2025, dvoch preletoch pri Venuši a šiestich pri Merkúre. Okrem podrobného štúdia povrchu planéty a jej gravitačného poľa sa plánuje detailné štúdium magnetosféry a magnetického poľa Merkúra, ktoré je pre vedcov záhadou. Hoci Merkúr rotuje veľmi pomaly a jeho kovové jadro by malo byť už dávno ochladené a stvrdnuté, planéta má dipólové magnetické pole, ktoré je 100-krát slabšie ako Zem, no stále si okolo planéty zachováva magnetosféru. Moderná teória vytvárania magnetického poľa v nebeských telesách, takzvaná teória turbulentného dynama, vyžaduje vo vnútri planéty prítomnosť vrstvy tekutého vodiča elektriny (pre Zem je to vonkajšia časť železného jadra ) a relatívne rýchle otáčanie. Zatiaľ nie je jasné, prečo je jadro Merkúru stále tekuté.

Merkúr má úžasnú vlastnosť, ktorú nemá žiadna iná planéta. Pohyb Merkúra na jeho obežnej dráhe okolo Slnka a jeho rotácia okolo svojej osi sú navzájom jasne synchronizované: počas dvoch obežných periód vykoná tri otáčky okolo svojej osi. Všeobecne povedané, astronómovia už dlho poznajú synchrónny pohyb: náš Mesiac sa synchrónne otáča okolo svojej osi a obieha okolo Zeme, periódy týchto dvoch pohybov sú rovnaké, t.j. sú v pomere 1:1. A iné planéty majú niektoré satelity, ktoré vykazujú rovnakú vlastnosť. Toto je výsledok prílivového efektu.

Aby sme sledovali pohyb Merkúra, umiestnime na jeho povrch šípku (obr. 4.20). Je vidieť, že pri jednej obrátke okolo Slnka, teda za jeden ortuťový rok, sa planéta otočila okolo svojej osi presne jeden a pol krát. Počas tejto doby sa deň v oblasti šípky zmenil na noc a prešla polovica slnečného dňa. Ďalšia ročná revolúcia - a denné svetlo opäť začína v oblasti šípky, uplynul jeden slnečný deň. Na Merkúre teda slnečný deň trvá dva ortuťové roky.

O prílivoch a odlivoch si podrobne povieme v 6. kapitole. V dôsledku slapového vplyvu zo Zeme Mesiac zosynchronizoval svoje dva pohyby – osovú rotáciu a orbitálnu rotáciu. Zem výrazne ovplyvňuje Mesiac: naťahuje jeho postavu a stabilizuje jeho rotáciu. Dráha Mesiaca je blízka kruhovej dráhe, takže Mesiac sa po nej pohybuje takmer konštantnou rýchlosťou v takmer konštantnej vzdialenosti od Zeme (rozsah tohto „takmer“ sme rozoberali v 1. kapitole). Preto sa slapový efekt mierne mení a riadi rotáciu Mesiaca pozdĺž celej jeho obežnej dráhy, čo vedie k rezonancii 1:1.

Na rozdiel od Mesiaca sa Merkúr pohybuje okolo Slnka po v podstate eliptickej dráhe, niekedy sa k svietidlu približuje, inokedy sa od neho vzďaľuje. Keď je ďaleko, blízko afélia obežnej dráhy, slapový vplyv Slnka slabne, pretože závisí od vzdialenosti ako 1/ R 3. Keď sa Merkúr priblíži k Slnku, príliv a odliv je oveľa silnejší, takže iba v oblasti perihélia Merkúr efektívne synchronizuje svoje dva pohyby – denný a orbitálny. Druhý Keplerov zákon hovorí, že uhlová rýchlosť orbitálneho pohybu je maximálna v bode perihélia. Práve tam dochádza k „slapovému zachyteniu“ a synchronizácii uhlových rýchlostí Merkúra – denných a orbitálnych. V bode perihélia sú si navzájom presne rovné. Pri ďalšom pohybe Merkúr takmer prestáva pociťovať slapový vplyv Slnka a zachováva si svoju uhlovú rýchlosť rotácie, čím postupne znižuje uhlovú rýchlosť orbitálneho pohybu. Preto za jednu obežnú dobu stihne urobiť jeden a pol dennej otáčky a opäť sa dostane do pazúrov slapového efektu. Veľmi jednoduchá a krásna fyzika.

Povrch Merkúra je takmer na nerozoznanie od Mesiaca. Dokonca aj profesionálni astronómovia, keď sa objavili prvé podrobné fotografie Merkúra, ukazovali si ich navzájom a pýtali sa: „No, hádajte, je to Mesiac alebo Merkúr? Je naozaj ťažké uhádnuť: tam aj tam sú povrchy posiate meteoritmi. Ale, samozrejme, existujú funkcie. Hoci na Merkúre nie sú žiadne veľké lávové moria, jeho povrch je heterogénny: existujú staršie a mladšie oblasti (základom je počet meteoritových kráterov). Merkúr sa od Mesiaca líši aj prítomnosťou charakteristických ríms a záhybov na povrchu, ktoré vznikli v dôsledku stlačenia planéty pri ochladzovaní jej obrovského kovového jadra.

Teplotné rozdiely na povrchu Merkúra sú väčšie ako na Mesiaci: cez deň na rovníku +430°C a v noci -173°C. Ortuťová pôda však slúži ako dobrý tepelný izolátor, takže v hĺbke asi 1 m denne (alebo dvakrát ročne?) zmeny teploty už nie sú cítiť. Ak teda letíte na Merkúr, prvá vec, ktorú musíte urobiť, je vykopať zemľanku. Na rovníku bude asi +70 °C: trochu horúco. Ale v oblasti geografických pólov v zemľanke bude asi -70 °C. Môžete tak ľahko nájsť zemepisnú šírku, v ktorej sa budete v zemľanke cítiť pohodlne.

Najnižšie teploty sú pozorované na dne polárnych kráterov, kam sa slnečné lúče nikdy nedostanú. Práve tam boli objavené nánosy vodného ľadu, ktoré predtým „nahmatali“ radary zo Zeme a následne potvrdili prístroje vesmírnej sondy MESSENGER. O pôvode tohto ľadu sa stále vedú diskusie. Jeho zdrojom môžu byť kométy aj para vychádzajúce z útrob planéty. s voda.

Ortuť má farbu, aj keď na pohľad vyzerá tmavošedá. Ale ak zvýšite farebný kontrast (ako na obr. 4.23), potom planéta získa krásny a tajomný vzhľad.

Merkúr má jeden z najväčších impaktných kráterov v slnečnej sústave – Heat Planum ( Povodie Caloris) s priemerom 1550 km. Ide o dopad asteroidu s priemerom minimálne 100 km, ktorý malú planétu takmer rozdelil. Stalo sa to okolo pred 3,8 miliardami rokov v období takzvaného „neskorého ťažkého bombardovania“ ( Neskoré ťažké bombardovanie), kedy sa z nie celkom pochopených dôvodov zvýšil počet asteroidov a komét na dráhach pretínajúcich dráhy terestrických planét.

Keď Mariner 10 fotografoval Heat Plane v roku 1974, ešte sme nevedeli, čo sa stalo na opačnej strane Merkúra po tomto hroznom dopade. Je jasné, že ak je loptička zasiahnutá, dochádza k excitácii zvukových a povrchových vĺn, ktoré sa šíria symetricky, prechádzajú cez „rovník“ a zhromažďujú sa v bode protinožca, ktorý je diametrálne opačný k bodu dopadu. Porucha sa tam stiahne do bodu a amplitúda seizmických vibrácií sa rýchlo zvyšuje. Je to podobné, ako keď vodiči dobytka práskajú bičom: energia a hybnosť vlny sa v podstate zachováva, ale hrúbka biča má tendenciu k nule, takže rýchlosť vibrácií sa zvyšuje a stáva sa nadzvukovou. Očakávalo sa, že v oblasti Merkúra oproti kotline Caloris, vznikne obraz neuveriteľnej skazy. Vo všeobecnosti to takmer dopadlo takto: bola tam obrovská kopcovitá oblasť s vlnitým povrchom, hoci som očakával, že tam bude antipodský kráter. Zdalo sa mi, že keď sa seizmická vlna zrúti, dôjde k fenoménu „zrkadlovému“ pádu asteroidu. Pozorujeme to, keď kvapka padne na pokojnú hladinu vody: najprv vytvorí malú priehlbinu a potom sa voda vrhne späť a vrhne malú novú kvapku nahor. Na Merkúre sa to nestalo a teraz už chápeme prečo: ukázalo sa, že jeho vnútro je heterogénne a presné zaostrenie vĺn nenastalo.

Vo všeobecnosti je reliéf Merkúra hladší ako reliéf Mesiaca. Napríklad steny kráterov Merkúra nie sú také vysoké. Dôvodom je pravdepodobne väčšia gravitácia Merkúra a teplejší, mäkší interiér.

Venuša- druhá planéta od Slnka a najzáhadnejšia z terestrických planét. Nie je jasné, aký je pôvod jej veľmi hustej atmosféry, ktorá pozostáva takmer výlučne z oxidu uhličitého (96,5 %) a dusíka (3,5 %) a poskytuje silný skleníkový efekt. Nie je jasné, prečo sa Venuša otáča okolo svojej osi tak pomaly – 244-krát pomalšie ako Zem, a navyše v opačnom smere. Masívna atmosféra Venuše, respektíve jej oblačná vrstva zároveň obletí planétu za štyri pozemské dni. Tento jav sa nazýva superrotácia atmosféru. Atmosféra sa zároveň otiera o povrch planéty a mala sa už dávno spomaliť, pretože sa nemôže dlho pohybovať okolo planéty, ktorej pevné teleso prakticky stojí. Atmosféra sa však otáča, a to aj v opačnom smere, ako rotácia samotnej planéty. Je zrejmé, že trenie s povrchom rozptýli energiu atmosféry a jej moment hybnosti sa prenáša na telo planéty. To znamená, že dochádza k prílivu energie (samozrejme slnečnej), vďaka ktorej funguje tepelný motor. Otázka: Ako je tento stroj implementovaný? Ako sa energia Slnka premieňa na pohyb atmosféry Venuše?

V dôsledku pomalej rotácie Venuše sú na ňu Coriolisove sily slabšie ako na Zemi, takže tamojšie atmosférické cyklóny sú menej kompaktné. V skutočnosti sú len dve z nich: jedna na severnej pologuli, druhá na južnej pologuli. Každý z nich sa „vinie“ od rovníka k svojmu pólu.

Horné vrstvy atmosféry Venuše podrobne skúmali prelety (v procese gravitačného manévru) a orbitálne sondy – americké, sovietske, európske a japonské. Sovietski inžinieri tam niekoľko desaťročí spúšťali zariadenia série Venera a toto bol náš najúspešnejší prielom v oblasti planetárneho prieskumu. Hlavnou úlohou bolo pristáť so zostupovým modulom na povrchu, aby sme videli, čo je pod mrakmi.

Konštruktéri prvých sond, podobne ako autori sci-fi diel tých rokov, sa riadili výsledkami optických a rádioastronomických pozorovaní, z ktorých vyplynulo, že Venuša je teplejšou obdobou našej planéty. Preto v polovici 20. stor. všetci spisovatelia sci-fi – od Beljajeva, Kazanceva a Strugackého po Lema, Bradburyho a Heinleina – prezentovali Venušu ako nehostinnú (horúcu, bažinatú, s jedovatou atmosférou), ale vo všeobecnosti podobnú pozemskému svetu. Z rovnakého dôvodu neboli prvé pristávacie vozidlá sond Venus veľmi odolné, neodolali vysokému tlaku. A zomreli, zostupovali do atmosféry, jeden po druhom. Potom sa ich trupy začali spevňovať, s očakávaním tlaku 20 atmosfér, ale ukázalo sa, že to nestačí. Potom dizajnéri „zahryzli do nástavca“ vytvorili titánovú sondu, ktorá dokáže odolať tlaku 180 atm. A bezpečne pristál na povrchu („Venera-7“, 1970). Všimnite si, že nie každá ponorka vydrží taký tlak, aký panuje v hĺbke asi 2 km v oceáne. Ukázalo sa, že tlak na povrchu Venuše neklesne pod 92 atm (9,3 MPa, 93 bar) a teplota je 464 °C.

Sen o pohostinnej Venuši, podobnej Zemi z obdobia karbónu, sa definitívne skončil presne v roku 1970. Zariadenie určené do takýchto pekelných podmienok („Venera-8“) úspešne zostúpilo a pracovalo na povrchu v r. 1972. Od tohto momentu pristátia sa prechod na povrch Venuše stal rutinnou operáciou, ale nedá sa tam dlho pracovať: po 1–2 hodinách sa vnútro prístroja zohreje a elektronika zlyhá.

Prvé umelé satelity sa objavili v blízkosti Venuše v roku 1975 („Venera-9 a -10“). Vo všeobecnosti sa mimoriadne úspešne ukázali práce na povrchu Venuše zostupovými vozidlami Venera-9...-14 (1975–1981), ktoré v mieste pristátia študovali atmosféru aj povrch planéty, dokonca odoberať vzorky pôdy a určiť jej chemické zloženie a mechanické vlastnosti. Najväčší efekt medzi fanúšikmi astronómie a kozmonautiky však vyvolali fotografie panorámy miest pristátia, ktoré prenášali, najskôr čiernobiele a neskôr farebné. Mimochodom, Venušanská obloha je pri pohľade z povrchu oranžová. Krásne! Až doteraz (2017) zostávajú tieto snímky jediné a sú veľmi zaujímavé pre planetárnych vedcov. Naďalej sa spracúvajú a z času na čas sa na nich nájdu nové diely.

Americká astronautika v týchto rokoch výrazne prispela aj k štúdiu Venuše. Prielety Mariner 5 a 10 skúmali horné vrstvy atmosféry. Pioneer Venera 1 (1978) sa stal prvým americkým satelitom Venuše a uskutočnil radarové merania. A „Pioneer-Venera-2“ (1978) poslal do atmosféry planéty 4 zostupové vozidlá: jedno veľké (315 kg) s padákom do rovníkovej oblasti dennej pologule a tri malé (každé 90 kg) bez padákov - do polovice -zemepisných šírkach a na severe dennej pologule, ako aj nočnej pologule. Žiadne z nich nebolo určené na prácu na povrchu, no jedno z malých zariadení bezpečne pristálo (bez padáka!) a pracovalo na povrchu viac ako hodinu. Tento prípad vám umožňuje cítiť, aká vysoká je hustota atmosféry blízko povrchu Venuše. Atmosféra Venuše je takmer 100-krát hmotnejšia ako zemská a jej hustota na povrchu je 67 kg/m 3 , čo je 55-krát hustejšia ako zemský vzduch a len 15-krát menšia ako tekutá voda.

Vytvoriť odolné vedecké sondy, ktoré by odolali tlaku atmosféry Venuše, rovnako ako v kilometrovej hĺbke v zemských oceánoch, nebolo jednoduché. Ešte ťažšie však bolo, aby vydržali okolitú teplotu (+464°C) v takom hustom vzduchu. Tepelný tok cez telo je kolosálny, takže aj tie najspoľahlivejšie zariadenia nepracovali dlhšie ako dve hodiny. Aby Venuša rýchlo zostúpila na povrch a predĺžila si tam prácu, odhodila pri pristávaní padák a pokračovala v zostupe, pričom ju spomalil len malý štít na trupe. Náraz na povrch zmiernilo špeciálne tlmiace zariadenie – pristávacia podpora. Návrh sa podaril natoľko, že Venera 9 bez problémov pristála na svahu so sklonom 35° a fungovala normálne.

Takéto panorámy Venuše (obr. 4.27) boli zverejnené hneď po ich prijatí. Tu si môžete všimnúť kurióznu udalosť. Pri zostupe bola každá komora chránená polyuretánovým krytom, ktorý bol po pristátí odstrelený a spadol. Na hornej fotografii je tento biely polkruhový kryt viditeľný pri pristávacej podpore. Kde je na spodnej fotke? Leží naľavo od stredu. Práve do nej pri narovnávaní zapichol prístroj na meranie mechanických vlastností pôdy svoju sondu. Po zmeraní jeho tvrdosti potvrdil, že ide o polyuretán. Zariadenie takpovediac testovali v poľných podmienkach. Pravdepodobnosť tejto smutnej udalosti sa blížila k nule, no stalo sa!

Vzhľadom na vysoké albedo Venuše a kolosálnu hustotu jej atmosféry vedci pochybovali, že by blízko povrchu bolo dostatok slnečného svetla na fotografovanie. Okrem toho by na dne plynového oceánu Venuše mohla dobre visieť hustá hmla, ktorá by rozptyľovala slnečné svetlo a bránila získaniu kontrastného obrazu. Preto boli prvé pristávacie vozidlá vybavené halogénovými ortuťovými výbojkami na osvetlenie pôdy a vytvorenie svetelného kontrastu. Ukázalo sa však, že prirodzeného svetla je tam celkom dosť: na Venuši je také svetlo ako v zamračenom dni na Zemi. A kontrast v prirodzenom svetle je tiež celkom prijateľný.

V októbri 1975 pristávacie vozidlá Venera-9 a -10 prostredníctvom svojich orbitálnych blokov preniesli na Zem vôbec prvé fotografie povrchu inej planéty (ak neberieme do úvahy Mesiac). Na prvý pohľad vyzerá perspektíva v týchto panorámach zvláštne skreslená: dôvodom je rotácia smeru snímania. Tieto snímky boli nasnímané telefotometrom (optomechanickým skenerom), ktorého „pohľad“ sa pomaly presúval z horizontu pod „nohy“ pristávacieho modulu a potom na druhý horizont: získal sa 180° sken. Dva telefotometre na opačných stranách zariadenia mali poskytnúť kompletnú panorámu. Nie vždy sa však krytky objektívu otvorili. Napríklad na „Venera-11 a -12“ sa žiadny zo štyroch neotvoril.

Jeden z najkrajších experimentov pri štúdiu Venuše sa uskutočnil pomocou sond VeGa-1 a -2 (1985). Ich názov je skratkou „Venus - Halley“, pretože po oddelení zostupových modulov zameraných na povrch Venuše sa letové časti sond vybrali na prieskum jadra Halleyovej kométy a po prvýkrát tak úspešne. Pristávacie vozidlá tiež neboli úplne obyčajné: hlavná časť zariadenia pristála na povrchu a pri zostupe sa z nej oddelil balón vyrobený francúzskymi inžiniermi, ktorý letel asi dva dni v atmosfére Venuše vo výške 53–55 km, prenáša na Zem údaje o teplote a tlaku, osvetlení a viditeľnosti v oblakoch. Vďaka silnému vetru fúkajúcemu v tejto výške rýchlosťou 250 km/h sa balónom podarilo obletieť značnú časť planéty.

Fotografie z miest pristátia ukazujú len malé oblasti povrchu Venuše. Je možné vidieť celú Venušu cez oblaky? Môcť! Radar vidí cez oblaky. K Venuši prileteli dva sovietske satelity s bočnými radarmi a jeden americký. Na základe ich pozorovaní boli zostavené rádiové mapy Venuše s veľmi vysokým rozlíšením. Je to ťažké demonštrovať na všeobecnej mape, ale na jednotlivých útržkoch mapy je to jasne viditeľné. Farby na rádiových mapách ukazujú úrovne: svetlomodrá a tmavomodrá sú nížiny; Keby mala Venuša vodu, boli by to oceány. Kvapalná voda však na Venuši nemôže existovať a plynná voda tam prakticky nie je. Zelenkasté a žltkasté oblasti sú kontinenty (nazvime ich tak). Červené a biele sú najvyššie body na Venuši, toto je Venušský „Tibet“ - najvyššia náhorná plošina. Najvyšší vrch na ňom – Mount Maxwell – sa týči 11 km.

Venuša je vulkanicky aktívna, aktívnejšia ako dnešná Zem. To nie je celkom jasné. V Novosibirsku pôsobí známy geológ, akademik Nikolaj Leontyevič Dobretsov, ktorý má zaujímavú teóriu o vývoji Zeme a Venuše („Venuša ako možná budúcnosť Zeme“, „Veda z prvej ruky“ č. 3 (69), 2016).

Neexistujú žiadne spoľahlivé fakty o vnútri Venuše, o jej vnútornej štruktúre, keďže sa tam ešte neuskutočnil seizmický výskum. Pomalá rotácia planéty navyše neumožňuje zmerať jej moment zotrvačnosti, čo by nám mohlo napovedať o rozložení hustoty s hĺbkou. Teoretické myšlienky sú zatiaľ založené na podobnosti Venuše so Zemou a zjavná absencia platňovej tektoniky na Venuši je vysvetlená absenciou vody na nej, ktorá na Zemi slúži ako „mazivo“, čo umožňuje platniam kĺzať. a ponoriť sa pod seba. Spolu s vysokou povrchovou teplotou to vedie k spomaleniu alebo dokonca úplnej absencii konvekcie v tele Venuše, znižuje rýchlosť ochladzovania jej vnútra a môže vysvetliť absenciu magnetického poľa. To všetko vyzerá logicky, ale vyžaduje si experimentálne overenie.

Mimochodom, o Zem. Tretiu planétu od Slnka nebudem podrobne rozoberať, keďže nie som geológ. Okrem toho má každý z nás všeobecnú predstavu o Zemi, dokonca aj na základe školských vedomostí. Ale v súvislosti so štúdiom iných planét podotýkam, že vnútro našej vlastnej planéty úplne nerozumieme. Takmer každý rok dochádza k veľkým objavom v geológii, niekedy sa dokonca objavia nové vrstvy v útrobách Zeme, no stále presne nepoznáme teplotu v jadre našej planéty. Pozrite si najnovšie recenzie: niektorí autori sa domnievajú, že teplota na hranici vnútorného jadra je asi 5000 K, iní sa domnievajú, že je to viac ako 6300 K. Toto sú výsledky teoretických výpočtov, ktoré zahŕňajú nie celkom spoľahlivé parametre, ktoré opisujú vlastnosti hmoty pri teplote tisícok kelvinov a tlaku miliónov barov. Kým tieto vlastnosti nebudú spoľahlivo skúmané v laboratóriu, nedostaneme presné poznatky o vnútri Zeme.

Jedinečnosť Zeme medzi podobnými planétami spočíva v prítomnosti magnetického poľa a tekutej vody na povrchu a druhá je zrejme dôsledkom prvého: magnetosféra Zeme chráni našu atmosféru a nepriamo aj hydrosféru pred slnečným žiarením. vietor prúdi. Aby sa vytvorilo magnetické pole, ako sa teraz zdá, vo vnútri planéty musí byť tekutá elektricky vodivá vrstva pokrytá konvekčným pohybom a rýchlou dennou rotáciou, ktorá poskytuje Coriolisovu silu. Len za týchto podmienok sa zapne mechanizmus dynama, čím sa zosilní magnetické pole. Venuša sa sotva otáča, takže nemá magnetické pole. Železné jadro malého Marsu už dávno vychladlo a stvrdlo, takže mu chýba aj magnetické pole. Zdá sa, že Merkúr rotuje veľmi pomaly a mal by sa ochladiť skôr ako Mars, no má celkom zreteľné dipólové magnetické pole so silou 100-krát slabšou ako Zem. Paradox! Teraz sa verí, že slapový vplyv Slnka je zodpovedný za udržiavanie železného jadra Merkúra v roztavenom stave. Uplynú miliardy rokov, železné jadro Zeme sa ochladí a stvrdne, čím našu planétu pripraví o magnetickú ochranu pred slnečným vetrom. A jedinou kamennou planétou s magnetickým poľom zostane, napodiv, Merkúr.

Z pohľadu pozemského pozorovateľa sa v momente opozície na jednej strane Zeme objavuje Mars a na druhej Slnko. Je jasné, že práve v týchto chvíľach sa Zem a Mars približujú na minimálnu vzdialenosť, Mars je na oblohe viditeľný celú noc a je dobre osvetlený Slnkom. Zemi trvá obeh okolo Slnka jeden rok a Marsu 1,88 roka, takže priemerný čas medzi opozíciami je o niečo viac ako dva roky. Posledná opozícia Marsu bola pozorovaná v roku 2016, aj keď nebola zvlášť blízko. Dráha Marsu je nápadne elipsovitá, takže k najbližšiemu priblíženiu Zeme k Marsu dochádza vtedy, keď je Mars blízko perihélia svojej obežnej dráhy. Na Zemi (v našej dobe) je koniec augusta. Preto sa augustové a septembrové konfrontácie nazývajú „veľké“; V týchto chvíľach, ktoré sa vyskytujú raz za 15 – 17 rokov, sa naše planéty k sebe priblížia na menej ako 60 miliónov km. Stane sa tak v roku 2018. A super tesná konfrontácia sa odohrala v roku 2003: vtedy bol Mars vzdialený len 55,8 milióna km. V tomto ohľade sa zrodil nový termín - „najväčšie opozície Marsu“: teraz sa považujú za prístupy na menej ako 56 miliónov km. Vyskytujú sa 1-2 krát za storočie, ale v súčasnom storočí budú dokonca tri - počkajte na rok 2050 a 2082.

Ale aj vo chvíľach veľkej konfrontácie je na Marse cez ďalekohľad zo Zeme vidieť len málo. Tu (obr. 4.37) je kresba astronóma, ktorý sa pozerá na Mars cez ďalekohľad. Netrénovaný človek bude vyzerať a bude sklamaný – neuvidí vôbec nič, iba malú ružovú „kvapku“, ale skúsené oko astronóma vidí cez ten istý ďalekohľad viac. Astronómovia si polárnu čiapočku všimli už dávno, pred storočiami. A tiež tmavé a svetlé oblasti. Tmavé sa tradične nazývali moria a svetlé - kontinenty.

Zvýšený záujem o Mars sa objavil v období veľkej opozície v roku 1877: v tom čase už boli postavené dobré teleskopy a astronómovia urobili niekoľko dôležitých objavov. Americký astronóm Asaph Hall objavil satelity Marsu Phobos a Deimos a taliansky astronóm Giovanni Schiaparelli načrtol na povrchu planéty záhadné čiary – marťanské kanály. Samozrejme, Schiaparelli nebol prvý, kto videl kanály: niektoré z nich si všimol už pred ním (napríklad Angelo Secchi). Ale po Schiaparellim sa táto téma stala dominantnou v štúdiu Marsu na mnoho rokov.

Pozorovanie prvkov na povrchu Marsu, ako sú „kanály“ a „moria“, znamenalo začiatok novej etapy v štúdiu tejto planéty. Schiaparelli veril, že „moria“ Marsu môžu byť skutočne vodné plochy. Keďže čiary, ktoré ich spájajú, museli dostať meno, Schiaparelli ich nazval „kanály“ ( canali), čo znamená morské úžiny, a nie stavby vytvorené človekom. Veril, že voda skutočne preteká týmito kanálmi v polárnych oblastiach počas topenia polárnych čiapok. Po objavení „kanálov“ na Marse niektorí vedci navrhli ich umelú povahu, ktorá slúžila ako základ pre hypotézy o existencii inteligentných bytostí na Marse. Sám Schiaparelli ale túto hypotézu nepovažoval za vedecky podloženú, hoci nevylučoval prítomnosť života na Marse, možno dokonca inteligentného.

Myšlienka systému umelých zavlažovacích kanálov na Marse sa však začala presadzovať aj v iných krajinách. Čiastočne to bolo spôsobené tým, že Talian canali bol prezentovaný v angličtine ako kanál(umelá vodná cesta), a nie ako kanál(prírodný morský prieliv). A v ruštine slovo „kanál“ znamená umelú štruktúru. Myšlienka Marťanov vtedy uchvátila mnohých, nielen spisovateľov (spomeňte si na H. G. Wellsa s jeho „Vojnou svetov“, 1897), ale aj výskumníkov. Najznámejším z nich bol Percival Lovell. Tento Američan získal vynikajúce vzdelanie na Harvarde, rovnako ovládal matematiku, astronómiu a humanitné vedy. Ale ako potomok šľachtickej rodiny by sa radšej stal diplomatom, spisovateľom alebo cestovateľom ako astronómom. Po prečítaní Schiaparelliho prác o kanáloch ho však Mars fascinoval a veril v existenciu života a civilizácie na ňom. Vo všeobecnosti opustil všetky ostatné záležitosti a začal študovať Červenú planétu.

Za peniaze od svojej bohatej rodiny postavil Lovell observatórium a začal kresliť kanály. Všimnite si, že fotografia bola vtedy v plienkach a oko skúseného pozorovateľa je schopné v podmienkach atmosférických turbulencií postrehnúť najmenšie detaily, skresľujúce obrazy vzdialených objektov. Mapy marťanských kanálov vytvorené na Lovellovom observatóriu boli najpodrobnejšie. Okrem toho, ako dobrý spisovateľ, Lovell napísal niekoľko zaujímavých kníh - Mars a jeho kanály (1906), Mars ako sídlo života(1908) atď. Len jeden z nich bol preložený do ruštiny ešte pred revolúciou: „Mars a život na ňom“ (Odessa: Matezis, 1912). Tieto knihy uchvátili celú generáciu nádejou na stretnutie s Marťanmi. Zima - polárna čiapočka je obrovská, ale kanály nie sú viditeľné. Leto - čiapka sa roztopila, voda tiekla, objavili sa kanály. Boli viditeľné už z diaľky, keď sa na brehoch kanálov zelenali rastliny. Vážne?

Treba priznať, že príbeh o marťanských kanáloch nikdy nedostal komplexné vysvetlenie. Existujú staré kresby s kanálmi a moderné fotografie bez nich (obr. 4.44). Kde sú kanály?

Čo to bolo? Sprisahanie astronómov? Hromadné šialenstvo? Autohypnóza? Ťažko z toho viniť vedcov, ktorí dali svoj život vede. Možno je odpoveď na tento príbeh pred nami.

A dnes Mars spravidla neštudujeme ďalekohľadom, ale pomocou medziplanetárnych sond (aj keď sa na to stále používajú teleskopy a niekedy prinášajú dôležité výsledky). Let sond na Mars sa uskutočňuje po energeticky najpriaznivejšej poloeliptickej trajektórii (pozri obr. 3.7 na str. 63). Pomocou tretieho Keplerovho zákona je ľahké vypočítať trvanie takéhoto letu. Vzhľadom na veľkú excentricitu obežnej dráhy Marsu závisí čas letu od sezóny štartu. V priemere trvá let zo Zeme na Mars 8–9 mesiacov.

Je možné vyslať na Mars expedíciu s ľudskou posádkou? Toto je veľká a zaujímavá téma. Zdá sa, že všetko, čo je na to potrebné, je výkonná nosná raketa a pohodlná vesmírna loď. Dostatočne výkonné nosiče zatiaľ nikto nemá, no pracujú na nich americkí, ruskí a čínski inžinieri. Niet pochýb, že takúto raketu vytvoria v najbližších rokoch štátne podniky (napríklad naša nová raketa Angara v najvýkonnejšej verzii) alebo súkromné ​​spoločnosti (Elon Musk – prečo nie).

Existuje loď, v ktorej astronauti strávia dlhé mesiace na ceste na Mars? Také niečo zatiaľ neexistuje. Všetky existujúce („Union“, „Shenzhou“) a dokonca aj tie, ktoré prechádzajú testovaním ( Dragon V2, CST-100 , Orion) - veľmi stiesnené a vhodné len na let na Mesiac, kam je to len tri dni. Je pravda, že existuje myšlienka nafúknuť ďalšie miestnosti po vzlete. Na jeseň 2016 bol nafukovací modul testovaný na ISS a fungoval dobre.

Čoskoro sa teda objaví technická možnosť letu na Mars. V čom je teda problém? V osobe! Na obr. 4.45 udáva ročnú dávku vystavenia človeka žiareniu pozadia na rôznych miestach – na hladine mora, v stratosfére, na nízkej obežnej dráhe Zeme a vo vesmíre. Jednotkou merania je rem (biologický ekvivalent röntgenového žiarenia). Neustále sme vystavení prirodzenej rádioaktivite zemských hornín, prúdom kozmických častíc či umelo vytvorenej rádioaktivite. Na povrchu Zeme je pozadie slabé: chráni nás pokrýva spodná pologuľa, magnetosféra a atmosféra planéty, ako aj jej telo. Na nízkej obežnej dráhe Zeme, kde kozmonauti ISS pracujú, už atmosféra nepomáha, a tak sa radiácia pozadia stonásobne zvyšuje. Vo vesmíre je dokonca niekoľkonásobne vyššia. To výrazne obmedzuje trvanie bezpečného pobytu osoby vo vesmíre. Všimnime si, že pracovníci jadrového priemyslu majú zakázané dostávať viac ako 5 rem za rok - to je takmer bezpečné pre zdravie. Kozmonauti môžu dostať až 10 rem za rok (prijateľná úroveň nebezpečenstva), čo obmedzuje trvanie ich práce na ISS na jeden rok. A let na Mars s návratom na Zem v najlepšom prípade (ak na Slnku nie sú silné erupcie) povedie k dávke 80 rem, čo povedie k vysokej pravdepodobnosti rakoviny. Práve to je hlavnou prekážkou ľudského letu na Mars.

Je možné chrániť astronautov pred žiarením? Teoreticky je to možné. Na Zemi nás chráni atmosféra, ktorej hrúbka na 1 cm 2 zodpovedá 10-metrovej vrstve vody. Svetelné atómy lepšie rozptyľujú energiu kozmických častíc, takže ochranná vrstva kozmickej lode môže mať hrúbku 5 metrov. Ale aj v stiesnenej lodi sa hmotnosť tejto ochrany bude merať v stovkách ton. Vyslať takúto loď na Mars je nad sily modernej či dokonca perspektívnej rakety.

Povedzme, že boli dobrovoľníci ochotní riskovať svoje zdravie a ísť na Mars jedným smerom bez radiačnej ochrany. Budú tam môcť po pristátí pracovať? Dá sa s nimi počítať, že splnia úlohu? Spomeňte si, ako sa astronauti po šiestich mesiacoch strávených na ISS cítia bezprostredne po pristátí na zemi: vynesú ich v náručí, uložia na nosidlá a dva až tri týždne rehabilitujú, obnovujú silu kostí a svalovú silu. Ale na Marse ich nikto nemôže nosiť na rukách. Tam budete musieť ísť von sami a pracovať v ťažkých prázdnych oblekoch, ako na Mesiaci: koniec koncov, atmosférický tlak na Marse je prakticky nulový. Oblek je veľmi ťažký. Na Mesiaci sa v ňom dalo pomerne ľahko pohybovať, keďže gravitácia je tam 1/6 zemskej a počas troch dní letu na Mesiac svaly nestihnú ochabnúť. Astronauti dorazia na Mars po mnohých mesiacoch strávených v podmienkach beztiaže a radiácie a gravitácia na Marse je dvaapolkrát väčšia ako tá mesačná. Navyše na samotnom povrchu Marsu je žiarenie takmer rovnaké ako vo vesmíre: Mars nemá magnetické pole a jeho atmosféra je príliš tenká na to, aby slúžila ako ochrana. Takže film „Marťan“ je fantasy, veľmi krásny, ale neskutočný.

Niektoré možnosti ochrany pred žiarením počas medziplanetárneho letu

Ako sme si predtým predstavovali marťanskú základňu? Prišli sme, postavili laboratórne moduly na povrchu, žijeme a pracujeme v nich. A teraz je to takto: prišli sme, vykopali, postavili prístrešky v hĺbke najmenej 2–3 metre (to je celkom spoľahlivá ochrana pred žiarením) a pokúsili sme sa ísť na povrch menej často a na krátky čas. V podstate sedíme pod zemou a riadime prácu marťanských roverov. Nuž, dajú sa predsa ovládať zo Zeme, a to ešte efektívnejšie, lacnejšie a bez ohrozenia zdravia. Takto sa to robí už niekoľko desaťročí.

Čo sa roboti dozvedeli o Marse, je v ďalšej prednáške.

Prednáška odznela 12. júna 2009 na moskovskom medzinárodnom festivale otvorenej knihy (s podporou Dynasty Foundation).

Anna Piotrovskaja. Dobrý deň. Ďakujem veľmi pekne, že ste prišli. Volám sa Anya Piotrovskaya, som riaditeľkou nadácie Dynasty Foundation. Keďže témou tohtoročného festivalu je budúcnosť, zamysleli sme sa nad tým, aká by bola budúcnosť bez vedy. A keďže veda je to, čo robí naša nadácia - verejné prednášky, granty, štipendiá pre študentov, postgraduálnych študentov, pre ľudí, ktorí sa venujú základným prírodným vedám; Organizujeme aj verejné prednášky a vydávame knihy. Je prekvapivo príjemné, že v stánku moskovského obchodu sú všetky knihy faktu, ktoré sa predávajú, takmer všetky knihy vydané s našou podporou. Robíme verejné prednášky, ako som už povedal, vedecké festivaly a tak ďalej a tak ďalej. Príďte na naše akcie.

A dnes začíname cyklus pozostávajúci z troch prednášok, z ktorých prvá je dnes, druhá zajtra a ešte jedna v nedeľu, v posledný deň festivalu, a som rád, že vám môžem predstaviť Vladimíra Georgievicha Surdina, astronóma, kandidát fyzikálnych a matematických vied , ktorý nám porozpráva o objavoch nových planét.

Vladimír Georgievič Surdin.Ďakujem, áno. V prvom rade sa ospravedlňujem za nevyhovujúce prostredie. Mal stále zobrazovať obrázky v nastavení vhodnom pre tento proces. Slnko nás obťažuje, obrazovka je málo jasná, no... Prepáčte.

Keďže témou festivalu je budúcnosť, poviem vám nie o budúcnosti v zmysle času, ale o budúcnosti v zmysle priestoru. Aké priestory sa nám otvárajú?

Žijeme na planéte, nemáme iný spôsob existencie. Doteraz boli planéty objavované veľmi zriedkavo a všetky boli pre náš život nevhodné. V posledných rokoch sa situácia dramaticky zmenila. Planéty sa začali objavovať v desiatkach a stovkách – v Slnečnej sústave aj mimo Slnečnej sústavy. Je tu priestor pre fantáziu, aby sa rozvinula, aspoň nájsť miesto na nejaké expedície, minimálne a možno aj na rozšírenie našej civilizácie – a na záchranu našej civilizácie, ak sa niečo stane. Vo všeobecnosti musíme dávať pozor na miesto: toto sú budúce odrazové mostíky pre ľudstvo, aspoň niektoré z nich. No mne sa to tak zdá.

Prvá časť príbehu bude, samozrejme, o vnútornej časti Slnečnej sústavy, aj keď jej hranice sa rozširujú a uvidíte, že pod pojmom Slnečná sústava už chápeme trochu inú oblasť a pojem „planéta“ “ sa rozšírila. Ale pozrime sa, čo v tomto smere máme.

Po prvé, ako sme si to predstavovali - no, vlastne, diagram slnečnej sústavy sa nezmenil, však? Osem veľkých... (Takže laserové ukazovátko na túto vec nefunguje, bude to musieť byť klasika...) Osem veľkých planét a veľa malých. V roku 2006 sa zmenilo názvoslovie - pamätáte si, bolo 9 veľkých planét, teraz je ich len 8. prečo? Boli rozdelené do dvoch tried: klasické veľké planéty ako Zem a obrie planéty zostali pod názvom „planéty“ (aj keď vždy je potrebné špecifikovať „klasické planéty“, „väčšie ako planéta“) a skupina „trpaslíkov“. vznikli planéty“ - trpasličí planéty, planéty trpaslíci, ktorých prototypom bola bývalá 9. planéta Pluto, no a pribudlo k nej niekoľko malých, ukážem neskôr. Sú skutočne výnimočné a mali právo byť zvýraznené. Teraz nám však zostalo len 8 veľkých planét. Existuje podozrenie, že v blízkosti Slnka budú telesá, existuje istota, že ďaleko od Slnka bude veľa telies a sú neustále objavované v medzerách medzi veľkými planétami, tiež vám o tom poviem. Všetky tieto maličkosti sa nazývajú „malé objekty slnečnej sústavy“.

(Hlas zo sály. Vladimir Georgievich, je lepšie vziať si mikrofón: zozadu nepočujete veľmi dobre.) Je nepríjemné počúvať ľudí, ktorí hovoria cez mikrofón, ale vo všeobecnosti je, samozrejme, ťažké prekonať toto pozadie. Dobre teda.

Tu sú veľké planéty. Sú rôzni a ty a ja žijeme na tých, ktorí patria do skupiny suchozemcov, podobne ako Zem. Tu sú štyri. Všetky sú iné, nie sú podobné Zemi v žiadnom zmysle, iba v zmysle veľkosti. Budeme o nich hovoriť, no a o niektorých ďalších telách.

Ukazuje sa, že ani všetky tieto planéty ešte neboli objavené. Otvoriť v akom zmysle? Aspoň sa pozri. Už sme videli takmer všetky planéty zo všetkých strán, posledná zostáva, najbližšie k Slnku, je Merkúr. Ešte sme to nevideli zo všetkých strán. A viete, že môžu byť prekvapenia. Povedzme, že odvrátená strana Mesiaca sa ukázala byť úplne iná ako tá viditeľná. Je možné, že na Merkúre sa udejú nejaké prekvapenia. Kozmické lode sa k nemu priblížili a už okolo neho preleteli trikrát, no nepodarilo sa im ho odfotografovať zo všetkých strán. Zostáva 25 alebo 30 percent povrchu, ktorý nikdy predtým nikto nevidel. Stane sa tak v najbližších rokoch, v roku 2011, kde už satelit začne fungovať, ale zatiaľ je tu stále záhadná druhá strana Merkúra. Pravda, je taký podobný Mesiacu, že nemá zmysel očakávať nejaké nadprirodzené prekvapenia.

A samozrejme, malé telesá Slnečnej sústavy ešte nie sú úplne vyčerpané. V podstate sa zhlukujú v priestore medzi Jupiterom a Marsom – obežná dráha Jupitera a dráha Marsu. Toto je takzvaný hlavný pás asteroidov. Donedávna to boli tisíce a dnes sú to státisíce predmetov.

Prečo sa to robí? V prvom rade, samozrejme, veľké nástroje. Najkrajší ďalekohľad, Hubbleov teleskop, ktorý funguje na obežnej dráhe, je zatiaľ najobozretnejší, je dobré, že bol opravený. Nedávno bola expedícia, bude fungovať ešte 5 rokov, potom sa skončí, ale nahradia ju nové vesmírne prístroje. Je pravda, že sa zriedka používa na štúdium slnečnej sústavy: jej prevádzkový čas je drahý a spravidla funguje na veľmi vzdialených objektoch - galaxiách, kvazaroch a mimo nich. V prípade potreby sa však nasadí do slnečnej sústavy.

Ale na povrchu Zeme sa skutočne objavilo veľa astronomických prístrojov, ktoré už boli úplne zamerané na štúdium slnečnej sústavy. Tu je najväčšie observatórium na svete na Mount Mauna Kea - to je vyhasnutá sopka na ostrove Havaj, veľmi vysoká, viac ako štyri kilometre. Je ťažké tam pracovať, ale obsahuje dnes najväčšie astronomické prístroje.

Najväčší z nich sú tieto dva, dva bratské teleskopy s priemermi hlavných zrkadiel - a to je hlavný parameter... (Takže tento ukazovateľ nie je viditeľný.) Hlavným parametrom ďalekohľadu je priemer jeho zrkadla , keďže ide o oblasť zberu svetla; To znamená, že hĺbka pohľadu do Vesmíru je určená týmto parametrom. Tieto dva ďalekohľady sú ako dve oči, nie v zmysle stereoskopie, ale v zmysle čistoty obrazu, ako binokulárny ďalekohľad fungujú veľmi dobre a s ich pomocou už bolo objavených veľa zaujímavých objektov, vrátane slnečnej sústavy.

Pozrite sa, čo je moderný ďalekohľad. Toto je kamera moderného ďalekohľadu. Iba fotoaparát tejto veľkosti. Samotný teleskop váži až 1000 ton, zrkadlo desiatky ton a fotoaparáty sú takého rozsahu. Ochladzujú sa; CCD matrice sú citlivou doskou, ktorá dnes funguje v našich fotoaparátoch. Majú približne rovnaký typ CCD matrice, sú však chladené takmer na absolútnu nulu, a preto je citlivosť na svetlo veľmi vysoká.

Tu je moderná matica CCD. Ide o sadu približne rovnakých... Rovnako ako v dobrom domácom fotoaparáte máme 10-12 megapixelové doštičky, tu však tvoria mozaiku a celkovo získame oveľa väčšiu plochu na zhromažďovanie svetla. A čo je najdôležitejšie, v momente pozorovania môžete tieto údaje okamžite uložiť do počítača a porovnať, povedzme, obrázky prijaté teraz a o hodinu skôr alebo o deň skôr, a takto si všimneme nové objekty.

Počítač okamžite zvýrazní tie svetelné body, ktoré sa pohybovali na pozadí pevných hviezd. Ak sa bod pohybuje rýchlo, v priebehu desiatok minút alebo hodín, znamená to, že nie je ďaleko od Zeme, a to znamená, že je členom slnečnej sústavy. Okamžite sa porovnáva s databankou: ak ide o nového člena slnečnej sústavy, došlo k objavu. Počas celého 19. storočia bolo objavených približne 500 malých planétok - asteroidov. Počas celého – takmer celého – 20. storočia bolo objavených 5000 asteroidov. Dnes je každý deň (alebo skôr každú noc) objavených približne 500 nových asteroidov. To znamená, že bez počítača by sme ich ani nestihli zapisovať do katalógov, objavy sa robia s takou frekvenciou.

Pozrite si štatistiky. No, samozrejme, nekreslil som 19. storočie... (Neviem, je na tomto pozadí viditeľný ukazovateľ? Samozrejme, že je zlý, ale je viditeľný.) Takto to bolo do roku 2000 bol pomalý kvantitatívny rast malých telies v Slnečnej sústave, asteroidov ( no, nie sú až také malé - veľké desiatky, stovky kilometrov). Od roku 2000 nové projekty, ako napríklad veľké teleskopy, prudko zrýchlili rast a dnes máme v slnečnej sústave objavených asi pol milióna asteroidov. No pravdou je, že ak ich všetky spojíte a vytvoríte z nich jednu planétu, ukáže sa, že je o niečo väčšia ako náš Mesiac. Vo všeobecnosti je planéta malá. Ale ich počet je obrovský, rozmanitosť pohybov je obrovská, vždy môžeme nájsť asteroidy blízko Zeme a podľa toho ich preskúmať.

Tu je situácia pri Zemi, pozrite sa. Toto je obežná dráha Zeme, tu je samotná naša planéta, bodka a okolo nej prelietavajú asteroidy. Samozrejme, nie je to v reálnom čase, táto situácia bola vypočítaná na rok 2005, ale pozrite sa, ako blízko lietajú a ako často sa približujú k Zemi. Keď hovoria o nebezpečenstve asteroidov, niekedy je to prehnané - astronómovia to robia preto, aby získali financie alebo pre nejaký iný vlastný prospech. Ale vo všeobecnosti je toto nebezpečenstvo reálne a treba naň myslieť, prinajmenšom predvídať pohyb asteroidov a predvídať situáciu.

Takto teleskopy vidia pohyb asteroidu na pozadí hviezd. Po sebe idúce snímky: po prvé, počas expozície sa samotný asteroid pohybuje, objavuje sa vo forme takejto čiary a po druhé, zreteľne sa pohybuje z jednej expozície do druhej. 3-4 obrázky a môžete (počítač dokáže) vypočítať obežnú dráhu a predpovedať ďalší let asteroidu.

Nie nadarmo vám ukazujem túto snímku. Minulý rok bolo možné prvýkrát v histórii vedy zbadať asteroid približujúci sa k Zemi, vypočítať jeho dráhu, pochopiť, že sa zrúti do atmosféry (bol malý, mal niekoľko metrov, nebolo tam nič hrozné), narazil by do zemskej atmosféry. Kde presne - na tejto mape... vlastne toto nie je mapa, toto je snímka zo satelitu. Tu máme Egypt a tu je Sudán, toto je hranica medzi nimi. A presne v mieste, kde sa predpokladal pád asteroidu, bol pozorovaný jeho vstup do atmosféry, horenie a let.

To bolo pozorované aj zo Zeme: zrútila sa v atmosfére, čiastočne ju odfotografovali a dokonca približne odhadli miesto, kam spadne, a po dvoch týždňoch hľadania tam skutočne našli kopu úlomkov, úlomkov a meteoritov. Prvýkrát sme si mohli všimnúť priblíženie asteroidu a presne odhadnúť miesto, kam spadne.

Teraz sa takáto práca robí systematicky; no, je pravda, že tu ešte nebol druhý takýto prípad, ale určite bude. Teraz môžete zbierať meteority nie náhodným potulovaním sa po Zemi a hľadaním, kde by mohol meteorit ležať, ale jednoducho celkom vedome sledovať let asteroidu a ísť k tomu... no, je lepšie počkať, kým spadne, a potom choďte na to miesto, kde meteorit vypadne. Je veľmi dôležité nájsť čerstvé meteority, ktoré nie sú kontaminované biologickým materiálom zo Zeme, aby sme videli, čo tam mal vo vesmíre.

Veľmi rýchlo sa mení aj situácia s inými malými telesami, konkrétne so satelitmi planét. Tu je pre rok 1980 počet satelitov patriacich každej z planét. Na Zemi sa ich počet samozrejme nezmenil, stále máme jeden Mesiac, Merkúr a Venuša nemajú žiadne satelity. Mars má stále dva z nich - Phobos a Deimos, ale obrovské planéty a dokonca aj malé Pluto objavili za posledné dve desaťročia obrovské množstvo nových satelitov.

Posledný Jupiter bol objavený v roku 2005 a dnes má 63 mesiacov. Všetky školské učebnice už nezodpovedajú realite.

Saturn má dnes objavených 60 satelitov. Samozrejme, väčšina z nich je malých rozmerov od 5 do 100 km. Ale sú tu aj veľmi veľké: napríklad Titan, tento oranžový satelit – je väčší ako planéta Merkúr, čiže vo všeobecnosti je to nezávislá planéta, dnes vám o nej poviem. Osud však rozhodol, že sa stal satelitom Saturnu, takže sa nepovažuje za planétu, ale za satelit.

Urán má dnes 27 známych satelitov, Neptún 13 a najväčšie z nich sú veľmi zaujímavé.

Tu som zverejnil fotku Tritonu, toto je najväčší satelit Neptúna, a pozrite sa: má vlastnú Antarktídu, túto ľadovú čiapku na južnom póle. Tu mierka, samozrejme, nie je zachovaná, aby ste videli detaily, mierne, štyrikrát, som zväčšil Triton, v porovnaní s Neptúnom nie je taký veľký. Ale je to veľkosť nášho Mesiaca - vo všeobecnosti je to tiež dosť veľké teleso a keďže je ďaleko od Slnka, drží (ďaleko od Slnka - čo znamená chlad) na svojom povrchu aj ľad a dokonca aj riedky atmosféra v blízkosti jeho povrchu. Teda po všetkých stránkach je to malá, ale zaujímavá nezávislá planéta, no pri lete ju sprevádza Neptún, na tom nie je nič zlé.

A dokonca aj Pluto, ktoré sa dnes ukázalo byť trpasličou planétou, malo tiež svoj vlastný systém satelitov. V roku 1978 bol v ňom objavený prvý – tento, Cháron. Má takmer rovnakú veľkosť ako samotné Pluto, a preto dnes túto dvojicu nazývame dvojitá planéta. Ich veľkostný rozdiel je len asi 4-násobný. Taká mikro-dvojplanéta.

Ale s pomocou Hubbleovho teleskopu v roku 2005 bolo možné objaviť ďalšie dva v blízkosti Pluta a Charona - ak si všimnete, sú tu jasné bodky - dva malé objekty. Ukázalo sa, že Pluto má nie jeden, ale tri – minimálne tri satelity.

Dostali mená z mytológie spojenej s peklom: Hydra a Nyx. Mytologických mien je stále dosť. Naozaj s ťažkosťami; občas treba niečo vymyslieť, ale vo všeobecnosti je mytológia – grécka, rímska – taká rozsiahla, že nech ju otvoríte akokoľvek, stále je toho dosť. Aspoň na satelity dosť.

Každá planéta je schopná udržať satelity blízko seba, v obmedzenom priestore. Toto je napríklad Slnko, Zem a to je oblasť, ktorú Zem ovláda svojou gravitáciou – Roche zóna. Mesiac sa pohybuje v tejto oblasti, a preto je spojený so Zemou. Ak by bola trochu ďalej od svojej hranice, kráčala by ako nezávislá planéta. Takže pre každú planétu, najmä tie obrie - Jupiter a Saturn - sú tieto oblasti, ktoré sú riadené vlastnou gravitáciou, veľmi veľké, a preto je tam veľa satelitov, treba ich vybrať. Ale ich povaha je iná, to je fakt.

Tu je pohľad na to, ako funguje satelitný systém Saturnu. Zobrali sme obrázok zo stredu, vedľa Saturnu sa všetky satelity pohybujú rovnakým smerom, v rovnakej rovine, približne rovnako ako planéty v Slnečnej sústave. To znamená, že ide o malý model slnečnej sústavy. Je zrejmé, že sa všetky narodili spolu so samotnou planétou a vznikli v rovnakom čase - pred 4,5 miliardami rokov. A zvyšok, externé satelity, sa pohybujú chaoticky, ich dráhy sú naklonené v rôznych uhloch, pohybujú sa po dráhach jedným alebo druhým (hovoríme dopredu alebo dozadu) smerom. A je jasné, že ide o získané satelity, to znamená, že boli zachytené z asteroidov Slnečnej sústavy. Dnes ich možno zajať, zajtra stratiť; Toto je taká meniaca sa cirkumplanetárna populácia. A tie sú, samozrejme, večné, vznikli už dávno a nikdy nikam nezmiznú.

Vo všeobecnosti sa proces formovania slnečnej sústavy postupne objasňuje. Toto je, samozrejme, obrázok, ale takto si predstavujeme prvé stovky miliónov rokov života Slnka a cirkumsolárnej hmoty. Najprv vznikli veľké planéty, potom okolo nich začala rásť hmota priťahovaná gravitáciou. Vznikli z neho satelity a prstence; Všetky obrovské planéty majú prstence aj satelity. Tento proces pripomínal vznik samotnej slnečnej sústavy.

To znamená, že vo vnútri Slnečnej sústavy bola organizovaná oblasť - planéta a jej prostredie - ktorá v malom meradle sledovala približne rovnakú cestu vo svojom vývoji.

Na vzdialených miestach Slnečnej sústavy bola približne pred 15 rokmi - už viac, asi pred 20 rokmi - objavená oblasť obývaná veľmi špeciálnymi mikroplanétami. Teraz ho nazývame Kuiperov pás, pretože pred 50 rokmi americký astronóm Kuiper predpovedal jeho existenciu. Za obežnou dráhou Neptúna leží obežná dráha Pluta a my teraz chápeme, že je členom veľkej skupiny lietajúcej vo vonkajších oblastiach slnečnej sústavy. Dnes tam už bolo objavených niekoľko tisíc predmetov, z ktorých najväčší môžete vidieť.

Tu, pre mierku Zeme a Mesiaca a Pluta - mimochodom, toto je skutočný obraz Pluta, dnes nič lepšie nemáme, pretože je ďaleko a je ťažké vidieť detaily, ale Hubbleov teleskop tam niečo videl. Toto sú kresby; Samozrejme, povrchy vzdialených telies nevidíme. Ale pozrite sa: telesá väčšie ako Pluto už boli objavené v Kuiperovom páse. Z tohto dôvodu bola identifikovaná skupina trpasličích planét. Pretože Pluto nie je vôbec zvláštne, je pravdepodobne členom veľkého bratstva trpasličích planét. Sú nezávislé a zaujímavé.

Toto sú všetky kresby. Vedľa obrázku Zeme v mierke, ale to všetko sú nakreslené obrázky. Ako si predstavujeme najväčšie objekty Kuiperovho pásu? Nie je možné vidieť ich povrch: po prvé, sú ďaleko a po druhé, sú veľmi slabo osvetlené Slnkom, pretože sú ďaleko. Ale všimnite si: Pluto má tri mesiace a Eris má aspoň jeden (už objavený), Haumea má dva veľké mesiace. To znamená, že telesá sú dosť nezávislé, zložité, majú systémy satelitov... Vraj majú aj atmosféru, len tieto atmosféry sú zamrznuté, zamrznuté, je tam zima. A pre Pluto, ktoré sa pohybuje po predĺženej dráhe a niekedy sa približuje k Slnku, to môžete vidieť tu: niekedy sa vzďaľuje od Slnka a, samozrejme, všetko tam zamrzne, na povrchu leží ľad a sneh. Niekedy sa v tomto bode obežnej dráhy priblíži k Slnku a vtedy sa jeho atmosféra, presnejšie ľad na jeho povrchu, roztopí, vyparí a planéta je na niekoľko desaťročí obalená jeho atmosférou, potom atmosféra opäť zamrzne a padá vo forme snehu na povrch planéty .

Toto je mimochodom budúca možnosť rozvoja pozemskej civilizácie. Dnes sú telá chladné, ale jedného dňa sa situácia zmení. Pozrime sa, čo dnes astronómovia predpovedajú Zemi. Predstavujeme si modernú Zem. V minulosti bola zemská atmosféra pravdepodobne viac nasýtená plynmi a dokonca aj zloženie plynov bolo iné. Prinajmenšom bola hustejšia a masívnejšia, pretože zo zemskej atmosféry sa stráca plyn. Každú sekundu vyletí zo zemskej atmosféry približne 5 kg plynu. Zdá sa to ako nezmysel, ale za miliardy rokov je to dosť veľa a za tri miliardy rokov očakávame, že Zem bude takmer bez atmosféry, čiastočne aj preto, že Slnko ohrieva Zem stále viac a viac - no, ja nie. Nemyslím dnes vôbec Počasie sa často mení a jas Slnka sa neustále zvyšuje. Každú miliardu rokov sa tepelný tok zo Slnka zvýši približne o 8 až 10 %. Takto sa vyvíja naša hviezda. O tri miliardy rokov bude Slnko svietiť o 30 % jasnejšie a to bude pre atmosféru osudné. Začne sa veľmi rýchlo vyparovať a s ním pôjdu aj oceány, pretože tlak vzduchu klesne a voda sa začne rýchlejšie vyparovať. Vo všeobecnosti Zem vyschne. Je ťažké povedať o teplote; Možno sa teplota príliš nezmení, ale keď vyschne, to je isté, stratí svoj plynový obal. Preto musíme hľadať nejaké odrazové mostíky pre rozvoj a vzdialené chladné planéty sa dnes môžu otepliť a priaznivo naladiť za miliardy rokov.

Tu je nákres, ako približne vidíme vývoj Slnka za 4,5 až 5 miliárd rokov. Nafúkne sa a nakoniec zničí Zem; vstúpi do posledného štádia evolúcie. Červený obor bude na mieste Slnka - hviezda obrovskej veľkosti, nízkej teploty, ale vysokého tepelného toku, jednoducho vďaka svojej veľkej veľkosti a Zem skončí. Nie je ani jasné, či Zem prežije ako jednotlivé teleso. Je možné, že sa Slnko roztiahne až po obežnú dráhu Zeme a pohltí ju, Zem sa ponorí do Slnka. Ale aj keď sa tak nestane, biosféra skončí.

Vo všeobecnosti sa oblasť v slnečnej sústave, kde je možný život, pohybuje. Zvyčajne sa to nazýva „zóna života“ a pozrite sa: pred 4,5 miliardami rokov životná zóna zachytila ​​Venušu, nebolo tam veľmi horúco, nie ako dnes, a samozrejme zachytila ​​aj Zem, pretože pred 4 miliardami rokov Na Zemi už bol život. Keď sa jas Slnka zvyšuje, zóna života sa od neho vzďaľuje, Zem je dnes v zóne života a Mars spadá do zóny života. Ak by si Mars zachoval atmosféru dodnes, teplota by na ňom bola pohodlná, rieky by tiekli a život by mohol existovať. Žiaľ, v tom čase, kým ju nedosiahla zóna života, Mars už stratil atmosféru, slabo priťahuje plyny, tie sa vyparujú a dnes je aj pri priaznivej situácii taký suchý, že je to málo pravdepodobné... Tzn. , na nie je na jeho povrchu ziadny zivot, ale pod povrchom to este nie je vylucene, snad.

Nuž, potom sa zóna života bude od Slnka pohybovať stále rýchlejšie a zakryje obrovskú planétu. Na samotných obrovských planétach je samozrejme život nepravdepodobný, ale na ich satelitoch, ako teraz uvidíte, je to veľmi možné. Teraz si o nich povieme.

Jupiter má veľa satelitov. Je to väčšinou maličkosť, ale štyri takzvané „galilejské satelity“, ktoré Galileo objavil len pred 400 rokmi, v roku 1610, priťahujú pozornosť už dlho. Ide o veľké nezávislé orgány.

Napríklad Io je najbližší veľký satelit k Jupiteru. Sú na ňom sopky.

Po prvé, je to prirodzená farba. Poznámka: absolútne úžasná kombinácia farieb, vzácna pre priestor. Tento oranžový, žltkastý - no, to sú samozrejme zmrznuté plyny. Ale to všetko je povrch pokrytý zlúčeninami síry. Prečo je toho tak veľa? A tu sú aktívne sopky. Napríklad z krátera sopky vyteká čierny prúd roztavenej síry. To je to, čo sopka rozhádzala okolo seba. Stále sa toho dá nájsť veľa: tu je aktívna sopka, tu... asi 50 aktívnych sopiek je vidieť už z diaľky, z vesmíru. Viem si predstaviť, koľko sa ich nájde, keď na povrchu Io začne pracovať nejaká automatická stanica. Vyzerá to jednoducho strašidelne.

Takto vyzerá erupcia najväčšej sopky na Io Mount Pele. Obrázok je značne zväčšený, tu je okraj satelitu, jeho horizont a tam, za horizontom, je sopka. Vidíte, čo zo seba vyhodí, letí do výšky cca 300-350 km a niečo z toho letí aj do vesmíru.

Samozrejme, povrch Io je studený. Vidíte, že plyny tu zamrzli a ležali na povrchu vo forme snehu. Ale čím bližšie ste k sopke, tým je teplejšie. Je to ako pri ohni, viete, v zime je krok vedľa ohňa studený, krok k ohňu horúci a vždy môžete nájsť miesto, kde je teplota pri ohni príjemná. Ešte presnejšou analógiou sú čierni fajčiari na dne našich oceánov. Viete: sú to malé sopky, alebo skôr gejzíry, ktoré fungujú na dne našich oceánov. Okolitá voda je okolo bodu mrazu a voda vychádzajúca z týchto čiernych fajčiarov má približne 400 stupňov Celzia. A tu, na hranici medzi vriacou vodou a mrazom, kvitne život vedľa čiernych fajčiarov. Je možné, že v oblasti okolo sopiek Io existuje nejaká forma života pri pohodlnej teplote. Ešte nebola príležitosť to skontrolovať, nikto tam nesedel. Existovali len orbitálne, dokonca ani orbitálne – preletové výskumné, rýchle.

Druhým satelitom, vzdialenejším od Jupitera, je Európa. Je samozrejme chladnejšie, nie sú tam žiadne sopky a celý jeho povrch pripomína našu Antarktídu. Toto je pevná ľadová kupola - ani nie kupola, ale len ľadová kôra pokrývajúca satelit - ale podľa výpočtov sa v hĺbke niekoľkých desiatok kilometrov pod týmto pevným ľadom nachádza tekutá voda. No, v Antarktíde máme rovnakú situáciu: naša antarktická južná kupola je ľadová, ale v hĺbke troch kilometrov sú jazerá tekutej vody; Tam teplo, ktoré vychádza z útrob planéty, roztápa vodu. To isté zrejme platí aj pre Európu. Naozaj by som sa chcel ponoriť do tohto oceánu a vidieť, čo sa tam deje. Kde je tekutá voda, tam je zvyčajne život.

Ako sa potápať? Tieto pruhy, ktoré rozdeľujú ľadovú vrstvu, sú s najväčšou pravdepodobnosťou praskliny. Tu - to sú, pravdaže, veľmi kontrastné farby, toto je neprirodzená farba - tu sa na ne pozrieme zblízka a vidíme, že je tam čerstvý ľad, prechádza pozdĺž pruhov. S najväčšou pravdepodobnosťou sú chvíle, keď ľadová kupola praská a voda odtiaľ stúpa. Žiaľ, zdroje sme zatiaľ nevideli.

Takto vyzerá ľadová kupola Európy v skutočných farbách. Sú tam homole a ľadovce, je jasné, že v blízkosti ľadu prebiehajú nejaké pohyby, sú viditeľné posuny a prietrže. Nikomu sa však ešte nepodarilo vidieť skutočnú trhlinu, aby sa mohol pozrieť do oceánu.

V posledných rokoch, keď došlo k tomuto objavu, začali astronómovia – presnejšie vesmírni špecialisti – rozmýšľať, ako sa tam potápať, spustiť robota, ktorý by tam možno hľadal formy života. Ľad je hrubý, najmenej 30 kilometrov a možno 100, výpočty tu nie sú veľmi presné. Trhlina sa zatiaľ nenašla. Existujú projekty, väčšinou v rámci NASA, a tiež máme v našich vesmírnych inštitútoch ľudí, ktorí na tom pracujú. Uvažovali o výrobe zložitých zariadení s jadrovým zdrojom energie, ktoré by roztopili ľad a prerazili vo všeobecnosti na hranici a možno aj za hranicou technických možností.

Len minulý rok sa však ukázalo, že to nebolo potrebné. Prišiel nový objav, ktorý nám sľubuje veľké vyhliadky. Objav nie je v systéme Jupiter, ale v satelitnom systéme Saturn. Saturn má tiež veľa satelitov a venujte pozornosť: aj na tomto obrázku samozrejme nie sú všetky zobrazené, jednému zo satelitov sa vôbec nevenovala pozornosť.

Toto je Titan, najväčší, a tu som samostatne našiel fotografiu vedľa Titanu, kadiaľ prechádza tento malý satelit s názvom Enceladus. Je taká malá, má 500 km v priemere, že ju bežní ľudia považovali za nezaujímavú. Teraz v blízkosti Saturnu - na obežnej dráhe okolo Saturnu - je dobrá kozmická loď NASA Cassini, ktorá niekoľkokrát letela do Enceladu.

A čo sa stalo? Úplne nečakaná vec.

Takto vyzerá Enceladus z diaľky. Tiež zľadovatený povrch. Čo však okamžite upúta - geológovia tomu okamžite venujú pozornosť - je, že sa zdá, že pozostáva z dvoch polovíc. Severná časť je pokrytá meteoritovými krátermi, čo znamená, že ľad je starý, meteority naň padali milióny rokov a dôkladne ho rozbili. Ide o geologicky starý povrch. Južná časť však neobsahuje ani jeden kráter. Čo, meteority tam nespadli? Je to nepravdepodobné, nepadajú s presnosťou. To znamená, že nejaký geologický proces neustále obnovuje južný ľad a to okamžite upútalo pozornosť. Čo znamená „obnoviť ľad“? To znamená poliať ho tekutou vodou a zničiť meteoritové krátery.

Začali sa pozorne obzerať po južnej pologuli Enceladu. Naozaj sme tam videli silné trhliny a vidíte, aký hlboký je kaňon v ľadovej ploche.

(No, nemôžem si pomôcť, ale ľutujem, že toto publikum nie je tmavé, ale úplne nevhodné na premietanie diapozitívov. V skutočnosti je to všetko veľmi krásne. Dobre, nabudúce sa stretneme v tmavom prostredí a potom sa Uvidím viac Ale aj tu je niečo viditeľné.)

A jedna oblasť, doslova na južnom póle Enceladu, sa ukázala ako veľmi zaujímavá. Sú tu štyri pozdĺžne pruhy. V angličtine sa im začalo hovoriť „tiger stripes“, tieto pruhy neznamenajú pruhy, ktoré sú na bruchu tigra alebo kdekoľvek na chrbte, ale sú to tie, ktoré zostanú z pazúrov, keď vás tiger pohladí. A skutočne sa ukázalo, že sú to tie isté stopy po pazúroch. Teda zlomy na povrchu.

Cassini, prístroj Cassini, letiaci za satelitom z opačnej strany k Slnku, v protisvetle, videl fontány vody tryskajúce presne z týchto zlomov v ľade. Najprirodzenejšie fontány. Samozrejme, nejde o tekutú vodu. Kvapalina prerazí trhlinami, cez trhliny sa okamžite vyparí a zamrzne vo forme kryštálikov ľadu, pretože vyletí do vákua a v podstate sú to už poletujúce prúdy snehu, ale pod nimi sú výlevy vody , samozrejme. Úplne úžasná vec.

To znamená, že materiál získavame priamo z ľadového oceánu, z oceánu tekutej vody, ktorý existuje pod povrchom tohto satelitu.

V umelých farbách, výrazne posilnených jasom a kontrastom, to vyzerá ako táto superfontána, ktorá vystreľuje priamo do vesmíru, ktorá letí do vesmíru z povrchu Enceladus. Ale táto fotografia je obežnou dráhou Enceladu okolo Saturnu: tu je Enceladus, pozdĺž svojej obežnej dráhy rozptýlil sneh, paru a ľad. To znamená, že jeden z prstencov Saturna, najvzdialenejší prstenec, je v podstate materiál vyvrhnutý Enceladom – vodná para a ľadové kryštály, ktoré Enceladus nedávno vyvrhol.

Toto je, samozrejme, fantastická kresba; astronauti sa pravdepodobne čoskoro neocitnú na povrchu tohto satelitu, ale toto je skutočná infračervená fotografia. Tieto štyri pruhy sú teplé. Infračervený prístroj, kamera na palube Cassini, odfotografovala pruhy a vy vidíte, že sú teplé, to znamená, že pod ľadom je tekutá voda. Tu prichádza priamo na povrch ľadu a letí hore cez trhliny.

Na konci minulého roka sa dráha Cassini zmenila tak, že preletela priamo cez tieto fontány, doslova preletela blízko povrchu satelitu vo výške 20 km a nabrala túto vodu. A dokázal, že je to naozaj H2O, ktorý odtiaľ vyletí. Bohužiaľ, na palube Cassini nie sú žiadne biologické laboratóriá, takže túto vodu nemôže analyzovať na zloženie mikroorganizmov. Nikto si nepredstavoval, že k takémuto objavu vôbec dôjde. Ale teraz už nikoho, takmer nikoho nezaujíma Európa, kde treba 100-kilometrovú ľadovú škrupinu vŕtať a vŕtať ktovie čím. Každý sa preorientoval na Enceladus, z ktorého voda vyletí sama od seba a stačí buď preletieť alebo pristáť na povrchu prístrojom a analyzovať túto látku na biologické zloženie.

Je to veľmi zaujímavé a teraz existuje len veľa projektov zameraných na objavovanie Enceladusu.

Takto si predstavujeme pôvod týchto fontán: subglaciálny oceán je vodnatý a voda presakuje medzerami v ľade a vylieva sa do vákua, vyletí a nasleduje satelit na obežnej dráhe.

Samozrejme, mnohé planéty majú aj iné zaujímavé satelity. Veľmi sa mi páči napríklad Hyperion, jeden z malých satelitov Saturnu.

Pozri, vyzerá to ako morská huba. Nie je tiež jasné, prečo práve takáto štruktúra pre neho vznikla. Je to ako marcový sneh roztopený slnečnými lúčmi. Nemôžete sledovať všetko, zatiaľ nie je dostatok vedeckých nástrojov a prístrojov pre každý satelit. Skúmame ich len z diaľky, ale príde čas – budú tam sedieť a pozerať.

Všetko, čo bolo v posledných rokoch objavené, urobil tento úžasný prístroj. Ide o najdrahšiu automatickú medziplanetárnu kozmickú loď v histórii astronautiky, Cassini-Huygens. Vyrobili to Američania, ale prispela aj Európa... Prepáčte, Američania vyrobili hlavný prístroj Cassini a dali mu nosnú raketu Titan, ale tento dodatočný prístroj, Huygens, vyrobili Európania.

Táto sonda, náklady na celý projekt sú 3 miliardy dolárov, je skutočne v súčasnosti 10-krát viac ako tradičná kozmická loď. Táto vec bola vypustená už dávno, v roku 1997, a pohybovala sa po veľmi zložitej trajektórii, pretože to bola ťažká aparatúra a nedala sa okamžite vrhnúť smerom k Saturnu. Letel zo Zeme na Venuši, teda do vnútra Slnečnej sústavy, potom opäť na Zem a potom opäť vyletel k Venuši. A zakaždým, keď preletel okolo planét, nabral o niečo extra rýchlosť vďaka ich príťažlivosti. Nakoniec ho tretí prelet okolo Zeme poslal smerom k Jupiteru. Jupiter to tlačil veľmi tvrdo a zariadenie dosiahlo Saturn v roku 2004. A teraz sa dostal na obežnú dráhu, toto je prvý satelit v histórii astronautiky, umelá družica Saturna a funguje tam už takmer štyri, päť rokov a veľmi efektívne.

Jedným z hlavných cieľov tohto letu bolo preskúmať Titan. Titan je, samozrejme, úžasný satelit. Už som povedal: toto je nezávislá planéta.

Takto sme videli Titan predtým, ako sa k nemu dostala Cassini. Je pokrytý atmosférou, atmosféra je chladná, nepriehľadná, všetko je opar a nikto nevedel, čo je na povrchu.

Takto sme to videli cez atmosféru pomocou prístrojov Huygens. Má špeciálne prístroje, kamery - televízne kamery, presnejšie - ktoré majú schopnosť stále vidieť povrch planéty cez tenké spektrálne okienko, kde atmosféra pohltí málo. Tu je Titanova Antarktída... Áno, dávajte pozor: atmosféra je viditeľná a aká je hustá! Hrúbka je niekde okolo 500 km, pretože planéta je malá - no, ako malá, väčšia ako Merkúr - ale aj tak je tam sila gravitácie malá, b preto sa atmosféra tiahne veľmi ďaleko, nie je pritlačená k povrchu planéty. planéta.

Toto je záber na južnú časť Titanu. Tu zjavne leží zamrznutý ľad, ako naša Antarktída. Bolo veľa zaujímavých otázok o zložení atmosféry a povrchu.

Takto dnes vidíme povrch Titanu blízko južného pólu. Ukázalo sa, že tam sú jazerá - no, je ťažké ich nazvať moriami, ale jazerá tekutého CH 4 - metánu. Teplota je nízka, okolo mínus 200, takže tieto plyny sú v kvapalnom stave. Ale hlavné bolo, samozrejme, sedieť na jeho povrchu.

Tu je pristávací modul Huygens, ktorý vyrobili Európania a urobili ho veľmi dobre. Budete prekvapení: vyrobili ho v Mercedes-Benz, a teda naozaj spoľahlivo fungoval... Viete, nie veľmi spoľahlivo, v skutočnosti fungoval. Nemyslím autá, ale toto zariadenie - existovali dva duplicitné rádiové kanály, ale jeden rádiový kanál stále zlyhal; dobre, že boli dabovaní. Polovica informácií chýbala, ale polovicu sme dostali.

Ide o tepelný štít, pretože zariadenie ide najskôr bez akéhokoľvek brzdenia, len pri druhej kozmickej rýchlosti narazí do atmosféry satelitu a je veľmi hrubé a pretiahnuté.

Potom vyhodí padáky – jeden padák, druhý – a postupne klesá na hladinu padákom. Strávil dve hodiny padákom, kým sa nedotkol hladiny. A kým počas týchto dvoch hodín zostupoval na padáku, samozrejme fotografoval. Nie veľmi kvalitné, no, bolo to veľmi ťažké.

Viete, chcem hovoriť o všetkom, v tomto experimente, na týchto cestách bolo veľa zaujímavých vecí, ale nie je čas. Prečítaj si to niekedy. Koľko technických problémov sa riešilo doslova na poslednú chvíľu, aby bolo vôbec niečo vidieť!

Toto sú mraky. Teraz z výšky 8 km vidíme povrch Titanu. Teraz už prešiel cez oblaky; No, tu sú viditeľné ďalšie dva mraky, ale v podstate už vidíme pevný povrch. A hneď prekvapenie. Pevný povrch má rovné plochy, ktoré pripomínajú morské dno. A sú tu drsné oblasti, hornaté a sú na nich zreteľne viditeľné meandre niektorých riek. Čo tečie v týchto riekach, aký druh kvapaliny - možno ten istý metán, s najväčšou pravdepodobnosťou, alebo kedysi tiekol. Ale pozrite sa: samozrejme, delta, potom morské dno, tu je horský systém - veľmi podobný zemepisne ako Zem. A pokiaľ ide o atmosféru, vo všeobecnosti je to kópia Zeme. Atmosféra Titanu, na rozdiel od všetkých ostatných planét...

No, zoberme si Venušu: tamojšia atmosféra je čistý CO 2, pre nás jed. Na Marse: CO 2, oxid uhličitý, jed. Vezmime si Titan: atmosféra pozostáva z molekulárneho dusíka. A teraz tu máme 2/3 molekulárneho dusíka. Vo všeobecnosti je to pre nás len normálne neutrálne prostredie. Nie je tam samozrejme žiadny kyslík, ale prostredie dusíka je stále veľmi dobré. Tlak na povrchu je jeden a pol zemskej atmosféry, teda takmer rovnaký ako v tejto miestnosti. Teplota je trochu chladná, ale to je v poriadku. Horúca je pre experimenty smrteľná, studená je dokonca priaznivá, pretože aparatúru netreba chladiť, ochladí sa sama.

A tak sa posadil na povrch. (Toto je kresba, toto nie je fotografia.) Tento malý stroj sa posadil a dve hodiny nám prenášal údaje o Titane.

Toto je jediný televízny záber, ktorý jej bol prenesený. Tam je horizont, hneď vedľa prístroja sú dlažobné kocky - zjavne je to zamrznutá voda; pri teplote mínus 180 je voda ako kameň, tvrdá a zatiaľ o nej nevieme nič viac.

Prečo je zaujímavý? Pretože jeho zloženie plynu a povrchová teplota, ako si biológovia myslia, sú veľmi blízke tomu, čo sme mali na Zemi pred štyrmi miliardami rokov. Snáď vďaka štúdiu Titanu budeme schopní pochopiť prvé procesy, ktoré predchádzali biologickej evolúcii na Zemi. Preto sa jej venuje veľká pozornosť a bude sa naďalej skúmať. Ide o prvý satelit planéty (okrem Mesiaca), na ktorom pristála automatická stanica.

Otázka z publika. A čo Huygens?

V. G. Surdin."Huygens" skončil. Batéria sa vybila, fungovalo to dve hodiny a to je všetko. Ale nielen. Všetko tam bolo navrhnuté tak, aby pracoval dve hodiny. Pretože nemal dostatok vysielacieho výkonu na komunikáciu so Zemou a komunikoval cez orbitálne vozidlo, ktoré však odletelo, a to je všetko, spojenie sa zastavilo. Nie, dobre, urobil som svoju prácu.

Asteroidy. Kozmické lode sa už priblížili k asteroidom a teraz už vidíme, o aké telesá ide. Žiadne veľké prekvapenie sa nekonalo, takto sme si skutočne predstavovali asteroidy: fragmenty, veľké alebo malé, predplanetárnych telies.

Takto vyzerajú asteroidy, keď okolo nich prelietajú kozmické lode, toto je séria snímok, aby ste ich mohli vidieť. Je jasné, že zažívajú vzájomné kolízie.

Pozrite sa na obrovský kráter objavený na asteroide Stern. Niekedy sú krátery také veľké, že nie je jasné, ako sa samotné teleso pri dopade nezlomilo.

Prvýkrát sa nám nedávno podarilo vyletieť a takmer pristáť na povrchu asteroidu. Tento asteroid je tu. Kto si myslíte, že to urobil, aká krajina?

V. G. Surdin. No viete... Ale bolo úplne nečakané, že to urobili Japonci. Japonci akosi veľmi skromne hovoria o svojom vesmírnom výskume. Alebo skôr nehovoria.

Japonská kozmická loď, skutočne prvá medziplanetárna japonská kozmická loď, priletela k tomuto asteroidu s japonským názvom Itokawa - ale, zhruba povedané, špeciálne ho na tento účel otvorili a dali mu tento názov. Veľmi malý asteroid, ktorý meria len 600 metrov pozdĺž svojej dlhej osi - teda veľkosť štadióna Lužniki.

Toto malé zariadenie priletelo k nemu a - na tejto fotografii môžete vidieť jeho tieň - odfotografoval jeho tieň dopadajúci na povrch asteroidu Itokawa.

Postupne sa k nemu približoval (no, to je, prirodzene, obrázok, ktorý vidíte), nesedel na jeho povrchu, ale vznášal sa nad ním vo vzdialenosti asi 5 alebo 7 metrov. Žiaľ, začala mu zlyhávať elektronika... - tu sú Japonci, no aj tak mu začala rušiť elektronika a potom si nie sme celkom istí, čo sa s ním stalo. Mal pustiť na povrch malého robota - tu je to nakreslené - veľkosť... toto je veľkosť robota, ale keďže gravitácia na asteroide je takmer nulová, tento robot, odtláčajúci sa malými antény, ako je táto, museli vyskočiť na hladinu. Neprijal od neho žiadny signál - zrejme jednoducho nenarazil na povrch.

Uskutočnil sa však oveľa zaujímavejší experiment. Pomocou takého vysávača - tu trčí rúrka - bola odobratá vzorka pôdy z povrchu tohto asteroidu. Vysávač tam samozrejme nefunguje, je tam bezvzduchový priestor. Preto vystrelil na povrch malé kovové guľôčky, guľôčky spôsobili také mikrovýbuchy a časť prachu z tohto asteroidu mala spadnúť do tohto potrubia. Potom bola zabalená (mala byť zabalená) do špeciálnej kapsuly a zariadenie vyrazilo smerom k Zemi. Tento experiment bol špeciálne navrhnutý tak, aby dopravil materiál asteroidov na Zem. Prvýkrát v histórii. Lenže motory sa pokazili a namiesto toho, aby už dávno letel k Zemi, teraz pomaly, pomaly pretáča otáčky okolo Slnka a stále sa postupne približuje k Zemi. Možno o rok alebo rok a pol, ak bude ešte nažive, dosiahne Zem a prvýkrát prinesie vzorky pôdy z asteroidu.

Ale pôda z komét už bola získaná. Kométy sú pozoruhodné, pretože boli zmrazené po miliardy rokov. A existuje nádej, že ide o rovnakú látku, z ktorej bola vytvorená slnečná sústava. Každý sníval o tom, že dostane jeho vzorky.

Kozmická loď Stardust priletela k tomuto jadru kométy Wild-2 v roku 2006. Bola navrhnutá tak, že bez pristátia na povrchu kométy bolo možné odobrať vzorku jej látky.

Tento prístroj bol pripevnený na chvost kométy, z kapsuly, ktorá sa potom vrátila na Zem, bola nasadená špeciálna pasca, ktorá má veľkosť približne ako tenisová raketa, vo forme vafle, a bunky medzi rebrá sú vyplnené viskóznou látkou veľmi zvláštnych vlastností – nazýva sa „aerogel“. Ide o penové sklo, veľmi jemne penové sklo s argónom a jeho hubovitá, polotuhá, poloplynová konzistencia umožňuje uviaznutie prachových častíc bez toho, aby sa zničili.

A tu je v skutočnosti práve táto matrica. A tak je každá bunka naplnená najľahšou umelou látkou na svete – aerogélom.

Pozrite sa, ako vyzerá mikrosnímka častice prachu letiaceho vo vnútri tejto látky. Tu sa zrúti kozmickou rýchlosťou, 5 km za sekundu, prerazí tento aerogél a postupne v ňom spomaľuje bez vyparovania. Ak by narazila na tvrdý povrch, okamžite by sa vyparila, nezostalo by nič. A keď sa zasekne, zostane tam vo forme pevnej častice.

Potom, po prelete okolo kométy, bola táto pasca opäť ukrytá v kapsule a vrátila sa na Zem. Zariadenie preletelo okolo Zeme a zhodilo ho na padáku.

Tu v arizonskej púšti to našli, túto kapsulu, otvorili ju a vidíte, ako študujú zloženie tejto pasce. Našli sa v ňom mikročastice. Mimochodom, nájsť ich bolo veľmi ťažké, existoval internetový projekt, veľa ľudí pomáhalo - dobrovoľníci, nadšenci - pomáhali hľadať tento prípad pomocou mikrofotografií, toto je na samostatný rozhovor. Nájdené.

A okamžite došlo k nečakanému objavu: ukázalo sa, že pevné častice, ktoré tam uviazli – tvrdia geológovia – vznikli pri veľmi vysokej teplote. Ale my sme si mysleli, že naopak, slnečná sústava a hmota komét mali vždy nízku teplotu. Práve teraz je tu tento problém: prečo kométy obsahujú žiaruvzdorné pevné častice, odkiaľ sa vzali? Bohužiaľ ich nebolo možné analyzovať: sú veľmi malé. No a preletov ku kométam bude viac, trápenie ešte len začína.

Mimochodom, pokračovali. Americké zariadenie „Deep Impact“ tiež priletelo k jednému z jadier kométy - kométe Tempel-1 - a pokúsilo sa kliknúť a zistiť, čo je vo vnútri. Spadol z neho polotovar - podľa mňa asi 300 kg ťažký, meď - ktorý sa tu zrútil rýchlosťou satelitu; Toto je moment dopadu. Prenikol do hĺbky niekoľkých desiatok metrov a tam sa spomalil a vybuchol, jednoducho z kinetickej energie: letel veľmi rýchlo. A látka vyvrhnutá zvnútra bola spektrálne analyzovaná. Dalo by sa teda povedať, že sme sa už prekopali vo vnútri jadier komét. Je to veľmi dôležité, pretože kôra kométy je spracovávaná slnečnými lúčmi a slnečným vetrom, ale toto je prvýkrát, čo bola hmota zachytená z hlbín. Takže jadrá komét boli dobre preštudované. Dnes ich už predstavujeme v takejto rozmanitosti.

Toto je jadro Halleyovej kométy, pamätajte, v roku 1986 to – no, mal by si to niekto pamätať – priletelo k nám, videli sme to. A to sú jadrá ďalších komét, ku ktorým sa už kozmické lode priblížili.

Povedal som, že nedávno... - vlastne už dlho - sa objavili podozrenia, že nám v slnečnej sústave niečo chýba. Vidíte, je tu malý otáznik.

Prečo práve tam, blízko Slnka? Pretože astronómom je ťažké pozorovať oblasti v blízkosti Slnka. Slnko oslepuje a ďalekohľad tam nič nevidí. Samotné Slnko je, samozrejme, viditeľné, ale čo je vedľa neho? Dokonca aj Merkúr je veľmi ťažké vidieť cez ďalekohľad; nevieme, ako to vyzerá. A to, čo je vo vnútri obežnej dráhy Merkúra, je úplnou záhadou.

Nedávno sa naskytla príležitosť pozrieť sa na tieto oblasti. Orbiters teraz denne fotografujú okolie Slnka, pričom samotný slnečný disk zakrývajú špeciálnou clonou, aby neoslepoval ďalekohľad. Tu je to na nohe, táto klapka. A teraz vidíme: dobre, toto je slnečná koróna a to, čo sa môže objaviť vedľa Slnka.

Asi raz za týždeň sú teraz objavené malé kométy, ktoré sa priblížili k Slnku na vzdialenosť jednej alebo dvoch vlastných veľkostí. Predtým sme takéto malé kométy nemohli objaviť. Sú to telesá s veľkosťou 30 – 50 metrov, ktoré sa zo Slnka odparujú tak slabo, že si ich ani nevšimnete. Keď sa však priblížia k Slnku, začnú sa veľmi aktívne vyparovať, niekedy narazia na slnečný povrch, zomrú, niekedy preletia a takmer sa úplne vyparia, ale teraz vieme, že ich je veľa.

Mimochodom. No, keďže ste sem prišli, znamená to, že sa zaujímate o astronómiu. Kométy môžete objaviť bez ďalekohľadu, ale iba s počítačom, ktorý má každý. Tieto obrázky sa každý deň nahrávajú na internet, môžete si ich odtiaľ vziať a zistiť, či sa k Slnku nepriblížila kométa. Robia to nadšenci astronómie. Poznám minimálne dvoch chlapcov v Rusku, ktorí žijú na dedine, nemajú... - z nejakého dôvodu tam majú počítač s internetom. Neexistuje žiadny ďalekohľad. Takže už objavili jednu, podľa mňa dokonca päť komét, ktoré dostali jeho meno a celkovo je všetko fér. Stačí mať taký druh vytrvalosti a pracovať týmto smerom každý deň. Veľa ľudí to robí aj v zahraničí. Takže teraz je jednoduchšie objaviť kométu aj bez ďalekohľadu.

V blízkosti Slnka, medzi dráhami Merkúra a povrchom Slnka, je oblasť, kde je veľmi pravdepodobné, že objavíme nové malé planéty. Dokonca dostali aj predbežný názov. Raz v 19. storočí tušili, že tam existuje planéta a dali jej meno Vulcan, no tá tam nebola. Teraz sa tieto malé telesá, ktoré tiež ešte neboli objavené, ale môžu byť objavené v blízkej budúcnosti, nazývajú „vulkanoidy“.

A teraz nečakaná vec. Mesiac. Zdalo by sa, čo je nové na Mesiaci? Ľudia sa tam už potulovali, Američania tam boli 40 rokov, lietalo tam množstvo všelijakých automatických zariadení. Ale nie je to také jednoduché. S Mesiacom stále prichádzajú objavy. Máme dobrú (viac-menej) štúdiu viditeľnej pologule Mesiaca privrátenej k Zemi. A o jeho druhej strane vieme veľmi málo. Nebolo tam ani jedno automatické zariadenie, ani človek, ani jedna vzorka pôdy – vo všeobecnosti tam nič nebolo, len sa na to pozerali trochu z diaľky. V čom bol problém, prečo tam neleteli? Pretože ste na odvrátenej strane Mesiaca, stratíte kontakt so Zemou. Prinajmenšom bez nejakých opakovačov alebo rádioreléových liniek nemôžete so Zemou komunikovať rádiom. Ovládanie zariadení nebolo možné. Teraz sa takáto príležitosť naskytla.

Pred dvoma rokmi ten istý Japonec vypustil okolo Mesiaca ťažký satelit, veľmi veľký, veľmi dobrý, vážiaci tri tony – vtedy sa nazýval „Selene“ (Selene), teraz mu dali japonský názov „Kaguya“. Takže tento satelit tam sám priniesol rádiový opakovač. Vyhodil dva malé satelity, ktoré letia jeden trochu vpredu, druhý trochu vzadu na obežnej dráhe, a keď je hlavný prístroj tam, za Mesiacom a skúma jeho odvrátenú stranu, tieto vysielajú jeho signály na Zem.

Dnes Japonci ukazujú povrch Mesiaca priamo v televízii – televízii pre domácnosť, na bežných kvalitných domácich televízoroch – každý deň. Hovorí sa, že kvalita je neporovnateľná; Nevidel som to, tento signál nám nedávajú. Vo všeobecnosti svoje údaje zverejňujú skôr striedmo, no aj z toho, čo majú, je jasné, že kvalita je výborná.

Tieto obrázky sú oveľa lepšie ako to, čo dodávali Američania alebo my pred 40 rokmi.

Tu sú japonské fotografie - ako sa Zem javí spoza lunárneho horizontu. A to samozrejme výrazne zhoršuje kvalitu diapozitívov, ktoré sú skutočne veľmi kvalitné. Prečo je to potrebné? Na vedecké účely je to všetko, samozrejme, zaujímavé, ale existuje jeden čisto „každodenný“ problém, ktorý ľudí v poslednej dobe znepokojuje čoraz viac: boli Američania na Mesiaci? Na túto tému sa objavujú niektoré idiotské knihy. No nikto z profesionálov nepochybuje, že boli. Ale ľudia požadujú: nie, ukážte, že tam boli. Kde sú pozostatky ich expedícií, pristávacie vozidlá, tieto rovery, mesačné vozidlá? Doteraz ich nebolo možné fotografovať. No, zo Zeme - vôbec žiadne, nevidíme také malé detaily. A dokonca ani Japonci, tento nádherný satelit, ich stále nevidí.

A to doslova za - teraz vám poviem, za koľko dní - za tri dni... dnes je 12.? Sedemnásteho, o päť dní, má ísť na Mesiac americký ťažký satelit „Lunar Reconnaissance Orbiter“, ktorý bude mať obrovskú televíznu kameru s takýmto objektívom a uvidí všetko na povrchu Mesiaca, čo je väčšia ako pol metra. Budú schopní dosiahnuť rozlíšenie 50 a možno aj 30 cm. A potom – teraz, koniec koncov, o mesiac bude štyridsiate výročie pristátia – sľúbia, že nafotia všetky tieto miesta, stopy a tak ďalej, všetko, čo zanechali pred štyridsiatimi rokmi na Mesiaci. Ale toto je, samozrejme, pravdepodobnejší, neviem, novinársky záujem o to ako vedecký, ale stále.

Áno, všetko bude opäť sfalšované. Chlapci, naučte sa robiť takéto satelity a budete fotografovať.

Američania vážne plánujú preskúmať a urobiť druhý krok na povrchu Mesiaca. Na to majú vo všeobecnosti dostatok peňazí a vybavenia. Teraz v procese... Myslím, že boli dokonca zadané objednávky na výrobu nového systému, podobného starému Apollu, ktoré ich priviezlo na Mesiac. Stále som hovoril o automatickom výskume, no stále sa plánujú aj expedície s ľuďmi.

Loď bude mesačného typu, typu Apollo - tá, ktorá letela, o niečo ťažšia.

Raketa nového typu, ale vo všeobecnosti sa veľmi nelíši od starého Saturnu - na tom lietali Američania v 60-tych, 70-tych rokoch - tu je súčasná raketa približne rovnakého kalibru.

Teraz to už nie je von Braun, noví inžinieri prichádzajú s novými.

Vo všeobecnosti je to však druhá inkarnácia projektu Apollo, trochu modernejšia. Kapsula je rovnaká, posádka bude zrejme o niečo väčšia.

(Neviem, koľko kriku je. Vnímaš, čo hovorím? Ďakujem, pretože sa snažím počuť, čo hovoria.)

Je veľmi pravdepodobné, že sa tieto expedície uskutočnia. Pred štyridsiatimi rokmi mal Apollo určite svoje opodstatnenie. To, čo urobili ľudia, nedokázal vtedy žiaden guľomet. Nakoľko je to dnes oprávnené, neviem. Dnes už automatické prístroje fungujú oveľa lepšie a za tie peniaze, čo tu zase lietajú viacerí ľudia na Mesiac, sa mi zdá, že by to bolo zaujímavejšie... Ale tá prestíž, tá politika tam... Zrejme tu bude opäť ľudský let. Pre vedcov je to málo zaujímavé. Tu opäť poletí tam po známej trajektórii.

Takže. Prepáčte, že sa ponáhľam, ale chápem: je tu dusno a treba sa poponáhľať. Povedal som vám o prieskumoch vo vnútri slnečnej sústavy. Teraz chcem ďalších 20 minút hovoriť o výskume mimo slnečnej sústavy. Možno je už niekto unavený z tohto príbehu? nie? Potom si povieme niečo o planétach, ktoré sa začali objavovať mimo slnečnej sústavy. Ich názov ešte nebol stanovený, nazývajú sa „extrasolárne planéty“ alebo „exoplanéty“. No, „exoplanéty“ sú krátkodobé, zrejme sa uchytia.

Kde ich hľadajú? Okolo nás je veľa hviezd, v našej Galaxii je viac ako sto miliárd hviezd. Takto fotíte malý kúsok oblohy – oči sa vám rozšíria. Nie je jasné, ktorú hviezdu hľadať planétu, a čo je najdôležitejšie, ako hľadať.

Venujte pozornosť týmto obrázkom, ak tam niečo vidíte. Niečo je vidieť. Tu bol jeden kus oblohy nasnímaný štyrmi rôznymi expozíciami. Tu je jasná hviezda. Pri nízkej expozícii je viditeľná ako bodka, ale nevytvára sa vôbec nič slabé. Keď zvýšime expozíciu, objavia sa slabé objekty a v zásade by si naše moderné teleskopy mohli všimnúť planéty ako Jupiter a Saturn okolo susedných hviezd. Mohli, ich jas na to stačí. Ale vedľa týchto planét veľmi jasne žiari samotná hviezda a zaplavuje svojim svetlom celé okolie, celý svoj planetárny systém. A ďalekohľad oslepne a nič nevidíme. Je to ako snažiť sa zbadať komára vedľa pouličnej lampy. Takže na pozadí čiernej oblohy by sme to mohli vidieť, ale vedľa lampáša to nedokážeme rozlíšiť. Toto je presne ten problém.

Ako sa to teraz snažia vyriešiť... vlastne, neskúšajú, ale riešia? Riešia to takto: nesledujme planétu, ktorú možno nevidíme, ale samotnú hviezdu, ktorá je jasná, vo všeobecnosti ľahko rozlíšiteľná. Ak sa planéta pohybuje po obežnej dráhe, potom sa samotná hviezda vo vzťahu k ťažisku tohto systému tiež trochu pohybuje. Trochu vôbec, ale môžete si to skúsiť všimnúť. Po prvé, môžete si jednoducho všimnúť pravidelné kolísanie hviezdy proti oblohe. Pokúsili sme sa to urobiť.

Ak sa pozriete na našu slnečnú sústavu z diaľky, tak slnko pod vplyvom Jupitera vypíše takú vlnovú sínusovú dráhu, letí takto a trochu sa kýve.

Dá sa to všimnúť? Z najbližšej hviezdy by sa to dalo, ale na hranici možností. O takéto pozorovania sa pokúšali s inými hviezdami. Niekedy sa zdalo, že si to všimli, dokonca boli aj publikácie, potom to bolo všetko zatvorené a dnes to nefunguje.

Potom si uvedomili, že je možné sledovať nie kolísanie hviezdy pozdĺž roviny oblohy, ale jej kolísanie od nás a k nám. Teda jeho pravidelné približovanie a odoberanie od nás. Je to jednoduchšie, pretože pod vplyvom planéty sa hviezda otáča okolo ťažiska, niekedy sa k nám približuje, niekedy sa od nás vzďaľuje.

To spôsobuje zmeny v jej spektre: v dôsledku Dopplerovho javu by sa čiary v spektre hviezdy mali posunúť trochu doprava a doľava - na dlhšie, na kratšie vlnové dĺžky - posunúť. A to je pomerne ľahké si všimnúť... tiež ťažké, ale možné.

Prvýkrát takýto experiment uskutočnili dvaja veľmi dobrí americkí astrofyzici Butler a Marcy. V polovici, dokonca začiatkom 90. rokov, vymysleli veľký program, vytvorili veľmi dobré vybavenie, tenké spektrografy a okamžite začali pozorovať niekoľko stoviek hviezd. Nádej bola takáto: hľadáme veľkú planétu ako Jupiter. Jupiter obieha okolo Slnka asi za 10 rokov, 12 rokov. To znamená, že pozorovania sa musia vykonávať 10, 20 rokov, aby sa zaznamenalo kolísanie hviezdy.

A tak spustili obrovský program – minuli naň veľa peňazí.

Pár rokov po začatí práce malá skupina Švajčiarov... vlastne dvaja ľudia urobili to isté. Stále mali veľa zamestnancov - Marcy a Butler ich mali. Dvaja ľudia: veľmi známy švajčiarsky špecialista na spektrá Michel Mayor a jeho vtedajší postgraduálny študent Kvelots. Začali pozorovať a v priebehu niekoľkých dní objavili prvú planétu okolo neďalekej hviezdy. Šťastie! Nemali ani ťažkú ​​techniku, ani veľa času – hádali, na ktorú hviezdu sa majú pozerať. Tu je 51. hviezda v súhvezdí Pegasus. V roku 1995 si všimli, že sa kýve. Ide o polohu čiar v spektre – mení sa systematicky, s periódou iba štyroch dní. Planéte trvá štyri dni, kým obehne svoju hviezdu. To znamená, že rok na tejto planéte trvá len štyri naše pozemské dni. To naznačuje, že planéta je veľmi blízko svojej hviezdy.

No, toto je obrázok. Ale možno podobný pravde. Takto blízko - no, nie tak blízko, dobre - takmer ako blízko môže planéta letieť vedľa hviezdy. To samozrejme spôsobuje kolosálne zahrievanie planéty. Táto masívna planéta je otvorená, väčšia ako Jupiter, a teplota na jej povrchu – je blízko hviezdy – je asi 1,5 tisíc stupňov, preto ich nazývame „horúce Jupitery“. Ale na samotnej hviezde takáto planéta spôsobuje aj obrovské prílivy a odlivy a nejako ju ovplyvňuje; veľmi zaujímavé.

A toto nemôže dlho pokračovať. Ak sa planéta priblíži k hviezde, mala by pomerne rýchlo spadnúť na povrch. Toto by bolo veľmi zaujímavé vidieť. Potom by sme sa dozvedeli niečo nové o hviezde aj o planéte. No zatiaľ k takýmto udalostiam, žiaľ, nedošlo.

Život na takýchto planétach v blízkosti ich hviezd, samozrejme, nemôže existovať, ale život zaujíma každého. Ale rok čo rok tieto štúdie prinášajú viac a viac planét podobných Zemi.

Tu je prvý. Toto je naša slnečná sústava nakreslená v mierke. Prvý planetárny systém blízko hviezdy 51. Pegasus bol takýto, planéta hneď vedľa hviezdy. O niekoľko rokov neskôr bola objavená vzdialenejšia planéta v súhvezdí Panna. O pár rokov – ešte vzdialenejších a dnes už sa objavujú planetárne sústavy blízkych hviezd, takmer presné kópie tej našej Slnečnej. Takmer na nerozoznanie.

Ak - no, samozrejme, sú to kresby, tieto planéty sme ešte nevideli a nevieme, ako vyzerajú. S najväčšou pravdepodobnosťou niečo také, podobné našim obrovským planétam. Ak dnes pôjdete online, uvidíte katalóg extrasolárnych planét. Akékoľvek vyhľadávanie v akomkoľvek Yandex vám to dá.

Dnes vieme veľa o stovkách planetárnych systémov. Včera večer som teda doslova vošiel do tohto adresára.

Doteraz bolo objavených 355 planét v približne 300 planetárnych sústavách. To znamená, že v niektorých systémoch boli objavené 3-4, dokonca je tam jedna hviezda, v ktorej sme objavili päť... My – to je príliš silné slovo: Američania hlavne objavili a my sa pozeráme len do ich katalógu , takéto vybavenie zatiaľ nemáme . Mimochodom, Butler a Marcy stále viedli; teraz sú hlavnými objaviteľmi extrasolárnych planét. Nie však prví, ale prví boli Švajčiari.

Vidíte, aký luxus: tri a pol stovky planét, ktoré pred 15 rokmi nikto nepoznal; vôbec nevedel o existencii iných planetárnych systémov. Nakoľko sú podobné solárnym? No, tu máš, hviezda 55 Rak. Bola tam objavená jedna obrovská planéta, a tak svojou mierkou priamo zodpovedá nášmu Jupiteru. Toto je slnečná sústava. A niekoľko obrovských planét blízko hviezdy. Tu máme Zem, tam Mars a Venušu a v tomto systéme sú aj obrie planéty ako Jupiter a Saturn.

Nie veľmi podobné, súhlasím. Chcel by som objaviť planéty ako Zem, ale je to ťažké. Sú ľahké a hviezdu až tak neovplyvňujú, no aj tak sa na hviezdu pozeráme a objavujeme planetárne systémy na základe jej vibrácií.

Ale v najbližšom planetárnom systéme, v blízkosti hviezdy Epsilon Eridani - tí starší si pravdepodobne pamätajú Vysockého pieseň o Tau Ceti a tí, ktorí sú trochu starší, si pamätajú, že začiatkom 60. rokov sa začalo hľadanie mimozemských civilizácií pri dvoch hviezdach - Tau Ceti a Epsilon Eridani. Ukázalo sa, že sa na to nepozerali nadarmo, má planetárny systém. Ak sa na to pozriete vo všeobecnosti, je to podobné: tu je Solnechnaya, tu je Epsilon Eridani, je podobná štruktúre. Ak sa pozrieme bližšie, nevidíme malé planéty v blízkosti Epsilon Eridani, kde by mali byť terestrické planéty. Prečo to nevidíme? Áno, pretože je ťažké ich vidieť. Možno tam sú, ale je ťažké si ich všimnúť.

Ako si ich možno všimnúť? Existuje však metóda.

Ak sa pozrieme na samotnú hviezdu – teraz sa pozeráme na Slnko – tak niekedy na pozadí povrchu hviezdy vidíme prechádzať planétu. Toto je naša Venuša. Niekedy vidíme Venušu a Merkúr prechádzať na pozadí Slnka. Pri prechode na pozadí hviezdy planéta pokrýva časť povrchu hviezdneho disku, a preto sa tok svetla, ktorý dostávame, mierne znižuje.

Povrch vzdialených hviezd nevidíme rovnako detailne, vnímame ich jednoducho ako jasný bod na oblohe. Ale ak sledujete jeho jas, potom v momente, keď planéta prechádza na pozadí disku hviezdy, mali by sme vidieť, ako sa jas trochu zníži a potom sa znova obnoví. Táto metóda, metóda pokrytia hviezdy planétami, sa ukázala ako veľmi užitočná na detekciu malých planét pozemského typu.

Poliaci takúto situáciu objavili po prvý raz. Pozorovali - majú poľské observatórium v ​​Južnej Amerike - pozorovali hviezdu a zrazu sa jasnosť znížila, len trochu klesla (a to je teoretická krivka). Ukázalo sa, že na pozadí hviezdy prešla doteraz neznáma planéta. Teraz sa táto metóda využíva zo všetkých síl a už nie zo Zeme, ale hlavne z vesmíru. Presnosť pozorovaní je vyššia, atmosféra neruší.

Relatívne malý vesmírny teleskop Corot (COROT) Francúzi prvýkrát vypustili pred dvoma rokmi – pred rokom a pol. No a tam sú Francúzi s Európanmi v spolupráci s ostatnými Európanmi. A pred mesiacom - pred tromi týždňami - Američania spustili veľký ďalekohľad Kepler, ktorý sa tiež zaoberá takýmito pozorovaniami. Pozerajú sa na hviezdu a čakajú, kým pred ňou prejde planéta; aby sa vyhli chybám, pozerajú sa na milióny hviezd naraz. A pravdepodobnosť zachytenia takejto udalosti sa samozrejme zvyšuje.

Navyše, keď planéta prechádza na pozadí hviezdy, hviezdne svetlo prechádza atmosférou planéty a vo všeobecnosti môžeme dokonca študovať spektrum atmosféry; prinajmenšom vieme určiť jej zloženie plynu. Bolo by pekné získať obraz planéty vo všeobecnosti. A teraz sme sa k tomu už priblížili, no, vlastne, nepriblížili sme sa, ale naučili sme sa to robiť. Ako?

Prišli sme so systémami na zlepšenie kvality obrazu v ďalekohľadoch. Toto sa nazýva „adaptívna optika“. Pozrite sa sem: toto je schéma ďalekohľadu, toto je jeho hlavné zrkadlo, ktoré zaostruje svetlo. Trochu to zjednodušujem, ale faktom je, že pri prechode cez vrstvu atmosféry je svetlo rozmazané a obrázky sú veľmi málo kontrastné a nejasné. Ale ak ohneme zrkadlo tak, aby obnovilo kvalitu obrazu, potom z blotu dostaneme kontrastnejší, ostrejší, ostrejší vzor. To isté, čo ste mohli vidieť z vesmíru, ale na Zemi. Takpovediac napravme, čo nám pokazila atmosféra.

A pomocou tejto metódy, koncom minulého roka, v novembri 2008, vedľa obrazu hviezdy - je to z technických dôvodov takto, nemá to nič spoločné s hviezdou samotnou, len odleskom z nej - tri planéty boli nájdené. Oni to videli, rozumieš. Nielenže zistili, že sú blízko hviezdy, ale videli ich.

A potom, približne v rovnakom čase, podľa môjho názoru, tiež koncom novembra, tento americký Hubbleov teleskop, ktorý letí na obežnej dráhe vedľa hviezdy Fomalhaut, ju zatvoril uzáverom, objavil prachový kotúč a pri pohľade zblízka uvidel aj tu je obrovská planéta. Natáčanie prebiehalo dva rôzne roky, pohybovalo sa po obežnej dráhe, je úplne zrejmé, že ide o planétu.

Aká je radosť z tohto objavu? Teraz máme obraz planéty, môžeme ju analyzovať na jej spektrálne zloženie a zistiť, aké plyny sú v jej atmosfére.

A práve toto nám ponúkajú biológovia – aké štyri biomarkery by sme mali hľadať v atmosfére planéty, aby sme pochopili, či tam život je alebo nie.

Jednak prítomnosť kyslíka, najlepšie vo forme O 3 - ozónu (zanecháva dobré spektrálne čiary). Po druhé, v infračervenom spektre môžete zistiť čiary CO 2 - oxidu uhličitého - ktorý je tiež nejako spojený so životom; po tretie, vodná para a po štvrté CH4 - metán. Hovorí sa, že na Zemi, aspoň v zemskej atmosfére, je metán odpadový produkt dobytka. Tiež nejako naznačuje prítomnosť života. Tieto štyri spektrálne markery sa zdajú byť na planétach najľahšie detekovateľné. No, možno k nim niekedy priletíme a uvidíme, z čoho sú vyrobené, aká je tam príroda a podobne.

Na záver celého tohto príbehu chcem pripomenúť, že toto je predsa knižný festival a povedať tým, ktorí sa o túto tému všeobecne zaujímajú, že sme začali vydávať sériu kníh.

Prvé dve už boli publikované a v nich, najmä v tej druhej, sa tam píše oveľa viac, ako som vám dnes povedal o planétach slnečnej sústavy, o úplne najnovších objavoch.

A teraz bola do tlačiarne odovzdaná podrobná kniha o Mesiaci (vyjde o dva týždne), pretože v skutočnosti sa na Mesiaci veľa urobilo a veľmi málo sa povedalo. Mesiac je mimoriadne zaujímavá planéta ako pre pozemný výskum, tak aj pre expedície. Ak máte záujem, môžete pokračovať v štúdiu tejto témy.

Ďakujem. Otázky, ak máte nejaké... Prosím.

Otázka. Otázka znie: ktorá krajina je najpokročilejšia v prieskume vesmíru?

V. G. Surdin. USA.

Otázka. No a čo USA?

V. G. Surdin. Nie, ak je to možné. Dnes môžu lietať do vesmíru takpovediac každý deň na požiadanie buď Američania, alebo my, iné možnosti nie sú. Čína sa k nám približuje, čo sa týka štartov do vesmíru. Tiež začnú prenášať satelity iných ľudí a tak ďalej. Stále sa však zaujímam o vedecké štúdium vesmíru av tomto zmysle sme teraz pravdepodobne jednou zo šiestich alebo siedmich popredných krajín.

Mesiac má práve teraz dnešnú situáciu. Okolo Mesiaca teraz lietajú japonské, čínske a indické satelity. O 2-3 dni tam bude jeden americký - dobre, Američania tam často lietajú a v minulých rokoch tam lietali a ľudia tam boli. Už 40 rokov – takmer 40 rokov – nič nepriletelo na Mesiac. Vo všeobecnosti sme už dávno prestali vypúšťať čokoľvek na planéty. Američania – videli ste, koľko som vám toho ukázal. To znamená, že vo vedeckom zmysle nemajú Američania, samozrejme, prakticky žiadnu konkurenciu. A v technických veciach sa stále držíme tých starých...

V. G. Surdin. Neviem, kto o čom rozhodol, ale toto je odpoveď na otázku.

Otázka. Povedz mi, kedy sú plánované tieto fontány Enceladus?

V. G. Surdin. Plánuje sa to o štyri roky, ale budú peniaze alebo nie...

Otázka. A kedy budú dostupné údaje... teda pozorovania?

V. G. Surdin. A to závisí od toho, akú raketu si môžete kúpiť na let. S najväčšou pravdepodobnosťou bude zariadenie ľahké a hneď poletí. Ťažký prístroj musí lietať z planéty na planétu, ale ak je malý a jeho cieľ je úplne definitívny, potom pravdepodobne poletí asi štyri roky, áno, asi štyri.

Otázka. O 10 rokov možno budeme vedieť, že...

V. G. Surdin. Možno áno.

Otázka. Vladimir Georgievich, vaše knihy sú také zaujímavé. S veľkým záujmom som čítal knihu „Hviezdy“ a teraz s nemenej záujmom čítam aj „Slnečná sústava“, čo ste prejavili vy. Škoda, náklad je len 100 kusov.

V. G. Surdin. Nie, nie, vyšiel náklad 400 kópií, pretože tento projekt podporila Ruská nadácia pre základný výskum a teraz bol znovu vydaný. A v tej istej sérii vyšli „Hviezdy“ a my sme už v druhom vydaní... Viete, náklad je dnes – nemá zmysel o tom vôbec uvažovať. Vytlačia toľko, koľko kúpia.

Otázka. Vladimir Georgievich, prosím, povedzte mi, ako sa určujú veľkosti – tie, ktoré ste ukázali – tiel Kuiperovho pásu veľmi vzdialených od Zeme?

V. G. Surdin. Rozmery sú určené iba jasom objektu. Podľa jeho spektrálnych charakteristík a farby môžete pochopiť, ako dobre odráža svetlo. A na základe celkového množstva odrazeného svetla vypočítajte plochu povrchu a samozrejme aj veľkosť tela. To znamená, že zatiaľ sme žiadne z nich nerozlišovali tak, aby predstavovali obraz, iba podľa jasu.

Otázka. Vladimir Georgievich, prosím, povedzte mi, odkiaľ pochádza energia pre sopečné erupcie na Io?

V. G. Surdin. Energia na erupciu sopiek a udržanie roztavených morí pod ľadom pochádza zo samotnej planéty.

Otázka. Z rádioaktívneho rozpadu?

V. G. Surdin. Nie, nie z rádioaktívneho rozpadu. V podstate z gravitačnej interakcie satelitu s jeho planétou. Tak ako Mesiac spôsobuje morské prílivy na Zemi, sú prílivy nielen v mori, ale aj v pevnom tele Zeme. Ale tie naše sú malé, oceán stúpa len o pol metra tam a späť. Zem na Mesiaci spôsobuje prílivy už niekoľko metrov vysoké a Jupiter na Io spôsobuje príliv a odliv s amplitúdou 30 km a práve to ju zohrievalo, tieto neustále deformácie.

Otázka. Povedzte mi, prosím, čo robí naša vláda, aby viac financovala rozvoj vedy?

V. G. Surdin. ach ja neviem. No na takú otázku, preboha, neviem odpovedať.

Otázka. Nie, stále si blízko...

V. G. Surdin.Ďaleko. Kde je vláda a kde... Buďme konkrétnejší.

Otázka. Prosím, povedzte mi, že existujú informácie, že sa pripravuje expedícia na Mars.

V. G. Surdin. Otázkou je, či sa pripravuje expedícia na Mars. Mám tu veľmi osobný a možno nekonvenčný pohľad. V prvom rade varia.

Teraz venujte pozornosť názvu týchto rakiet. Kde ich máme, tie isté americké rakety? Ktorú vraj pripravujú – teda nie vraj, ale v skutočnosti – na lety na Mesiac a nosná raketa sa volá Ares-5. Ares je grécke synonymum pre Mars, takže rakety, všeobecne povedané, sú vyrobené s úmyslom - vyrobené s úmyslom - a misie na Mars. Tvrdí sa, že ak tam, bez veľkého pohodlia, môžu 2-3 ľudia s pomocou takýchto nosičov letieť na Mars. Zdá sa, že Američania sa formálne pripravujú na expedície na Mars niekde okolo roku 2030. Naši ľudia ako vždy hovoria: čo sa deje, dajte nám peniaze – do roku 2024 sa dostaneme na Mars. A teraz aj v Ústave medicínskych a biologických problémov je taký pozemný let na Mars, chlapi sedia v banke 500 dní, je tam veľa, vo všeobecnosti, nuancií, ani to nevyzerá ako vesmírny let. všetky. No dobre, sedia a čo potrebujú, to si sadnú.

Otázka však znie: mal by človek letieť na Mars? Osádzaná expedícia s ľuďmi stojí minimálne 100-krát viac ako dobré, kvalitné automatické zariadenie. 100-krát. Na Marse – dnes som o Marse vôbec nemal možnosť hovoriť – bolo objavených veľa zaujímavých a neočakávaných vecí. Podľa mňa to najzaujímavejšie: na Marse našli studne s priemerom 100 až 200 m, nikto nevie, aké hlboké, dno nevidno. Toto sú najsľubnejšie miesta na hľadanie života na Marse. Pretože pod povrchom je tam teplejšie, je tam väčší tlak vzduchu a hlavne vyššia vlhkosť. A ak v týchto vrtoch nie je žiadny marťanský materiál... ale ani jeden astronaut tam v živote neklesne, je to nad technické možnosti. Zároveň s peniazmi jednej expedície s posádkou môžete spustiť sto automatických. A balóny a všelijaké helikoptéry a ľahké vetrone a marťanské rovery, ktoré tam už šiesty rok jazdia Američania, dva marťanské rovery, o dva mesiace tam lieta ďalší ťažký. Zdá sa mi, že posielať expedíciu s ľuďmi je iracionálne.

Ďalší argument proti letu človeka na Mars: ešte nevieme, aký je život na Marse, ale už si tam prinesieme svoj vlastný. Doteraz boli všetky zariadenia pristávajúce na Marse sterilizované, aby sme nedajbože neinfikovali Mars našimi mikróbmi, inak ani nebudete vedieť zistiť, ktoré sú ktoré. Ale nemôžete sterilizovať ľudí. Ak tam sú... skafander nie je uzavretý systém, dýcha, vyhadzuje... vo všeobecnosti let človeka na Mars znamená infikovanie Marsu našimi mikróbmi. A čo? Kto to potrebuje?

Ešte jeden argument. Radiačné riziko pri lete na Mars je približne 100-krát vyššie ako pri lete na Mesiac. Výpočty jednoducho ukazujú, že človek letí z Marsu, aj keď bez pristátia, len tam a späť, bez zastavenia, vážne... s chorobou z ožiarenia, vo všeobecnosti s leukémiou. Je toto... aj toto potrebné? Pamätám si, že naši kozmonauti povedali: dajte nám jednosmerný lístok. Ale kto to potrebuje? Hrdinovia sú vo všeobecnosti potrební tam, kde sú potrební. Ale pre vedu sa mi zdá, že je potrebné skúmať Mars automatickými prostriedkami, teraz to ide veľmi dobre a teraz pripravujeme projekt Mars-Phobos na let na satelit Mars. Možno sa to nakoniec splní. Myslím si, že toto je sľubná cesta.

Pamätáte si, že v 50-60 rokoch celý hlbokomorský výskum vykonávali ľudia v batyskafe, však? Za posledných 20 rokov sa všetky oceánologické vedy hlbšie ako 1 km robili automaticky. Nikto tam už neposiela ľudí, pretože je ťažké zabezpečiť život človeka, aparát musí byť masívny a drahý. Automatické stroje to všetko robia jednoducho a za menej peňazí. Zdá sa mi, že v kozmonautike je situácia rovnaká: ľudské lety na obežnú dráhu už naozaj nie sú potrebné a na planéty absolútne... No, PR, všeobecne. Ale to je len môj uhol pohľadu. Sú ľudia, ktorí sú „pre“ dve ruky.

Otázka. Popová otázka. Existujú nejaké vedecky nevysvetliteľné objekty v slnečnej sústave, niečo zvláštne, ale podobné stopám mimozemskej civilizácie?

V. G. Surdin.Úprimne povedané, stopy civilizácie ešte neboli objavené, aj keď nie sú vylúčené. Ak by sme si chceli nejako uchovať našu vlastnú civilizáciu, aspoň spomienku na ňu alebo jej úspechy, no, v prípade, neviem, v prípade jadrovej vojny alebo nebodaj pádu asteroidu na Zem, tak ten hlavný vec by bola Čo urobiť, je umiestniť naše databázy niekde ďalej. Na Mesiac, na satelity planét, všeobecne, ďaleko od Zeme. A myslím, že ostatní by urobili to isté. Zatiaľ sa však nič nenašlo.

Otázka. Toto sú tieto zrejmé obdĺžnikové objekty...

V. G. Surdin. No, na povrchu Marsu boli fotografie tváre v tvare sfingy. Pamätáte si na „Sfingu na Marse“? Urobil som fotografiu - prieskumný orbiter Mars teraz letí okolo Marsu, toto je americké zariadenie s jasnosťou obrazu do 30 cm na povrchu Marsu - urobil som fotografiu: ukázalo sa, že je to obyčajná hora. Bol tu komplex pyramíd ako pyramídy v Gíze, tie isté Cheopsove, tiež na Marse. Odfotili sme sa: hory sa ukázali ako staré horské zvyšky. Teraz poznáme Mars oveľa lepšie ako povrch Zeme, pretože 2/3 z nás sú pokryté oceánom, tiež lesmi atď. Mars je čistý, všetko je odfotené do takých detailov. Keď sa rover pohybuje po Marse, je sledovaný a viditeľný z obežnej dráhy Marsu. Vidíte z neho akurát trať a samotný rover, kadiaľ pôjde. Takže tam nie sú žiadne stopy.

Ale tieto jaskyne prenasledujú mňa a iných ľudí. Boli nedávno objavené a my sme sa do nich pokúsili pozrieť. Len vertikálna studňa veľkosti Lužniki. Ide do neznámej hĺbky. Toto je miesto, kde sa musíte pozrieť. Môže tam byť čokoľvek. Neviem, mesto je nepravdepodobné, ale život je veľmi možný.

Otázka. Prosím, povedzte mi pár slov o urýchľovači: čo sa s ním stalo?

V. G. Surdin. No, nie som fyzik, neviem, kedy to začne fungovať, ale minulo sa veľa peňazí, čo znamená, že sa to opäť vrátilo... Tu je ďalšia vec. Nechcú to spustiť v zime. Ten žerie energiu celej tejto štvrti okolo Ženevského jazera a v lete je jej stále dosť, no v zime všetky tieto rozvodne jednoducho odstaví. Spustia to, samozrejme. Na jeseň to bude zrejme fungovať skvele. Zariadenie je veľmi zaujímavé.

Odpoveď zo sály. Nie, len o neho vytvárajú veľa strachu...

V. G. Surdin. Poď. No nech sa chytia. Strach sa dobre predáva.

Ďakujem. Ak nie sú ďalšie otázky, ďakujem, uvidíme sa nabudúce.

Táto encyklopédia bude užitočná pre všetkých, ktorí sa zaujímajú o štruktúru vesmíru a vesmírnu fyziku a ktorí sú z povahy svojej činnosti spätí s prieskumom vesmíru. Poskytuje podrobné vysvetlenia viac ako 2500 pojmov zo širokého spektra vesmírnych vied – od astrobiológie po jadrovú astrofyziku, od štúdia čiernych dier až po hľadanie tmavej hmoty a temnej energie. Aplikácie s mapami hviezd a najnovšími údajmi o veľkých teleskopoch, planétach a ich mesiacoch, zatmeniach Slnka, meteorických rojoch, hviezdach a galaxiách z neho robia praktickú referenciu.
Kniha je určená najmä školákom, študentom, učiteľom, novinárom a prekladateľom. Mnohé z jej článkov však upútajú pozornosť pokročilých amatérskych astronómov a dokonca aj profesionálnych astronómov a fyzikov, keďže väčšina údajov je prezentovaná za polovicu roku 2012.

Vynikajúci amatérski astronómovia.
V XVII-XVIII storočia. malí pracovníci štátnych observatórií sa zaoberali najmä aplikovaným výskumom zameraným na zlepšenie časovej služby a metód určovania zemepisnej dĺžky. Hľadanie komét a asteroidov, štúdium premenných hviezd a javov na povrchu Slnka, Mesiaca a planét preto vykonávali najmä amatérski astronómovia. V 19. storočí Profesionálni astronómovia sa začali viac venovať hviezdnemu astronomickému a astrofyzikálnemu výskumu, no aj v týchto oblastiach boli milovníci vedy často v popredí.

Na prelome 18. a 19. stor. pôsobil ako najväčší z amatérskych astronómov - hudobník, dirigent a skladateľ William Herschel, ktorého vernou asistentkou a pokračovateľkou bola jeho sestra Caroline. Z pohľadu amatérskej astronómie nespočíva hlavná zásluha V. Herschela v objave planéty Urán či zostavení katalógov tisícok hmlovín a hviezdokôp, ale v preukázaní možnosti remeselnej výroby veľkých odrazových ďalekohľadov. To určilo hlavný smer konštrukcie amatérskych ďalekohľadov na niekoľko storočí dopredu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo vo vhodnom formáte, pozerajte a čítajte:
Stiahnite si knihu Veľká encyklopédia astronómie, Surdin V.G., 2012 - fileskachat.com, rýchle a bezplatné stiahnutie.

• Encyklopédia pre deti, astronómia, Aksenova M., Volodin V., Durlevich R., 2013
• Veľká ilustrovaná encyklopédia, Planéty a súhvezdia, Radelov S.Yu., 2014

Nasledujúce učebnice a knihy.