Зупинити Російську агресію в Україні

Цікавий тур поверхнею Місяця від NASA

Завдяки нашим дослідженням та космічним апаратам ми можемо здійснити уявну мандрівку в нашій Сонячній системі. Ось таку я знайшла на каналі “Наука та Всесвіт”

Формула Дрейка та пошук позаземних цивілізацій

Я майже певен, що галактика багата на життя різних форм і розмірів і що будь-яка цивілізація, з якою ми вступимо в контакт, виявиться набагато мудрішою за нашу. Вважати себе найвищим досягненням всесвіту – хіба це не думка посередності!

               Пол Горовіц, фізик, керівник програми SETI

Здавна люди замислювались над таємницею походження життя. Лукрецій писав:

« Увесь цей видимий світ аж ніяк не єдиний у природі і маємо вірити, що в інших системах простору є інші землі з іншими людьми»

Людство завжди замислювалось над можливістю існування життя на інших планетах і навіть вірило в існування життя на інших планетах Сонячної системи. У 1900 році у Франції була встановлена премія у 100 000 золотих франків за встановлення зв’язку з будь-яким небесним тілом, окрім Марса (на той час вважали, що наявність життя на Марсі доведена). Однак на даний час проблема пошуку життя за межами Землі залишається.

Пошуком життя за межами Землі займається міжнародна організація SETІ (англ. Search of Extra Terrestrial Intelligence — пошуки позаземного розуму), яка розробила широку програму пошуків життя у Всесвіті.

Історія цієї організації розпочалася у  1960р. Тоді було розроблено програму СЕТІ (англ. Communication of Extra Terrestrial Intelligence: зв’язок з позаземними цивілізаціями). Оскільки зв’язок так і не встановлений то пізніше її перейменували в SETI.

Один із ініціаторів створення такої програми Ф.Дрейк. На сьогоднішній день в планах організації передбачено два напрямки: цільові пошуки та спостереження за всім небом.

В 1961 р. у Національній радіоастрономічній обсерваторії США відбулася перша конференція з питань контактів з позаземними цивілізаціями. На ній Ф. Дрейк запропонував рівняння (його називають формулою Дрейка) оцінки кількості цивілізацій в нашій галактиці, з якими ми потенційно можемо встановити контакт.

N = R ∙ fp ∙ ne ∙ fl ∙ fi ∙ fc ∙ L,

де: N – кількість позаземних цивілізацій нашої галактики, готових вступити в контакт; R – кількість зір в Галактиці; fp – частка зір, що мають планети; ne – середня кількість планет у зір, які мають умови для життя; fl – імовірність зародження життя на планеті з відповідними умовами; fi – імовірність появи розумного життя на планеті; fc – відношення планет, розумні мешканці яких здатні до контакту і шукають його, до кількості планет, на яких існує розумне життя; L – час існування високорозвиненої готової до контакту цивілізації.

Згідно з оцінками Дрейка, який взяв довільні параметри для своєї формули, N = 10. Хоча нині окремі параметри, що входять до формули Дрейка, мають менше чи більше прогнозовані значення (наприклад R – не більше п’яти, тоді як Дрейк припускав, що R = 10), здебільшого є невизначеними. Тому оцінка кількості потенційних цивілізацій в Галактиці досі лишається складним завданням.

З часу активного пошуку позаземних цивілізацій людство випробувало різні способи знайти братів по розуму, однак і до нині питання “Чи самотні ми у Всесвіті?” лишається відкритим. Деякі ентузіасти пошуку життя за межами Землі розчарувались у цій ідеї та зосередились на інших космічних питаннях. Дехто намагається розвивати теорії, котрі здатні пояснити наше фіаско у пошуку братів по розуму. Ось лише дві протилежні думки:

Аргумент ПРОТИ

Якби життя виникло на інших планетах, то мали б існувати надцивілізації, а таких не виявлено  (академік І.С.Шкловський)

Аргумент ЗА:

Умови для виникнення життя зародились одночасно в різних частинах Всесвіту, отже не може існувати цивілізацій, що дуже випереджують нас в своєму розвитку. (академік В.С.Троїцький)

Отож нам залишається продовжувати вивчати Всесвіт і розраховувати на несподівані відкриття. Можливо ми просто не там шукаємо, чи наші способи зв’язку не придатні до такого пошуку…

Уявіть собі, що тубільці якогось острова у тропічному океані, які підтримують зв’язок із сусідами за допомогою тамтамів, вирішили встановити зв’язок із зовнішнім світом. Для цього вони починають будувати небачений, гігантський барабан, не підозрюючи, що ефір навколо них буквально роїться теле- та радіопрограмами…

Карл Саган, американський вчений.

Спостерігаємо затемнення Сонця

10 червня 2021 року жителі північної півкулі будуть спостерігати сонячне затемнення. Це затемнення буде кільцеве, тобто в небі буде видно темний диск оточений сяючим кільцем. Затемнення такого виду наступного разу буде спостерігатись влітку 2039 року.

На території  України ми зможемо спостерігати це цікаве явище, максимальна фаза якого припаде на 13 годину 41 хвилину за київським часом. Правда в нас буде видно затемнення лише часткове. Варто пам’ятати, що спостерігати за Сонцем потрібно лише через дуже темне скло (найкраще підходить скло, котре використовують зварювальники).

Електромагнітне випромінювання та спектральний аналіз

Між фізикою та астрофізикою є багато спільного — ці науки вивчають закони світу у якому ми живемо. Але між ними існує одна суттєва різниця — фізики мають можливість перевірити свої теоретичні розрахунки за допомогою відповідних експериментів, у той час як астрономи в більшості випадків такої можливості не мають, адже вивчають природу далеких космічних об’єктів за їхнім випромінюванням.

Астрономічні спостереження це основа астрономії і в минулому і в сучасному світі. Сучасні астрономи все менше користуються методом прямого спостереження і все більше інформації отримують із вивчення електромагнітного випромінювання.

Електромагнітне випромінювання відбувається в досить широкому спектрі. Однак людина може бачити лише невеликий діапазон. Однак кожен вид випромінювання може нести власну інформацію про об’єкт.

Шкала електромагнітних хвиль
Шкала електромагнітних хвиль

Будь-яке тіло, що світить, створює спектр випромінювання. Спектри бувають суцільні (неперервні), лінійчасті й смугасті.

Суцільний (неперервний) спектр – спектр, у якого монохроматичні складові заповнюють без розривів інтервал довжин хвиль, у межах якого відбувається випромінювання 

Усі тверді тіла, що світяться – розплавлені метали, гази та пари, перебуваючи під дуже великим тиском, дають суцільний спектр. Такий спектр можна, наприклад, одержати від дугового ліхтаря та свічки, що горить.

Інший вид має спектр, якщо за джерело світла використати розпечені гази або пари, коли їхній тиск майже не відрізняється від нормального і гази перебувають в атомарному стані.

У цьому випадку говорять про лінійчастий спектр (атомний). Він складається з окремих кольорових монохроматичних ліній, що не зливаються одна з одною і розділені темними проміжками. Установлено, що у стані розігрітого до високої температури кожен хімічний елемент газу складається з атомів і випромінює властивий тільки йому один лінійчастий спектр з характерними кольоровими лініями, завжди розміщеними на певному місці.

Смугастий спектр – спектр, монохроматичні складові якого утворюють групи (смуги), що складаються з багатьох тісно розміщених ліній емісії.

Тобто смугастий спектр (молекулярний) складається з окремих ліній, які зливаються в смуги (чіткі з одного краю й розмиті з іншого), розділені темними проміжками. Такий спектр випромінюють молекули газів і пари.

Види спектрів
а) суцільний спектр б) лінійчастий спектр в) смугастий спектр

Таким чином, для кожного хімічного елемента його лінійчастий спектр випромінювання обернений до спектра поглинання. Це значить, що розміщення темних ліній поглинання точно відповідає розміщенню кольорових ліній випромінювання.

Спектри містять найважливішу інформацію про випромінювання. Загальний вигляд спектра і детальний розподіл енергії в ньому залежать від температури, хімічного складу й фізичних властивостей джерела, а також від швидкості його руху. Метод дослідження хімічної будови тіл та їхнього фізичного стану за допомогою спектрів випромінювання і поглинання називають спектральним аналізом.

У 1814 р. німецький фізик Йозеф Фраунгофер, спостерігаючи спектр Сонця за допомогою спектроскопа з дифракційною ґраткою, який він виготовив, звернув увагу на те, що суцільний спектр Сонця містить значне число темних ліній. Учений установив, що ці лінії (названі згодом його ім’ям) завжди присутні у спектрі Сонця на певних місцях. Фраунгоферові лінії – не що інше, як лінії поглинання пари різних речовин, що перебувають поблизу джерела суцільного спектра – яскравої поверхні Сонця (між фотосферою і спектральним приладом). Сонце оточене газовою оболонкою, що має нижчу температуру та меншу густину за фотосферу. Таким чином, спектр Сонця є спектром поглинання цієї пари.

Лінії Фраунгофера у спектрі Сонця
Сонячний спектр із лініями Фраунгофера

При детальній класифікації фраунгоферових ліній на Сонці виявлено всі земні елементи. Так було відкрито новий хімічний елемент – гелій (сонячний), який тільки через 26 років виявили на Землі.

Порівнюючи довжини хвиль ліній поглинання, спостережуваних у спектрах небесних тіл, з отриманими в лабораторії або розрахованими теоретично спектрами різних речовин, можна визначити хімічний склад випромінюючого космічного об’єкта, що перебуває на дуже великій відстані. Спектральний аналіз дає змогу визначити хімічні складові не тільки Сонця, але й інших об’єктів – зір, туманностей. Аналіз спектрів – основний метод вивчення фізичної природи космічних об’єктів, що використовується в астрофізиці.

Спектральний аналіз допомагає встановити

  • Для зір: хімічний склад, температуру, наявність планет
  • Для планет: наявність і склад атмосфери, температуру.
  • Для галактик: зоряний склад, відстань, хімічний склад.

Для порівняння деякі фотографії.

Атмосфера Урану: зліва – оптичне, справа інфрачервоне зображення

Світ галактик

Скільки галактик у Всесвіті

Наша галактика не єдина зоряна система у космосі. Всесвіт наповнений галактиками різноманітних форм та розмірів.

Галактики – величезні зоряні системи в кожній з яких десятки і навіть сотні мільярдів зір.

Для оцінки кількості галактик використовують теорему Зеємінгера.

Теорема Зеємінгера: галактики у космосі розміщені рівномірно в усіх напрямках однаково.

Едвін  Ґаббл
Едвін  Ґаббл

Едвін Ґаббл встановив: на 1кв.градус неба припадає 131 галактика.

За підрахунками Ґаббла має бути 5,4·106 галактик з яскравістю до 20m

Спостерігаючи  інші  галактики, астрономи  звернули  увагу  на  те,  що  не  всі  галактики  мають спіральну  структуру. 

Е.Габбл провів першу класифікацію галактик, за їх завнішнім виглядом. Він виділив три класи: еліптичні (Е), спіральні (S) та неправильні (Ir).

класифікація галактик

Еліптичні Е0 (лінзові), Е1,Е2…   мають 8 підкласів в залежності від величини видимого стиску.

Спіральні поділяють на два підвиди: спіральні ( Sa, Sb, Sc…  )  та спіральні з поперечиною (з перетинкою) (SBa, SBb…) . Друга (чи третя) літера вказує на вираженість спіральних рукавів

Неправильні  Ir не мають чітко вираженої форми

Останнім часом виділяють ще одну групу Сейфертівські  галактики. Від звичайних вони відрізняються тим, що в них активне ядро з потужними викидами газу або вони мають випромінювання, що виходить за межі звичайного спектру для галактик. Для прикладу галактика М87.

Найближчі  сусіди  Галактики.

 Сусідкою нашої Галактики є галактика  у  сузір’ї  Андромеди  М 31. Вона належить  до спіральних галактик і подібна до нашої.  В них схожий  вигляд,  майже  однакові  розміри  і мають приблизно  однакову  кількість  зір.  Галактика  М 31  знаходиться  на відстані 2 млн. св. років від Землі . До наших найближчих сусідів належать Мала  та  Велика Магелланові  Хмари (ВМХ та ММХ), їх можна побачити  на  небі  південної півкулі. 

Ці найближчі до нас галактики утворюють місцеву групу галактик. До місцевої групи галактик належать крім нашої 6 великих галактик та кілька десятків карликових. Всього 23 галактики.

Пілотуємо космічний корабель

Компанія Space X випустила симулятор, котрий дозволяє кожному відчути себе пілотом космічного корабля .

Програма повністю відтворює інтерфейс космічного корабля Dragon 2. Повільно здійснюючи маніпуляції на пульті керування, можна змінювати положення вашого корабля в просторі. Коли на пульті керування всі цифри стануть зелені ви зможете пристикуватись до Міжнародної космічної станції. Головне терпіння та не поспішати.

Щасливого польоту 🙂

Туманності

Коли спостерігати за небом у телескоп, то можна виявити значну кількість плям із досить слабким світлом. Частина з них при ближчому огляді у потужні телескопи виявилась зоряними скупченнями та галактиками. Такими є до прикладу Туманність Андромеди, Велика та Мала Магеланові хмари. Однак є серед них і справжні туманності, тобто величезні скупчення газу та пилу в космічному просторі. Вивченням туманностей почав займатись у XVlll ст. Вільям Гершель. Туманності бувають світлі і темні, вони мають неправильну форму. Маса речовини у туманності може сягати до 10 000М; густина – 10-17кг/м3.

туманність Північна Америка
Туманність Північна Америка в сузір’ї Лебедя
Туманність Кінська голова (Оріон)
Темна туманність Кінська голова в сузір’ї Оріона

Пилові туманності світяться відбиваючи світло зірок що знаходяться поруч. Світіння міжзоряного газу відбувається за рахунок енегрії яка випромінюється внаслідок йонізації газових частинок. Від хімічного складу газу з якого складається туманність залежить її колір. Водень дає блакитні кольори, кисень зеленуваті відтінки. На колір туманностей також впливає температура та щільність.

Туманність Метелик в сузір’ї Скорпіона

Поряд із світлими туманностями можна виявити і темні області. Вони настількі щільні, що не пропускають світло. Воно поглинається, коли проходить через товщу пилової хмари. Такою темною туманністю закрите від нас ядро нашої галактики.

За структурою туманності бувають планетарні, дифузні, волокнисті. Дифузні туманності мають не правильну форму, у волокнистих прослідковуються освітлені окремі волокна газу, планетарні мають вигляд кільця в центрі якого можна побачити зірочку.

Крабовидна туманність
Кільце в сузір’ї Ліри

Планетарні та волокнисті туманності часто є залишками зір, що вибухнули і в центрі містять нейтронні зорі. Внаслідок вибуху речовина туманності розлітається в просторі і через деякий час така туманність практично зникає. Середня тривалість життя планетарних туманностей 10 000 років. В нашій галактиці відомо близько 1500 планетарних туманностей. Більшість з них знаходяться в центральній частині.

Залишок нової E0102-72

Дифузні туманності  це області де проходить інтенсивне зоре творення. Якщо на початку існування Всесвіту зорі утворювались із легких елементів водню та гелію, то сучасні області зоре творення містять значну частку важких елементів, що утворились в наслідок вибуху наднових. Тому туманності служать матеріалом для утворення зір збагачують речовину нових зірок певною кількістю важких металів.

Область зоретворення

Незвичайні форми та кольори туманностей часто викликають певні асоціації у спостерігачів в наслідок чого вони отримують досить таки цікаві імена: Рибальська сітка, Кільце, Голова відьми та інші. Най яскравішою туманністю нашого неба є Велика туманність Оріона, її можна спостерігати навіть в бінокль. Фактично в сузір’ї Оріона є три туманності і серед них темна туманність Кінська голова.

Астрофотограф Террі Хенкок зробив знімок, на якому можна побачити відразу три туманності: туманність NGC 2024, кінська голова та туманність під назвою IC 434.

Фото з https://spacetelescope.org/, і з відкритих джерел

Цікаві явища для спостережень

2020 рік для любителів спостерігати за небом принесе чимало цікавих подій. Однак не всі вони будуть видно у нас. Зокрема в цьому році буде шість затемнень: два сонячних і чотири місячних. Однак  на Україні ми зможемо лише частково побачити  затемнення Сонця 21 червня. А затемнення Місяця будуть не дуже виразні , та й побачити ми зможемо не всі.  5 червня під час сходу Місяця можна буде побачити часткове затемнення, ще одне можна було побачити 10 січня.

Але не варто розчаровуватись , хоч затемнення Сонця і Місяця це досить цікаві явища, однак ми зможемо стати свідками інших небесних подій. Так у 2020 році на протязі 12 календарних місяців ми зможемо милуватись 13 разів повним Місяцем і серед них чотири рази буде спостерігатись явище . котре називають «супермісяць». Ця астрономічна подія відбувається коли повний Місяць знаходиться в точці  найближчій до  Землі – перигеєї. Завдяки цьому явищу із Землі можна бачити більший розмір місячного диска, ніж завжди і виглядає він значно яскравіше.

Отож побачити «супермісяць» можна буде 9 березня і 8 квітня коли це явище буде спостерігатись особливо гарно, та  9 лютого і 7 травня, коли розміри будуть дещо менші.

31 жовтня ми зможемо спостерігати ще одне явище. Котре називають «блакитний місяць». Зазвичай в певну пору року можна побачити три повних місяці, якщо таких місяців буде 4 то третій називають «блакитним», або це буде другий повний місяць, що можна побачити протягом одного календарного місяця. Отож в жовтні ми побачимо повний місяць 2 та 31 числа. Повний місяць 31 жовтня і буде «блакитним».

А в кінці року ми зможемо милуватись рідкісним поєднанням двох планет – гігантів Юпітера та Сатурна. 21 грудня дві планети в нічному небі будуть видно поряд одна з одною і для спостерігачів виглядатимуть як подвійна планета великої яскравості. Спостерігати це явище можна буде відразу після заходу Сонця в західній частині неба. Останній раз таке спостерігалось у 2000 році. Романтики вже назвали це явище «небесний поцілунок»

Сонячна система завжди з вами

В мережі є чудовий засіб для дослідників космосу. Це сайт із моделлю Сонячної системи. При бажанні можна скачати програму і встановити версію для комп’ютера. Існує також версія для планшетів та смартфонів.

Перемикайте налаштування на зоряне небо та вивчайте сузір’я і знаходьте планети.

Відкривайте довідник та читайте інформацію про планети.