Найкращий час для дослідження космосу – саме зараз. Ось чому

(Grandfailure/iStock)

Мудра людина ступають по цій планеті вже близько 350 000 років. З нашими руками приматів і нашим мізком приматів ми розширили нашу цікавість за межі блакитного неба Землі, до неймовірно величезних просторів космосу.

Наші відкриття протягом тисячоліть були неймовірними - ми відшарували еони і дивилися на уламки радіації залишився від народження Всесвіту, яким ми його знаємо. У нас є формули та теореми, які математично описують майже все у фізичній сфері. Ми знаємо, як зірки рухаються над головою та що знаходиться глибоко всередині нашої планети.

Але це правда, що кажуть: ми стоїмо на плечах велетнів . Кожен час відкриття кращий за час, що був раніше, тому що ми маємо всі ці попередні відкриття, на яких ми можемо спиратися.



Саме зараз, у 21 столітті, можливо, найкращий час для того, щоб спробувати зрозуміти космос. Це частково через сукупні знання, які ми набули досі. І частково завдяки простому щастя, що ми, люди, зараз тут, у Всесвіті, через 13,8 мільярдів років після великий вибух .

Екзопланети

Століттями астрономи припускали існування екзопланет — планет за межами нашої Сонячної системи. Але була одна проблема: наші прилади ще не були достатньо розвинені, щоб їх виявити.

Це змінилося в січні 1992 року. Астрономи Олександр Волщан обсерваторії Аресібо і Дейл Фрейл з NRAO збили один кит паперу: вони виявили те, що виглядало як екзопланети, що обертаються навколо преса 2300 світлових років від нас під назвою PSR B1257 +12.

Відкриття було підтверджено пізніше того ж року, і воно було офіційним: ми знайшли найперші екзопланети.

Відтоді поле вибухнуло; на сьогоднішній день, понад 4000 екзопланет були підтверджені в галактиці Чумацький Шлях, с ще понад 5000 кандидатів . (Нам ще належить виявити позагалактичні екзопланети, але це, ймовірно, лише питання часу.)

Серед цих планет є такі газові гіганти, як Юпітер і Сатурн; крижані планети, такі як Нептун і Уран; і скелясті планети, як Земля, Марс , Меркурій і Венера . І тут теж є особливості. Найпоширенішим типом екзопланет є, наприклад міні-Нептун , якого ми не маємо тут, у Сонячній системі. У нас також немає гарячих Юпітерів, газових гігантів, що обертаються небезпечно близько до своїх зірок.

Ці відкриття значно розширили наше розуміння планетних систем, водночас поглиблюючи таємницю, здавалося б, унікальних властивостей Землі, які дали початок і підтримували життя протягом мільярдів років.

Але ми лише дізнаємося більше. Завдяки техніці, що постійно розвивається, астрономи постійно знаходять нові екзопланети. З інструментами нового покоління – в тому числі ТЕСС , яка була запущена минулого року, ХЕОПС має бути запущено в грудні 2019 року, і БЛЮДО Запуск запланований на 2026 рік - ми якраз у епоху відкриття екзопланет.

Місяць закриває Сонце

Ви коли-небудь дивилися на сонячне затемнення і дивувалися, що, хоча Сонце величезне, а Місяць крихітний, якимось чином Місяць має такий розмір, щоб акуратно закривати Сонце? Ви повинні, тому що це неймовірно.

Це пов’язано з відносними розмірами та відстанями двох тіл. Діаметр Сонця приблизно в 400 разів більший за діаметр Місяця. А відстань від Землі до Сонця приблизно в 400 разів більша, ніж відстань від Землі до Місяця.

( Мілослав Друкмюллер, Петер Аніол, Шадія Хаббал )

Це означає, що Сонце і Місяць приблизно однакового розміру на небі, але не завжди. Орбіта Місяця навколо Землі є еліптичною, тобто іноді він трохи ближче, а іноді — далі; його відстань може бути різною до 50 000 кілометрів на одній орбіті .

Отже, існує два типи сонячного затемнення, коли Місяць повністю перетинає Сонце: повне затемнення, коли Місяць знаходиться ближче до Землі, здається трохи більшим і, отже, повністю блокує сонячне світло; і більш поширене кільцеподібне затемнення, де навколо краю Місяця видно кільце Сонця.

Це не просто дивовижне видовище – оскільки Місяць акуратно закриває яскравість сонячного диска, це дозволяє нам побачити структури в короні Сонця, які ми не можемо побачити зазвичай, навчаючи нас про динаміку зірок.

Чому нам пощастило? Що ж, Місяць не залишиться там, де є. Він насправді віддаляється від Землі зі швидкістю близько 3,82 сантиметра (1,5 дюйма) на рік. інший 600 мільйонів років і воно буде здаватися занадто малим для повних затемнень.

Ми маємо бачив a Чорна діра

Це був 1783 рік, коли англ Джон Мішелл вперше запропонував теоретичне існування маси, з якої навіть світло не може досягти швидкості втечі. Ідея існування в чорні діри не прижився більше століття. Навіть до недавнього часу ці таємничі об'єкти вважалися, можливо, лише теоретичними.

У 1978 році французький математик Жан-П’єр Люміне здійснив математичне моделювання на основі загальна теорія відносності , як має виглядати чорна діра . Це був перший раз, коли світ побачив реальне візуальне зображення цих надщільних, якщо використовувати термін Мічелла, «темних зірок». З роками були й інші симуляції, дедалі витонченіші.

( Співпраця EHT )

Але, нарешті, минулого року відбулася кульмінація масштабного амбітного проекту. Телескоп Event Horizon, глобальна співпраця, яка потребувала років роботи, нарешті створив перше пряме зображення надмасивної чорної діри , у центрі галактики під назвою M87, на відстані 55 мільйонів світлових років від нас.

І хіба ви цього не знаєте? Симуляція Luminet була правильною. Як і передбачення загальної теорії відносності Ейнштейна, зроблені понад століття тому. Це виглядає досить нечітко, але ви можете чітко розрізнити релятивістське випромінювання, завдяки якому світло, що йде до нас, яскравіше, ніж світло, що віддаляється. Це означає, що матеріал обертається навколо чорної діри.

Залишилося ще багато чому навчитися, але це все. Чорні діри існують, і ми можемо їх бачити. Цей проект був надзвичайно важко виконати , але тепер горіх зламано, і ми знаємо, як отримати ядро.

Наступний проект для команди – a фільм надмасивної чорної діри у центрі нашої власної галактики Чумацький Шлях. Ми не можемо чекати, щоб побачити це.

Кільця Сатурна

Нашій Сонячній системі близько 4,5 мільярдів років, і вона не завжди виглядала так, як зараз. Фактично, деякі зміни ми можемо побачити на власні очі. Згідно з даними Cassini, кільця Сатурна падають на планету з надзвичайно швидкою швидкістю.

( NASA/JPL/Інститут космічних наук )

«За нашими оцінками, цей «кільцевий дощ» вичерпує таку кількість водних продуктів, яка могла б заповнити басейн олімпійського розміру з кілець Сатурна за півгодини», — сказав планетолог Джеймс О’Донох’ю з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA. минулого року .

«З одного лише цього вся система кілець зникне через 300 мільйонів років, але додайте до цього, виміряний космічним кораблем «Кассіні», матеріал кільця, виявлений падінням на екватор Сатурна, і кільцям залишилося жити менше 100 мільйонів років».

Їхні дослідження також показали, що кільця молоді, їм лише близько 100 мільйонів років, що означає, що вони утворилися під час крейдяного періоду. це так предмет дискусії , але все одно досить божевільно думати про це. У космічних часових масштабах це ледве мить ока.

Планетологи також вважають, що Юпітер колись мав товсті пишні кільця, схожі на Сатурн, які з тих пір скупчилися в Галілеєві супутники . Тепер на ньому залишилося лише кілька тонких слідових кілець, як привиди кілець.

Ми не знаємо, як утворюються планетарні кільця, але перебування тут, на Землі в цей час, коли в Сонячній системі все ще існує кілька стадій тривалості життя кілець, є неймовірним збігом обставин, який допомагає нам повільно розгадувати їхні таємниці.

Гравітаційна хвиля астрономія

У своїй теорії загальної відносності, опублікованій у 1915 році, Альберт Ейнштейн передбачив, що масивні події посилатимуть хвилі зі швидкістю світла, що ринуть крізь тканину простору-часу, подібно до брижів, які поширюються поверхнею ставка, коли ви впускаєте камінь (але через три розміри).

У той час наша технологія ще не була на тому рівні, щоб виявляти ці незначні збурення… але перемотайте 100 років вперед і 14 вересня 2015 року людство вперше виявило гравітаційні хвилі від двох чорних дір, що стикаються, що доводить не лише існування гравітаційних хвиль, але й чорних дір.

Це перше відкриття започаткувало цілу нову галузь астрономії гравітаційних хвиль. Відтоді було виявлено ще багато зіткнень чорних дір і одне вражаюче зіткнення між двома нейтронними зірками .

І ще є в списку бажань. Астрономи вважають, що на початку цього року вони виявили зіткнення нейтронної зірки і чорної діри вперше, який міг би розповісти нам усілякі речі, наприклад підтвердити існування нейтронна зірка і подвійні системи чорних дір, а також обертання й нахил осі обох тіл, що може розповісти нам, як вони утворилися.

Астрономи також завзято шукають так звану подію «розриву мас», коли одне або обидва тіла, що стикаються, знаходяться між верхньою межею маси нейтронних зірок (у 2,5 рази більше маси Сонця) і нижньою межею чорного кольору. дірки (в 5 разів більше маси Сонця).

Ми ніколи не знаходили тіла в цій масовій щілині, тож досі не з’ясовано, чи будуть це великі нейтронні зірки чи крихітні чорні діри.

Як бачите, ми тільки починаємо розгадувати таємниці, які може відкрити астрономія гравітаційних хвиль.

Вперед і вгору

Майбутнє виглядає ще яскравішим. Ми знаходимося в процесі падіння у величезний колодязь знань. Наступні покоління космічних і наземних інструментів набагато потужніші, ніж їхні попередники, від космічної обсерваторії гравітаційних хвиль ЛІЗА , наступник Хаббла, Космічний телескоп Джеймса Вебба , ХЕОПС , WПЕРШИЙ і АФІНА , до наземних обсерваторій, таких як Гігантський Магелланов телескоп і Квадратний кілометровий масив .

( НАСА )

Ми також активізуємо дослідження Сонячної системи. Ми надсилаємо більше зондів і місій повернення зразків до астероїдів. NASA є відправка зонда до Європи шукати ознаки життя. Люди збираються повернутися на Місяць.

І розробляються справжні плани відправити людей на Марс .

У цей момент нашого часу у цьому Всесвіті ми схожі на водолаза, що стоїть на прірві, або на птаха, який збирається летіти, високо піднятий цілою драбиною велетнів. Космос є, і він величезний, і він сповнений потенціалу та відкриттів. Це справжнє, вражаюче диво, і ми маємо честь відчути це.

Про Нас

Публікація Незалежних, Перевірених Фактів Звітів Про Здоров'Я, Космос, Природу, Технології Та Навколишнє Середовище.