С. Афонькин - Космос. Школьный путеводитель

• Название: Космос. Школьный путеводитель
• Автор: С. Афонькин
• Жанр: Науки о космосе
• Год: 2007

Как устроена Вселенная? Что такое планеты и звезды? Каковы размеры нашей галактики? Ответы на эти и многие другие вопросы ты найдешь в книге, которую держишь в руках. Красочные иллюстрации помогут тебе представить всю необозримость и красоту мира, в котором мы живем. Для среднего и старшего школьного возраста.

---

ЖИЗНЬ И СМЕРТЬ ЗВЕЗДЫ

Наше Солнце светит вот уже более 4,5 миллиардов лет, постоянно расходуя свое «ядерное топливо» — водород. Очевидно, что как бы ни были велики его запасы, рано или поздно этот ресурс будет исчерпан. Когда же это произойдет, и что тогда случится с нашим светилом? Астрономы, изучающие звезды, могут ответить на эти вопросы. Ведь в космосе существуют звезды-патриархи, которые на 8-10 миллиардов лет старше нашего Солнца. Встречаются и совсем юные звездочки, которым от роду не более нескольких миллионов лет. Следовательно, наблюдая за состоянием различных звезд во Вселенной, можно понять, как они ведут себя с течением времени. Так, опытный наблюдатель-инопланетянин, исследуя на Земле детей, взрослых и стариков, может понять, какие изменения происходят с людьми во времени.

Когда запасы водорода в центральной части Солнца будут исчерпаны, термоядерная реакция не прекратится. Зона, где будет происходить этот процесс, начнет двигаться по направлению к поверхности светила. Так огонь от потухшего костра перекидывается на окружающую его сухую траву. Силы гравитации уже не смогут сдерживать давление, возникающее в результате термоядерной реакции. Так наше Солнце начнет медленно распухать, постепенно становясь красным гигантом. Его размеры возрастут настолько, что поглотят ближайшие к светилу планеты — Меркурий, Венеру и нашу Землю. К счастью, процесс «умирания» Солнца начнется нескоро. По расчетам ученых, оно будет светить по-прежнему еще несколько миллиардов лет.

Трудно сказать, что произойдет с человечеством за такой невообразимо долгий период времени. Все люди на нашей планете составляют единый биологический вид, а виды не живут так долго. Быть может, к тому времени на Земле будут существовать люди совсем иного вида. Вполне возможно также, что развитие техники приведет к ситуации, когда разум на Земле примет какие-то иные формы, которые и представить сейчас трудно. В любом случае, Солнце будет оставаться старым добрым светилом на протяжении жизни сотен и тысяч поколений людей.

Превращение Солнца в красного гиганта еще не будет концом нашего светила. В конце концов энергия термоядерной реакции отбросит в космос внешние оболочки Солнца, а силы тяготения сожмут его «выгоревшее» и лишенное ядерной энергии гелиевое ядро в невероятно плотное и массивное образование. Ученые называют такие остатки потухших и постепенно остывающих звезд белыми карликами. В космосе они составляют около одной десятой доли всех звезд. Однако и это еще не полный конец превращения звезды, если она была примерно в полтора раза больше нашего Солнца.

Тогда силы притяжения могут так сильно сжать белый карлик, что последует колоссальный взрыв. Так рождается сверхновая звезда. Ее краткая вспышка в несколько тысяч раз больше яркости обычной звезды. Астрономы изредка наблюдают такие вспышки в космосе. Большая часть взорвавшейся сверхновой звезды разлетается в пространстве со скоростью до 10 тысяч километров в секунду. Оставшееся же после взрыва центральное ядро сжимается в еще более плотную нейтронную звезду. Ее размер может быть крохотным — всего несколько десятков километров, что по звездным меркам совсем мало. Однако масса такого «шарика» чудовищно велика. Один кубический сантиметр нейтронной звезды может весить миллионы тонн!

Судьба звезд зависит от их массы. В космосе существуют звезды, чьи размеры вдвое и вчетверо меньше нашего Солнца. В конце своей жизни они превратятся в белых карликов. Однако существуют звезды, которые в десятки и сотни раз больше нашего светила. Их сжатие в процессе старения может привести к образованию еще одного удивительного космического объекта — черной дыры. Силы гравитации, которые создает такое сверхплотное тело, настолько велики, что их не может преодолеть даже свет. Образно говоря, черная дыра — это своеобразный «провал» в пространстве, из которого ничто не может вылететь. Любопытно, что впервые существование подобных космических объектов было теоретически предсказано еще в XVIII веке. Понятно, что в отличие от остальных небесных явлений непосредственно наблюдать черные дыры сложно. Они ведь, в отличие от звезд, не светятся и ничего не излучают. Недостаток информации о строении черных дыр и о процессах, которые в них происходят, позволяет фантастам строить смелые предположения, что такие бездонные «космические колодцы» являются каналами в иные вселенные.

ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Настало время подробнее познакомиться с планетами Солнечной системы. Измерять расстояния, которые отделяют их от Солнца, в километрах неудобно цифры будут получаться с шестью, семью и даже девятью нулями. Поэтому астрономы предложили свой эталон для измерения космических расстояний — так называемую астрономическую единицу (а. е.). Она равна среднему расстоянию Земли от Солнца, то есть 149,6 миллионам километров.

Меркурий

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета. Она удалена от нашего светила всего на 58 миллионов километров, что составляет 0,39 астрономических единиц. Благодаря этой особенности Меркурий обегает вокруг Солнца относительно быстро. Меркурианский год длится всего 88 земных суток.

Меркурий — маленькая планета. Ее масса в 18 раз меньше массы Земли, а диаметр, равный 4878 км, в 2,6 раза меньше диаметра нашей планеты. Меркурианские сутки длятся 58,6 земных. Учитывая скорость обращения Меркурия вокруг Солнца, это означает, что день на этой планете сменяет ночь всего дважды в году.

Медленное вращение вокруг своей оси и почти полное отсутствие атмосферы вызывают колоссальные перепады температур на поверхности планеты. Днем солнечные лучи разогревают ее до +360 °C. Ночью под воздействием космического холода поверхность Меркурия остывает в среднем до -160 °C. Поверхность Меркурия напоминает лунный рельеф. Она изрыта кратерами, размер которых меньше лунных. Эти наблюдения подтвердил американский космический аппарат «Маринер-10», который в 1974 г. пролетел вблизи Меркурия и передал на Землю изображения его поверхности.

Свое название первая планета Солнечной системы получила в честь древнеримского бога Меркурия. В древнегреческих мифах Меркурию соответствует Гермес — сын Зевса и горной нимфы Майи, которая была дочерью титана Атланта. Проворный и быстрый Гермес часто служил олимпийским богам в качестве посланника. Он мог быстро летать по воздуху благодаря крылатым сандалиям и шлему с крылышками. Мифы рассказывают, что с детства Гермес отличался изворотливостью, хитростью и умом. Не случайно он стал покровителем торговцев, путешественников и даже мошенников. От бога света Аполлона Гермес получил кадуцей — волшебный посох, который обладал свойством примирять вражду. Решив проверить его свойства, Гермес поместил его между двух сражающихся змей. В ту же минуту рептилии обвили посох, прекратив схватку. С тех пор Гермес часто носил с собой обвитый двумя змеями кадуцей, примиряя с его помощью враждующих людей. Торговля всегда лучше войны!

В современной культуре Меркурий считается символом подвижности, ума, любознательности, красноречия, сноровки и ловкости.

Венера

Вторая планета расположена от Солнца на расстоянии 108 млн. км (0,72 а. е.). Венеру нередко называют самой таинственной планетой Солнечной системы. Дело в том, что от глаз наблюдателей Венеру скрывает мощная атмосфера. Существование этой газовой оболочки было предсказано еще в 1761 году М. В. Ломоносовым, когда 6 июня, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца, он заметил окружавшее планету «тонкое как волос сияние».

Однако «тонкой» венерианская атмосфера воспринимается только с Земли. Масса плотного газового одеяла Венеры, толщина которого достигает почти 70 км, в 100 раз превышает массу земной атмосферы. Такой мощный слой газов создает у поверхности планеты чудовищное давление, равное давлению 90 земных атмосфер. К тому же любое дышащее существо в атмосфере Венеры почти мгновенно погибнет, ведь венерианский воздух состоит в основном из углекислого газа. Три сотые доли атмосферы Венеры приходятся на газ азот, который также непригоден для дыхания У поверхности планеты смесь этих газов может нагреваться до +470 °C. Мало того, плотные венерианские облака представляют собой капельки серной кислоты в довольно высокой концентрации. Несмотря на то что поверхность Венеры напоминает по составу и строению поверхность Земли, говорить о возможности жизни в таких экстремальных условиях не приходится.