«вояджер»: самый быстрый космический аппарат во вселенной

Самое большое лавовое озеро

Как уже упоминалось ранее, спутник Юпитера – Ио является одним из немногих тел в Солнечной системе, которое до сих пор вулканически активно, и довольно сильно. Вся расплавленная лава должна куда-то деваться, и часто это приводит к формированию лавовых озер.

Патера Локи на спутнике Юпитера — Ио

Одно из них Патера Локи является самым большим лавовым озером во всей Солнечной системе.

Хотя что-то подобное наблюдается и на Земле, ни одно из таких озер не является активным. Самое большое – вулкан Ньирагонго в Демократической Республике Конго достигает около 700 метров в диаметре.

Вулкан Ньирагонго на Земле

Однако есть свидетельства, указывающие на то, что вулкан Масая в Никарагуа в прошлом сформировал еще больше лавовое озеро, достигавшее 1 км в диаметре.

Вулкан Масая на Земле

Все это позволяет со стороны взглянуть на Патеру Локи, чей диаметр составил 200 км. Учитывая, что его общая площадь поверхности не прямо пропорциональна, так как у озера необычная U-образная форма, оно очень большое.

Озеро почти в два раза больше Патеры Гиш Бар — второго по величине лавового озера на Ио диаметром 106 км.

Астрофизические параметры Млечного Пути

Для того чтобы представить, как выглядит Млечный Путь в масштабах космоса, достаточно взглянуть на саму Вселенную и сравнить отдельные ее части. Наша галактика входит в подгруппу, которая в свою очередь является частью Местной группы, более крупного образования. Здесь наш космический мегаполис соседствует с галактиками Андромеда и Треугольника. Окружение троице составляют более 40 мелких галактик. Местная группа уже входит в состав еще более крупного образования и является частью сверхскопления Девы. Некоторые утверждают, что это только приблизительные предположения о том, где находится наша галактика. Масштабы образований настолько огромны, что все это представить практически невозможно. Сегодня мы знаем расстояние до ближайших соседствующих галактик. Другие объекты глубокого космоса находятся за пределами видимости. Только теоретически и математически допускается их существование.

Что касается обозримого мира, то сегодня имеется достаточно информации о том, как выглядит наша галактика. Существующая модель, а вместе с ней и карта Млечного Пути, составлена на основании математических расчетов, данных полученных в результате астрофизических наблюдений. Каждое космическое тело или фрагмент галактики занимает свое место. Это, как и во Вселенной, только в меньшем масштабе. Интересны астрофизические параметры нашего космического мегаполиса, а они впечатляют.

https://youtube.com/watch?v=QUmLohLA0uM

Наша галактика спирального типа с перемычкой, которую на звездных картах обозначают индексом SBbc. Диаметр галактического диска Млечного Пути составляет порядка 50-90 тысяч световых лет или 30 тысяч парсек. Для сравнения радиус галактики Андромеды равен 110 тыс. световых лет в масштабах Вселенной. Можно только представить насколько больше Млечного Пути наша соседка. Размеры же ближайших к Млечному Пути карликовых галактик в десятки раз меньше параметров нашей галактики. Магеллановы облака имеют диаметр всего 7-10 тыс. световых лет. В этом огромном звездном круговороте насчитывается порядка 200-400 миллиардов звезд. Эти звезды собраны в скопления и туманности. Значительная ее часть – это рукава Млечного Пути, в одном из которых находится наша солнечная система.

Все остальное — это темная материя, облака космического газа и пузыри, которые заполняют межзвездное пространство. Чем ближе к центру галактики, тем больше звезд, тем теснее становится космическое пространство. Наше Солнце располагается в области космоса, состоящем из более мелких космических объектов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Масса Млечного Пути составляет 6х1042 кг, что в триллионы раз больше массы нашего Солнца. Практически все звезды, населяющие нашу звездную страну, расположены в плоскости одного диска, толщина которого составляет по разным оценкам 1000 световых лет. Узнать точную массу нашей галактики не представляется возможным, так как большая часть видимого спектра звезд, скрыта от нас рукавами Млечного Пути. К тому же неизвестна масса темной материи, которая занимает огромные межзвездные пространства.

Центр галактики имеет диаметр 1000 парсек и состоит из ядра с интересной последовательностью. Центр ядра имеет форму выпуклости, в которой сосредоточены крупнейшие звезды и скопление раскаленных газов. Именно эта область выделяет огромное количество энергии, которая по совокупности больше, чем излучают миллиарды звезд, входящие в состав галактики. Эта часть ядра самая активная и самая яркая часть галактики. По краям ядра имеется перемычка, которая является началом рукавов нашей галактики. Такой мостик возникает в результате колоссальной силы гравитации, вызванной стремительной скоростью вращения самой галактики.

Рассматривая центральную часть галактики, парадоксальным выглядит следующий факт. Ученые долгое время не могли понять, что находится в центре Млечного Пути. Оказывается, в самом центре звездной страны под названием Млечный Путь устроилась сверхмассивная черная дыра, диаметр которой составляет порядка 140 км. Именно туда и уходит большая часть энергии, выделяемой ядром галактики, именно в этой бездонной бездне растворяются и умирают звезды. Присутствие черной дыры в центре Млечного Пути свидетельствует о том, что все процессы образования во Вселенной, должны когда-то закончиться. Материя превратится в антиматерию и все повторится снова. Как будет себя вести это чудовище через миллионы и миллиарды лет, черная бездна молчит, что указывает на то, что процессы поглощения материи только набирают силу.

2 Титан

  • Диаметр: 5152 км
  • Спутник: Сатурна
  • Дата открытия: 25 марта 1655 г.
  • Период обращения: 15,945 суток
  • Масса: 1,345 × 1023 кг
  • Ускорение свободного падения: 1,352 м/с2
  • Температура поверхности: −179 °C

Титан — крупнейший спутник Сатурна, второй по величине спутник в Солнечной системе, является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности, и единственным спутником планеты, обладающим плотной атмосферой. Титан стал первым известным спутником Сатурна — в 1655 году его обнаружил голландский астроном Христиан Гюйгенс.

При сопоставимых размерах с Меркурием и Ганимедом, Титан обладает обширной атмосферой, толщиной более 400 км. По современным оценкам атмосфера Титана состоит на 95 % из азота и оказывает давление на поверхность в 1,5 раза больше, чем атмосфера Земли. Наличие метана в атмосфере приводит к процессам фотолиза в верхних слоях и образованию нескольких слоёв углеводородного «смога», из-за чего Титан является единственным спутником в Солнечной системе, поверхность которого невозможно наблюдать в оптическом диапазоне.

Так как Сатурн и его спутники находятся вне зоны обитаемости, то возникновение высокоорганизованной жизни (аналогичной земной) гипотетически невозможно, однако возможность возникновения простейших организмов не исключается учёными. Плотная атмосфера из азота и наличие органических соединений является объектом для исследования экзобиологами, так как похожие условия могли существовать на молодой Земле. Однако слишком низкие температуры предотвращают пребиотическое направление развития, в отличие от Земли. Однако в очень далёком будущем условия на Титане могут значительно измениться. Через 6 млрд лет Солнце значительно увеличится в размерах и станет красным гигантом, температура на поверхности спутника увеличится до −70 °C, достаточно высокой для существования жидкого океана из смеси воды и аммиака. Подобные условия просуществуют несколько сотен миллионов лет, этого вполне достаточно для развития относительно сложных форм жизни.

Откуда у Ганимеда взялась магнитосфера

Удивительной и уникальной особенностью этого объекта является присутствие у него магнитного поля. Данный феномен можно объяснить наличием конвекционных процессов в жидком ядре спутника. Магнитосфера Ганимеда довольно мала: ее диаметр всего лишь в 2-2,5 раза больше физических размеров самого объекта. Ось магнитного диполя наклонена, имеет угол наклона в 176 ° по отношению к собственной оси объекта.

Благодаря магнитному полю, этот космический объект может «похвастать» полярными сияниями, часто наблюдаемыми у его полюсов. Магнитосфера спутника полностью погружена в огромную магнитосферу газового гиганта.

Вероятно, механизм образования магнитного поля напоминает земной. Однако это во многом остается загадкой, которая интригует ученых. Тем более что у других небесных тел с таким же размером и составом ее нет. Есть гипотеза, что в образовании магнитного поля спутника принимает участие большое количество жидкой воды, которая находится под внешней ледяной оболочкой. Ученые также не могут понять, почему ядро такого небольшого размера до сих пор не остыло. Возможно, все дело в приливном эффекте, вызванном гравитационным воздействием орбитального резонанса.

Состав Солнечной системы

Солнце

Это звезда, без которой не могло бы существовать жизни на Земле. Она дает нам энергию и тепло. Согласно классификации звезд, Солнце – желтый карлик. Возраст около 5 млрд. лет. Имеет диаметр на экваторе равный 1 392 000 км, в 109 раз больше земного. Со скоростью 250 км/сек наша звезда мчится в космосе вокруг центра галактики, до которого «всего» 26 000 световых лет. И на один оборот уходит около 180 миллионов лет.

Период вращения на экваторе – 25,4 дня и 34 дня у полюсов. .Температура внутри ядра примерно 15 млн градусов Цельсия. Температура на поверхности около 5500 градусов Цельсия.

Звезда по химическому составу состоит в основном из водорода и гелия. По сути, это гигантский термоядерный реактор. Положение Солнца на главной последовательности показывает, что оно ещё не исчерпало свой запас водорода для ядерного синтеза и находится примерно в середине своей эволюции.

Теперь по порядку разберемся сколько планет вокруг солнца вращается, в солнечной системе и характеристики планет.

Межпланетное пространство

Помимо яркого света, желтая звезда излучает непрерывный поток заряженных частиц. Он называется «солнечный ветер», распространяется со скоростью 1,5 млн. км/час, образуя околосолнечную область – гелиосферу. Потоки частиц способны срывать атмосферу космических тел, не защищенных магнитными полями, что произошло с Венерой и Марсом.

Космические лучи происходят извне Солнечной системы.

Как плотность космических лучей в межзвёздной среде, так и сила магнитного поля Солнца изменяются с течением времени, таким образом, уровень космического излучения в Солнечной системе непостоянен, хотя величина отклонений достоверно неизвестна.

Межпланетная среда является местом формирования, по крайней мере, двух дископодобных областей космической пыли.

Самые большие космические тела

Самая большая планета

Самая большая планета во Вселенной – это TrES-4. Ее обнаружили в 2006 году, и располагается она в созвездии Геркулес. Планета под названием TrES-4 вращается вокруг звезды, которая находится на расстоянии около 1400 световых лет от планеты Земля.

Сама планета TrES-4 – шар, который состоит преимущественно из водорода. Ее размеры в 20 раз превосходят размеры Земли. Исследователи утверждают, что диаметр обнаруженной планеты практически в 2 раза (точнее в 1,7) больше диаметра Юпитера (это самая большая планета Солнечной системы). Температура TrES-4 около 1260 градусов по Цельсию.

Самая огромная звезда

На сегодняшний день самой большой звездой является UY Щита в созвездии Щита на расстоянии около 9500 световых лет от нас. Это одна из самых ярких звезд — она ярче нашего Солнца в 340 тысяч раз. Ее диаметр 2,4 млрд. км., что в 1700 раз больше нашего светила, при весе всего лишь в 30 раз превышающем массу солнца. Жаль что она постоянно теряем массу, ее еще называют самой быстро сгораемой звездой.

Возможно, поэтому некоторые ученые считают самой большой звездой NML Лебедя, а третьи — VY Большого пса.

Самая большая черная дыра

Черные дыры не измеряются в километрах, ключевым показателем является их масса. Самая гигантская черная дыра находится в галактике NGC 1277, которая не является самой крупной. Тем не менее дыра в галактике NGC 1277 имеет 17 млрд солнечных масс, что составляет 17% общей массы галактики. Для сравнения черная дыра нашего Млечного пути имеет массу 0,1% от общей массы галактики.

Крупнейшая галактика

Мега-монстром среди известных в наше время галактик является IC1101. Расстояние до Земли около 1 млрд. световых лет. Ее диаметр около 6 млн световых лет и вмещает около 100 трлн. звезд, для сравнения диаметр Млечного пути 100 тыс. световых лет. По сравнению с Млечным путем IC 1101 более чем в 50 раз крупнее и в 2000 раз массивнее.

Самая большая клякса Лайман-альфа (Lyman-α blob — LAB)

Кляксы (капли, облака) Лайман-альфа представляют собой аморфные тела напоминающие по форме амеб или медуз, состоящие из огромной концентрации водорода. Эти кляксы являются начальной и очень короткой стадией зарождения новой галактики. Самая громадная из них LAB-1 имеет ширину более 200 млн. световых лет и находится в созвездии Водолея.

На фото слева LAB-1 зафиксирована приборами, справа — предположение, как она может выглядеть вблизи.

Радиогалактики

Радиогалактика — тип галактик, которые обладают намного большим радиоизлучением по сравнению с остальными галактиками.

Крупнейшая пустота

Галактики, как правило, расположены в кластерах (скоплениях), которые имеют гравитационную связь и расширяются вместе с пространством и временем.

Что же находится в тех местах, где нет расположения галактик? Ничего! Области Вселенной, в которой есть только «ничто» и является пустотой. Самая огромная из них — пустота Волопаса.

Она расположена в непосредственной близости от созвездия Волопаса и имеет диаметр около 250 млн. световых лет. Расстояние до Земли приблизительно 1 млрд. световых лет

Гигантский кластер

Крупнейшим сверхскоплением галактик является Шепли суперкластер. Шепли расположен в созвездии Центавра и выглядит как яркое уплотнение в распределении галактик. Это самый большой массив объектов, связанных между собой гравитацией. Его длина 650 млн. световых лет.

Самая большая группа квазаров

Самой большой группой квазаров (квазар — яркая, энергичная галактика) является Огромный-LQG, также называемый U1.27. Эта структура состоит из 73 квазаров и имеет диаметр 4 млрд. световых лет.

Однако на первенство также претендует Великая GRB стена, которая имеет диаметр 10 млрд. световых лет, — количество квазаров неизвестно.

Наличие таких больших групп квазаров во Вселенной противоречит Космологическому принципу Эйнштейна, поэтому их исследования для ученых вдвойне интереснее.

Космическая Паутина

Если на счет других объектов Вселенной у астрономов возникают споры, то в этом случае почти все из них единодушны во мнении, что самым большим предметом во Вселенной является Космическая Паутина.

Бесконечные скопления галактик, окруженные черной материей формируют «узлы» и при помощи газов — «нити», что внешне очень напоминают трехмерную паутину.

Ученые считают, что космическая паутина опутывает всю Вселенную и соединяет между собой все объекты в космосе.

Самый большой объект: протокластер SPT2349-56

0 В очень далеком прошлом, когда возраст Вселенной составлял десятую часть от ее нынешнего возраста, 14 галактик сблизились друг с другом и под воздействием гравитационных сил начали сталкиваться, формируя протокластер SPT2349-56. Материя всех этих галактик упакована в пространстве очень плотно, занимаемый протокластером объем всего в три раза больше размеров Млечного Пути. И в очень далеком будущем все это скопление материи образует новую цельную супергалактику, масса которой составит 10 триллионов солнечных масс. После того, как это произойдет, центральная супергалактика и 50 ее галактик-спутников сформируют гигантский объект, называемый галактическим скоплением.

Ганимед, 5 262 км²

Самый крупным спутником Юпитера является Ганимед. Его размеры настолько велики, что он больше некоторых планет нашей Солнечной системы, таких как Плутон и Меркурий. На этом спутнике даже присутствует атмосфера, но она слишком слаба для создания возможных для жизни условий.

О существовании этого космического тела миру рассказал заметивший его в 1610 году Галилео Галилей. Предположительный возраст спутника равен возрасту Юпитера и составляет четыре с половиной миллиарда лет.

Это весьма холодное по земным меркам небесное тело, чья дневная температура ниже 170 градусов по цельсию. Ганимед обладает собственным магнитным полем. Самые удачливые и наблюдательные могут заметить этот спутник без специального оборудования прямо с Земли.

Титан

Несмотря на то, что Титан, один из спутников Сатурна, находится во внешней границе Солнечной системы, этот мир является одним из наиболее интересных мест для человечества и, возможно, одним из кандидатов на будущую колонизацию.

Конечно же, для дыхания здесь потребуется использование специального оборудования (атмосфера непригодна для нас), однако необходимости в использовании специальных скафандров с регулируемым давлением здесь нет. Однако носить специальную защитную одежду, конечно, все же придется, так как здесь очень низкая температура, нередко опускающаяся до -179 градусов Цельсия. Сила гравитации на этом спутнике чуть ниже уровня гравитации на Луне, а значит ходить по поверхности будет относительно легко.

Придется, правда, серьезно подумать над тем, как выращивать урожай, и озаботиться вопросами искусственного освещения, так как солнечного света на Титан попадает всего от 1/300 до 1/1000 от земного уровня. Во всем виноваты плотные облака, которые, тем не менее, защищают спутник от чрезмерных уровней излучения.

На Титане нет воды, но есть целые океаны из жидкого метана. В связи с этим, некоторые ученые продолжают спорить над тем, могла бы ли в таких условиях образоваться жизнь. Как бы там ни было, на Титане есть что исследовать. Здесь имеется бесчисленное количество метановых рек и озер, большие горы. Кроме того, здесь должны быть просто потрясающие виды. Ввиду относительной близости Титана к Сатурну, планета на небе спутника (в зависимости от облачности) занимает до одной трети небосклона.

Добыча астероидов на Церере

Церера — карликовая планета в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Ее диаметр — 950 км и 25% площади занимает водяной лед. Таких запасов воды будет достаточно для успешной колонизации планеты. На Церере в десять раз меньше солнечного света, чем на Земле, но его хватит для создания солнечной энергетики и работы техники от его заряда. Церера — самое крупное космическое тело в своем поясе астероидов. Оно может стать таким же выгодным пересадочным пунктом для путешествий между планетами, как и Луна. Церера также сможет превратиться в базу для добычи астероидов и стать связующим транспортным узлом между Марсом, Луной и Землей.

Колонизация этой небольшой планеты может открыть дорогу к заселению других космических объектов Солнечной системы, например, спутников Юпитера. Еще один вариант — планета может стать неким космическим складом: транспортировать туда ресурсы с Луны или Марса удобнее, чем с Земли на Луну. Также не исключено, что под ее поверхностью может находиться пресноводный океан, который мог бы снабжать соседние планеты. В результате Церера имеет все шансы превратиться в некое подобие промышленного города с заводами по добыче астероидов, полезных ископаемых и воды.

Озеро на Церере

(Фото: NASA)

Ганимед

В отношении крупнейшего спутника Юпитера, Ганимеда, как и других космических объектов в нашей Солнечной системе, были выражены подозрения в наличие воды под поверхностью. По сравнению с другими покрытыми льдом спутниками, поверхность Ганимеда принято считать относительно тонкой и легкой для бурения.

Кроме того, Ганимед является единственным спутником в Солнечной системе, обладающим собственным магнитным полем. Благодаря этому над его полярными областями можно очень часто наблюдать северные сияния. Помимо этого, есть подозрения, что под поверхностью Ганимеда может скрываться жидкий океан. Спутник обладает разряженной атмосферой, в состав которой входит кислород. И хотя его крайне мало для поддержания той жизни, которую мы знаем, потенциал для терраформирования у спутника имеется.

В 2012 году Европейское космическое агентство запланировало космическую миссию к Ганимеду, а также двум другим спутникам Юпитера — Каллисто и Европе. Запуск собираются осуществить в 2022 году. Добраться до Ганимеда удастся 10 годами позже. Хотя все три спутника представляют большой интерес для ученых, считается, что Ганимед содержит наибольшее число интересных науке особенностей и потенциально пригоден для колонизации.

Образование кратера

По расчетам исследователей, настолько крупный кратер мог образоваться только в случае падения Ганимед небесного тела диаметром 150 километров. При этом скорость его движения должна была составить не менее 20 километров в секунду. Если предположить, что такое событие имело место быть в истории Вселенной, то оно произошло около четырех миллиардов лет назад. Примечательно, что мощное столкновение должно было спровоцировать возникновение больших изменений в структуре спутника. А они, как раз-таки, имеются.

Строение Ганимеда

Считается, что внутренности спутника Ганимед имеют сложную структуру, которая как минимум состоит из коры, мантии и ядра. И это при том, что аналогичный по размерам спутник Юпитера под названием Каллисто не обладает сложной структурой. Поэтому ученые считают, что в истории Ганимеда действительно произошло серьезное событие, которое серьезно повлияло на его структуру. А вот история Каллисто сравнительно скучна, поэтому ее структура проста. Возможность разделения внутренностей Ганимеда на кору, мантию и ядро в ходе естественной эволюции космического объекта ученые считают маловероятной.

Каллисто — еще один спутник Юпитера

Одним из немногочисленных интересных моментов в истории спутника Каллисто можно считать падение объекта, который оставил после себя кратер диаметром 3800 километров. Так как диаметр кратера в два раза меньше образовавшейся ямы на Ганимеде, считается, что с Каллисто столкнулось гораздо меньшее небесное тело. А он не мог спровоцировать возникновение глобальных изменений на поверхности кратера.

Важно отметить, что в Солнечной системе есть и другие крупные ударные кратеры. Например, на Марсе есть равнина Утопия диаметром около 3300 километров

Самый большой ударный кратер на Земле расположен неподалеку от африканского города Йоханнесбург — речь идет о кратере Вредефорт диаметром около 300 километров. Также есть расположенный в Антарктиде кратер Земли Уилкса диаметром 500 километров, но ученые пока не уверены, что он образовался после удара небесного объекта.

Что такое «спутники планет» и сколько их всего в Солнечной системе?

Спутниками являются космические тела, меньшие по размеру, чем планеты-«хозяева» и вращающиеся по орбитам последних. Вопрос о происхождении спутников до сих пор открыт и является одним из ключевых в современной планетологии.

На сегодня известно 179 естественных космических объектов, которые распределены следующим образом:

  • Венера и Меркурий – 0;
  • Земля – 1;
  • Марс – 2;
  • Плутон – 5;
  • Нептун – 14;
  • Уран – 27;
  • Сатурн – 63;
  • Юпитер – 67.

Технологии совершенствуются с каждым годом, находя больше небесных тел. Возможно, в скором времени будут обнаружены новые спутники. Нам остается только ждать, постоянно проверяя новости.

Спутник Урана, Миранда

Миранда

Несмотря на то, что крупнейшим спутником Урана является Титания, Миранда, самая маленькая из пяти лун планеты, наиболее подходит для колонизации. На Миранде есть несколько очень глубоких каньонов, глубже, чем Большой каньон на Земле. Эти места могут стать идеальным местом для посадки и установки базы, которая будет защищена от внешнего воздействия суровой среды и особенно от радиоактивных частиц, производимых магнитосферой самого Урана.

На Миранде есть лед. Астрономы и исследователи подсчитали, что он составляет примерно половину состава этого спутника. Как и на Европе, есть вероятность наличия воды на спутнике, которая скрыта под ледяной шапкой. Наверняка это неизвестно, и мы этого не узнаем, пока не подберемся ближе к Миранде. Если на Миранде все же есть вода, то это говорило бы о серьезной геологической активности на спутнике, так как он находится слишком далеко от Солнца и солнечный свет не состоянии поддерживать здесь воду в жидкой форме. Геологическая активность, в свою очередь, все это бы объяснила. Несмотря на то, что это всего лишь теория (и, скорее всего, маловероятная), близкое расположение Миранды к Урану и его приливным силам может вызывать эту самую геологическую активность.

Есть ли здесь вода в жидкой форме или нет, но если мы установим на Миранде колонию, то очень низкая гравитация спутника позволит спуститься в глубокие каньоны без фатальных последствий. В общем, здесь тоже будет чем заняться и что исследовать.