Лунотрясения, голубые закаты и возвращение кометы Галлея: 15 интересных фактов о космосе

Знали ли вы, что Луна потихоньку отодвигается от Земли, а МКС, Международную космическую станцию, порой можно разглядеть невооруженным глазом?

А что известно науке о внеземной жизни, темной материи и черных дырах? Собрали пятнадцать любопытных фактов о космосе — с объяснениями и ссылками на научные источники.

В 2015 году марсоход Curiosity снял голубой закат в кратере Гейла. Необычный для нас цвет появляется из-за мелкой пыли в атмосфере Марса. Ее частицы по-разному рассеивают свет разных цветов: голубые оттенки сосредоточиваются в области неба около Солнца, а желтые и красные распределяются шире.

Эффект особенно заметен к закату, когда солнечному свету приходится проходить более длинный путь сквозь атмосферу. Интересно, что марсианское небо при том голубым не становится. На снимках Curiosity можно увидеть голубоватое свечение вокруг заходящего Солнца.

Вокруг северного полюса Сатурна проходит струйное течение в форме шестиугольника. Так называют узкий поток быстрых ветров в атмосфере. Поперечник фигуры составляет около 30 тысяч километров, а в ее центре находится крупный вращающийся шторм.

Шестиугольник виден на снимках «Вояджеров», сделанных в начале 1980-х. Позже его подробно исследовал аппарат «Кассини»: он получил изображения, на которых можно проследить движение облаков и небольших вихрей. Структура фигуры сохраняется десятилетиями, хотя состоит из движущихся газов. Ученые продолжают исследовать причины такой ее необычной устойчивости.

Она называется Стрелец A* и расположена примерно в 27 тысячах световых лет от Земли. В мае 2022 года участники проекта Event Horizon Telescope представили ее первое изображение. На нем яркое кольцо излучающего газа окружает темную центральную область — тень черной дыры.

Для получения изображения исследователи объединили наблюдения восьми радиообсерваторий в разных частях Земли. Вместе они работали как один виртуальный телескоп размером с планету. Ученым понадобилось несколько лет, чтобы обработать данные и восстановить изображение: газ около черной дыры быстро движется, поэтому его яркость и расположение меняются прямо во время наблюдений.

На оборот вокруг Солнца Венере нужно около 225 земных суток, а вокруг собственной оси — 243. Отсюда популярное утверждение, что день на Венере длиннее года. Оно верно, если под днем понимать полный оборот планеты вокруг оси.

Но от одного восхода Солнца до следующего проходит около 117 земных суток. Этот период называют солнечными сутками.

На Венере вообще все не так: она вращается в сторону, противоположную стороне вращения большинства планет Солнечной системы. Поэтому Солнце там восходит на западе и заходит на востоке.

Ось вращения Урана почти лежит в плоскости его орбиты, то есть, планета вращается словно на боку. Поэтому ее движение часто сравнивают с катящимся шаром. Такой наклон влияет на смену сезонов: по мере движения Урана вокруг Солнца освещение его полярных областей сильно меняется.

Один местный год длится около 84 земных лет. При этом вокруг собственной оси планета оборачивается довольно быстро — примерно за 17 часов. Получается необычное сочетание: короткий период вращения и долгий путь вокруг Солнца.

Диаметр Солнца составляет около 1,4 млн километров, а его объем — примерно 1,3 млн объемов Земли. Представить это соотношение довольно сложно, но можно попытаться мысленно сложить объемы 1,3 млн планет размером с нашу. Примерно столько пространства занимает звезда.

При этом Солнце массивнее Земли более чем в 330 тысяч раз. Объем и масса описывают разные свойства небесного тела.

У Солнца нет твердой поверхности, как у нашей планеты. Его видимую поверхность называют фотосферой — это слой, из которого к нам приходит большая часть видимого солнечного света.

Сейчас среднее расстояние между Землей и Луной увеличивается примерно на 3,8 см в год. Это установили с помощью лазерных импульсов. Ученые направляют свет на специальные отражатели на Луне и измеряют время его возвращения. Часть этих приборов доставили участники экспедиций «Аполлон-11», «Аполлон-14» и «Аполлон-15».

Такие измерения проводят десятилетиями. Накопленные данные позволяют заметить постепенный рост среднего расстояния между двумя небесными телами. Но 3,8 см в год — современный темп удаления. Переносить его на всю историю Луны нельзя: скорость изменения ее орбиты со временем менялась.

14 сентября 2015 года два детектора LIGO зарегистрировали гравитационные волны от слияния черных дыр. Это колебания пространства-времени, которые изменяют расстояния между объектами. В обсерваториях их обнаружили по крошечным изменениям расстояний между зеркалами.

По расчетам исследователей, до слияния черные дыры имели массы примерно 36 и 29 солнечных, а образовавшаяся — около 62. Разница связана с энергией, которую унесли гравитационные волны: она эквивалентна примерно трем солнечным массам. Результаты проверки сигнала опубликовали в феврале 2016 года. Это стало первой непосредственной регистрацией гравитационных волн.

Звезды, планеты, газ, пыль и люди состоят из обычного вещества. Но, согласно стандартной космологической модели, темного вещества по массе примерно в пять раз больше. Такое соотношение следует из оценок его количества и количества обычного вещества, полученных по астрономическим наблюдениям.

О присутствии темной материи судят по ее гравитационному влиянию: например, на движение звезд и галактик. Еще одна подсказка — гравитационное линзирование, когда масса на пути света искажает изображения более далеких объектов. По этим искажениям можно восстановить распределение невидимой массы.

Из чего состоит темное вещество, пока неизвестно: убедительные гравитационные свидетельства его присутствия еще не раскрывают природу его частиц.

Звезда S2 облетает черную дыру Стрелец A* в центре Млечного Пути примерно за 16 лет. Во время наибольшего сближения ее скорость достигает почти 3% скорости света. При этом звезда продолжает двигаться по орбите.

С каждым оборотом положение ближайшей к черной дыре точки немного смещается. Поэтому последовательность оборотов образует рисунок, напоминающий розетку.

Такой поворот орбиты предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. В 2020 исследователи измерили этот эффект у S2, проанализировав наблюдения за 27 лет.

В поисках внеземной жизни ученые изучают возможные биосигнатуры — признаки, которые могут указывать на биологические процессы. Среди них — определенные газы в атмосферах планет. Но кислород и озон могут образоваться и без участия живых организмов.

Моделирование показало, что ультрафиолетовое излучение звезды способно расщеплять углекислый газ, после чего высвободившийся кислород участвует в образовании кислородных молекул и озона. Поэтому обнаружение одного газа само по себе не доказывает существование жизни. Исследователям нужно учитывать сочетания веществ, условия на планете и свойства ее звезды.

Подтвержденных свидетельств внеземной жизни, по данным NASA, пока нет.

Планета Kepler-16b движется вокруг двух звезд одновременно. Сами звезды вращаются друг вокруг друга, а более широкая орбита планеты охватывает их обеих. Один местный год длится примерно 229 земных суток.

Об открытии этого мира с помощью телескопа «Кеплер» объявили в 2011 году. Планету обнаружили по изменениям яркости системы, возникавшим, когда она проходила перед звездами.

Из-за двух солнц ее сравнивают с Татуином из «Звездных войн». Но Kepler-16b — газовый гигант размером с Сатурн: привычной твердой поверхности, с которой можно любоваться двойным закатом, у него нет.

Лунотрясения зарегистрировали сейсмометры, установленные участниками программы «Аполлон». Некоторые из них могут длиться больше десяти минут. Причем у колебаний лунного грунта бывают разные причины.

Глубокие лунотрясения связаны с притяжением Земли или из-за сжатия Луны по мере ее остывания. Сотрясения у поверхности также могут быть вызваны ударами метеороидов. Еще одна причина — расширение и сжатие пород при переходе от холодной лунной ночи к жаркому дню.

В прошлый раз комета Галлея прошла ближайшую к Солнцу точку орбиты в 1986 году, а ее возвращение ожидается в 2061-м.

Средний период ее обращения — около 76 лет. Но возвращения происходят не строго по расписанию: притяжение планет влияет на движение кометы, поэтому продолжительность отдельных оборотов различается.

Следы кометы можно наблюдать гораздо чаще, чем ее саму. С оставленными ею частицами связаны два ежегодных метеорных потока: эта-Аквариды в мае (Майские Аквариды) и Ориониды в октябре. Когда такие частицы входят в земную атмосферу, появляются метеоры. Для наблюдения этих потоков ждать 2061 года не придется, но условия видимости зависят от места и времени.

Международная космическая станция видна невооруженным глазом благодаря солнечному свету, который она отражает. Подходящие условия обычно возникают после заката или перед рассветом. Небо в это время достаточно темное, а станция еще освещена Солнцем.

Время наблюдения зависит от местоположения человека и траектории пролета. Если МКС входит в тень Земли, она может исчезнуть из вида еще до того, как скроется за горизонтом.

Подготовиться к наблюдению поможет сервис NASA Spot the Station. Он сообщает время появления станции, продолжительность ее видимости и направления, в которых ее нужно искать.