затмения не наблюдаются каждый месяц так как
Затмения Солнца и Луны
Урок 9. Астрономия 11 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Затмения Солнца и Луны»
В своём движении Луна очень часто заслоняет (или, как говорят астрономы, покрывает) звёзды зодиакальных созвездий. А иногда происходит покрытие Луной планет и Солнца.
Покрытие Солнца Луной называется солнечным затмением. Происходит оно потому, что угловые размеры дисков Солнца и Луны для наблюдателя с Земли кажутся одинаковыми. Объясняется это тем, что диаметр Луны примерно в 400 раз меньше диаметра Солнца. Но в тоже время она в четыреста 400 раз ближе к Земле. Это приводит к тому, что Луна может полностью покрыть яркую поверхность Солнца, оставив при этом видимой лишь его атмосферу.
Итак, что же происходит при затмениях? Все мы прекрасно знаем, что Земля вращается вокруг Солнца, а Луна — вокруг Земли. Это значит, что в определённые моменты, Солнце, Луна и Земля могут выстроиться на одной прямой. Если Луна окажется между Землёй и Солнцем, то она на время закрывает Солнце, отбрасывая тень на Землю. Но маленькая Луна не может полностью затенить Землю. Поэтому только жители той местности, куда у падёт тень от Луны, окажутся свидетелями полного солнечного затмения. В тех же областях, куда свет будет попадать частично, то есть это области полутени, жители будут видеть ту часть Солнца, от которой в данную область попадает свет — это частное солнечное затмение.
Из-за того, что лунная орбита является эллиптической, может случиться и так, что Луна будет находиться на значительном удалении от Земли. В этом случае диск Луны окажется слишком маленьким, чтобы полностью закрыть собой Солнце. В этом случае наблюдатель в точке А сможет увидеть кольцеобразное солнечное затмение. А наблюдатели В и С, как и в прошлый раз, будут наблюдать частное солнечное затмение.
Как правило, тень от Луны на поверхности нашей планеты не превышает в диаметре 270 километров. Поэтому солнечное затмение может наблюдаться лишь в узкой полосе на пути тени.
Путь лунной тени по земной поверхности называется полосой полного солнечного затмения.
Ежегодно на нашей планете можно наблюдать от 2 до 5 солнечных затмений. Однако в одном и том же месте Земли полное солнечное затмение, как правило, наблюдается очень редко — примерно раз в 200—300 лет.
Так, например, в окрестностях Москвы последний раз полное солнечное затмение наблюдалось 19 августа 1887 года. В следующий раз это произойдёт лишь 16 сентября 2126 года.
Но бывают и исключения. Например, в районе города Бийска (Алтайский край), в период с 1981 года по 2008 наблюдалось целых три полных солнечных затмения: 31 июля 1981 года, 29 марта 2006 года и 1 августа 2008 года.
Продолжительность затмения обычно не превышает 7 мин 31 с. А самое длительное кольцеобразное солнечное затмение произошло 15 января 2010 года в тропической Африке и Юго-Восточной Азии. Длилось оно более 11 минут.
Из-за малой длительности солнечных затмений астрономы тщательно готовятся их к наблюдениям, чтобы в течение этого малого промежутка времени успеть изучить внешние разреженные оболочки Солнца, что в обычных условиях крайне затруднено. Так, например, во время полного солнечного затмения в Индии 18 августа 1868 года французский учёный Пьер Жансен впервые исследовал хромосферу Солнца и получил спектр нового химического элемента, который назвали в честь Солнца — гелием.
А 17 мая 1882 года во время солнечного затмения наблюдателями из Египта была замечена комета, пролетающая вблизи Солнца. Она получила название Кометы затмения.
Иногда, в моменты полнолуний, когда земная тень направлена в сторону, противоположную Солнцу, может случиться и так, что Луна полностью или частично попадёт в тень Земли — происходит Лунное затмение.
При частичном погружении Луны в земную тень лунное затмение называется частным теневым, а при полном погружении — полным теневым затмением.
При полном лунном затмении мы, чаще всего, можем наблюдать Луну бурого или красно-тёмного цвета. Объясняется это тем, что солнечный свет, преломляясь в атмосфере Земли, освещает Луну преимущественно красными лучами, которые в меньшей степени подвержены рассеиванию и ослаблению земной атмосферы.
Вокруг конуса тени Земли, как и в случае с Луной, имеется полутень. Если Луна, при своём движении, будет проходить эту область, то на Земле можно будет наблюдать полутеневое затмение. Его особенность в том, что яркость освещения лунного диска меняется совсем незначительно. Поэтому невооружённый человеческий глаз его практически не замечает. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска.
Как правило, ежегодно на нашей планете можно наблюдать 1—2 лунных затмения. Однако бывают годы, когда лунные затмения не наблюдаются вовсе. А максимальное число лунных затмений за год — 4. Например, это произойдёт в 2020 и 2038 годах.
Лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где в это время Луна находится над горизонтом. Поэтому в каждой данной местности они наблюдаются чаще солнечных затмений, хотя происходят в среднем в полтора раза реже. Максимальная продолжительность лунного затмения достигает 1 ч 47 мин.
Ещё в VI веке до нашей эры вавилонскими астрономами было замечено, что примерно каждые 18 лет 11 суток и 8 часов (то есть каждые 223 синодических месяца) все затмения Луны и Солнца приблизительно повторяются в прежнем порядке. Этот период между затмениями назвали саросом.
Во время сароса в среднем происходит 70—71 затмение. Из них примерно 42—43 — солнечных (14 полных, 13—14 кольцеобразных и 15 частных) и 28 лунных.
Однако возникает вопрос: почему солнечные и лунные затмения происходят не каждый месяц? Ведь, казалось бы, затмения должны происходит при каждом обороте Луны во время её новолуния и полнолуния. Но такого не происходит. Вспомните, что видимая орбита Луны на небесной сфере — это большой круг, который наклонён к плоскости эклиптики всего на 05 о 09’. Но этого хватает для того, чтобы во время новолуния или полнолуния Луна оказалась далеко от плоскости эклиптики. А это приводит к тому, что во время новолуния тень от Луны пройдёт выше Земли. А во время полнолуния сама Луна может пройти ниже земной тени.
Поэтому затмения смогут наступить лишь тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения лунной орбиты с эклиптикой (вблизи узлов).
— Интересно, а можно ли наблюдать солнечные затмения, находясь на Луне?
Конечно можно. Происходит это тогда, когда Солнце Земля и Луна выстраиваются на одной прямой, и при этом наша планета располагается между Луной и Солнцем. Проще говоря, солнечные затмения на Луне происходят так же часто, как на Земле лунные.
При этом продолжительность полной фазы солнечного затмения, видимого с Луны, при центральном затмении может достигать почти трёх часов. Полное солнечное затмение на Луне можно наблюдать на всей её дневной стороне, в отличие от Земли.
Почему лунное затмение не происходит каждый месяц.
На фоне ажиотажа вокруг “суперзатмения” у nanobobr возник закономерный вопрос:
Если Луна обращается вокруг Земли за примерно 29 дней, то не должно ли такое затмение происходить примерно раз в месяц?
Во-первых, судя по некоторым комментариям, не все понимают разницу между лунным затмением и новолунием. Поэтому давайте сначала разберёмся с этим.
Находясь на Земле, мы наблюдаем не Луну целиком, а только ту половину, которая обращена к Земле. И даже эту половину редко удается увидеть целиком. Связано это с тем, что сама Луна не светит, а видим мы лишь тот участок, на который попадает солнечный свет. Луна (как и Земля) освещается Солнцем только с одной стороны (со стороны Солнца).
Т.е. есть наблюдаемая нами картина зависит от того, какая часть обращенной к Земле стороны Луны освещается Солнцем.
Когда Земля находится между Луной и Солнцем, то вся обращенная к Земле часть Луны оказывается освещена – мы наблюдаем полнолуние.
Когда Луна находится между Землей и Солнцем, то она обращена к Земле своей неосвещенной стороной – мы наблюдаем новолуние.
Глядя на эту картинку, возникает два вопроса:
1. Почему мы вообще наблюдаем полнолуние, ведь Луна должна находится в тени Земли, и свет вообще не должен не неё попадать?
2. Почему раз в месяц не происходят солнечные затмения, ведь Луна должна закрывать для нас Солнце.
Так было бы, если бы Земля, Луна и Солнце всегда находились в одной плоскости. (если бы плоскость вращения Луны вокруг Земли совпадала с плоскостью вращения Земли вокруг Солнца)
Но это не так. Угол между этими плоскостями (наклон орбиты луны к эклиптике) составляет примерно 5 градусов.
Из-за этого в полнолуние Луна оказывается выше или ниже земной тени, а в новолуние Луна оказывается выше или ниже Солнца. Для пущей наглядности вот вам корявый рисунок, на котором орбиты видны «как бы сбоку» и поэтому выглядят просто как линии:
Ситуации, благоприятные для возникновения затмений (как лунных, так и солнечных) наступают примерно два раза в год (спустя 3 и 9 месяцев после ситуации, изображённой на корявом рисунке).
Именно тогда Луна попадает в тень Земли ( это и есть лунное затмение) и это происходит в полнолуние.
Пост ориентирован на «чайников», создан для ответа на конкретный вопрос и не претендует на строгую корректность формулировок и исчерпывающее описание данных явлений.
Блииин! Я совсем про него забыл! Смотрел кто? Как оно было?
Примите благодарность от чайника. Про разные плоскости не знал, но я еще не самый дремучий (что радует), сегодня слышал мнение про то, что луну во время лунного затмения закрывает Сатурн.
А и еще самый крутой момент: на красном диске Луны началось свечение в какой-то момент, в виде серпа, видимо выходила из тени Земли. Такое только в кино видел)
Блин, раньше в каждой школе был теллурий или по крайней мере его рисунок в книжке.
Четко, понятно. Спасибо )
Очень наглядно всё показано, большое спасибо.
вопрос от чайника: как луна попадает в тень земли, если ее орбита наклонена относительно орбиты земли?
теперь еще внятно объясните плиз, почему она красная
Приморский край наблюдает лунное затмение 19.11.2021.
Вот бы на Хэллоуин такого Джека Скеллингтона!
12.04 или «Ускользнувшее затмение»
19 ноября 2021 года Луна уже второй раз в этом году нырнет в земную тень. Будет лунное затмение — почти полное. Максимальная фаза 0,95 — при том, что край тени всегда очень размыт и неконкретен — это практически полное затмение. Ну, разве что, южный полюс Луны будет несколько светлее всей остальной её части.
Но, увы, все это произойдет для жителей Москвы днем — как в том анекдоте: чтобы не подпалить крылья наши космонавты летали на Солнце ночью… ну, а на Луну, если Роскосмос их пошлет, то — днем. И с затмением у нас так же — Луна днем не видна, особенно полная, особенно в затмении.
Но посмотрев на схему обстоятельств видимости я приметил одну — значимую только для одного меня — деталь: Максимальная фаза наступает в 12:04. Это никому ничего не говорит.
Но, давайте, я расскажу, почему для меня это было примечательно.
Я увлекся астрономией учась в 4-м классе. До того мне тоже было интересно все связанное с космосом. Но я тогда не выделял космические дали в отдельную статью интересов, не наделял её первостепенной значимостью. Мне было интересно многое — техника, радиоэлектроника (к тому времени я уже конструировал простейший радиоприемник, а начитавшись книжек представлял, что смогу однажды сконструировать и настоящего робота). Меня манили разного рода путешествия, особенно по мотивам Жюля Верна и Капитана Немо. До понимания несравнимости масштабов космоса я тогда еще не дорос.
Но был человек в моем классе, который уже был в космосе — Владик Жуков. Мы с Владиком дружили, и мне — как другу — он рассказывал о всех своих тайнах, например о том, что он на даче строит космический корабль. Мой радиоприемник конечно был попроще. Но Владик приглашал летом приехать к нему на дачу и достроить корабль вместе.
А ведь это было в начале учебного года — до лета еще почти целый оборот Земли по орбите. Мы не стали откладывать, а начали строить ракеты прямо на уроках, или вместо них. Впрочем, я не злоупотреблял этим, и уроки старался не прогуливать, а на самих уроках одним ухом внимательно слушал, о чем говорит учитель, а другим — принимал радиограмму от Владика с соседней парты, и отправлял ему очередной чертеж. Несколько, как сейчас говорят, “Прототипов” мы построили. Все они сгорели в школьном дворе так и не оторвавшись от земли.
На некоторых уроках мне было не до ракет. Это — математика, природоведение и русский с литературой. Если с математикой и природоведением все понятно — к числам я тоже был неравнодушен с младых лет, а на природоведении всю первую четверть рассказывалось как устроена, Земля, её атмосфера, и окружающее пространство вплоть до всей Солнечной системы, но по части русского и литературы дело было в другом.
Эти два гуманитарных предмета вел Александр Александрович Попов — самый необычный учитель нашей школы. Надо сказать, что сама школа была не подарок. И первые два года я учился в другой. И когда оказался в этой, первое впечатление было, что я попал в исправительно-трудовую… ну или назовем это школой для “особенных” детей. Не все учащиеся были “особенными”, но в целом дисциплиной на уроках эта школа не славилась. И не редко бывало, что ученики уроки срывали, учителей до слез доводили, весь урок шумели… но только не на уроках Сан Саныча — у него всегда была тишина, и он при этом мог позволить себе говорить вполголоса — с самой задней парты его было хорошо слышно.
Кроме того, Сан Саныч был еще очень спортивным человеком — на его инициативе держались все футбольные матчи между классами. И хотя футбол ни тогда, ни сейчас меня не увлекал, руководящая роль учителя литературы в области физкультуры и спорта буквально восхищала. Я глубоко уважал Александра Александровича и сожалел о том, что он классный руководитель параллельного класса “В”, а не нашего. И хотя я совсем не любил его предметы, на уроках я сидел весь во внимании.
Шло время. Ресурс фантазий моего друга Владика иссяк, и он уже не мог придумать ничего нового про лунный корабль на даче, а наши неудачи с запуском ракет после школы привели к прекращению этих разработок. Но фокус моего внимания сместился именно на саму науку о звездах — на книги, учебники, Малую Советскую Энциклопедию отца и наблюдения созвездий через двойное стекло — наступила зима и мать заклеила окна.
К этому времени моя дружба с Владиком прекратилась — один раз мы что-то не поделили на уроке труда, и этого раза было достаточно. Да в общем, мы уже все обсудили. Ему это перестало быть интересным, а он перестал быть интересным мне. А больше разговаривать о космосе во всей школе мне было не с кем.
Я был в некоторой изоляции — все доступные мне книжки я прочитал, новых взять мне было неоткуда. Были друзья в классе, но они не интересовались всем этим. Но в то же самое время в начале февраля до меня дошли слухи, что надвигается затмение. И не просто затмение, а затмение Солнца, причем — полное.
Вот, как все это странно! Астрономией никто не интересуется, о затмениях нигде не пишут, но удивительным образом среди людей происходят разговоры о приближающемся небесном знамении, которое имеет свою важность…
В то время никто не говорил об астрологии и возможном влиянии затмений на мерный ход нашей жизни. И уж я точно не мог рассматривать предстоящее событие в данном разрезе, но сейчас мне почему-то кажется, что для большинства людей интерес к теме подогревался именно смутной астрологической составляющей.
Я же просто очень хотел это затмение увидеть. И я был уверен, что увижу обязательно. Но я не имел никакой информации, и решил добыть её сам.
Я уже представлял, как меняются фазы Луны. Я нарисовал таблицу во весь разворот общей тетради за 48 копеек (которую спер у матери — для космических нужд). В ней были все лунные фазы от тонкого нарастающего серпа до полной круглой Луны, и обратно к стареющему лунному месяцу. Темным февральским утром я как раз увидел старый лунный серп, и по его виду предположил, когда же Луна догонит Солнце и затмит его?
Расчеты по моей таблице показали, что ожидаемое явление произойдет 16 февраля 1980 года в 12 часов 04 минуты. Мне этого было достаточно. Я уже знал, что я буду делать в ближайшую субботу вместо уроков русского и литературы…
В субботу мы учились. В СССР все в субботу учились. Но у нас было “козырное” расписание — в субботу всего 4 урока, а первые два из них — физра — лыжи. 4-й урок заканчивался в 12 часов 15 минут — казалось бы, я почти успевал на затмение после всех уроков. Но в астрономии “почти” недопустимо. Я не знал тогда, сколько может длится затмение, но полагал, что опоздание более чем на 10 минут совершенно неприемлемо… хотя, кто знает, а точно ли я рассчитал момент затмения?!
Я наверное всех извел с этим затмением у себя дома. Но в пятницу вечером отец вернулся с работы с подарком для меня — это был Школьный Астрономический Календарь на 1979/80 учебный год. Он уже значительной своей частью прошел. Но февральское затмение в нем упоминалось.
Упоминалось вскользь. Потому что — к моему разочарованию, затмение было невидимо в Москве. Да и вообще на большей части страны оно не могло наблюдаться. И только в самый южных социалистических республиках — где-то на границе огромной Родины — могли быть видимы ничтожно малые частные фазы — там Луна лишь чиркнет по краю Солнца…
Но, что поразило меня и вернуло смысл субботней культурной программы, так это — время наступления затмения. Я сейчас не помню, к какому именно моменту оно относилось, но напротив затмения стояли цифры: 12 часов 04 минуты. А значит, я посчитал все правильно — я не ошибся. Значит, и затмение увижу.
Я зарядил пленку в отцовский фотоаппарат, положил в школьную сумку.Туда же отправился самодельный телеобъектив, собранный из найденных у отца линз — я еще не испытывал его — “Вот на затмении и испытаю”, думал я. Учебники класть не стал. По плану я должен был отнести лыжи домой во время перемены, и — с концами.
На самом деле мне было очень одиноко заниматься всем этим. И я проболтался о задуманном Андрею Ионову — отъявленному прогульщику, который вообще непонятно зачем заявился в субботу в школу — от физры он был освобожден, а на два следующих урока идти не собирался. Но идея с затмением Андрею понравилась и он после физкультуры увязался за мной.
Я не придумал ничего лучшего, чем отправиться в овраг, с северного склона которого открывался широченный обзор, но для того, чтобы воспользоваться им в полной мере, надо было пройти в снегу по пояс метров 300, и увязнуть в нем. Вот там мы и увязли на целых два урока.
Стоял морозный, ясный, скрипучий, солнечный день. За час в снегу мы конкретно промерзли. Причем все это время мы смотрели на Солнце — щурясь, прикрывая глаза ладошкой — пытались высмотреть приближающуюся к солнечному лику темную Луну. Андрей, дрожа от холода иногда вскрикивал — кажется начинается, начинается… нет, показалось…
Прошли заветные 12 часов и 4 минуты, и еще 24 минуты… и мы поняли, что в календаре не шутили — не видно затмения в наших краях. Пришлось покидать насиженный сугроб. Ионов пошел домой. Я тоже — отнести фотоаппарат… отнес. Но тут вспомнил, что сегодня же после уроков футбольная команда нашего класса “Б” играет с командой класса “В” — надо идти в школу — в спортзал — поорать за наших.
И на входе в спортзал я нос к носу столкнулся с Сан Санычем — нашим футбольных тренером.
— Я не видел тебя на уроках. ты заболел и уже выздоровел? — строго спросил Александр Александрович.
— Сан Саныч, затмение же было. Я фотографировать ходил…
— Ну, и, как? Заснял? Снимки покажешь?! — ехидно спросил учитель.
— Нет. Я не знал. Оно оказывается в Индии было. А у нас не видно…
Александр Александрович хотел что-то серьезное сказать по этому поводу, но тут из спортзала раздался свисток.
— Уже матч начинается! Иди — болей за свою команду — Сан Саныч сделал дружелюбный жест рукой, пропуская меня в спортзал, закрывая тему с двумя прогулами. Более меня он о них не спрашивал.
В понедельник, конечно, новость о том, что я прогулял два урока торча в сугробе и наблюдая мифическое затмение, облетела весь класс, и надо мной откровенно ржали. Но к концу дня дело спас Андрей Ионов, рассказав и подтвердив всем, что мы круто всё увидели, как “Луна прошла в стороне, отбрасывая тень в далекую Индию!” Он был настоящим прогульщиком, кому позволительно было врать, и кому из-за этого верили.
Ну, а я с тех пор на всю жизнь запомнил это сочетание цифр: 12:04. бывает, что и теперь, я просыпаюсь к обеду после очередной бессонной ночи, сквозь щелочки глаз взираю на часы — сколько там? — а там 12:04. И это совпадение заставляет меня улыбнуться, и окончательно пробудиться, начать новый день.
Лунное затмение 19 ноября 2021 года можно будет наблюдать над Восточной частью Евразии, Австралией, Северной и Южной Америками, а также над Западной Европой и Гренландией. Как вы все поняли жителям европейской части России, Украины, Беларуси, Прибалтики, как, собственно, и стран Южной Европы можно расслабиться. К сожалению, они на этот раз лунного затмения либо не увидят совсем, либо увидят частично, а поэтому не совсем ярко. А жаль!
Это последнее лунное затмение в 2021 году и самое продолжительное частное лунное затмение за более чем 500 лет. Кроме этого, оно ознаменует начало, так называемого, коридора затмений, который продлится солнечным затмением 4 декабря, и будет сопровождаться полнолунием, называемым в этом месяце Бобровым.
Фаза частичного затмения продлится 3 часа 28 минут и 24 секунды, полного затмения — 6 часов и 1 минуту. Отметим, что это также самое длинное частное лунное затмение с 1440 по 2699 года. Луна начнет погружаться в полутень Земли в 06:02 по Гринвичу, а момент наибольшего затмения произойдет в 09:02 также по Гринвичу, это за 1,7 дня до того, как Луна достигнет своего апогея, что и объясняет такую значительную по времени продолжительность явления. Предполагается, что максимальное покрытие лунного диска нашей планетой составит 97%, что также довольно значительно.
Ответ Mr.Pronka в «Свежие фотографии Марса!»
Годичный паралакс ближайшей соседней звезды (Проксимы Центавра) составляет емнип 0.768 угловой секунды. На Марсе эта цифра будет несущественно больше (допустим даже 1 угловая секунда). Человек без очень точных приборов не может это увидеть.
Собственно в своем время теория Коперника о вращении Земли вокруг Солнца не нашла наблюдательного подтверждения не по тому, что люди были дураки. Из нее вытекало следствие в виде годичного паралакса звезд на небе (даже если бы они были, как тогда представлялось, неподвижно закреплены на небесной сфере), который не наблюдался, а физических причин почему вообще Земля и другие планеты должны вращаться вокруг Солнца (в виде законов тяготения), тогда еще не придумали. Тихо Браге честно измерил годичный паралакс емнип нескольких сот звезд и он не обнаружил его (что явное свидетельство того что его либо нет, либо звезды на таком чудовищном расстоянии, что люди в то время просто не смогли бы поверить в такое).
К стати, это в любом случае принесло плоды в виде первого в Европе звездного каталога (Вроде как Гиппарх был первее, но о его каталоге сохранились только упоминания, емнип какой-то араб опередил Тихо, но кто в Европе об этом мог знать?)
Перевод на русский Ускоренного Курса Астрономии (Crash Course Astronomy)
Перевод Crash Course Astronomy
3. Введение в Солнечную систему
7. Нейтронные звёзды
8. В глубинах времени
Возможна ли колонизация космоса человеком в обозримом или далёком будущем? Какое небесное тело станет отправной точкой на пути человечества в Солнечную систему? Что вначале: колонизация Луны или Марса? Как будут выглядеть технологии для путешествий по Вселенной? Какие проблемы колонизации космоса существуют сейчас и какие возможны в будущем? Об этом рассказал Василий Разумов-Гавашели, кандидат исторических наук, лектор Астрономической обсерватории парка им. М. Горького в Ростове-на-Дону с момента открытия обсерватории после реконструкции в 2015 году.
. неделю назад, 7 мая 2021 года Василий Арчилович Разумов-Гавашели трагически погиб. Последние годы он совмещал работу в Астрономической обсерватории с преподаванием учебных курсов по философии и истории в Ростовском торгово-экономическом колледже. Был профессиональным лектором, талантливым педагогом и очень увлечённым астрономией человеком. Его увлечённость любимым делом передавалась и детям — главным посетителям обсерватории. Соболезнуем его близким и друзьям.
Телескоп Джеймс Уэбб готов к запуску? Почему галактика Млечный Путь не плоская? Откуда вода на луне?
Сегодня вы узнаете: Почему Млечный путь не плоский? Какова глубина самого большого моря на Титане? Земное происхождение воды на Луне. Долгожданный космический телескоп James Webb собран и ждет старта уже этой осенью.
Вы на канале forest of science лес науки, приятного просмотра!
Посмотрите на это изображение, эта спиральная галактика имеет название знак интеграла из-за своей формы. Эта галактика из всех известных галактик деформирована в большей степени и имеет форму океанической волны.
А это изображение млечного пути, по-крайней мере какой ее представляют и изображают на картинках фотографиях и тд.
И это обычное изображение нашей спиральной галактики, которая представляет собой плоский диск, тоньше блина, мирно вращающийся вокруг своего центра. Но на самом деле все немного иначе.
Астрономы уже давно знали, что спиральные галактики на самом деле являются дисками с небольшими изгибами, например, как картофельные чипсы или виниловые пластинки, которые слишком долго были оставлены на солнце. Такие искажения происходят примерно в 50–70% спиральных галактик, включая и наш Млечный Путь.
Однако, мы мало что знаем о деформации Млечного Пути. Мы находимся внутри галактики и видим ее с одной единой точки, мы не можем увидеть искривление нашей галактики со стороны, как то, что мы видим у этой же галактики. Вместо этого мы можем проследить форму изгиба, внимательно изучая положение и движение звезд по всему Млечному Пути. Благодаря данным полученным при помощи проекта Слоановского цифрового небесного обзора ученые смогли получить более подробную информацию, и показать, что не только диск галактики деформирован, но и данный изгиб перемещается по галактике раз в 440 миллионов лет.
То же самое и с галактической волной- звезды движутся только вверх и вниз, но волна распространяется по всему стадиону – под названием «галактика».
Стоит отметить, что благодаря обсерватории Апачи поинт входящей в состав Слоановского цифрового небесного обзора, за 10 лет существования ученые наблюдали сотни тысяч звезд в Млечном Пути. Причем в данном проекте собирают спектры звезд, разделяя их на соответствующие длины волн почти так же, как призма разделяет свет на радугу цветов. При помощи данного метода ученые получают информацию о химическом составе звезд и их движении. Это позволяет разделить небесные тела на разные группы, что в свою очередь позволяет проследить волновое движение отдельно внутри каждой звездной группы.
Но одних этих данных недостаточно, поэтому в дальнейшем к этому исследованию присоединился и космический телескоп Гая, для того, чтоб точно измерить расстояние до звезд, которое позволит проследить искривление галактики.
Объединив все данные, команда смогла создать полные трехмерные карты звезд в Млечном Пути с подробной информацией о положении, скорости и химическом составе каждой звезды.
Анализ показал, что искривление вызвано волной, проходящей через Млечный Путь, заставляя отдельные звезды перемещаться вверх и вниз по плоскости галактики во время движения. Новое исследование позволило более точно измерить скорость и протяженность волны, чем когда-либо прежде.
Причем эта деформация может быть связана с тем, что наша галактика около 3 млрд лет назад взаимодействовала с карликовой галактикой-спутником.
Новый анализ данных зонда Cassini показал, что глубина центральной части Моря Кракена может достигать 300 метров в лучшем случае и 100 метров в худшем случае.
С 2013 по 2017 год «Кассини» исследовал глубины морей Титана, проникая в жидкость своим высотомером.
«Глубина и состав каждого из морей Титана уже были измерены, за исключением самого большого моря Титана, Kraken Mare, которое не только имеет громкое имя, но и содержит около 80% всей жидкости на поверхности спутника»
Ранее уже была установлена глубина и состав всех морей Титана, за исключением самого большого, Моря Кракена.
В этом исследовании ученые обратились к данным, которые собрал зонд Cassini в 2014 году, когда аппарат провел измерения в трех участках Моря Кракена. Так, радарные наблюдения показали, что в районе Залива Мори (Moray Sinus) — эстуария в северной части моря — глубина достигает 85 метров. Жидкость там на 70 процентов состоит из метана, на 14 процентов — из этана, а еще на 16 процентов — из жидкого азота. Стоит отметить что перечисленное соотношение в составе этого залива очень близка по составу другого моря, второго по величине на Титане Море Лигеи.
Наблюдение за тем, что жидкий состав не сильно отличается от других северных морей, является важным открытием, которое поможет в оценке моделей гидрологической системы Титана, похожей на Землю.
Проанализировав другие данные, в центральной части Моря Кракена достичь дна так и не удалось: либо оно находится слишком глубоко, либо состав жидкости там иной, и она поглощает чересчур много радиоволн, не позволяя уловить отраженный от дна сигнал. Второй вариант маловероятен, поскольку жидкость в море постоянно перемешивается, поэтому авторы работы склоняются к первому варианту.
Расчеты показывают, что в этом случае глубина центральных районов Моря Кракена составляет не менее 100 метров, а в отдельных участках может доходить до 300 метров. Эти данные несут особую ценность для разработчиков NASA, которые проектируют беспилотный подводный аппарат для работы на Титане. Теоретически миссия может отправиться к цели примерно в 2040 году.
Вода в затененных кратерах на луне, и вообще вода на луне, уже не кажется чем-то удивительным. Откуда же она могла там появиться?
Чтобы объяснить откуда вода на луне, ученые решили проследить за постоянным проливным «дождем» из протонов, приводимый в движение солнечным ветром. Ионы водорода врезаются в минеральные оксиды в лунной пыли и камнях, разрывая химические связи и образуя непрочный временный союз с кислородом.
После чего наблюдения будут происходить за слабосвязанными молекулами воды. У луны нет собственной атмосферы и магнитного поля, для защиты от солнечного ветра. И в течение нескольких дней в месяц Луна проходит через магнитосферу Земли, получая короткую передышку от солнечного протонного ливня. Тем самым по идее слабосвязанные молекулы воды под действием вакуума должны испаряться, а новые не образовываться, так как действие солнечного ветра временно прекращаются.
Группа ученных для этого исследования использовала приборы для измерения плазмы и магнитного поля на японском орбитальном аппарате Кагуя, чтобы точно определить время передышки от солнечного ветра на Луне. Затем были использованы спектральные данные Лунного космического аппарата «Чандрайан-1» (М3) для картирования распределения воды по поверхности Луны в ее самых высоких широтах.
Результаты оказались не совсем такими, как ожидалось.
Удивительно, но последний анализ Chandrayaan-1 Moon Mineralogy Mapper (M 3 ) показал, что поверхностная вода Луны не исчезает в течение этого периода при экранировании магнитосферой Земли. Считалось, что магнитное поле Земли блокирует солнечный ветер, поэтому вода не может быть восстановлена быстрее, чем она будет потеряна, но исследователи обнаружили, что это не так, вода постепенно пополняется даже в этом случае без солнечного ветра, взамен той, которая исполняется. Но что тогда пополняет запасы поверхностной воды, когда заканчивается влияние солнечного ветра?
Сравнивая концентрации поверхностной воды до, вовремя и после прохождения под магнитосферой Земли, исследователи утверждают, что лунная вода может быть пополнена потоками магнитосферных ионов, также известных как «земной ветер». Присутствие этих ионов земного происхождения около Луны было подтверждено спутником Кагуя.
Предыдущие спутниковые наблюдения Кагуя во время полнолуния обнаружили высокие концентрации изотопов кислорода, которые просочились из озонового слоя Земли и внедрились в лунную почву, а также для полного набора, наблюдается обилие ионов водорода в обширной протяженной атмосфере нашей планеты, известной как экзосфера. Эти комбинированные потоки частиц магнитосферы принципиально отличаются от потоков солнечного ветра. Таким образом, последнее обнаружение поверхностной воды в этом исследовании говорит о том, что сама магнитосфера Земли создает «водный мост», который может пополнять Лунные запасы.
С практической точки зрения, когда-нибудь нам, возможно, придется в значительной степени полагаться на пополняемый запас поверхностного слоя воды на Луне для жизнеобеспечения, если Луна станет ступенькой для освоения космоса.
По крайней мере, мы медленно собираем воедино понимание круговорота воды в космосе, которое помогает нам лучше понять связи между нашей планетой и ее единственным естественным спутником.
История проекта «Космический телескоп имени Джеймса Уэбба» корнями уходит в конец 1980-х, когда еще до запуска «Хаббла» ученые стали думать над следующим поколением астрономических инструментов. Для своего времени Hubble Space Telescope (HST) стал невероятным прорывом: космический телескоп с зеркалом диаметром 2,4 метра, работающий в оптическом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах излучения.
Однако, непревзойденно большой и сложный телескоп Джеймса уэбба разрабатывают еще с 1996 года. Диаметр его главного зеркала — 6,5 метра, оно составлено из 18 шестиугольных секций, каждая из которых индивидуально регулируется высокоточными приводами. Две группы по три секции, расположенные по бокам, — складные, чтобы можно было уместить аппарат под обтекателем ракеты. И это лишь одна из многих деталей, которым предстоит трансформироваться уже в космосе.
Также разворачиваться будет теплозащитный экран площадью около 300 квадратных метров. Его задача — закрыть сверхчувствительную оптику от засветки Солнцем и Землей. Масса аппарата превышает 6,2 тонны, а его разработка стала одним из крупнейших международных проектов в сфере космонавтики и астрономии за последние несколько десятилетий.
Космический телескоп JWST стартует с Земли 31 октября этого года. По крайней мере, сам аппарат полностью готов: его собрали, сотню раз проверили и уже в скором времени начнут транспортировать.
После запуска телескоп совершит 30-дневное путешествие протяженностью в 1,5 миллиона км ко второй точке Лагранжа (L2) системы Солнце — Земля.
Телескоп Джеймса уэбба станет главной обсерваторией следующего десятилетия, обслуживающей тысячи астрономов по всему миру. Он будет изучать каждый этап истории нашей Вселенной, начиная от первых световых свечений после Большого взрыва и заканчивая формированием солнечных систем, способных поддерживать жизнь на таких планетах, как Земля, и эволюцией нашей собственной Солнечной системы.