Далеко ли до Солнца?

Как узнать расстояние до Солнца? И вообще, как определить расстояние до предмета, если приблизиться к нему невозможно? Люди придумали способы, с помощью которых можно не только определить расстояние до какого-нибудь недоступного предмета, но и узнать расстояние до небесных тел – до Луны, до Солнца, до звёзд. Для этого необходимо было знание математики и очень точные измерительные приборы.

Расстояние до небесных светил астрономы определяют подобно тому, как артиллеристы определяют расстояние до цели. Предмет, расстояние до которого надо определить, рассматривают одновременно с двух разных мест. Зная расстояние между точками наблюдения и угол между направлениями на цель, можно высчитать расстояние до неё. Производя наблюдения за небесными телами с двух разных точек земного шара, астрономы вычислили расстояние до Солнца, Луны, планет.

От Земли до Солнца почти 150 миллионов километров. Луч света проходит это расстояние за 8 минут 20 секунд. В природе не существует большей скорости, чем скорость света – 300 000 километров в секунду. Никакое тело, никакая частица не могут двигаться быстрее. Но если бы вдруг наше Солнце погасло, то мы на Земле узнали бы об этом только через 8 минут 20 секунд, потому что оно находится на огромном расстоянии от нас.

Чем отличаются планеты от звёзд?

Ещё в глубокой древности наблюдатели заметили, что на небе кроме неподвижных звёзд есть особые блуждающие светила, и назвали их планета-ми (слово «планета» в переводе с греческого – «блуждающая»).

На первый взгляд планета и звезда действительно очень похожи. Но если посмотреть повнимательнее, можно заметить, что звёзды мерцают, а планеты светят ровным спокойным светом. Это происходит потому, что звёзды, как наше Солнце, – раскалённые газовые шары, а планеты не имеют собственного света, мы их видим потому, что они отражают солнечный свет, падающий на их поверхность.

В бинокль или телескоп планета видна как маленький светлый кружок, а любая звезда – всегда светящаяся точка. Если за небом наблюдать несколько ночей подряд, то можно заметить, что планеты перемещаются на фоне неподвижных по отношению друг к другу звёзд.

Какая звезда самая яркая?

Венера. Только это не звезда, а планета. Она является волшебницей небесного свода и ярче самой яркой из звёзд. Её можно увидеть даже невооружённым глазом при дневном свете. Лучше всего она видна на утреннем или вечернем небе. Среди звёзд и других планет ей нет равных по яркости. Диск Венеры виден даже в небольшой телескоп.

Поверхность Венеры – ближайшей к Земле из всех планет – недоступна оптическим наблюдениям, так как планета окутана облаками. Поэтому подавляющее большинство физических характеристик планеты получено с помощью радиометодов и космических исследований.

Основные исследования Венеры выполнены автоматическими станциями «Венера-4» и «Венера-16» (СССР) в 1967–1983 годах. А в 1985 году с пролетавших мимо Венеры космических станций «Вега-1» и «Вега-2» были сброшены в атмосферу Венеры аэростатные зонды и посадочные блоки, опустившиеся на поверхность планеты.

В результате исследований было установлено, что атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа (96 %). Она плотнее атмосферы Земли почти в 60 раз. Солнечные лучи проходят (хотя и не полностью) сквозь атмосферу и за долгий венерианский день, который длится 116,8 земных суток, нагревают поверхность планеты. Отражённые от поверхности тепловые лучи не пропускаются углекислым газом. Из-за этого поверхность Венеры и нижние слои её атмосферы нагреты до высокой температуры (до 480 °C).

Есть ли жизнь на Марсе?

Ближайший «сосед» Земли со стороны, противоположной Солнцу, Марс имеет цвет, напоминающий огонь. Возможно, именно за этот цвет древние римляне дали планете имя бога войны. Марс удалён от Земли на расстояние большее, чем Венера. Он меньше Земли примерно вдвое по диаметру и в 9 раз – по массе. Год на Марсе длится около двух земных лет, а период его обращения вокруг собственной оси примерно равен земному.

В телескоп на Марсе можно разглядеть тёмные и светлые участки поверхности, а на полюсах – яркие белые пятна: это полярные снеговые шапки. Иногда на этой планете удаётся увидеть «синие облака». Более мелкие детали поверхности Марса удалось рассмотреть по снимкам, сделанным автоматическими межпланетными станциями. Марс выглядит как безжизненная пустыня, покрытая красноватым песком. На Марсе есть многочисленные кратеры метеоритного происхождения, сильно сглаженные ветрами. Есть горы, некоторые из них являются потухшими вулканами. На Марсе находится самая высокая гора в Солнечной системе – это гора Олимп высотой 27 километров, втрое выше нашего земного Эвереста.

На Марсе не так тепло, как на Земле. Ему достаётся в 2,15 раза меньше солнечной энергии. Даже на экваторе, в самой жаркой зоне, в полдень температура редко поднимается выше 0°, а ночью падает до минус 100°. А на полюсах ещё холоднее. Воды в виде жидкости на Марсе нет. Атмосфера сильно разрежена. В ней часто возникают ветры и даже ураганы. Марсианский грунт изучали по пробам, взятым американскими станциями «Викинг-1» и «Викинг-2». Исследования показали, что на Марсе нет даже микроорганизмов, то есть жизни на Марсе нет.

Какие планеты вращаются в обратную сторону?

Английский учёный Уильям Гершель, наблюдая в 1781 году звёзды в телескоп, заметил, что одна из них перемещается. Он сделал вывод, что это планета – далёкая, непознанная, загадочная. Оказалось, что расстояние от неё до Солнца – 2869 миллионов километров, почти в 20 раз больше, чем от Земли, и она совершает полный оборот по орбите за 84 года. Дальнейшие наблюдения показали, что Уран – особенная планета.

В отличие от Земли и других планет, Уран, подобно Венере, вращается вокруг собственной оси в сторону, противоположную вращению вокруг Солнца, да к тому же (это характерно только для Урана) как бы лёжа на боку. Изучать Уран очень трудно даже пользуясь самыми современными оптическими приборами. Только в 1986 году телекамеры автоматической станции «Вояджер» сняли Уран и его спутники.

Какие планеты имеют кольца?

У планет-гигантов Юпитера, Сатурна и Урана есть кольца.

Кольцо Сатурна было открыто голландским учёным Гюйгенсом в 1656 году, хотя ещё раньше Галилей, рассматривая Сатурн в свой слабый телескоп, обнаружил, что эта планета чем-то окружена.

Изучение Сатурна показало, что кольцо с поверхностью планеты нигде не соприкасается, состоит из нескольких колец, вложенных друг в друга и разделённых промежутками. Кольца не являются сплошными, а состоят из отдельных частиц, крупных и мелких, которые, как спутники, вращаются вокруг планеты, в совокупности образуя кольца.

Наличие кольца у планеты Юпитер предсказал в 1960 году учёный Сергей Константинович Всехсвятский, а в 1979 году его сфотографировала американская станция «Вояджер». Оно очень тонкое, состоит из мелких камней и пыли и обращено к Земле ребром, поэтому с нашей планеты его не видно.

Уран имеет очень тонкие кольца, которые в телескоп не наблюдаются. С помощью «Вояджера» обнаружили 11 чётких колец и несколько нечётких, так называемых диффузных. Исследования спутников и колец далёких планет наверняка принесут ещё много интересного.

Где у кометы хвост?

В строении кометы различают голову, состоящую из ядра и оболочки, и хвост, конец которого размыт и теряется на фоне ночного неба. Плотность хвоста настолько мала, что через него просвечивают даже слабые звёзды.

Самой яркой частью головы кометы является её ядро, состоящее из обычного льда, смёрзшихся газов и твёрдых частиц. Ядро может иметь размеры до нескольких километров. Оно при приближении кометы к Солнцу начинает испаряться, и вокруг него возникает светящаяся под действием солнечных лучей газовая оболочка – кома.

Поток частиц ионизованного газа, летящий от Солнца, так называемый «солнечный ветер», оказывает действие на хвост кометы, как бы «сдувает» его в сторону, противоположную Солнцу. Когда комета приближается к Солнцу, она движется головой вперёд, при этом хвост удлиняется, а при удалении от Солнца – хвостом, который уменьшается, вперёд. Хвосты комет могут простираться на миллионы километров: хвост кометы 1811 года превышал расстояние от Земли до Солнца! С каждым приходом к Солнцу под действием его теплоты кометы всё больше и больше теряют свою массу, разрушаясь.

Ядро распадается на множество мелких частиц, которые постепенно рассеиваются вдоль орбиты кометы. Кома и хвост превращаются в межпланетный газ. Комета исчезает.

Может ли Земля встретиться с кометой?

Как и любая планета, Земля не застрахована от встречи с кометой. И такая встреча произошла в мае 1910 года: Земля прошла сквозь хвост кометы Галлея. Несмотря на мрачные прогнозы, ничего страшного и необычного не произошло. Даже в пробах воздуха, взятых из верхних слоёв атмосферы, не было обнаружено ни малейших изменений. Выходит, кометные хвосты не действуют губительно на земную атмосферу? А если произойдёт столкновение планеты с ядром «косматой звезды»? Как подсчитали астрономы, такое событие маловероятно.

Хотя Земля находится в опасной астероидной зоне и вся Солнечная система наполнена космическими телами размером от большого камня до маленькой планеты, хотя нашей планете угрожают около 10 тысяч различных космических тел, современная наука и техника дают возможность человечеству позаботиться о своей безопасности.

Во-первых, астрономы могут предсказать встречу с непрошеным гостем, ведь целая сеть мощных телескопов во многих странах мира непрерывно отслеживает опасные небесные тела. Во-вторых, есть способы противодействовать вторжению пришельцев – атаковать астероид, комету или метеор ракетой с ядерной боеголовкой или произвести направленный взрыв в непосредственной близости от них.

В-третьих, успокаивает тот факт, что мелких метеоров больше, чем крупных. Изучение метеоритных кратеров на Земле позволяет заключить, что падение крупного метеорита происходит в среднем раз в 50 миллионов лет.

Каковы размеры Вселенной?

Попробуем вообразить себе масштабы Вселенной, взяв для начала размер, привычный для нас: высоту потолка в 4 метра. Умножим её на десять тысяч и выйдем при этом в стратосферу (40 километров). Сделаем следующий шаг: умножим ещё на десять тысяч и попадём на Луну (400 000 километров), а умножив ещё на десять тысяч, мы попадём на границу Солнечной системы, удалённую на 4 миллиарда километров, то есть на расстояние, которое свет пройдёт примерно за 4 часа. Этого предела уже достигали автоматические станции, посланные с Земли.