№ 4

Закройте форточку, дует! Солнечный ветер

Солнечный ветер. Это красивое словосочетание обозначает поток заряженных частиц, который движется прочь от Солнца с умопомрачительной скоростью.

Атмосферу светила венчает внешняя оболочка – корона, действительно похожая на золотой королевский аксессуар. Корона состоит из множества горячих ярко-красных энергетических потоков, выбрасываемых Солнцем. Потоки непрерывно движутся, вращаются, создавая красноватое свечение, которое прекрасно видно во время солнечного затмения.

Энергетический заряд короны так велик, что она испускает в атмосферу быстрый поток частиц. Его скорость по земным меркам просто невообразима – несколько миллионов километров в час. Если бы у нашей планеты не было атмосферы, солнечный ветер давно уничтожил бы все живое. К счастью, Земля надежно защищена, поэтому солнечный ветер может лишь вызывать магнитные бури и создавать полярное сияние.

№ 5

И на Солнце есть пятна… Магнитная активность

Что интересного можно увидеть, наблюдая за Солнцем, ближайшей к нам звездой? Прежде всего – темные пятна, которые перемещаются и сами по себе, и вместе с вращающимся вокруг своей оси светилом. Если зарисовывать их ежедневно, можно проследить траекторию их движения. И сделать открытие, уже давно совершенное профессиональными астрономами: на разных своих широтах Солнце вращается с неодинаковой скоростью. На экваторе вращение происходит быстрее, чем на полюсах.

Если бы Солнце было твердым, неравномерное вращение в разных местах было бы невозможно. Но Солнце – звезда, горячий газовый шар, части которого могут двигаться с разной скоростью.

Солнечные пятна – это области с более низкой температурой, через которые из недр светила прорываются сильные магнитные поля, распространяющиеся по всей Солнечной системе.

№ 6

Кроха с железным ядром. Меркурий

Несмотря на то, что Меркурий находится всего через одну планету от Земли, он изучен хуже, чем другие наши соседи – Марс и Венера. Из-за сложностей с попаданием на орбиту Меркурия, к нему летали всего два космических аппарата. Тем не менее, благодаря телескопам, радиоастрономии и другим современным методам исследований мы знаем об этой маленькой планете немало.

Меркурий называют «стальной планетой» из-за большого железного ядра, скрытого в его недрах. О наличии ядра говорит магнитное поле, подобное земному. Расплавленное железное ядро покрыто мантией, радиус которой в три раза меньше радиуса ядра и равен 600 км. Последний слой, кора планеты, твердый и каменистый.

Поверхность Меркурия напоминает лунную, вообще эта планета внешне похожа на земной спутник и близка к нему по размерам. Меркурий лишь немного больше Луны. Его отличают горные хребты на поверхности, которые пересекают кратеры и равнины длинными извилистыми линиями. Считается, что они образовались в то время, когда планета, остывая после образования, сжималась.

Самая близкая к светилу планета «бегает» вокруг Солнца гораздо быстрее других, за это она и получила имя бога торговли, Меркурия. По легенде, он был быстроногим, потому что носил крылатые сандалии. Год Меркурия, или продолжительность его оборота вокруг центра нашей планетной системы, – всего 88 дней.

Смены времен года, как это происходит на Земле, на Меркурии нет, потому что его ось перпендикулярна орбите движения. На полюсах планеты имеются области, куда никогда не проникает солнечный свет, и некоторые исследователи считают, что там находятся ледники.

Проникни люди в Солнечную систему, распоряжайся в ней, как хозяйка в доме: раскроются ли тогда тайны мира? Нисколько!

– Константин Циолковский

№ 7

Кислотные дожди и оранжевые облака. Удивительная атмосфера Венеры

Если посмотреть на небо после заката или перед рассветом в ту сторону, где находится Солнце, можно увидеть яркий и довольно крупный небесный объект – нашу ближайшую соседку Венеру. В давние времена, когда люди не видели разницы между планетами и звездами и не знали о траекториях движения небесных тел, Венеру принимали за звезду. Да не за одну, а за целых две! Ту Венеру, что появлялась после захода солнца, называли Вечерней звездой, ту, что светила на рассвете, – Утренней.

Венера – вторая по счету планета Солнечной системы, по размерам близкая к Земле. Но по своим характеристикам она очень сильно отличается от нашей планеты. Условия на Венере экстремальные. Она даже горячее Меркурия, хотя находится дальше от Солнца, температура на ее поверхности достигает 464 °C! Причиной тому служит парниковый эффект: атмосфера, наполненная углекислым газом, работает как гигантская крыша, удерживающая и накапливающая тепло. На Венере не бывает солнечно, ее небо постоянно затянуто облаками серной кислоты, из которых периодически идет едкий кислотный дождь. Правда, поверхности он не достигает, испаряется раньше.

Если бы мы смогли существовать в таких условиях и оказались на поверхности планеты, то увидели бы все в оранжевом свете. Толстый слой облаков над планетой преломляет солнечные лучи, и свет приобретает ярко-оранжевый оттенок. Смотреть здесь особо не на что: равнинная поверхность, покрытая бороздами от вулканической деятельности, и возвышенности с кратерами. Мы знаем о рельефе Венеры благодаря радиолокации, в телескоп поверхность этой планеты никто не видел – мешают все те же облака.

Обитатели Земли любят Венеру, как планету соседнюю, предшествующую звездной колеснице ночей.

– Камиль Фламмарион

№ 8

Солнце, воздух и вода. Уникальные условия Земли

Древние греки не считали Землю планетой. По их мнению, планеты – это то, что находится в космосе, постоянно перемещается по звездному небу. А Земля – это центр Вселенной. Сегодня мы знаем, что наша планета – одна из многих в Солнечной системе и во Вселенной. Но все же она уникальна и не похожа на другие. В чем же заключаются отличия Земли от остальных планет?

На Земле есть вода в жидком состоянии: реки, озера, ручьи, моря и океаны занимают две трети поверхности нашей планеты. Другое фундаментальное отличие – присутствие в воздухе кислорода, причем в довольно высоком содержании, около 21 %. На других планетах кислорода нет, хотя иногда в атмосфере обнаруживаются его следы.

Эти две характеристики – самые важные. Именно они, вместе с энергией солнечного света, стали причиной зарождения жизни на Земле. Наличие на планете разнообразных форм жизни, от простейших одноклеточных организмов до млекопитающих и человека, можно считать следующим, наиболее фундаментальным отличием нашей планеты от всех остальных, известных ученым.

Зарождение первых организмов, по мнению ученых, произошло в мировом океане, и случилось это около 3,5 миллиарда лет назад. А сколько же лет самой нашей планете?

По современным научным данным, возраст Земли – около 4,6 миллиарда лет. Эту цифру ученые озвучили после того, как изучили метеориты, прилетающие на Землю, радиоактивным методом. Кто-то может удивиться: при чем здесь метеориты? Дело в том, что метеориты – это осколки астероидов. А они, как и все планеты Солнечной системы, образовались в одно и то же время и имеют приблизительно одинаковый возраст.

Дознано, что земля, своим разнообразием и великостью нас поражающая, показалась бы в солнце находящемуся смотрителю только как гладкий и ничтожный шарик.

– Козьма Прутков

№ 9

В России лето, в Австралии зима. Смена времен года на нашей планете

Многие люди считают, что зима наступает тогда, когда Земля находится далеко от Солнца, а лето – когда наша планета приближается к своему светилу. Это одно из самых распространенных заблуждений. На самом деле, эта зависимость совершенно не верна. Ведь когда в Северном полушарии наступает лето, в Южное приходит зима, а между тем оба эти полушария находятся на одной и той же планете. В чем же причина смены времен года?

Все дело в наклоне земной оси по отношению к плоскости орбиты, по которой она движется вокруг Солнца. Если бы ось была перпендикулярна орбите, то смены времен года не существовало бы вовсе. Но она существует – потому что Земля движется вокруг Солнца в наклоне, можно сказать, лежа на боку, и подставляет свои полушария теплу неравномерно. Когда наша планета находится в той части орбиты, где ее ось указывает в сторону светила, то в Северном полушарии наступает лето, потому что оно сильнее освещено Солнцем. В полдень жаркое светило находится высоко над горизонтом и успевает хорошенько прогреть подставленную ему часть планеты. Кроме того, в этот период светлая часть суток длится дольше, что тоже способствует накоплению тепла.

В это время Южное полушарие наиболее удалено от светила, Солнце находится низко над горизонтом, день короткий, поэтому там царит зима. Через полгода Земля достигает того промежутка, где ось направлена в сторону от Солнца, и времена года меняются на противоположные. Весна в Северном полушарии и осень в Южном наступают в день весеннего равноденствия, когда наша планета, совершая оборот вокруг Солнца, подставляет ему свой экватор.

Истинный любитель природы приветствует каждое время года как самое прекрасное.

– Марк Твен

№ 10

Пурпурная мантия королевы. Строение нашей планеты

Мы воспринимаем Землю как нечто цельное и незыблемое, а между тем, как и все в природе, наша планета имеет свою структуру. В общих чертах строение Земли такое: в центре находится ядро, вокруг него расположена мантия, а на поверхности – земная кора. У каждой из трех составляющих – свое строение. Ядро делится на твердую часть, находящуюся в центре, и жидкую, окружающую ядро. Из чего состоит ядро, точно не известно, ведь «достать» до него мы никак не можем. Ученые считают, что состав ядра близок к составу железных метеоритов, прилетающих на Землю.

Мантия делится на нижнюю и верхнюю части, она состоит из силикатных горных пород и содержит вещества, которые на поверхности Земли не встречаются. Процессы, которые происходят в мантии, оказывают самое непосредственное влияние на земную поверхность. Именно в этом слое зарождаются вулканы, кроются причины землетрясений и движения континентов. Сама же мантия находится под воздействием процессов, происходящих в ядре.

Земная кора – верхний слой – делится на континентальный и океанический. Как понятно из названия, континентальный слой – это суша Земли, океанический – ее водная поверхность.

Но это далеко не все, что можно сказать о строении нашей планеты. Существуют еще и внешние оболочки, среди которых: литосфера – каменный слой планеты; гидросфера – вся вода на Земле; криосфера – ледяное покрытие; атмосфера – слой воздуха над планетой и биосфера – все формы жизни, существующие на земле, под землей и в воде. Человечество относится к последней сфере Земли, но активно использует для своей жизни все остальные области.

Мир является шарообразным или потому, что эта форма совершеннейшая из всех… или потому, что эта форма… обладает наибольшей вместимостью.

– Николай Коперник

№ 11

Что скрывает Луна? Обратная сторона спутника

Астрономы давно выяснили, что естественный спутник нашей планеты постоянно повернут к нам одной стороной. То есть мы всегда смотрим Луне «в лицо» и никогда не видели ее «со спины». Почему же так происходит, ведь известно, что все небесные тела вращаются вокруг своей оси? Дело в том, что время обращения Луны вокруг Земли и время поворота вокруг собственной оси совпадают, и благодаря этой синхронизации мы никогда не видим темную сторону спутника.

Как водится, до того момента, когда Луны достиг первый космический аппарат, по поводу ее «невидимой» стороны выдвигались самые различные гипотезы, в том числе и фантастические. Существовала версия, что там имеются очень глубокие впадины, в которых сохранились остатки атмосферы и может быть обнаружена жизнь.

Все мифы были развенчаны после того, как в 1959 году советская межпланетная станция «Луна-3» облетела спутник Земли и сделала фотографии. Оказалось, что темная сторона Луны не так уж и сильно отличается от светлой. Те же кратеры, моря, горы. Правда, морей на обратной стороне оказалось меньше, чем на видимой, а гор и равнин – больше.

Лунными морями называют низины, воды в них, естественно, нет. Атмосфера на Луне тоже отсутствует – поэтому-то ее постоянно атакуют метеориты, оставляя кратеры самых разных размеров, от крошечных до гигантских. Так как на нашем спутнике нет атмосферы, его терзают огромные перепады температуры. Днем поверхность нагревается до 117 °C, ночью остывает до –169 °C. Луна в 4 раза меньше Земли, а ее масса в 80 раз меньше. Вещество, из которого состоит Луна, очень похоже по составу и плотности на вещество, составляющее мантию Земли.

Каждый человек, подобно луне, имеет свою неосвещённую сторону, которую он никому не показывает.

– Марк Твен

№ 12

Космическое ДТП. Теории формирования Луны

До того как первые космические аппараты достигли спутника нашей планеты, у исследователей было три основных гипотезы возникновения Луны. Первую ученые в шутку называли «дочерней». Ее выдвинул Джордж Дарвин, сын автора теории эволюции. Он считал, что Луна – это «кусочек» Земли, который отделился от нее в те времена, когда она еще вращалась с очень высокой скоростью.

Вторую теорию остроумные астрономы называют «супружеской». Она заключается в том, что Луна – это самостоятельная планета, образовавшаяся в Солнечной системе. Получилось так, что ее орбита пересеклась с земной, и Земля, как более тяжелая, притянула ее к себе и оставила вращаться вокруг себя.

Третья теория, «сестринская», гласит, что Земля и ее спутник образовались одновременно, из одного пылевого облака. Луна стала спутником из-за меньшей массы.

После того как лунные экспедиции доставили на Землю образцы грунта, астрономы затаили дыхание: какая же из теорий окажется верной? Результаты были обескураживающими, ни одна из теорий полностью не объясняла полученные данные. И тогда была выдвинута гипотеза Гигантского столкновения. Ее авторы предположили, что Луна образовалась в результате столкновения с Землей планеты большего размера (ее назвали Тейя). Удар произошел по касательной, в итоге на околоземную орбиту была выброшена часть вещества Земли и Тейи. Из них постепенно сформировалась Луна.

В настоящее время самой правдоподобной считается последняя теория, но и у нее есть противники. Возможно, в скором времени появятся новые гипотезы, а может, мы никогда точно не узнаем, откуда же у нашей планеты появился спутник.

 

Пойду в долины сна,

Там вкось растут цветы.

Там падает луна

С бездонной высоты.

 

– Константин Бальмонт

№ 13

Тьма накрыла богиню ночи… Лунное затмение

О солнечных затмениях слышали все, они более впечатляющи и пользуются большей популярностью, чем лунные. Зато лунные случаются гораздо чаще и при их наблюдении не нужно беспокоиться о защите глаз.

О том, что в данный момент происходит затмение Луны, несведущий человек может и не догадаться, особенно если затмение частичное. Затмение Луны – это тот момент, когда три небесных тела – Солнце, Земля и Луна – выстраиваются в одну линию.

Тень от Земли падает на Луну, кроме того, наша планета препятствует попаданию солнечного света на поверхность спутника, и его почти не видно. Почти – потому что в безоблачную погоду часть солнечных лучей, обогнувших Землю, проходит сквозь атмосферу и попадает-таки на Луну. При этом ее цвет становится очень красивым – темно-красным, необыкновенно желтым или оранжевым.

№ 14

Без пальто, но в шляпе. Снежные шапки Марса

Марс – Красная планета, занимающая в Солнечной системе место сразу за Землей. Почему она такого яркого цвета? Поверхность Марса покрыта слоем железной пыли, которая окисляется, ржавеет, и поэтому имеет красноватый оттенок. Солнечные лучи, отражаясь от нее, приобретают такой же цвет.

По многим характеристикам Марс напоминает Землю: день на Красной планете длится почти столько же, сколько земной: 24 часа 37 минут. Правда, год в два раза длиннее – 687 дней. У Марса тоже есть естественные спутники, их два, Фобос и Деймос. Из всех планет Солнечной системы температура на Марсе самая близкая к земной, хотя назвать ее благоприятной очень трудно. Днем поверхность красной планеты может «прогреваться» до –30 °C, ночью она охлаждается до –80 °C. На Марсе, как и на Земле, есть смена времен года. Марсианской зимой настолько холодно, что часть углекислого газа, из которого состоит атмосфера, замерзает и оседает на поверхности планеты, покрывая ее коркой сухого льда.

На Марсе присутствует вода, правда, в замороженном состоянии, в виде больших ледяных шапок на полюсах планеты. Если они вдруг растают, то затопят всю планету, она будет покрыта 30-метровым слоем воды. Но при существующих условиях растаять лед не может, слишком холодно.

На Марсе есть низменности, довольно большие по размерам. Существует версия, что когда-то они были морским дном. Это одно из возможных доказательств того, что когда-то на Красной планете была вода, сохранившаяся сегодня лишь в виде ледяных шапок. Другое доказательство – галька, которая выглядит так, как будто ее миллионы лет обтачивала вода.

Герои и смельчаки проложат первые воздушные тропы трасс: Земля – орбита Луны, Земля – орбита Марса и еще далее: Москва – Луна, Калуга – Марс.

– Константин Циолковский

№ 15

Марсиане, ау! Есть ли жизнь на Марсе

Марс считается самой перспективной планетой в смысле существования на ней жизни. Конечно, никаких марсиан с лысыми черепами и огромными глазами там нет, но ученые надеются обнаружить признаки простейших форм жизни.

В XIX веке считалось, что на Марсе есть система каналов, созданная древней цивилизацией. Но на снимках, сделанных космическими аппаратами, исследователи никаких каналов не обнаружили.

Тем не менее теория существования жизни на Марсе в далеком прошлом, когда условия на планете были более благоприятными, не потеряла своей актуальности.

Ученые по сей день исследуют пробы марсианского грунта, его атмосферу, магнитные поля и т. д. Некоторые факты дают им возможность предполагать наличие на планете органической материи.

В середине 1990-х годов в руки ученых попал метеорит, прилетевший на Землю с Марса. Детальное исследование позволило обнаружить в нем очень мелкие минеральные структуры, которые можно было бы принять за остатки древних микроорганизмов. Мнения исследователей разделились: одни считали, что это свидетельство существования каких-то форм жизни, обитавших на Красной планете в древности, другие приводили убедительные доказательства того, что это ошибка.

Сегодня Марс исследуют прекрасно оснащенные космические аппараты, сделавшие множество удивительных открытий. Прямых доказательств наличия каких бы то ни было форм жизни пока не обнаружено, но найдено множество фактов, которые можно интерпретировать в пользу этой гипотезы.

Через несколько лет путешествие на Марс будет не более сложно, чем перелет из Москвы в Берлин.

– Алексей Толстой

№ 16

Планета – это жидкость. Газовые гиганты

Юпитер и Сатурн – самые крупные из всех планет Солнечной системы. Их легко можно увидеть в телескоп, и они представляют собой великолепное зрелище, Сатурн с его кольцами и Юпитер с его спутниками.

У этих гигантов много общего: они состоят из водорода и гелия, как и Солнце, обе планеты имеют атмосферу и покрыты облаками из мелких частиц водяного льда и аммиака. Приблизительно такую же структуру имеют перистые облака на нашей Земле.

Эти планеты не только очень большие, но и очень тяжелые. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а масса Сатурна – в 95 раз. Сила тяжести на гигантах огромна, так же как и давление в атмосфере. Если бы астронавты смогли спуститься на Юпитер или Сатурн, то спуск напоминал бы погружение в глубины океана.

Правда, кроме давления, по мере приближения к поверхности увеличивалась бы и температура. В верхних слоях атмосферы температура очень низкая: на Юпитере –149 °C, а на Сатурне –178 °C. А внутри тела планеты она приблизительно такая же, как на Солнце.

В отличие от Земли, Юпитер и Сатурн энергетически не полностью зависят от Солнца. Эти планеты самостоятельно генерируют энергию почти в таком же количестве, в каком получают ее от светила. Сила тяжести сжимает газ, из которого они состоят, в результате он нагревается и выделяется тепло. Оно идет изнутри наружу, и на поверхности постоянно создаются воздушные потоки: ветры, ураганы, бури. Водород в атмосфере Юпитера и Сатурна находится под таким сильным давлением, что ведет себя, как жидкий металл, создавая магнитные поля, простирающиеся далеко в космос.

Среди монотонности обыденности лишь немногие ощущают реальность Космоса.

– Николай Рерих

№ 17

Заместитель Солнца. Юпитер

Масса Юпитера в три раза больше массы всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Если бы Солнце вдруг исчезло, планеты стали бы вращаться вокруг Юпитера, и он стал бы центром собственной системы. Юпитер и сам мог бы стать Солнцем, вернее, настоящей звездой. Для этого нужно лишь, чтобы его масса увеличилась в 80 раз, тогда температура и давление в его центре достигли бы величин, необходимых для начала ядерного синтеза. По всем остальным характеристикам он вполне подходит на роль светила.

Планета представляет собой гигантский шар из газа, который вращается с очень высокой скоростью. Сутки Юпитера длятся около 10 часов. Из-за такого быстрого вращения над его поверхностью постоянно образуются полосы из облаков, которые можно наблюдать в телескоп. На самом деле, из-за этих облаков сама планета практически не видна: астрономы наблюдают верхний облачный слой, а не поверхность.

К югу от середины планеты располагается образование, задавшее астрономам немало загадок – Большое красное пятно. Это гигантский ураган, размером с нашу Землю, который вращается против часовой стрелки.

Пятно было открыто в 1664 году, с тех пор его размеры и форма немного изменились. По поводу его происхождения существует немало гипотез и теорий, по одной из них красный цвет – это соединения, содержащие фосфор.

По последним данным, у Юпитера обнаружено 67 спутников, но их может быть и больше, просто не все еще открыты. Наиболее известны самые крупные из спутников: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. У Юпитера, так же как и Сатурна, есть кольца. Но они тусклые и увидеть их с Земли, даже в телескоп, очень сложно.

Юпитер, ты сердишься – значит, ты не прав.

– Лукиан Самосатский

№ 18

Ветреный, но окольцованный. Сатурн

Сатурн известен, прежде всего, своей главной достопримечательностью – кольцами. Астрономы-любители обожают эту планету, ведь ее можно разглядеть даже в не самый мощный телескоп. Издалека кажется, что кольцо у Сатурна одно, а на самом деле их четыре – три основных, широких, и четвертое, очень тонкое. Кольца состоят из обломков льда с примесями различных элементов, размером от 1 сантиметра до 10 метров.

Не раз астрономы думали, что кольца Сатурна исчезли. Впервые судьбой колец обеспокоился Галилей, который их и открыл. Гораздо позже, в 1921 году, появился слух, что кольца разрушились и их обломки несутся на Землю. В действительности кольца Сатурна оставались на своем месте, просто они повернулись к Земле ребром, и увидеть их при помощи несовершенных приборов было невозможно. Ведь толщина колец по космическим меркам очень мала – от нескольких десятков до нескольких сотен метров. При том что их диаметр составляет 250 000 километров.

Вторая по величине планета в Солнечной системе знаменита своими ветрами, ураганами и бурями. Скорость ветра на Сатурне может достигать 1800 км/ч. На Земле представить такое просто невозможно, ветер бы моментально все разрушил. Но на Сатурне разрушать нечего, поэтому ветрам раздолье.

Самый крупный из 62 спутников Сатурна, Титан, представляет собой очень интересный объект для изучения. Астрономы считают, что условия, существующие на нем сейчас, очень напоминают те, что были на Земле в момент зарождения жизни, более 4 миллиардов лет назад. У Титана есть атмосфера, на его поверхности имеется вода, так что вполне возможно, что в ближайшие миллионы лет на нем зародятся первые микроорганизмы.

Возможность случайного, стихийного зарождения жизни подобна тому, как если бы энциклопедический словарь возник в результате взрыва в типографии.

– Эдвин Конклин

№ 19

Настоящий хоровод. 67 спутников Юпитера

Мы привыкли, что на небе одна Луна, так как Земля имеет единственный, хотя и очень большой, спутник. Это скорее исключение, чем правило. Другие планеты окружены гораздо большим количеством сопровождающих.

У Юпитера, к примеру, целый хоровод естественных спутников – 67. Четыре самых крупных – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто – открыл еще Галилей, и это не удивительно: они настолько велики, что при благоприятных условиях видны даже в обычный школьный телескоп.

Ганимед – спутник-гигант, самый крупный из всех спутников Солнечной системы. Так же как наша Луна, Ганимед покрыт многочисленными кратерами и трещинами от ударов с метеоритами. Каллисто во многом на него похож, но меньших размеров и, возможно, прячет в своих недрах соленый океан – на это указывает магнитное поле спутника. На Ио разместилось множество действующих вулканов. Спутник просто залит горячей фонтанирующей магмой и застывшей лавой разных оттенков, от желтого до красного и коричневого.

Европа может похвастаться очень редким для спутника отличием – огромным океаном, по объему превосходящим Мировой океан нашей планеты. Его глубина достигает невиданной величины – 90 километров. Океан покрыт коркой льда, но ученые предполагают, что внутри он никогда не замерзает и, возможно, там есть простейшие формы жизни.

Малые спутники Юпитера – это каменные глыбы неправильной формы, напоминающие астероиды. Одни вращаются по часовой стрелке, другие – в обратную сторону. Но друг с другом они не сталкиваются, у каждого имеется своя выделенная полоса движения – орбита.

Двенадцать тысяч лун за одну луну когда-то, не слишком ли это много?

– Михаил Булгаков

№ 20

Горячее сердце под коркой льда. Ледяные гиганты

Уран и Нептун, самые удаленные планеты Солнечной системы, во многом похожи на Юпитер и Сатурн – они тоже гиганты, тоже состоят из газа и имеют атмосферу схожего состава. Но есть у этой парочки и отличия: они меньше и плотнее, их поверхность представляет собой комбинацию каменистых и ледяных глыб – за это они и получили прозвище «ледяные гиганты».

Внутри этих планет есть вода, и она находится вовсе не в замороженном состоянии, как можно было бы подумать, учитывая низкую температуру Урана и Нептуна. Из-за экстремально высокого давления лед внутри этих гигантов превратился в горячую жидкость! Но с химической точки зрения это все-таки лед, а не вода.

Уран и Нептун имеют почти одинаковый размер (в четыре раза больше Земли), но отличаются массой. Уран в 14,5 раза тяжелее, чем наша планета, Нептун – в 17,5 раза. Как и у других газовых гигантов, у обеих планет есть кольца и спутники.

№ 21

Его предсказали математики. Нептун

Как обычно происходит открытие новой планеты? Правильно, астрономы обнаруживают ее, наблюдая за звездным небом в телескоп. Нептун стал исключением из правил – своим открытием планета обязана математике.

Еще в XIX веке ученые заметили, что орбита Урана в некоторых местах искривляется. Самым простым объяснением этого явления было бы существование еще одной планеты, которая вращается вокруг Солнца за Ураном. Орбита неизвестной планеты была математически рассчитана, хотя ее саму еще никто не видел. Знаменательное открытие произошло в 1846 году, планета получила имя римского бога морей Нептуна – за свой синий цвет.

Физическими характеристиками Нептун очень напоминает Уран, но он немного меньше и тяжелее. Планета успевает обернуться вокруг своей оси за 16 часов, но год на Нептуне длится очень долго – 165 земных лет. Атмосфера Нептуна вращается не совсем синхронно с самой планетой: экваториальные области совершают оборот за 18 часов, полярные – за 12. Поэтому на Нептуне свирепствуют очень сильные ветры, их скорость достигает 2100 км/ч.

Вокруг Нептуна вращаются 14 спутников, самый знаменитый из них – Тритон. Он прославился потому, что вращается в направлении, обратном направлению вращения всех остальных спутников и самого Нептуна. Возможно, причина такого поведения в том, что когда-то Тритон был маленькой планетой, движущейся по собственной орбите, но оказался в районе притяжения Нептуна, был захвачен и стал спутником.

Ученые рассчитали, что Тритон постепенно приближается к Нептуну и через много миллионов лет приблизится настолько, что будет разрушен, а из его материи образуются кольца, подобные тем, что существуют на Сатурне.

Математика для ученого – то же самое, что скальпель для анатома.

– Нильс Абель

№ 22

Разжалованная планета. Плутон

Долгое время, с момента открытия в 1930 году и до 2006 года, Плутон считался девятой планетой Солнечной системы, но недавно его лишили этого статуса. Теперь он относится к карликовым планетам и транснептуновым объектам – так называют тела, которые вращаются вокруг Солнца по более удаленной орбите, чем Нептун.

Среди транснептуновых объектов, количество которых достигает полутора тысяч, Плутон – самый крупный. Одновременно с этим Плутон является крупнейшей из карликовых планет. За что же его разжаловали? В момент его открытия астрономы не знали о существовании карликовых планет и транснептуновых объектов, они считали Плутон уникальным. Теперь же известно, что в Солнечной системе он такой не один.

Плутон, действительно, очень маленькая планета. По объему Плутон в три раза меньше нашей Луны, а по массе – в пять раз. На его поверхности как раз уместилась бы Россия. Плутон – каменистая заледеневшая планета с разряженной атмосферой. Температура на его поверхности –223 °C. У Плутона самая вытянутая орбита из всех планет Солнечной системы. Он то приближается к Солнцу на 4,4 миллиарда километров, то удаляется от него на 7,4 миллиарда. В определенные моменты Плутон находится ближе к Солнцу, чем Нептун, и на некоторое время становится восьмой планетой. Так было, к примеру, с 1979 по 1999 год.

Естественный спутник Плутона, Харон, всего лишь в два раза меньше самой планеты. Это уникальное для Солнечной системы соотношение, поэтому некоторые астрономы предлагают считать эту систему двойной планетой Плутон-Харон. Плутон поворачивается вокруг своей оси за 9 часов, и за это же время вокруг него делает оборот Харон. Поэтому они повернуты друг к другу всегда одной и той же стороной.

Наука – сила, она раскрывает отношения вещей, их законы и взаимодействия.

– Александр Герцен

№ 23

Нас мало, но мы в тельняшках! Карликовые планеты

За последние десятилетия в астрономии были совершены сотни потрясающих открытий. Многие взгляды и представления изменились, и в 2006 году ученые решили пересмотреть один из ключевых терминов астрономии – термин «планета». Теперь планетой считается объект, который соответствует трем требованиям: вращается вокруг Солнца; благодаря достаточной массе имеет форму, близкую к шару; орбита его движения свободна от других космических тел.

Те объекты Солнечной системы, которые отвечают двум первым требованиям, но из-за малой массы и гравитации не могут расчистить свою орбиту, решено было называть карликовыми планетами. Так Плутон перестал быть обычной планетой и стал карликовой. И он такой не один. На сегодняшний день в Солнечной системе имеется пять официально признанных карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида.

Самая маленькая, Церера, раньше считалась крупным астероидом, что неудивительно – она находится в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Самая массивная, хоть и не самая крупная (пальму первенства по размеру держит Плутон) – Эрида. Она наиболее удалена от Солнца и была открыта совсем недавно, в 2005 году.

В то же самое время была обнаружена карликовая планета Макемаке, получившая свое имя в честь бога изобилия, почитаемого жителями острова Пасхи. Последняя, Хаумеа, имеет необычную эллипсовидную форму и вращается быстрее всех крупных тел в Солнечной системе.

Пока карликовых планет всего пять, но астрономы уверены: к этой категории могут быть причислены еще десятки или даже сотни уже обнаруженных и еще не открытых объектов.

Случайные открытия делают только подготовленные умы.

– Блез Паскаль

№ 24

Большие космические картофелины. Астероиды

В переводе с греческого «астероид» означает «подобный звезде». Эти объекты назвали так потому, что на небе они выглядят как маленькие светящиеся звездочки. Но вблизи они совсем не похожи на звезды: астероиды выглядят как необработанные каменные глыбы со скругленными краями. Больше всего они напоминают огромные космические картофелины.

Чем же они отличаются от планет? В первую очередь, размером. Хотя некоторые астероиды довольно крупные, но все они гораздо меньше, чем планеты. Кроме того, у астероидов нет атмосферы, и они имеют простую однородную структуру, в отличие от планет, у которых есть ядро, мантия, поверхность.

Астероиды содержат металлы и каменистые породы, поэтому столкновение их между собой или с другими планетами – это настоящая авария. Иногда столкнувшиеся астероиды просто разлетаются на куски!

№ 25

Не отрывайся от коллектива! Скопления астероидов

По последним данным, в Солнечной системе обнаружено около 670 тысяч астероидов, и постоянно открывают новые. Это не так уж и много, как может показаться, – если собрать все астероиды вместе и слепить из них одно космическое тело, его объем не достигнет даже половины объема Луны.

Большая часть астероидов Солнечной системы находится между Марсом и Юпитером, в так называемом Главном поясе астероидов. Они расположены совсем не густо: стоя на одном из астероидов невооруженным глазом можно увидеть максимум еще один-два.

Меньшая часть астероидов расположилась на более удаленном от Солнца расстоянии, возле орбит Нептуна и Плутона. Это скопление небесных тел называется Пояс Койпера. Но не все астероиды держатся группой, есть и одиночки, которые самостоятельно путешествуют по Солнечной системе, по своим эллиптическим орбитам.

№ 26

Когда загадывать желание? Метеоры и метеориты

В небе над нашей планетой происходит много интересного: проносятся кометы и метеорные тела, мелькают вспышки метеоров и болидов, падают метеориты. Как разобраться во всех этих явлениях?

Это не так уж сложно. Все знают: если видишь падающую звезду, нужно загадать желание. О том, что падают на самом деле вовсе не звезды, тоже слышали очень многие. Что же сыплется на нас с неба? Для начала нужно разобраться с терминологией, которая на первый взгляд кажется немного запутанной.

Итак, метеороид, или метеорное тело, – это космический объект, движущийся по своей орбите и попавший в атмосферу Земли. Чаще всего метеороидами бывают осколки астероидов или комет, в редких случаях это обломки Луны или Марса. Метеороиды занимают промежуточное положение между астероидами и космической пылью.

Метеор – это не предмет, а явление. Метеором называют вспышки света и другие явления, которые происходят при прохождении метеороидом земной атмосферы. Очень яркий метеор называется болидом. Наконец, мы добрались до метеорита. Что же называют этим термином? Метеорит – это твердое космическое тело, упавшее на поверхность крупного небесного объекта.

Проще говоря, пока обломок астероида или кометы находится в атмосфере, он называется метеороидом. Если он сгорит, то так им и останется, а вот если достигнет земли, то станет метеоритом. Получается, что падающие звезды – это метеороиды.

Иногда метеорное тело не просто горит, а взрывается и распадается на несколько частей, каждая из которых падает самостоятельно. В этом случае можно увидеть потрясающее по красоте явление – метеоритный дождь.

Если бы ангелы играли в бильярд, ни одна звезда не осталась бы на своем месте.

– Рамон Гомес де ла Серна

№ 27

Голова и хвост – вот мои документы! Кометы

С Земли кометы выглядят как мутноватые небольшие пятна, за которыми тянется длинный хвост. Перепутать комету с другим космическим телом, например метеором, сложно: она движется гораздо медленнее, можно сказать, величественнее, и никуда не исчезает. Обычно, если комета появилась на небе, ее можно наблюдать несколько дней. К сожалению, это прекрасное явление природы случается не часто. В лучшем случае кометы приближаются к Земле раз в год. Самая знаменитая комета, комета Галлея, в последний раз пролетала рядом с Землей в 1986 году. Ее следующий визит планируется в 2061-м.

Комету называют «грязным снежком», потому что она представляет собой сгусток льда, частиц космической пыли и замерзших газов. Этот сгусток и есть сама комета, или ее тело (ядро). Все остальные наблюдаемые части – всего лишь оптические явления, которые происходят из-за испарения газов и льда.

Когда комета находится вдали от Солнца, она является просто ледяным шаром, диаметром от одного до нескольких десятков километров, и тогда ее очень сложно обнаружить. По мере приближения к Солнцу лед испаряется, пыль рассеивается, и вокруг ядра образуется пылевое облако, называемое комой. Из-за него комета и выглядит мутной и туманной.

Позже, под воздействием солнечного ветра, у кометы вырастает «хвост» из частиц пыли. Эти частицы отражают свет Солнца, поэтому хвост светиться желтым светом. У кометы может появиться и второй хвост, голубой. Это газ, который электризуется под воздействием Солнца. Хвост кометы (или ее хвосты) направлен в сторону, противоположную Солнцу – туда, куда дует солнечный ветер.

Явилась звезда великая на западе в виде копья.

– Повесть временных лет

№ 28

Марсианская пыль в наших волосах. Частички космоса на Земле

Наша планета – крохотный кусочек бесконечного космоса, маленькая часть огромной системы, где все постоянно взаимодействует со всем. Казалось бы, Земля находится очень далеко от других космических объектов, даже от Луны ее отделяют почти 400 тысяч километров. Тем не менее на нашей планете можно найти частички самых далеких звезд и планет.

На Землю постоянно сыплются микрометеориты, микроскопические частицы, прилетающие к нам из космоса. Увидеть их невооруженным глазом нельзя, для этого нужны мощные современные приборы. Это могут быть осколки планет, астероидов, атомы и молекулы, которые когда-то входили в состав звезды или кометы. Они оседают на нашей планете вместе с пылью, летают в воздухе, запутываются в наших волосах. Вполне возможно, что именно сейчас вы нечаянно вдохнули невидимую глазом частицу, прилетевшую с Марса или с Луны!

№ 29

В других мирах. Экзопланеты

Представьте, что вам нужно разглядеть крошечную горошину с расстояния в несколько тысяч километров. Представили? Теперь немного усложним задачу. Сделать это нужно в полной темноте, при условии, что метрах в тридцати от горошины горит электрическая лампа. Вряд ли кому-то удастся выполнить эту сложную задачу, а ведь астрономы, ищущие планеты в далеком космосе, находятся в очень похожих условиях.

О том, что во Вселенной должно быть множество планет, вращающихся вокруг звезд, ученые говорили еще несколько веков назад. Но увидеть эти планеты не было никакой возможности – расстояния огромны, а планеты, в отличие от звезд, не светятся. Яркий свет звезд, вокруг которых они вращаются, скорее мешает, чем помогает в наблюдениях.

Первые планеты за пределами Солнечной системы были обнаружены лишь в конце XX века. Тогда они и получили свое название – экзопланеты. Нет, их не увидели в телескоп и не сфотографировали, даже самые совершенные приборы не позволяют сделать этого. Планеты были найдены при помощи вычислений. В 1995 году швейцарские астрономы Майор и Кело зафиксировали гравитационные возмущения возле звезды 51 Пегаса. Расчеты показали, что возмущения вызваны присутствием планеты, которая вращается вокруг этой звезды.

На сегодняшний день открыто более 3,5 тысяч экзопланет, но, конечно же, их во Вселенной намного, намного больше. По приблизительным прикидкам астрономов, только в галактике Млечный Путь должно быть не менее 100 миллиардов планет, 10–15 миллионов из которых могут быть похожими на Землю. Так что шансы на то, что на какой-то из планет есть та или иная форма жизни, не так уж и малы.

Есть без счета других Солнц и других Земель, обращающихся вокруг своих Солнц. Во Вселенной не счесть миров не хуже нашего и не менее населенных.

– Джордано Бруно

Звезды

№ 30

Почему звезды мерцают? Преломление света

Еще древние заметили, что на небе есть объекты, непохожие на другие. Пять светящихся точек движутся среди звезд и отличаются от них ровным светом. Это пять видимых невооруженным глазом планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.

Они находятся к нам гораздо ближе, чем звезды, поэтому мы видим их как диски, а не как мерцающие точки. Планеты можно наблюдать на небе не только ночью, но и днем. Обычно в телескоп, но бывают дни, когда они видны и невооруженным глазом. Чаще других при дневном свете можно увидеть самую яркую из планет Солнечной системы – Венеру.

Почему же звезды постоянно мерцают, а планеты сияют ровным светом? Мерцание, дрожание, изменение цвета, вспышки – все эти явления происходят из-за того, что мощный свет далеких звезд проходит через земную атмосферу. Она состоит из разных слоев, которые отличаются плотностью, температурой и преломляемостью. Лучи света много раз меняют свое направление, и из-за этого мы наблюдаем мерцание звезд.

Планеты Солнечной системы не так сильно удалены от Земли, по сравнению со звездами, они – наши ближайшие соседи. На самом деле они тоже мерцают, но мерцание происходит не в одной точке, как у далеких звезд, свет которых доходит до нас в виде пучка, а по всей поверхности. В итоге мы воспринимаем свечение планет как ровное.

Звезды обладают таким мощным свечением, преодолевающим огромные расстояния, потому что в них постоянно происходят термоядерные реакции. Планеты – твердые тела, они не излучают свет самостоятельно, а только отражают тот, что исходит от звезды, вокруг которой они вращаются.

Звезды не так близки друг к другу, как кажется.

– Марк Твен

№ 31

Они не прибиты к небесному своду. Собственное движение звезд

В очень давние времена люди были уверены: звезды представляют собой неподвижные светильники, прибитые к небесному своду. Позже астрономы разобрались, что звезды – это небесные тела, но все равно продолжали считать их неподвижными.

Открытие собственного движения звезд принадлежит английскому астроному Эдмунду Галлею. Он сравнил каталоги звездного неба, составленные в XVIII веке, с античными каталогами и заметил, что некоторые звезды изменили свое положение. Изменение было небольшим, всего на один-два диаметра Луны (Галлей использовал именно эту необычную единицу измерения).

Сегодня мы знаем, что звезды, как и все во Вселенной, находятся в постоянном движении. Из-за того, что они очень далеко от Земли, увидеть их движение невозможно. Но его можно определить, сравнив положение звезды на небе в разные годы или даже века.

№ 32

Яркость со знаком минус. Звездная величина

О существовании такой категории, как звездная величина, слышали практически все. Но не все знают, что это понятие таит в себе множество сюрпризов. К примеру, существуют звезды с отрицательной звездной величиной, и это отнюдь не самые тусклые объекты во Вселенной. Наше Солнце тоже относится к таким объектам, его звездная величина составляет –27. Давайте разберемся, что такое звездная величина и почему самые яркие звезды получили отрицательное значение.

Впервые делить звезды на классы по яркости придумал древнегреческий математик и астроном Гиппарх. Он рассудил так: самые яркие звезды будут называться звездами первой величины, те, что немного тусклее, – второй и так далее. В те времена считалось, что звезды располагаются на небесном своде на одинаковом расстоянии от Земли, а ярче светят те, что больше. Поэтому яркость и назвали звездной величиной.

По мере развития астрономии шкала светимости несколько раз пересматривалась. В итоге за нулевую звездную величину был принят блеск Веги. Те звезды, что светят ярче, обозначили отрицательными значениями; те, что слабее, – положительными.

Звездная величина относится не только к звездам, но и к любым другим небесным телам. Например, величина Венеры –4, Марса –3, Луны в полнолуние –13. Если посмотреть на Землю с Солнца, то ее звездная величина будет –3,84. Известна даже звездная величина Международной космической станции (–4).

Звезды Большой Медведицы имеют среднюю величину +2. Объекты, которые не видны невооруженным глазом, но обнаруживаются с помощью обычного телескопа, имеют звездную величину около +10. Самые мощные оптические приборы позволяют увидеть звезды с величиной +30 и более.

Хотел бы я знать, зачем звезды светятся… Наверно, затем, чтобы рано или поздно каждый мог вновь отыскать свою.

– Антуан де Сент-Экзюпери

№ 33

Удаляется или приближается? Эффект Доплера

Чтобы понять, что такое эффект Доплера, представим такую ситуацию: человек стоит у дороги, по которой едет машина с включенной сиреной. В период приближения машины звук сирены будет казаться человеку более высоким, чем он есть на самом деле, а когда транспортное средство начнет удаляться, звук для наблюдателя станет более низким.

Только в тот короткий промежуток времени, когда машина поравняется с наблюдателем, он услышит настоящую высоту звука сирены. То же самое случится, если машина с сиреной будет стоять на месте, а человек будет проезжать или проходить мимо.

Иллюстрация описывает звуковые волны, но та же закономерность действует и с другими видами волн, например со светом или электромагнитным излучением. При чем же здесь астрономия и наблюдение за небесными объектами? Еще в 1842 году, наблюдая за двойными звездами, австрийский физик Кристиан Доплер обнаружил, что, когда звезда удаляется, в ее спектре преобладает красный цвет. А когда приближается – фиолетовый. Известно, что фиолетовый спектр соответствует самым коротким волнам, а красный – самым длинным. Значит, по цвету спектра космического объекта можно понять, движется ли он в нашу сторону или, наоборот, от нас. Это то же самое, что более высокий или более низкий звук сирены.

Доплер догадывался о важности своего открытия, но в полной мере это осознали его последователи. Сегодня эффект Доплера применяется не только для того, чтобы понять, куда движется космический объект, но и для того, чтобы рассчитать его скорость, узнать траекторию движения, определить его химический состав, температуру и т. д.

Я все еще верю… что со временем эта теория станет желанной помощью для астрономов, исследующих явления во Вселенной…

– Кристиан Доплер