Tумaннocть Koшaчий Глaз
Туманность Кошачий Глаз выглядит как комбинация колец, сплетений и вихрей, которые действительно напоминают глаз кошки, глядящей на нас из бесконечно далекого космоса.
Туманность Кошачий Глаз выглядит как комбинация колец, сплетений и вихрей, которые действительно напоминают глаз кошки, глядящей на нас из бесконечно далекого космоса.
В этой художественной концепции молодая звезда SZ Chamaeleontis (SZ Cha) окружена диском из пыли и газа, способным сформировать планетную систему. Когда-то наша Солнечная система выглядела примерно так, до того, как образовались планеты, луны и астероиды. Сырьевые ингредиенты, в том числе необходимые для жизни на Земле, присутствовали в протопланетном диске Солнца.
SZ Cha излучает излучение разных длин волн, которое испаряет диск. Планеты соревнуются со временем, чтобы сформироваться до того, как материальный диск полностью испарится. Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба наблюдал типичные условия на диске – он подвергался преимущественно рентгеновскому облучению. Однако, когда космический телескоп НАСА «Спитцер» наблюдал за диском в 2008 году, он увидел другую сцену, в которой преобладал крайний ультрафиолет (EUV), на что указывает присутствие в диске определенного типа неона . Эти различия значительны, потому что у планет будет больше времени для формирования из диска, в котором доминирует EUV. Астрономы исследуют причину разницы между показаниями Уэбба и Спитцера и полагают, что это может быть связано с наличием (или отсутствием) сильного ветра, который в активном состоянии поглощает EUV, оставляя рентгеновские лучи попадать на диск.
Изображение получено с помощью 250-мм рефлектора Ньютон.
Красочное изображение Хаббла, демонстрируемое его уникальной способностью получать изображения от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона, демонстрирует шипучий котел светящихся газов и черной пыли, взбалтываемый и разносимый несколькими сотнями недавно образующихся звезд, встроенных в темное облако. Хаббл лишь царапает поверхность, потому что большая часть звезды, порождающей огненную бурю, скрыта за облаками мелкой пыли (по сути, сажи), которые становятся толще к нижней части изображения. Чернота на изображении – это не пустое пространство, а наполненное затемняющей пылью.
Чтобы запечатлеть это изображение, Хаббл всмотрелся сквозь завесу пыли на край гигантского облака холодного молекулярного водорода – сырья для изготовления новых звезд и планет под неослабевающим притяжением гравитации. Изображение подчеркивает тот факт, что звездообразование — это беспорядочный процесс в нашей бурной Вселенной.
Свирепые звездные ветры, исходящие, вероятно, от ярко-голубой звезды в верхней части изображения, дуют сквозь завесу пыли. Мелкая пыль рассеивает звездный свет в синих длинах волн.
Ниже еще одна яркая сверхгорячая звезда сияет сквозь нити затеняющей пыли, выглядя как Солнце, сияющее сквозь рассеянные облака. Диагональная цепочка более тусклых сопутствующих звезд выглядит красноватой, потому что пыль фильтрует звездный свет, пропуская больше красного света.
В нижней части изображения представлен вид в замочную скважину глубоко в темную туманность. Хаббл запечатлел красноватое свечение ионизированного водорода. Это похоже на финал фейерверка с несколькими перекрывающимися событиями. Это вызвано струями толщиной с карандаш, вылетающими из вновь формирующихся звезд за пределами поля зрения. Эти звезды окружены околозвездными дисками, которые в конечном итоге могут создать планетные системы, и мощными магнитными полями, которые направляют два параллельных луча горячего газа глубоко в космос, как двойной световой меч из научно-фантастических фильмов. Они лепят узоры на водородном коконе, словно трассировку лазерного шоу. Самолеты — это объявление о рождении звезды.
Эта точка зрения представляет собой пример того времени, когда наше Солнце и планеты сформировались внутри такого пыльного молекулярного облака, 4,6 миллиарда лет назад. Наше Солнце не сформировалось изолированно, а вместо этого оказалось внутри ямы безумного звездного рождения, возможно, даже более энергичной и массивной, чем NGC 1333.
«Хаббл» был выведен на орбиту вокруг Земли 25 апреля 1990 года астронавтами НАСА на борту космического корабля «Дискавери». На сегодняшний день легендарный телескоп провел около 1,6 миллиона наблюдений почти 52 000 небесных объектов. Эта сокровищница знаний о Вселенной хранится для публичного доступа в Архиве космических телескопов Микульского в Научном институте космических телескопов в Балтиморе, штат Мэриленд.
Долгое время существование у нашей планеты магнитного поля казалось чем-то совершенно естественным: у Земли есть магнитное поле, значит, и у других планет оно есть! Но во второй половине XX века учёные начали понимать: всё не так просто...
Уже первые полёты спутников показали, что уровень радиации в космосе просто «зашкаливает». Обычное оконное стекло, отправленное в космос, через пару-тройку месяцев становится жёлтым, потом коричневым и растрескивается:
Вот что делает радиация с обычным стеклом. Слева внизу радиационно стойкое стекло - для сравнения
От нашего Солнца постоянно истекает «солнечный ветер» – мощнейший поток заряжённых частиц (электронов, протонов и ядер гелия), летящих с бешеной скоростью – почти 1000 километров в секунду. Если бы этот поток радиации долетал до поверхности Земли, жизнь на ней никогда бы не зародилась...
Магнитное поле Земли - щит от солнечной радиации
Солнечный ветер несёт в себе и другую опасность. Если его энергичные частицы свободно сталкиваются с молекулами газов земной атмосферы, они (как бильярдные шары или пули в тире) раскалывают их и безжалостно «выбрасывают» в космическое пространство. Мощный поток солнечной радиации за несколько десятков тысяч лет может «сдуть» с Земли всю её атмосферу!
Однако на пути солнечного ветра встаёт надёжный щит – магнитное поле нашей планеты. Заряженные частицы оказываются в ловушке силовых линий поля и пролетают мимо. Только небольшая часть ионов всё-таки долетает до нашей атмосферы в районах Северного и Южного полюсов – и тогда мы видим такое явление природы, как северное сияние.
Северное сияние
Ещё больше учёные удивились, когда наши космические аппараты достигли Луны и других планет земной группы – Меркурия, Венеры и Марса. Оказалось, что магнитного поля там или нет вообще, или оно невероятно слабенькое, в сотни раз слабее земного! Получается, наша планета –исключение?
Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс
Нет, у далёких газовых гигантов – Юпитера или Сатурна – магнитное поле обнаружено, да ещё какое мощное! Но почему его нет у ближайших «родственников» Земли?
Если мы мысленно «разрежем» Землю напополам, то глубоко внутри обнаружим твёрдое раскалённое (между прочим, горячее поверхности Солнца!) железное ядро. Между твёрдым ядром и мантией находится внешнее ядро, в котором железо находится в жидком состоянии. Оно постоянно «кипит», буквально как вода в чайнике – более горячие частицы поднимаются вверх, остывшие опускаются вниз (физики называют это явление конвекцией). А ещё наша планета быстро вращается, делает 1 оборот вокруг своей оси за 24 часа! Так получается самое настоящее планетарное динамо, в котором создаются колоссальной силы электрические токи. Именно они-то и создают магнитное поле.
Внутреннее строение Земли
Попробуем «по шагам» реконструировать события, происходившие более 4 миллиардов лет назад. (Само собой, это предположения – но предположения научные, обоснованные. Сможете предложить другие, более убедительные – всегда пожалуйста!)
Итак, 4 миллиарда лет назад вблизи нашей звезды сформировались 4 очень похожие друг на друга планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс. Все они имели жидкое горячее ядро из железа и никеля, все они имели внешнюю твёрдую оболочку из силикатов, у всех у них была первичная атмосфера из углекислоты, метана и водяного пара и у всех у них было мощное магнитное поле. Но вот дальше, как это часто водится у братишек-сестрёнок из одной семьи, «дорожки сильно разошлись».
Больше всего не повезло Меркурию. Помните сказку про Винни-Пуха, в которой Пятачок вечно жаловался, что он – «очень маленькое существо»? Оказывается, быть маленькой планетой – тоже совсем невесело. Горячее ядро Меркурия быстро остыло, конвекционные потоки ослабли, магнитное поле практически исчезло, а колоссальной силы солнечный ветер попросту «раздел» планету, «сдув» с неё незащищённую ничем зачаточную атмосферу. Итог: Меркурий – это голый безжизненный кусок скалы с кратерами.
Судьба Марса оказалась похожей на судьбу Меркурия, хотя Марс «продержался» дольше. Всего 3 с половиной миллиарда лет назад у него были атмосфера, горячее железное ядро, магнитное поле и даже океаны из жидкой воды на поверхности. Но снова сказался небольшой размер планеты – когда ядро остыло, магнитное поле исчезло и атмосфера оказалась беззащитной. Тяжёлый углекислый газ планета ещё смогла удержать, а вот воду и метан – нет. Они были «выброшены» солнечным ветром в космическое пространство. Итог: Марс – это замёрзшая сухая пустыня с тоненькой углекислотной атмосферой и бешеным (по земным меркам) уровнем радиации на поверхности.
Что произошло с Венерой? Скорее всего в те далёкие времена эта планета претерпела колоссальную катастрофу – столкнулась с другой планетой (размером с Марс или Меркурий). При этом получилось так, что скорость вращения планеты замедлилась – один «день» на Венере длится целых 8 наших месяцев, она вращается в 243 раза медленнее, чем Земля. Мощность планетарного динамо при этом ослабла, и магнитное поле планеты не смогло защитить лёгкие газы. Часть воды превратилась в серную кислоту, другая была выброшена солнечным ветром в космос. В итоге Венера осталась без воды и метана – но, в отличие от Марса, благодаря своим размерам смогла удержать плотную атмосферу из углекислого газа. Итог: Венера – это раскалённый ад под толстыми облаками из серной кислоты.
С нашей Землёй тоже случилась похожая катастрофа, и приблизительно в то же самое время – Земля столкнулась с другой планетой (учёные даже придумали ей имя – Тейя).
Столкновение молодой Земли и Тейи (рисунок художника)
Однако удар пришелся как бы «вскользь», по касательной, и вращение Земли, напротив, ускорилось. Из обломков, оставшихся от столкновения, сформировалась Луна, которая своей гравитацией постоянно воздействовала – и до сих пор воздействует! – на жидкое земное ядро, как бы «взбалтывая» его. В результате наша планета получила очень мощное магнитное поле, надёжно защищающее поверхность и атмосферу от солнечного ветра.
В майском номере журнала мы расскажем:
Что такое красота? Как работает наша память – куда девается то, что мы забываем? Что такое звёздная пыль и лестница в небо? Для чего живым существам латинские названия? Поговорим об эволюции, о приспособлении, естественном и отрицательном отборе – и поучимся слушать умную музыку. "Слишком умную"!
Подписаться на майский номер можно на сайте Почты России или в почтовом отделении
Журнал "Лучик" – это НЕОБЫЧНЫЙ детский журнал. Судите сами: вот тут люди выложили несколько старых номеров "Лучика". (Нас, что характерно, не спросили. И правильно сделали!)
"Лучик" на Wildberries
"Лучик" на "Озоне"
На снимке заметна яркая область в центре галактики, где обитает сверхмассивная чёрная дыра. Когда пыль и газ попадают в неё, вещество нагревается и излучает свет в электромагнитном спектре.