Дайджест №1058: Водород, Гелий, Чёрные дыры, Звёзды, Солнце, Луна, Земля 01.08.2022-07.08.2022

Китай планирует построить к 2035 году космическую солнечную электростанцию в 200 МВт. Станция будет улавливать солнечную энергию, которая никогда не попадает на планету, сказал научный сотрудник CAST Ван Ли. Эта энергия будет преобразовываться в микроволны или лазерное излучение, а затем посылаться на землю

 

Вопрос Если человечество доживет, как будет выглядеть начало гибели земли (солнечной системы)?
Ответ: Существует несколько сценариев гибели Солнца и Солнечной системы, я так понимаю имеется в виду вариант, когда Солнце сожжёт все запасы водорода и превратится в красного гиганта. Превращение не произойдёт мгновенно, оно растягивается на миллиарды лет, в течение которых Солнце накапливает в ядре гелий, увеличивает свою яркость и размер, а благодаря этому увеличивается количество тепла, получаемого Землёй. Фактически Солнце с самого своего появления плавно превращается в красного гиганта, однако, сейчас этот процесс практически незаметен. По мере увеличения количества гелия в ядре, процесс его образования будет ускоряться, если сейчас рост температуры Земли под воздействием Солнца заметен лишь при помощи очень чувствительного оборудования, то через 1-3 млрд лет он станет катастрофическим. К тому времени средняя температура на Земле плавно приблизится к 100 градусам Цельсия и менее чем за 1 млн перейдёт эту отметку, и вскоре вся вода на поверхности Земли испариться, в дополнение к этому уровень солнечной радиации станет критическим для современных сложных форм жизни. Поверхность Земли станет непригодной для жизни, выжить могли бы лишь простейшие организмы, но они могут не успеть приспособится к смещению максимума интенсивности солнечного излучения в красную область спектра.

 

Вопрос: Как выглядит Чёрная дыра? Она выглядит как шарообразное тело или , в прямом смысле слова, как дыра? Она выглядит со всех сторон одинаково?
Ответ: То что известно под названием чёрная дыра состоит из трёх частей. Первая это сингулярность, в неё сжимается звезда при коллапсе в чёрную дыру. В сингулярности оказывается огромная масса, сжатая в одну точку, она создаёт колоссальное искривление пространства-времени, в теории кривизна является бесконечной, то есть образуется разрыв в пространстве-времени, отсюда и пошло название дыра. Вторая часть это область вокруг сингулярности на расстоянии меньше гравитационного радиуса,это область, где гравитация чёрной дыры столь сильна, что её не может покинуть даже свет. Границу этой области называют горизонт событий, он имеет форму сферы в идеальном случае, или форму эллипсоида для вращающихся чёрных дыр. Горизонт событий мы видим как абсолютно чёрную сферу, хотя это и не материальный объект, отсюда в названии появилось слово чёрная. Третья часть это аккреционный диск, он представляет собой вещество, падающее на чёрную дыру и разогретое до сотен миллионов градусов, за счёт чего диск ярко светится. Горизонт событий действительно со всех сторон выглядит одинаково, но вот общая картинка чёрной дыры с аккреционным диском зависит от угла зрения.

 

Вопрос: на сколько быстро должно вращаться ядро планеты, чтоб возникло планетарное динамо? И должно ли оно быть обязательно жидким? По сути ядро Марса вращается вместе с самой планетой, но никакого планетарного динамо там не наблюдается.
Ответ: Это довольно старый и распространённый миф, что планетарное динамо возникает непосредственно за счёт вращения ядра планеты. Исследования показали, что простого вращения гигантского металлического ядра, что расплавленного, что холодного, недостаточно для создания планетарного динамо. Сейчас в механизме его возникновения ещё остаются небольшие пробелы, но в целом механизм следующий. При наличии у планеты достаточно толстой коры, жидких мантии и внешнего ядра, твёрдого внутреннего ядра, которое вращается, а также при определённой их конфигурации, во внешнем ядре и мантии возникают конвективные течения огромные потоки расплавленного вещества, вокруг которых возникают магнитные поля. При определённой конфигурации этих течений они генерируют вокруг себя магнитные поля, которые не меняются со временем, а в сумме эти поля образуют магнитное поле планеты.

 

Только что Земля могла уничтожить одну из своих лун. Как известно, гравитация нашей планеты регулярно захватывает небольшие космические камни, притягивая их к себе на орбиту. Согласно подсчетам астрономов, прямо сейчас рядом с Землей может находиться сразу несколько таких миниатюрных лун, размером в пару километров. Вместе с тем, команда исследователей из Австралии считает, что в 2016 году один из таких космических объектов был притянут Землей на критическую орбиту, что привело к падению небольшой и весьма непостоянной луны на поверхность нашей планеты

 

Вопрос: В одной из телепередач рассказывалось о столкновении двух нейтронных звезд в результате которого ученым удалось зафиксировать выделение различных металлов. как в нейтронной звезде могли образовываться элементы, если они состоят из нейтронов?
Ответ: Нейтронная звезда фактически представляет собой гигантское атомное ядро, которое удерживается в стабильном состоянии огромной гравитацией. Если часть вещества отделить от нейтронной звезды, то в этом кусочке тут же начнутся реакции ядерного распада, нейтроны начнут превращаться в электроны и протоны, которые и будут образовывать ядра различных химических элементов, а сам кусок вещества взорвётся, так как не будет гравитации, уравновешивающей его внутреннее давление. При столкновении двух нейтронных звёзд как раз и происходит выброс большого количества вещества с их поверхности в космос. Похожая ситуация происходит и при взрыве нейтронной звезды, но в космос выбрасывается уже всё вещество звезды. На картинке столкновение нейтронных звёзд в представлении художника.