Дайджест №1040: NASA, Хаббл, Астероид, Водород, Спутник, Телескоп, Чёрные дыры 25.07.2022-31.07.2022

Вопрос: На фото сравнений телескопов Хаббл и Уэбб видно, что Хаббл по сути классический земной телескоп с парой солнечных батарей, а Уэбб больше похож на спутниковую тарелку. Он совсем не будет видеть в оптическом диапазоне? И второй вопрос. Почему Уэбб приходит «на смену Хабблу»? Если Хаббл работает, то зачем его менять?
Ответ: Разработчики телескопа в его спецификации указывали что он будет работать в инфракрасном диапазоне. На сайте NASA в разделе инструментов телескопа Уэбб, указаны исключительно приборы ближнего и среднего инфракрасного диапазонов, также цели его исследование требуют работы именно наблюдений в инфракрасном диапазоне. Поэтому он не сможет что-то наблюдать в оптическом диапазоне. Уэбб заменит Хаббл в статусе основного и самого мощного орбитального телескопа, но в отличие от него Уэбб будет размещён не на орбите Земли, а в точке Лагранжа L2. Хаббл при этом ещё какое-то время продолжит работу параллельно с телескопом Уэбб, но рано или поздно его нужно будет сводить с орбиты. Зачем же создавать более мощный телескоп сейчас? Для этого есть две причины. Первая: Хабблу уже почти 30 лет, за эти годы его четыре раза ремонтировали, но всё равно сейчас сбоят многие его системы, а некоторые детали просто не работают, и новые поломки случаются всё чаще, Хаббл в любой момент может сломаться окончательно, а чтобы не засорять орбиту, его нужно свести с неё до того как случится критическая поломка. Вторая причина тоже упирается в возраст Хаббла, он просто-таки устарел, Уэбб будет владеть значительно большим зеркалом и более чувствительной аппаратурой, что даст ему возможность видеть менее яркие объекты и детально их изучать, чего не может Хаббл. Рост возможностей при этом можно сравнить с переходом с легендарной Nokia 3310 на IPhone 11, совершенно другой уровень технологий.

 

Вопрос: Возможно ли как-то предотвратить превращение Солнца в красного гиганта или по крайней мере продлить срок его жизни на главной последовательности?
Ответ: Остановить или замедлить превращение Солнца в красного гиганта очень непростая задача. Я написал небольшую статью о том как это можно было бы сделать:

Как предотвратить гибель Солнца? (Читать 4,5 минуты)

 

Вопрос: Вселенная расширяется с ускорением с некоторого времени. Как это узнали? Правильно ли я понимаю: объекты, расположенные ближе к нам? имеют большее красное смещение, чем самые удалённые, свет от которых идёт к нам дольше, и, значит, они старше?
Ответ: В 1998 году, при наблюдениях сверхновых типа Ia, было обнаружено, что в удалённых галактиках, расстояние, до которых ранее было определено по закону Хаббла, эти сверхновые имеют яркость значительно ниже той, которая им полагается в соответствии с теоретическими расчётами и наблюдениями в нашей галактике. Иными словами, расстояние до этих галактик, вычисленное по методу стандартных свеч, которыми являются сверхновые типа Ia, оказывается больше расстояния, вычисленного на основании ранее установленного значения параметра Хаббла, который не учитывает ускоренного расширения. Из всего этого был сделан вывод, что Вселенная непросто расширяется, она расширяется с ускорением. С красным смещением всё как раз таки наоборот: чем дальше объект тем больше для него красное смещение, и тем он старше.

 

Вопрос: От чего зависит химический состав космического тела? По какому принципу распределялись вещества на заре вселенной?
Ответ: Химический состав тела зависит от того, какое именно тело мы рассматриваем. Если речь идёт о звезде, то её состав определяется первичным химическим составом Вселенной и поколением звезды, то есть тем сколько звёзд уже отжило в этом районе до неё. На заре существования Вселенной она была заполнена на 75% (по массе) водородом и на 25% гелием, на более тяжёлые элементы (литий, бериллий и т.д.) приходилось менее тысячной доли процента, причём чем тяжелее элемент тем его меньше. Это было результатом ядерных реакций в первые 100 секунд жизни вселенной, далее они прекратились аж до появления звёзд. Соответственно такой химический состав имеют звёзды первого поколения. С каждым последующим поколением содержание тяжёлых элементов в звёздах увеличивается. Если же речь заходит о планетах, астероидах и кометах, то их химический состав определяется звёздами, которые когда-то выкинули эту материю в космос, а так же тем на каком расстоянии от материнской звезды они формировались и собственно размерами этой звезды. В протопланетном облаке разные вещества конденсировались на разном расстоянии от звезды, соответственно самые близкие к звезде объекты и самые отдалённые будут иметь различный химический состав.

 

Вопрос: Правда ли, что девятая планета на самом деле маленькая чёрная дыра массой в 5 планет Земля? Или рядом с ней чёрная дыра, точно не помню.
Ответ: Гипотеза о том, что на окраине солнечной системы находится не девятая планета, а маленькая реликтовая чёрная дыра действительно существует. Такие дыры образовались во время Большого Взрыва из-за квантовых колебаний плотности вещества и могут быть чрезвычайно малых размеров: с грецкий орех или баскетбольный мяч. Гипотеза о чёрной дыре вместо девятой планеты сейчас не имеет сильных аргументов против себя, собственно один из авторов модели девятой планеты Константин Батыгин заявил, что девятой планетой может быть любой объект с соответствующей массой, то есть никто не зацикливаться на том, что это именно планета. Из-за удалённости от Солнца девятую планету крайне трудно обнаружить прямым наблюдением, но развитие телескопов со временем даст нам такую возможность, если же в действительности это не планета, а чёрная дыра, то обнаружить её с Земли вряд ли удастся. Это связано с отсутствием излучения от неё, огромным расстоянием и очень маленькими размерами дыры, телескопы ещё очень долго не будут иметь таких разрешения и чувствительности, чтобы наблюдать чёрную дыру всего в пять масс Земли.

 

Вопрос: Есть ли на Луне сезонность? Иными словами, есть ли колебания максимальной температуры, до которой прогревается лунная поверхность, в течение земного года?
Ответ: На луне практически отсутствует атмосфера, поэтому говорить о климате, погодных условиях, а также их сезонных изменениях не представляется возможным, но мы можем рассматривать изменение температуры поверхности Луны. На Земле, количество тепла получаемого от Солнца, зависит от угла падения солнечных лучей, а он в течение года меняется из-за наклона оси вращения Земли по отношению к плоскости орбиты вокруг Солнца. Для Земли угол наклона составляет 23,5 градуса, что и приводит к большим колебаниям температуры, но для Луны угол наклона составляет всего 1,5 градуса, поэтому годовое вращение вокруг Солнца практически не влияет на температуру поверхности Луны. Температура плавно уменьшается от экватора к полюсам, а на полюсах, на дне глубоких кратеров есть места, куда солнечный свет не попадает вообще никогда, температура там составляет -238 на южном полюсе и -247 на северном. Температура Лунной поверхности сильно меняется лишь вследствие её вращения вокруг своей оси, день на одной стороне Луны длится 13,5 земных суток, а затем ещё 13,5 суток длится ночь. Днём температура поверхности может подниматься до 127 градусов, а ночью падать до -173.