Сколько свет идет от земли до луны: За какое количество времени отраженный от луны свет солнца достигает земли ночью? И как можно использовать этот отраженный свет. Спасибо)

как светит звезда и скорость распространения света

Многие думают, что центральная звезда нашей галактики просто светит, и ее лучи распространяются мгновенно, но это не так. Как рассчитать, сколько времени идет свет от Солнца до Земли, почему в разное время года это значение будет отличаться — факты, которые будут интересны не только детям, но и взрослым.

Время прохождения света от Солнца до Земли может быть разным. Credit: spacegid.com.

Каким образом светит Солнце

Солнечный свет, согревающий своими лучами все живое на Земле — это результат сложных химических реакций. Солнце — это большой раскаленный шар. Он имеет несколько слоев из водорода и гелия толщиной сотни тысяч километров. Температура на поверхности звезды равна 6000 Кельвинов или 5726,85°С. У ядра, где рождается солнечный свет, этот показатель намного выше — 15 млн °К.

При такой температуре и давлении непрерывно происходит реакция термоядерного синтеза внутри ядра: 4 атома водорода сливаются в ядро гелия. Это повторяется бесконечное количество раз. В одну секунду в результате такого синтеза 600 млн т водорода становятся гелием. И каждые 70 тыс. лет солнце преобразовывает водород в количестве, равном массе Земли.

В результате термоядерного синтеза высвобождается большое количество энергии в виде фотонов — безмассовых частиц, которые существуют, только двигаясь со скоростью света. За время своей жизни фотон миллионы раз испускается и поглощается молекулами газа.

Интересный факт: чтобы от ядра Солнца добраться до поверхности, фотону потребуется 200 тысяч лет.

Состав Солнца. Фотону, чтобы добраться от ядра до поверхности нужно 200 тыс. лет. Credit: 100-000-pochemu.info.

Сколько идет свет от Солнца до Земли

Чтобы рассчитать время, за которое луч света доходит до Земли, нужно знать расстояние между нашей планетой и светилом, а также скорость света. Первые попытки вычислить путь, которые ежедневно преодолевает бесконечное количество фотонов, были сделаны в конце XVII в. Учеными того времени была получена цифра — 139 млн км, но она была неточной.

Позже были произведены более точные расчеты, по которым расстояние от Солнца до Земли равно 150 млн км. Хоть эта величина принята за константу и называется астрономической единицей, но наша планета движется по вытянутой эллиптической орбите, поэтому расстояние между двумя небесными телами изменяется. В январе оно сокращается до 147 млн км (перигелий), а в июле километраж максимальный — 152 млн км (афелий).

В 1975 г. была установлена точная скорость фотонов в вакууме 299 792 458 м/с, но в большинстве расчетов используют ее приближенное значение — 300 тыс. км/с.

Время, необходимое на преодоление солнечными лучами расстояния до Земли на разных отрезках орбиты нашей планеты, приведено в нижеследующей таблице:

	Время, за которое свет достигает Земли
	мин.	сек.
для астрономической единицы	8	17
для перигелия	8	3
для афелия	8	25

Таким образом, в любое время года солнечный свет достигает Земли за 8 минут и 3-25 секунд. Если бы вдруг Солнце погасло, то земляне узнали бы это, спустя указанное время.

Интересно: солнечное излучение способно проникать вглубь океана на 85 метров, а проходя через различные вещества, оно может замедляться или преломляться, фокусируясь в одной точке.

Формула вычисления времени, за которое свет от Солнца идёт до Земли. Credit: ru-static.z-dn.net.

За какое время свет достигает Земли от других объектов

Для определения расстояния между различными объектами в космосе в астрономии используется такая величина, как световой год. Этот показатель равен пути, который проходит свет в космическом пространстве за стандартный земной год. В количественном измерении световой год составляет 9 460 730 472 580 800 м или больше 63 тыс. астрономических единиц.

Время, за которое фотоны солнечного света будут лететь до следующих объектов во вселенной, будет равно:

для самой дальней от Солнца планеты Плутона фотоны — 5 часов;
для самой дальней точки нашей системы, облака астероидов и обломков Оорта — целых 1,5 года;
для ближайшей к Земле яркой звезды Проксима Центавра — 4 года.

Расстояние между Луной и Землей свет преодолеет за 1,2 секунды, с такой же скоростью распространяются и радиоволны. Это создает трудности в управлении космическими аппаратами (например, «Луноходом»), поскольку сигнал приходит и уходит с задержкой.

Свет распространяется не мгновенно. Это является причиной того, что многие космические явления можно наблюдать с большой задержкой. Так, яркая Полярная звезда расположена от Земли на удалении в 400 световых лет. Ее лучи, которые можно наблюдать сейчас, были посланы еще во времена Колумба.

Звезда Бетельгейзе, вероятно, готова взорваться. Почему этому так рады ученые?

27 января 2020

Автор фото, ESA

Подпись к фото,

Яркость Бетельгейзе была минимальной за 50 лет наблюдений

По всему миру астрономы — от любителей до ученых-грандов — смотрят в телескопы на небо в надежде увидеть уникальное по космическим меркам событие.

Предполагается, что Бетельгейзе — одна из самых ярких для наблюдения с Земли звезд — может превратиться в сверхновую гораздо раньше, чем ожидалось. Проще говоря, она взорвется под действием собственной гравитации.

Хотя астрономам и раньше было известно, что это случится в не очень далеком будущем, недавние изменения в поведении звезды вызвали удивление у специалистов.

Почему ученые считают, что Бетельгейзе взорвется?

Бетельгейзе уже считают обреченной звездой, и ее взрыв — лишь вопрос времени.

Звезде примерно 8-10 млн лет, тогда как нашему Солнцу — 4,5 млрд лет, но Бетельгейзе чересчур быстро расходует свое ядерное топливо.

Бетельгейзе — красный сверхгигант, то есть это огромная звезда, находящаяся на завершающей стадии жизни.

Автор фото, ALMA

Подпись к фото,

Фото звезды, сделанное в 2017 году в Чили

Также Бетельгейзе пульсирует, то есть существенно меняется в диаметре, который в ходе пульсаций небесного светила изменяется от 550 до 920 диаметров Солнца.

«Такие характеристики свойственны кандидатам в суперновые, — рассказал в интервью Би-би-си преподаватель астрономии из университета Ноттингем Трент Дэниел Браун. — Нынешние сценарии предполагают, что по астрономическому масштабу времени это может случиться в любой момент. То есть в ближайшие 100 тыс. лет».

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Бетельгейзе (сверху слева) находится в созведии Ориона

Так она не станет сверхновой в обозримом будущем?

За последние несколько месяцев астрономы заметили, что Бетельгейзе существенно потускнела. В декабре исследователи из американского университета Вилланова сообщили, что яркость звезды была минимальной за 50 лет наблюдений.

Столь сильное потускнение подтолкнуло ученых к мысли, что красный гигант готов взорваться.

По их мнению, столь резкая потеря яркости может свидетельствовать о том, что время звезды вышло.

«Когда гигантские звезды приближаются к концу жизненного цикла, они анормально и неистово теряют массу», — написала в «Твиттере» астроном из Калифорнийского университета Сарафина Нэнс.

«Теоретически вся эта выброшенная пыль может окутать и затемнить почти мертвую звезду, заставляя ее тускнеть, прежде чем она станет сверхновой», — добавила она.

Однако ученым также хорошо известно, что Бетельгейзе является переменной звездой.

Автор фото, AFP

Подпись к фото,

Астрономы считают, что Бетельгейзе вскоре станет сверхновой

Если наблюдать такие звезды с Земли, их яркость изменяется, рассказала в интервью Би-би-си астрофизик из Йоркского университета Эмили Брундсден.

«Ничто не указывает на скорый взрыв Бетельгейзе. Тем не менее, у нас никогда не было возможности наблюдать за процессами, ведущими к появлению сверхновой, так что всегда существует вероятность, что это [внезапный взрыв] случится», — добавила она.

Что произойдет во время взрыва?

Взрыв сверхновой это мощное и яркое явление, в результате которого выбрасываются огромные объемы энергии.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Вспышка Бетельгейзе будет ярче сияния Луны, и ее будет видно даже днем

Это явление не останется незамеченным, особенно, если учесть, что оно случится «недалеко» от Земли.

«За несколько дней Бетельгейзе станет такой же яркой, как Луна. Ее будет видно даже днем», — сказал Дэниел Браун.

Яркое свечение может продолжаться несколько месяцев.

Значит, мы в опасности?

Взрыв сверхновых сопряжен с огромной разрушительной силой. Если бы, например, взорвалось Солнце, это уничтожило бы всю Солнечную систему, говорят астрономы.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

В 1987 году была зафиксирована вспышка сверхновой звезды SN 1987A

По словам ученых, в прошлом из-за взрывов звезд повышалась температура Земли. Также они могут повредить озоновый слой, который защищает планету от губительной солнечной и космической радиации.

Хорошо то, что наше Солнце слишком маленькое, чтобы взорваться, как Бетельгейзе, хотя через два миллиарда лет, как ожидается, оно увеличится и поглотит Меркурий, Венеру и Землю.

Астрономы говорят, что Земля находится на безопасном расстоянии от Бетельгейзе. «Можно было бы говорить о потенциальной проблеме, будь дистанция менее 50 световых лет», — объяснил Дэниел Браун.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

По словам ученых, появление сверхновой не несет угрозы человечеству

«Это не так в случае с Бетельгейзе», — добавил он.

Звезда находятся в созвездии Ориона, это примерно 700 световых лет до Земли.

Согласно исследованию, опубликованному в 2016 году в «Астрофизическом журнале», потребуется шесть миллионов лет, прежде чем ударная волна и обломки доберутся до Солнечной системы.

В чем уникальность сверхновой Бетельгейзе?

Появление сверхновой в нашей галактике — Млечном пути — крайне редкое явление. Последний раз его наблюдали в 1604 году. Взрыв случился в 13 тыс. световых лет от Земли, что в 20 раз больше расстояния до Бетельгейзе.

Ее назвали Сверхновой Кеплера в честь открывшего ее немецкого астронома Иоганна Кеплера.

В 1987 году была зафиксирована вспышка сверхновой звезды, которую можно было увидеть невооруженным взглядом. Она получила название SN 1987A. Сверхновая находится в Большом Магеллановом Облаке в 168 тыс. световых лет от Земли.

Несмотря на огромное расстояние, это была самая близкая вспышка сверхновой после открытия Кеплера.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

В XVII веке Иоганн Кеплер открыл в Млечном пути сверхновую звезду, названную в его честь

«Бетельгейзе дает нам возможность наблюдать за теми процессами, которые происходят после смерти звезды, и лучше понимать Вселенную», — сказала Эмили Брундсден.

«Если она взорвется сейчас, это станет кошмаром для астрономов, поскольку они будут завалены работой, ведь нам придется пересмотреть наше представление о звездах. Но это также было бы очень увлекательно», — добавила она.

Почему так сложно предсказать, когда звезда превратится в сверхновую?

Хотя за всю историю наблюдений смерть звезд фиксировали и документировали несколько раз, вплотную за этим процессом не следили.

Пока о себе не заявила Бетельгейзе.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Взрыв сверхновых сопряжен с огромной разрушительной силой

Хотя 700 световых лет это огромное расстояние, по астрономическим меркам, звезда находится по соседству в Млечном пути.

Это одна из немногих звезд помимо Солнца, поверхность которой можно рассмотреть во всех деталях.

Поэтому ее взрыв дал бы ученым уникальную возможность тщательно изучить это явление.

А все остальные смогут насладиться фантастическим зрелищем в звездном небе.

Как далеко мы можем смотреть во времени?

Говорят, что мы живем в настоящем, но это не совсем так — наши чувства застряли в прошлом. После вспышки молнии проходят секунды, пока мы не услышим гул отдаленного грома. Мы слышим прошлое. Также мы можем и смотреть в прошлое. В то время как звук проходит около километра каждые три секунды, свет проходит 300 000 километров за одну секунду. Когда мы видим вспышку света в трех километрах от нас, мы видим что-то, что произошло одну сотую миллисекунды назад. Это совсем близкое прошлое.

Но когда мы смотрим на небо, мы можем заглянуть еще дальше. Мы можем увидеть секунды, минуты, часы и года, и даже сотни, тысячи и миллионы лет прошлого своими глазами. Глядя в телескоп, мы можем заглянуть еще дальше в прошлое, в самое начало существования нашей Вселенной.

Секунда назад во времени

Если вы действительно хотите оглянуться в прошлое на существенный промежуток времени, то придется выйти за рамки Земли: длина экватора нашей планеты составляет 40000 км, так что свет (или радиосигнал) обогнет его всего за 130 мс — наши органы чувств с трудом распознают такую небольшую задержку во времени.

Но у нас есть Луна — наш ближайший космический сосед, мир с долинами, морями и кратерами. Она находится на расстоянии около 380 000 км, поэтому свету требуется 1.3 секунды, чтобы добраться от нас до Луны. Мы видим спутник Земли не таким, каким он есть, а таким, каким он был почти полторы секунды назад.

Луна практически не сдвинется за это время для наблюдателя с Земли, но эта 1.3-секундная задержка ощутима, когда Центр управления полетами разговаривает с астронавтами на Луне. Радиоволны распространяются со скоростью света, поэтому сообщению от ЦУП требуется 1.3 секунды, чтобы добраться до Луны, и даже самый быстрый из ответов прилетит обратно еще за 1.3 секунды. В реальности в разговоре случаются задержки зачастую в 3-5 секунд, что хорошо ощутимо:

Минуты и часы в прошлое

Луна дает нам ощутить себя на несколько секунд в прошлом. А вот Солнце, находящееся на расстоянии около 150 миллионов километров, мы видим таким, каким оно было целых 8 минут назад. Так что когда вы любуетесь красивым закатом, знайте — на самом деле Солнце уже село.

Даже наши ближайшие планетарные соседи, Венера и Марс, находятся на расстоянии в десятки миллионов километров от нас, поэтому мы видим их такими, какими они были несколько минут назад. Когда Марс находится максимально близко к Земле, мы видим его таким, каким он был около трех минут назад, но в других случаях свету требуется до 20 минут, чтобы добраться от Марса до Земли.

Это создает некоторые проблемы, если вы с Земли управляете ровером на Марсе. Если последний едет со скоростью 1 км в час, то отставание из-за конечной скорости света означает, что ровер едет на 200 метров впереди того места, где вы его видите, и он может проехать еще 200 метров после того, как вы дадите ему команду ударить по тормозам.

Неудивительно, что марсианские роверы не бьют никаких рекордов скорости езды по бездорожью, путешествуя со скоростью всего лишь 5 см в секунду (0.18 км/ч), при этом ими управляют специально настроенные бортовые компьютеры, которые позволяют избежать столкновений и предотвратить повреждения колес (ибо до ближайшего шиномонтажа — десятки миллионов километров).

Давайте продвинемся еще немного дальше в космос. Находясь ближе всего к Земле, Сатурн все еще оказывается расположен на расстоянии более миллиарда километров, поэтому мы видим его таким, каким он был более часа назад.

Когда мир смотрел на погружение зонда Кассини в атмосферу Сатурна в 2017 году, мы принимали картинку от космического корабля, который уже был разрушен более часа назад.

Годы назад во времени

Ночное небо полно звезд, и эти звезды невероятно далеки. Расстояния в космосе измеряются в световых годах — это около 9 триллионов километров, именно столько пройдет свет за год.

Альфа Центавра, ближайшая звезда, видимая невооруженным глазом, находится на расстоянии в 270 000 раз больше, чем между Землей и Солнцем. Это 4 световых года, поэтому мы видим эту звезду такой, какой она была 4 года назад (так что да, центурианцы еще не знают, что вышел iPhone 7).

Но в космосе можно наблюдать и за куда более далеким прошлым. Так, Крабовидная туманность — это остаток от взрыва сверхновой, которую описали китайские и арабские астрономы в 1054 году. Расстояние до нее составляет порядка 6500 световых лет, то есть сам взрыв произошел в те времена, когда только-только стали образовываться первые древнеегипетские государства в долине Нила.

Но и это — не предел возможностей по заглядыванию в прошлое. Даже без телескопа мы можем видеть две близкие к нам галактики, Андромеды и Магеллановы Облака. Так, первая находится от нас на расстоянии порядка 2.5 миллионов лет назад — то есть мы ее видим ее в том виде, в котором она была на заре эволюции человечества, когда только-только появился вид

Homo.

Вторая же находится куда ближе — на расстоянии «всего» 160 000 световых лет: на Земле тогда царило глобальное оледенение, а в Африке жил последний общий предок всех Homo Sapiens по женской линии (так называемая «митохондриальная Ева»).

Миллиарды лет назад в прошлое

Увы — человеческий глаз не дает нам увидеть объекты, свет которых идет до нас такие огромные сроки. Но вот телескопы такую возможность дают. Взять, например, квазар 3C 273 — очень яркий объект, ярче отдельных галактик, питающийся от огромной черной дыры.

Но он все еще в 1000 раз тусклее, чем способен увидеть человеческий глаз, ибо до него целых 2.5 миллиарда лет назад. Тем не менее, вы можете его наблюдать в среднеуровневый любительский телескоп. Но что увидят гипотетические существа рядом с этим квазаром, если они прямо сейчас посмотрят на Землю? Она будет выглядеть совершенно иначе, никакой зелени — ведь 3 миллиарда лет назад тогда только-только появились первые одноклеточные организмы, способные к фотосинтезу. До появления первых зеленых растений остается еще больше двух миллиардов лет.

Огромные телескопы в различных обсерваториях способны заглядывать еще дальше в космос. И с их помощью можно увидеть, например, квазар APM 08279+5255, который даже в 1.5-метровом телескопе будет выглядеть тусклой точкой, ведь до него… 12 миллиардов световых лет.

Для сравнения, Земле всего 4.5 миллиарда лет, Солнцу — немногим больше. Так что если наблюдатель оттуда посмотрит на нашу Солнечную систему, то он увидит… ничего: до получения первого света от Солнца ему придется ждать еще более 7 миллиардов лет. Кроме этого, за это огромное время квазар вполне мог исчезнуть, но, увы, мы об этом не узнаем скорее всего никогда: через 12 миллиардов лет от Солнечной системы останется только тусклый белый карлик, Земля же испарится, будучи поглощенной Солнцем в моменты его расширения.

Поэтому, смотря на небо, помните, что вы видите не настоящее — вы видите прошлое. Без особых усилий вы можете смотреть на сотни и тысячи лет назад, а с помощью телескопов есть шанс увидеть даже ранние моменты развития нашей Вселенной миллиарды лет назад.

Почему Луна светит

Почему Луна ярче всех звезд на небосводе, хотя сама звездой не является? Давайте разберемся.

Почему Луна все время разная

Поверхность Луны сама по себе не светится – она отражает солнечный свет, словно огромное зеркало. С Земли всегда видна одна и та же сторона Луны, но ее освещенность Солнцем меняется, и поэтому мы можем наблюдать фазы от тонкого полумесяца до большого круга.

Это происходит потому, что Луна вращается вокруг Земли, а Земля вокруг Солнца. И у нашей планеты, и у спутника есть свой наклон оси, своя орбита и своя траектория движения по этой орбите. Когда меняется взаимное положение этих трех тел в космосе, меняется и картинка, которую мы видим на небосводе.

Что такое «пепельный свет Луны» и «суперлуние»

Когда на небе виден тонкий серп, можно наблюдать необычное зрелище: вместе с этой яркой полоской бледно видна вся Луна, будто ее «дорисовали» простым карандашом. Это явление называют «пепельным светом Луны», и оно происходит потому, что она слабо подсвечивается лучами Солнца, отраженными от нашей планеты. И они снова отражаются обратно – получается своеобразное отражение отражения.

В полнолуние, когда земным наблюдателям виден весь «блин» Луны, ее свет настолько яркий, что астрономы не могут рассмотреть в телескоп другие небесные тела. А когда в полнолуние Луна оказывается очень близко к Земле, наступает суперлуние, и она светит еще ярче, чем обычно.

Почему Луна ярче Солнца

Наблюдая за Луной в космический телескоп, ученые открыли удивительную вещь.

Существуют не только такие лучи, которые мы видим, но и те, что недоступны нашему глазу. Это второе излучение, называющееся гамма-лучами, настолько сильно отражается от Луны, что даже превосходит по мощности свет от Солнца.

На спутник обрушивается огромный поток космических лучей, и у него нет защиты, которая бы их остановила. Эта энергия в миллионы раз сильнее энергии света, который мы видим, и поэтому в телескоп Луна сияет ярче нашего главного светила.

Почему бывает лунное затмение

Луна освещает нашу ночь не всегда: когда она попадает в тень Земли, наступает лунное затмение. Она может оказаться в этой тени полностью или частично, поэтому и затмение может быть полным или частичным.

Во время затмения Луна не пропадает с неба, а становится тёмно-красного цвета. Так получается потому, что солнечные лучи, рассеянные в атмосфере Земли, все равно ее освещают. Красно-оранжевые лучи оказываются самыми проворными из всех – они добираются до Луны быстрее других и дают ей такую окраску.

Вселенная для «чайников» – Москва 24, 18.05.2016

Фото: nasa.gov

В столице продолжаются мероприятия, приуроченные к 55-й годовщине первого полета человека в космос. 18 мая открывается выставка «Русский космос». Специально к этому событию мы собрали некоторые интересные факты о Вселенной. Эти, казалось бы, самые обычные вопросы часто задают даже дети. А вот самих взрослых они порой ставят в тупик. Какая температура в космосе, можно ли услышать звук планет и сколько звезд во Вселенной – читайте в нашем материале.

С Земли можно увидеть галактики невооруженным глазом

С Земли невооруженным глазом мы можем увидеть целых четыре галактики: в Северном полушарии видны наш Млечный Путь и Андромеда (М31), а в Южном – Большое и Малое Магеллановы Облака.
Галактика Андромеды – самая крупная из ближайших к нам. А вот если вооружиться достаточно большим телескопом, можно увидеть еще много тысяч галактик. Они будут видны как туманные пятна различной формы.

Солнечной системе почти 4,5 миллиарда лет

Глядя на ночное небо, мы смотрим в прошлое

Когда мы смотрим в ночное небо и видим привычные нам звезды, мы действительно заглядываем в прошлое.

Это происходит оттого, что на самом деле мы видим свет, посланный очень далеким объектом много лет назад. Все звезды, которые мы видим с Земли, находятся на расстоянии многих световых лет от нас. И чем звезда дальше, тем дольше добирается до нас ее свет.

Например, галактика Андромеды находится в 2,3 миллиона световых лет от нас. То есть ровно столько идет до нас ее свет. Галактику мы видим такой, какой она на самом деле была 2,3 миллиона лет назад. А наше Солнце мы видим с опозданием в восемь минут.

Солнце вращается вокруг своей оси неравномерно. На экваторе – за 25,05 земных дня, у полюсов – за 34,3 дня

В космосе не абсолютная тишина

Наши уши воспринимают колебания воздуха, а в космосе из-за безвоздушной среды мы действительно не сможем услышать никаких звуков.

Но это не значит, что их там нет. На самом деле даже разреженный газ или вакуум может проводить неслышный для нашего уха звук очень большой длинной волны. Его источником могут стать столкновения газопылевых облаков или вспышки сверхновых.

Слышать такие электромагнитные волны мы, конечно, не можем. А вот у некоторых космических кораблей есть инструменты, способные захватывать радиоизлучение, а ученые, в свою очередь, могут преобразовать его в звуковые волны. Например, здесь мы можем послушать «голос» гиганта Юпитера, сделанный космический аппаратом Кассини в 2001 году.

Фото: YAY/ТАСС

Какая температура в космосе

На самом деле наше обычное представление о температуре к космическому пространству не совсем применимо. Температура – это состояние вещества, а его в открытом космосе, как известно, практически нет.

Но все же космическое пространство не безжизненно. Оно буквально пронизано излучением от самых разных источников – столкновения газопылевых облаков или вспышки сверхновых и многого другого.

Считается, что температура в открытом космосе стремится к абсолютному нулю (минимальному пределу, которое может иметь физическое тело во Вселенной). Абсолютный нуль температуры является началом отсчета шкалы Кельвина или минус 273,15 градуса по Цельсию.

Важную роль в формировании температуры космоса играют планеты и их спутники, астероиды, метеориты и кометы, космическая пыль и многое другое. Из-за этого температура может колебаться. Кроме того, вакуум – это отличный теплоизолятор, что-то вроде огромного термоса. А из-за того, что в космосе отсутствует атмосфера, предметы в нем нагреваются очень быстро.

Например, температура тела, помещенного в космосе вблизи Земли и находящегося под лучами Солнца, может повыситься до 473 градусов Кельвина, или почти 200 по Цельсию. То есть космос может быть и горячим, и холодным, смотря в какой его точке измерять.

Луна каждый год удаляется от нашей планеты примерно на четыре сантиметра

Космос не черный

Хотя все мы видим черное ночное небо, а голубой цвет днем – это из-за атмосферы нашей планеты. Казалось бы, все просто: космос черный, потому что там темно. Но как же звезды? Ведь на самом деле их так много, что космос должен быть пронизан их светом.

С Земли мы не видим звезд повсюду, потому что свет многих из них просто не может до нас добраться. Кроме того, наша Солнечная система находится в относительно тихом, довольно скучном и темном месте галактики. И звезды здесь разбросаны очень далеко друг от друга. Ближайшая к нашей планете – Проксима Центавра находится аж в 4,22 световых года от Земли. Это в 270 тысяч раз дальше Солнца.

На самом деле если рассмотреть космос во всем диапазоне электромагнитных излучений, то он ярко излучает в основном радиоволны от разных астрономических объектов. Если бы наши глаза могли их видеть, то мы жили бы в значительно более яркой Вселенной. Но сейчас нам кажется, что мы обитаем в полной темноте.

Солнце составляет 99,86 процента всей массы Солнечной системы

Самая большая звезда во Вселенной

Конечно, речь идет о самой большой известной нам звезде. По оценкам ученых, Вселенная содержит более 100 миллиардов галактик, каждая из которых, в свою очередь, содержит от нескольких миллионов до сотен миллиардов звезд. Нетрудно догадаться, что в них могут существовать такие гиганты, о которых мы даже не подозреваем.

Оказалось, что вопрос, какая звезда самая большая, неоднозначен даже для самих ученых. Поэтому расскажем о трех известных на данный момент гигантах. Довольно долго самой большой звездой считалась VY в созвездии Большого Пса. Ее радиус – от 1300 до 1540 радиусов Солнца, а диаметр – около двух миллиардов километров. Для сравнения, диаметр Солнца – 1,392 миллиона километров. Если представить наше светило как шар в один сантиметр, то диаметр VY составит 21 метр.

Самая массивная из известных звезд – R136a1 в Большом Магеллановом Облаке. Это трудно представить, но звезда весит как 256 Солнц. Она же самая яркая из всех. Этот голубой гипергигант светит ярче нашей звезды в десять миллионов раз. А вот по своим размерам R136a1 далеко не самая крупная. Несмотря на впечатляющую яркость, увидеть ее с Земли невооруженным глазом не получится, потому что она находится в 165 тысячах световых лет от нас.

В настоящее время лидер списка огромности – красный гипергигант NML Лебедя. Радиус этой звезды ученые оценивают в 1650 радиусов нашего светила. Чтобы лучше себе представить этого сверхгиганта, поместим звезду в центр нашей Солнечной системы вместо Солнца. Она займет собой все космическое пространство до орбиты Юпитера.

На орбите Земли находится «свалка» из отходов развития космонавтики. Вокруг нашей планеты обращаются более 370 тысяч объектов весом от нескольких грамм до 15 тонн

Большую часть планет Солнечной системы можно увидеть без телескопа

В подходящее для этого время с Земли мы можем наблюдать Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти планеты были открыты еще во времена античности.

Далекий Уран тоже иногда различим невооруженным глазом с Земли. Но до его открытия планету принимали просто за тусклую звезду. О существовании Урана, Нептуна и Плутона из-за большой их удаленности ученые узнали только с помощью телескопа. С Земли невооруженным глазом мы не сможем увидеть только Нептун и Плутон, который, правда, больше не считается планетой.

Фото: YAY/ТАСС

Жизнь не только на Земле?

В Солнечной системе есть еще одно небесное тело, на котором ряд ученых все-таки допускают наличие жизни. Пусть даже в самых примитивных формах. Это спутник Сатурна Титан.

На Титане находится большое количество озер. Правда, искупаться в них не получится: в отличие от земных, они наполнены жидкими метаном и этаном.

Тем не менее Титан считается похожим на Землю в самом начале ее развития. Из-за этого некоторые ученые полагают, что в подземных водоемах спутника Сатурна могут существовать простейшие формы жизни.

Космический мусор – вышедшие из строя космические аппараты, отработавшие ракетные и другие устройства и их обломки, которые находятся на околоземных орбитах.
Невесомость – состояние, при котором действующие на тело гравитационные силы не вызывают взаимных давлений его частей друг на друга.
Солнечный ветер – поток электронов и протонов с большими скоростями, постоянно испускаемых Солнцем.
Черная дыра – область пространства, обладающая настолько мощным гравитационным полем, что покинуть ее не могут ни вещество, ни излучение. Возникают на конечной стадии эволюции некоторых сверхбольших звезд.
Экзопланеты – планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы.
Комета – небольшой объект, вращающийся вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите. При приближении к Солнцу образует облако или хвост из пыли и газа.
Галактика – связанная гравитацией система из звезд и звездных скоплений, межзвездного газа, пыли и темной материи.
Звезда – массивный газовый шар, излучающий свет и удерживаемый силами собственной гравитации и внутренним давлением.
Ракета – летательный аппарат, двигающийся за счет действия реактивной тяги, возникающей из-за отброса части собственной массы аппарата. Для полета не нужна воздушная или газовая среда.
Космодром – территория с комплексом специальных сооружений и технических систем, предназначенная для запусков космических аппаратов.
Гравитация – притяжение материальных объектов друг другом.
Планета – небесное тело, вращающееся по орбите вокруг звезды. Достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции.
Астероид – относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Значительно уступает по массе и размерам планетам, имеет неправильную форму, не имеет атмосферы.
Световой год – расстояние, которое свет проходит в вакууме за один год.
Вакуум – пространство, свободное от вещества.
Туманность – облако межзвездного газа или пыли. На общем фоне неба выделяется своим излучением или поглощением излучения.

Ссылки по теме

Ответы астрономов на вопросы | Большой новосибирский планетарий

Вопрос: Добрый день, мне интересно знать допускает ли ученое общество возможность того, что открыты не все соединения и элементы и что звезды и планеты в других галактиках могут состоять из абсолютно неизвестных нам элементов. А так же что скорость и направление удаления звезд друг от друга не хаотичны, а определяются силой гравитации, как например солнце вокруг солнца, затем галактики вокруг галактик с большей массой и так до уровня вселенных? Извините за глупый вопрос, но действительно интересно узнать.

Ответ: Ксения, с ответом на Ваш вопрос нам помог доктор физико-математических наук, заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН Дмитрий Зигфридович Вибе: 1. Допускает ли ученое общество возможность того, что открыты не все соединения и элементы и что звезды и планеты в других галактиках могут состоять из абсолютно неизвестных нам элементов. «Давайте разделим вопрос на два. Сначала об элементах. Как известно, химические элементы отличаются друг от друга количеством протонов в ядре (оно ещё называется атомным номером). Поскольку количество протонов не может быть слишком большим, число элементов ограничено. Сейчас нам известны элементы с количеством протонов в ядре до 118; новые, пока не известные нам элементы могут иметь лишь большее количество протонов. Далее, нужно учитывать, что у элементов тяжелее урана нет долгоживущих изотопов. Это означает, что существование каких-либо объектов из (пока) неизвестных науке элементов невозможно. Даже если ядра таких элементов и возникают в результате каких-то процессов (например, в земных лабораториях), они распадаются быстрее, чем из них может сформироваться какое-либо тело. Теперь о соединениях. Соединения элементов, то есть различные химические вещества нам, безусловно, известны не все. Ежегодно астрономы открывают в космосе по несколько новых молекул. Чаще это вещества, известные нам по земной химии, но иногда встречаются и молекулы, которые на Земле не синтезировались. Однако они всегда состоят из известных нам химических элементов. Могут ли звёзды и планеты в других галактиках состоять не из химических элементов, не из протонов и нейтронов, а вообще из какого-то совершенно нам не известного вида вещества? Вряд ли. Наши наблюдения проникли сейчас на колоссальные расстояния от Земли, и везде в звёздах и планетах мы видим признаки наличия только тех веществ и химических элементов, которые известны нам по нашей планете и её ближайшим космическим окрестностям.» 2. А так же что скорость и направление удаления звезд друг от друга не хаотичны, а определяются силой гравитации, как например солнце вокруг солнца, затем галактики вокруг галактик с большей массой и так до уровня вселенных? «В Солнечной системе нам привычно видеть именно систематическое вращение тел друг вокруг друга под действием силы гравитации. Однако эта сила способна приводить и к более хаотическому движению. Так движутся, например, звёзды в звёздных скоплениях. Да и Солнечная система не свободна от хаоса, что выражается, например, во временами очень быстрой эволюции орбит астероидов и комет. Поэтому ничего удивительного в хаотическом движении нет. В любом случае, если бы во Вселенной присутствовала описанная в вопросе иерархия вращения, мы бы её, конечно, увидели.»

Лазерная локация Луны. Отражение света от наклонного движущегося зеркала / Хабр

Как известно, и мы, и американцы, установили на Луне уголковые отражатели, благодаря чему с помощью лазера можно измерять расстояние до неё с точностью до уже сантиметров.

Уголковый отражатель отражает падающий от излучателя луч строго в обратном направлении. Но это так, если излучатель и уголковый отражатель взаимно неподвижны. При локации Луны имеем, что Луна движется по орбите радиусом 380000 км со скоростью около 1,3 км/сек, и поверхность земли с излучателем и приёмником тоже движется, если я правильно понял, в ту же сторону со скоростью от 0,46 км/сек на экваторе до в два раза меньшего значения на 60-й широте.

Кроме того, законы отражения от движущегося зеркала отличаются для случаев, если свет волна и если свет частица. Насколько же промахивается отражённый от Луны луч и можно ли это заметить? Вычислим это, причём не выходя за рамки школьной математики. Автор будет благодарен за замечания и указания об ошибках.

Расчёт двойного отражения от движущихся зеркал уголкового отражателя не кажется простой задачей. Например, в статье Б.М.Болотовского и С.Н.Столярова «Отражение света от движущегося зеркала и родственные задачи» рассматривается только отражение от зеркала движущегося перпендикулярно своей поверхности путём пересчёта характеристик электромагнитных полей выражаемых уравнениями Максвелла. При этом обоснование метода излагается на 14 страницах.
Попробуем решить задачу для движущегося наклонного зеркала анализируя движение фронтов падающей и отражённой волн. Рассмотрим участок AO фронта волны шириной S. Луч (синие линии со стрелками) падает на зеркало (голубая линия) под углом φ от вектора скорости его движения V. Отражается он под углом ψ (зелёная дуга). Угол наклона нормали зеркала к вектору скорости равен α. Это конечно не полная 3D-схема, но для уголкового отражателя сгодится.

После попадания в зеркало края фронта AO волны в точке O, другой его край продолжает движение пока не попадёт в зеркало в точке C. На это потребуется время t и лучи, падающий и отражённый, пройдут расстояние c∙t, где с — скорость света. Следовательно, BO = AC. Это значит, что прямоугольные треугольники OAC, ODC и OBC равны.

Зеркало за это время сдвинется на расстояние V∙t, и часть расстояния до точки C добавится из-за наклона зеркала на угол α.

^Рис.1
Перейдём к световым единицам измерений. Положим св.ед.скорости = ед.скорости/ скорость света и тогда V→β. Мы знаем, что движущееся зеркало сокращается пропорционально коэффициенту Лоренца. Следовательно, угол α связан с углом α₀ наклона зеркала в его собственной системе отсчёта формулой (1). На схеме рис.1 расстояние AC выражается формулой (2). Из (2) и (3) вычислим c∙t и y, и подставим в уравнение (4), откуда найдём значение x по формуле (6) и далее c∙t из (2). Затем вычислим tg δ по формуле (7). Из чертежа следует, что углы падения φ и отражения ψ связаны соотношением (8), которое и является решением задачи.

Уравнение (9) получено из мысленного эксперимента, заключающегося в том, что позиции источника света, зеркала и отражённого «зайчика» на экране, зафиксированные на лабораторном столе при его неподвижности, не должны измениться, когда он начнёт двигаться. Это следует из принципа относительности. Значения, вычисленные по формулам (8), удовлетворяют уравнению (9) при всех разумных сочетаниях углов падения, наклона зеркала и скорости. Естественно, при нулевом наклоне зеркала результаты совпадают с расчетами по формулам Болотовского и Столярова.

Для расчёта отклонения отражённого луча от исходного направления можно воспользоваться формулой углов отражения при нулевом наклоне зеркала. Дело в том, что если сверху к вертикальному зеркалу приставить горизонтальное, то мы получим уголковый отражатель при его предельном угле поворота. Результаты показаны на рис.2. Прямые расчёты математической модели движущегося уголкового отражателя по формуле (8) показали независимость угла отклонения отражённого луча от поворота отражателя.

Графики приведены для диапазона скоростей зеркала от встречного движения -0,3 световой до +0,5 вдогонку.

^Рис.2
Кстати, при отражении луча догоняющего зеркало, угол отражения может превышать 90°, как это отображено на рис.1. Для сравнения приведены графики отклонения для баллистической теории света отображённые синими пунктирными линиями для скоростей -0,3 и +0,3 световой и отмеченных литерой «Б». В этой теории свет считается частицами, а теория относительности отвергается. Расчёт проводился согласно школьной методике. Как видим, отклонения в таком случае будут иные, так что прямой эксперимент мог бы подтвердить или отвергнуть баллистическую теорию.

Итак, насколько же «зайчик» от уголкового отражателя на Луне отклонится от места установки лазера на Земле? Расчёты показывают, что максимальный угол отклонения, в точке верхней кульминации Луны, будет 0,0005 градуса. На Земле отклонение составит примерно 3,3 км в сторону движения Луны по орбите, но за 2,5 секунды, пока импульс возвратится, земная поверхность подъедет почти на километр, так что итоговое отклонение составит около 2,5 км. Поскольку размер отражённого лазерного зайчика на земной поверхности составляет порядка 15 км, заметить сам факт отклонения пока невозможно. И, кстати, отклонение по баллистической теории для этих условий совпадает с отклонением по СТО до 8-го знака (т. е. расхождение не более 10 метров).

фильмов НАСА показывают, как быстро свет распространяется от Земли до Луны, Марса

Скорость света в вакууме составляет около 186 282 мили в секунду (299 792 километра в секунду).
Ученый из НАСА показал, сколько времени требуется свету, чтобы путешествовать вокруг Земли, а также между планетой, ее луной и Марсом.
Физические анимации показывают, насколько быстрым (и медленным) может быть ограничение скорости вселенной.

Серия новых анимаций, созданных ученым НАСА, демонстрирует, насколько резкой и мучительно медленной может быть скорость света.

Скорость света — это максимальная скорость, на которой любой материальный объект может перемещаться в космосе. Это, конечно, исключает существование теоретических коротких путей в ткани космоса, называемых червоточинами (и возможность пройти через них, не будучи разрушенными).

В абсолютно пустом вакууме частица света, называемая фотоном, может двигаться 186 282 мили в секунду (299 792 километра в секунду), или около 670,6 миллиона миль в час (1,079 миллиарда километров в час).

Это невероятно быстро.Однако скорость света может быть удручающе низкой, если вы пытаетесь связаться с другими планетами или достичь их, особенно с любыми мирами за пределами нашей солнечной системы.

Подробнее : Астрономы обнаружили «холодную суперземлю» менее чем в 6 световых годах от нас — и это может быть первая каменистая планета, которую мы сфотографируем за пределами Солнечной системы

Чтобы изобразить ограничение скорости движения Космос таким образом, чтобы его мог понять каждый, Джеймс О’Донохью, ученый-планетолог из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, взял на себя задачу оживить его.

«Моя анимация была сделана так, чтобы максимально мгновенно показать весь контекст того, что я пытаюсь передать», — сказал О’Донохью Business Insider через Twitter. «Когда я делал поправки к экзаменам, я рисовал сложные концепции вручную, просто чтобы по-настоящему понять, поэтому я здесь и делаю это».

О’Донохью сказал, что он только недавно научился создавать эти анимации — его первые сообщения были для пресс-релиза НАСА об исчезающих кольцах Сатурна. После этого он перешел к анимации других сложных для понимания космических концепций, включая видео, иллюстрирующее скорости вращения и размеры планет.Он сказал, что одно «собрало миллионы просмотров», когда он разместил его в Твиттере.

В последней работе

О’Донохью рассматриваются три различных сценария скорости света, чтобы показать, насколько быстрыми (и насколько болезненно медленными) могут быть фотоны.

Как быстро свет распространяется относительно Земли

Одна из первых анимаций О’Донохью показывает, насколько быстро свет движется относительно Земли.

Земля находится на расстоянии 24 901 мили от центра.Если бы в нашем мире не было атмосферы (воздух преломляет и немного замедляет свет), фотон, скользящий по его поверхности, мог бы пересечь экватор почти 7,5 раз в секунду.

На этом изображении скорость света кажется довольно высокой, хотя фильм также показывает, насколько она конечна.

Как быстро свет проходит между Землей и Луной

Вторая анимация О’Донохью делает большой шаг назад от Земли и включает в себя Луну.

В среднем, расстояние между нашей планетой и ее большим естественным спутником составляет около 238 855 миль (384 400 км).

Это означает, что весь лунный свет, который мы видим, имеет возраст 1,255 секунды, а путь туда и обратно между Землей и Луной со скоростью света занимает около 2,51 секунды.

Это время увеличивается с каждым днем, поскольку Луна удаляется от Земли со скоростью примерно 1,5 дюйма (3,8 см) в год. (Луна постоянно истощает энергию вращения Земли из-за океанских приливов, увеличивая ее орбиту на все большее и большее расстояние.)

Как быстро свет перемещается между Землей и Марсом

Третья анимация скорости света О’Донохью иллюстрирует проблему, с которой многие планетологи сталкиваются ежедневно.

Когда НАСА пытается поговорить или загрузить данные с космического корабля, такого как зонд InSight на Марсе, оно может сделать это только со скоростью света. Это слишком медленно, чтобы управлять космическим кораблем в «живом режиме», как с дистанционно управляемым автомобилем.Таким образом, команды должны быть тщательно продуманы, заранее упакованы и нацелены на точное место в пространстве в точное время, чтобы они не пропустили свою цель.

Подробнее : НАСА может слышать «преследующий» звук пыльных дьяволов, несущихся по Марсу с помощью своего нового посадочного модуля стоимостью 830 миллионов долларов

Самый быстрый разговор между Землей и Марсом — это когда планеты находятся на ближайшем расстоянии указывают друг на друга, событие, называемое ближайшим приближением, происходит примерно раз в два года.В среднем это расстояние в лучшем случае составляет около 33,9 миллиона миль (54,6 миллиона километров).

Как видно из 60-секундного клипа полного фильма О’Донохью на YouTube, свету требуется 3 минуты 2 секунды, чтобы пройти между Землей и Марсом при самом близком приближении. Это шесть минут и четыре секунды для полета туда и обратно со скоростью света.

Но в среднем Марс находится примерно в 158 миллионах миль от Земли, так что средняя обратная связь занимает около 28 минут и 12 секунд.

Чем дальше вы идете, тем угнетающе становится скорость света

Иллюстрация «нанокрапа» Breakthrough Starshot, направляемого к звездной системе Альфа Центавра с помощью мощного лазерного луча. Фонд прорыва

Преодоление конечной скорости света становится еще более сложной задачей для таких космических аппаратов, как New Horizons, который сейчас находится на расстоянии более 4 миллиардов миль от Земли, и космических кораблей Voyager 1 и 2, каждый из которых достиг космоса между звездами.

Ситуация становится прямо-таки удручающей, когда вы начинаете смотреть за пределы солнечной системы. Ближайшая из известных экзопланет Проксима b находится на расстоянии около 4,2 световых лет от нас (на расстоянии около 24,7 триллионов миль или 39,7 триллионов километров).

Тем не менее, самый быстрый из всех космических аппаратов — это солнечный зонд НАСА Parker Solar Probe со скоростью около 213 200 миль в час; при такой скорости потребуется 13 211 лет, чтобы достичь Проксимы b.

Проект Breakthrough Starshot российско-американского миллиардера предлагает способ решения этой проблемы скорости.План, рассчитанный на несколько десятилетий, состоит в том, чтобы построить и пролететь крошечные «нанолеты» мимо таких экзопланет с помощью сверхмощных лазерных лучей, в идеале с запланированной крейсерской скоростью 20% скорости света. Тем не менее, вся концепция все еще является теоретической, может в конечном итоге не работать и работать на малой скорости света.

Пространство невероятно велико. Хотя Вселенной около 13,77 миллиарда лет, ее край находится на расстоянии 45,34 миллиарда световых лет в любом направлении и увеличивается из-за расширения.

Это слишком велико, чтобы проиллюстрировать простой анимацией.Однако одна иллюстрация приближается: это изображение, созданное музыкантом Пабло Карлосом Будасси, которое объединяет логарифмические карты Вселенной из Принстона и изображения из НАСА, чтобы запечатлеть все это на одной фотографии.

Эта история обновлена.

Видя в темноте. Темы астрономии. Свет как космическая машина времени

«Все, что мы видим в небе, принадлежит прошлому». Тимоти Феррис, Видение в темноте (стр.116)

Вселенная рассказывает нам свою историю в основном через свет и другие длины волн электромагнитного излучения. Мы узнаем о планетах, звездах и галактиках по их свету — видимому свету, а также более коротковолновому ультрафиолетовому и длинноволновому инфракрасному свету, невидимому для глаза, но обнаруживаемому некоторыми телескопами на Земле и в космосе — и еще более длинными волны радиоэнергии, которые они нам посылают. Эти волны не приходят мгновенно. Хотя они движутся с максимально возможной скоростью (скоростью света), им нужно время, чтобы добраться сюда.Вселенная большая, поэтому новости задерживаются из-за огромных пространств, которые ей нужно пересечь, чтобы добраться до нас. Свет покрывает 186 000 миль КАЖДУЮ СЕКУНДУ (дети, пожалуйста, не пытайтесь путешествовать так быстро без присмотра взрослых !!!) В метрических единицах это около 300 000 километров в секунду.

Сколько времени требуется свету, чтобы добраться до нас от знакомых объектов? Давайте кратко рассмотрим Солнечную систему, спрашивая в каждом месте, сколько времени требуется ее свету, чтобы достичь нас здесь, на Земле.

Луна и Солнце

Луна, снятая цифровой камерой через телескоп Тимоти Феррисом (из Видение в темноте ).

Ближайший к нам объект — Луна . Его среднее расстояние составляет около 240 000 миль, поэтому свету Луны требуется (240 000 миль, разделенные на 186 000) 1 и 1/3 секунды, чтобы добраться от Луны до Земли. Когда астронавты вращались вокруг Луны, а затем ходили по ее поверхности в 1960-х годах, телезрители заметили, что они медленно отвечают на вопросы, передаваемые с Земли. Это произошло потому, что вопрос добрался до Луны за 1,3 секунды, а ответ до Земли — еще за 1,3 секунды.Эти 2,6 секунды были точным временем прохождения радиоволн между Землей и Луной.

Sun находится на расстоянии 93 миллионов миль, поэтому солнечный свет добирается до нас за 8 и 1/3 минуты. За такое короткое время в Солнце мало что изменилось, но это все равно означает, что когда вы смотрите на Солнце, вы видите его таким, каким оно было 8 минут назад. ФотоФотография Солнца в водородно-альфа-свете.

Планеты

Юпитер, сфотографированный камерой HDTV через телескоп на заднем дворе Кеннетом Кроуфордом и Майклом А.Майда (из Видение в темноте ).

Гигантская планета Юпитер , большие спутники которой Галилей обнаружил с помощью своего «беспокоящего» телескопа, находится более чем в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля. Мы видим такую планету, как Юпитер, потому что ее свет, который, как и другие планеты и Луна, исходит от Солнца, достигает Юпитера примерно за 43 минуты. Обратный путь к Земле может занять от 35 до 52 минут, в зависимости от того, находимся мы на той же стороне Солнца, что и Юпитер, или на другой стороне.

Little Плутон настолько мал и удален, что не был открыт до 1930 года, он вращается в 40 раз дальше от Солнца, чем мы. Свет от Солнца достигает его примерно за 5 с половиной часов и примерно столько же времени возвращается на Землю. К тому времени, когда свет достигает нас, он распространяется настолько сильно, что планета выглядит очень тусклой, и для ее обнаружения требуется хороший телескоп. Фото: Плутон и его спутник Харон, сделанные космическим телескопом Хаббл в 1994 году.

За пределами Солнечной системы

Выйдя за пределы Солнечной системы, наша шкала расстояний и времени в пути должна измениться.Теперь свету потребуется лет и , а не часы, чтобы добраться до нас. Ближайшая к Солнцу звезда оказывается частью системы из трех звезд. (В отличие от Солнца, которое является одиночкой, многие звезды находятся в группах по две, три, четыре и более). Самая яркая звезда в нашей соседней системе называется Alpha Centauri (произносится как Al ‘fa Sen’, чтобы ree ), и это виртуальный двойник Солнца. Свету от Альфы Центавра требуется более 4 лет, чтобы достичь Солнца. (Астрономы используют специальный термин для обозначения этого способа измерения расстояния — они говорят, что звезда находится на расстоянии 4 световых лет на расстоянии световой год.)

Двойная звезда Альбирео, сфотографированная в телескоп Тимоти Феррисом (из Видение в темноте ), находится в 385 световых годах от Земли, поэтому свет, который мы видим от нее сегодня, был испущен в семнадцатом веке.

Самая яркая звезда в нашем небе — это «собачья звезда», Sirius (произносится как Sea ‘ree us ). Это главная звезда в созвездии большого пса, Большого Пса. Сириус находится на расстоянии примерно 9 световых лет от нас. Вспомните, чем вы занимались 9 лет назад.Именно тогда свет, который мы видим с Сириуса сегодня вечером, впервые начал свой путь к нам. Недалеко от Сириуса в небе находится яркая звезда Бетельгейзе (произносится как Beetle ‘juice ). Это так далеко, что его свет достигает нас за 430 лет. Свет, который мы видим сегодня вечером от Бетельгейзе, покинул ее в конце 1500-х годов.

В той же части созвездия Ориона, что и Бетельгейзе, но еще дальше находится туманность Ориона , место, где мы видим формирование новых звезд. Расстояние до нее составляет 1500 световых лет, а это означает, что свет, который мы видим от нее, покинул ее более чем за тысячу лет до изобретения телескопа.

Туманность Ориона, светящееся облако газа и пыли, где мы видим формирование новых звезд. Автор Роб Гендлер.

Чем дальше находится объект в космосе, тем больше времени требуется его свету, чтобы добраться до нас, и тем старше этот свет, когда достигает Земли. По мере того как мы смотрим все глубже и глубже в галактику Млечный Путь (остров звезд, на котором мы живем), мы смотрим все глубже в прошлое. Свету могут потребоваться десятки тысяч лет или больше, чтобы добраться до нас из отдаленных частей нашей галактики, ширина которой составляет примерно 100000 световых лет.

Другие галактики

Когда мы выходим за пределы галактики, мы сталкиваемся с еще более крупными пространствами и более продолжительным временем прохождения света. Одной из величайших научных идей астрономии 20-го века было открытие, что есть и другие галактики, простирающиеся так далеко, как могут видеть наши огромные телескопы. Миллиарды других звездных островов разбросаны по огромному темному океану космоса.

Галактика Андромеды, Роб Гендлер.

Ближайшая к Млечному Пути большая галактика — это Галактика Андромеды .Иногда астрономы называют его M31 по номеру в знаменитом каталоге нечетких небесных объектов Мессье. Галактика Андромеды (произносится как Andrah ‘mid a ) находится на расстоянии около 2 1/2 миллионов световых лет от Земли. Свет, который мы видим от него сегодня вечером, покинул его более 2 миллионов лет назад, когда наш вид только начинал устанавливать свою хрупкую точку опоры на планете Земля.

В этом смысле астрономия — это в основном древняя история: чем дальше находятся объекты, тем старше история, которую они нам рассказывают.Молодые люди, выросшие на CNN, Интернете и «мгновенных сообщениях», могут поначалу обуздать мысль о том, что самая свежая информация, которую мы можем получить из соседней галактики, может быть возрастом 2 миллиона лет. Но для астрономов эта задержка прихода света — один из величайших подарков Вселенной.

В конце концов, одна из фундаментальных задач астрономии — заполнить историю Вселенной — от Большого взрыва до того момента, когда вы читаете этот абзац. Астрономы могли бы не справиться с такой задачей, если бы информация из Вселенной ограничивалась текущими событиями.Но вселенная — это машина времени. Глядя на более далекие объекты, мы узнаем о более древних временах и явлениях. Большие телескопы позволяют нам заглянуть в прошлое на миллиарды лет и реконструировать историю космоса эон за эоном.

Время ретроспективного анализа некоторых астрономических объектов
Объект	Время, когда свет достигнет нас
Луна	1 1/3 сек
Солнце	8 минут
Юпитер	от 35 до 52 минут
Плутон	5 1/2 часов (в среднем)
Альфа Центавра (ближайшая звездная система)	4.3 года
Сириус (самая яркая звезда на нашем небе)	9 лет
Бетельгейзе (яркая звезда)	430 лет
Туманность Ориона	1500 лет
Галактика Андромеды	2,5 миллиона лет

К началу

Сколько времени требуется солнечному свету, чтобы достичь Земли?

Вот вопрос … сколько времени требуется солнечному свету, чтобы достичь Земли? Это звучит как странный вопрос, но подумайте об этом.Солнечный свет движется со скоростью света. Фотонам, испускаемым с поверхности Солнца, необходимо пройти через космический вакуум, чтобы достичь наших глаз.

Если коротко, то солнечный свет проходит от Солнца до Земли в среднем за 8 минут 20 секунд.

Если Солнце внезапно исчезнет из Вселенной (хотя на самом деле это не могло произойти, не паникуйте), потребуется чуть больше 8 минут, прежде чем вы поймете, что пора надеть свитер.

Вот математика. Мы вращаемся вокруг Солнца на расстоянии около 150 миллионов км. Свет движется со скоростью 300 000 километров в секунду. Разделите их, и вы получите 500 секунд или 8 минут 20 секунд.

Это среднее число. Помните, Земля движется по эллиптической орбите вокруг Солнца в диапазоне от 147 миллионов до 152 миллионов км. В ближайшей точке солнечному свету требуется всего 490 секунд, чтобы достичь Земли. А в самой отдаленной точке солнечный свет совершает путешествие за 507 секунд.

Но история света становится еще интереснее, когда вы думаете о путешествии, которое свет должен совершить внутри Солнца.

Вы, наверное, знаете, что фотоны создаются реакциями синтеза внутри ядра Солнца. Они начинаются как гамма-излучение, а затем излучаются и поглощаются бесчисленное количество раз в радиационной зоне Солнца, блуждая внутри массивной звезды, прежде чем, наконец, достичь поверхности.

Вы, вероятно, не знаете, что эти фотоны, поражающие ваши глазные яблоки, ДЕЙСТВИТЕЛЬНО были созданы десятки тысяч лет назад, и столько времени потребовалось для их излучения Солнцем.

Как только они покинули поверхность, этим фотонам потребовалось всего 8 минут, чтобы пересечь огромное расстояние от Солнца до Земли

Когда вы смотрите в космос, вы на самом деле смотрите назад во времени.

Свет, который вы видите на своем компьютере, старше наносекунды. Свет, отраженный от поверхности Луны, достигает Земли всего за секунду. Солнце находится на расстоянии более 8 световых минут. Итак, если свету ближайшей звезды (Альфа Центавра) требуется более 4 лет, чтобы добраться до нас, мы видим эту звезду 4 года назад.

Есть галактики в миллионах световых лет от нас, а это означает, что свет, который мы видим, покинул поверхность этих звезд миллионы лет назад. Например, галактика M109 находится на расстоянии около 83,5 миллионов световых лет от нас.

Если бы инопланетяне жили в этих галактиках и имели достаточно мощные телескопы, они бы видели Землю такой, какой она выглядела в прошлом. Они могут даже увидеть динозавров, идущих по поверхности.

Безумно выглядящее Солнце SDO из-за сизигии

Ссылка : Сколько времени нужно солнечному свету, чтобы достичь Земли? (2013, 15 апреля) получено 23 марта 2021 г. с https: // физ.org / news / 2013-04-solar-earth.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Что такое световой год? | Космос

Световой год — это измерение расстояния, а не времени (как следует из названия). Световой год — это расстояние, которое проходит луч света за один земной год, или 6 триллионов миль (9,7 триллионов километров).

В масштабах Вселенной измерение расстояний в милях или километрах не сокращает. Точно так же, как вы можете измерить расстояние до продуктового магазина за время, необходимое, чтобы добраться туда («Продуктовый магазин находится в 15 минутах езды»), астрономы измеряют расстояния до звезд за время, необходимое для освещения. поехать к нам. Например, ближайшая к нашему Солнцу звезда Проксима Центавра равна 4.2 световых года от нас.

Как далеко световой год?

В отличие от скорости вашего автомобиля при выполнении поручений, скорость света постоянна во всей Вселенной и известна с высокой точностью. В вакууме свет движется со скоростью 670 616 629 миль в час (1 079 252849 км / ч). Чтобы найти расстояние в световой год, вы умножаете эту скорость на количество часов в году (8 766). Результат: один световой год равен 5 878 625 370 000 миль (9,5 триллиона км). На первый взгляд это может показаться невероятным расстоянием, но огромные масштабы Вселенной затмевают эту длину.

Зачем нужны световые годы?

Измерение в милях или километрах в астрономическом масштабе было бы чрезвычайно громоздким и непрактичным. Ближайшая к нам область звездообразования, туманность Ориона, начинается в нашем космическом районе, на расстоянии не более 7 861 000 000 000 000 миль, или, проще говоря, 1300 световых лет. Центр нашей галактики находится на расстоянии около 27 000 световых лет от нас. Ближайшая к нам спиральная галактика, галактика Андромеды, находится на расстоянии 2,5 миллиона световых лет от нас. Некоторые из самых далеких галактик, которые мы видим, находятся в миллиардах световых лет от нас.

Измерение в световых годах также позволяет астрономам определить, как далеко назад во времени они наблюдают. Поскольку свету требуется время, чтобы добраться до наших глаз, все, что мы видим в ночном небе, уже произошло. Другими словами, когда вы наблюдаете что-то в 1 световом году от нас, вы видите, как оно появилось ровно год назад. Мы видим галактику Андромеды такой, какой она появилась 2,5 миллиона лет назад. Самый далекий объект, который мы можем видеть, космический микроволновый фон , также является нашим старейшим изображением Вселенной, появившимся сразу после Большого взрыва около 13 лет.8 миллиардов лет назад.

Это смоделированное изображение демонстрирует, насколько маленьким мог бы выглядеть Млечный Путь с местоположения ULAS J0744 + 25, находящегося на расстоянии почти 775 000 световых лет. (Изображение предоставлено: программное обеспечение isualization: Uniview by SCISS Данные: SOHO (ЕКА и НАСА), Джон Бочански (Хэверфордский колледж) и Джеки Фээрти (Американский музей естественной истории и Отдел земного магнетизма Института Карнеги))

Альтернативы световым годам

Астрономы также используют парсеков в качестве альтернативы световому году.Сокращенно от parallax-second, парсек происходит от использования триангуляции для определения расстояния до звезд. Чтобы быть более конкретным, это расстояние до звезды, видимое положение которой смещается на 1 угловую секунду (1/3 600 градуса) в небе после того, как Земля совершает оборот на полпути вокруг Солнца. Одна угловая секунда равна 3,26 светового года.

Как и градусы, световой год можно разбить на более мелкие единицы: световые часы, световые минуты или световые секунды. Например, Солнце находится на расстоянии более 8 световых минут от Земли, а Луна — на расстоянии чуть более световой секунды.Ученые используют эти термины, когда говорят о связи с космическими спутниками или вездеходами. Из-за конечной скорости света на отправку сигнала марсоходу Curiosity на Марсе может потребоваться более 20 минут.

Будь то световые годы или парсеки, астрономы будут продолжать использовать и то, и другое для измерения расстояний в нашей обширной и большой вселенной.

Дополнительные ресурсы:

Насколько ярка Земля с Луны?

Первый вид человеческими глазами Земли, поднимающейся над краем Луны. Обратите внимание, насколько яркой выглядит … [+] Земля по сравнению с Луной.

НАСА / Аполлон 8

Когда астронавты «Аполлона» совершили свои поездки на Луну, их открыли вид, которого никто никогда раньше не видел: вид на Землю из ближайшего к нам соседнего мира. В то время как практически каждый из нас видел обратное изображение Луны с поверхности Земли, только несколько десятков человек (и несколько счастливых спутников) когда-либо видели, как Земля выглядит с поверхности Луны.Какая большая разница? Дэвид Хёрн хочет знать:

Что будет ярче: полная луна или полная земля от луны? Будет ли яркость оставаться постоянной?

Для тех из вас, кто когда-либо испытывал это в ясную темную ночь, вы сами знаете, насколько яркой является полная Луна.

Полная Луна над верхушками деревьев в умеренно туманную ночь иллюстрирует, насколько смущающе ярка … [+] полная Луна, если смотреть с Земли.

касабубу из pixabay / общественное достояние

Полная Луна, отражающая солнечный свет на расстоянии всего 384 000 километров (239 000 миль) от Земли, является самым ярким объектом в ночном небе. Это в 1500 раз ярче, чем следующий по яркости объект, планета Венера, и примерно на 27000 ярче, чем Сириус, самая яркая звезда на небе. Фактически, полная Луна сама по себе может осветить земное небо так же ярко, как и большой город. Это огромный источник светового загрязнения, который светит более чем в 40 раз ярче, чем все другие объекты в ночном небе вместе взятые.

Восходящая полная Луна и город Чикаго, вид на озеро Мичиган с Северо-Западного … [+] Кампус университета.

colinbrownell / flickr

Но такая яркая, как полная Луна, если смотреть с Земли, полная Земля, если смотреть с Луны, превосходит ее почти по всем возможным показателям. Земля примерно в 3,67 раза больше диаметра Луны, а это означает, что ее площадь поперечного сечения или размер, который она кажется на небе, в тринадцать раз больше Луны. Есть еще один элемент: отражательная способность.

Грегори Х. Ревера

Луна и Земля получают свою яркость за счет отражения солнечного света, и хотя Луна на небе выглядит серовато-белой, на самом деле она имеет гораздо более угольный цвет. Он кажется таким белым только из-за того, сколько солнечного света нужно отразить. Эта пепельная каменистая поверхность Луны гораздо менее отражающая, чем не только земля, зеленые деревья и травы континентов Земли, но она затоплена яркой отражательной способностью земной воды.

Земля и Луна в масштабе, как по размеру, так и по альбедо / отражательной способности. Обратите внимание, насколько слабее … [+] кажется, что Луна поглощает свет намного лучше, чем Земля.

НАСА / Аполлон 17

Заметьте, не темно-синий цвет океанов, который поглощает больше солнечного света, чем остальная поверхность Земли и даже Луна, а вода, присутствующая в облаках, льдах и мелководье рек и континентальных шельфов. В целом Луна отражает только 11% падающего на нее солнечного света, а Земля отражает примерно 37% падающего на нее солнечного света.Сложите все это вместе, и «полная Земля», если смотреть с Луны, примерно в 43 раза ярче, чем полная Луна, если смотреть с Земли. Когда ледяные шапки больше и облачный покров больше, а также когда пустыни видны на Солнце, Земля кажется самой яркой, примерно в 55 раз ярче Луны.

Когда вид на Землю включает в себя большую часть облачного покрова, южную полярную шапку и большие … [+] пустыни над сушей, ее высокая отражательная способность может сделать ее в 55 раз ярче, чем полная Луна.

НАСА / Аполлон 17

Но на этом интересная часть истории не заканчивается. Поскольку Луна приливно привязана к Земле, мы всегда видим одну и ту же сторону нашего лунного спутника. Однако Земля вращается вокруг своей оси, а это означает, что Луна появляется в нашем небе в среднем только 50% времени; остальные 50% Луны находятся на обратной стороне нашей планеты. Это с нашей точки зрения; однако от кого-то на поверхности Луны Земля находится в небе 100% времени с ближней стороны Луны, в то время как она видна 0% времени с обратной стороны.

Единственное исключение — крошечная полоска Луны, которая иногда видит Землю, а иногда нет, благодаря «раскачивающемуся» движению, вызванному эллиптической орбитой Луны: лунной либрации.

Дней и ночей на Луне длятся примерно две земных недели каждая, и ближняя сторона Луны — лучшее место для просмотра фазы «полной Земли», в то время, когда Солнце полностью освещает обратную сторону Луны. Земля в этот момент кажется в 13 раз больше, 3.В 4 раза светлее и в 43 раза ярче, чем полная Луна с Земли. Хотя ни один человек никогда не видел этого собственными глазами — благодаря тому факту, что мы никогда не летали на Луну, когда ближняя сторона переживает ночь, — японский орбитальный аппарат Кагуя испытал это.

Земля, как видно, поднимается над границей Луны в месте, где Солнце почти не падает на … [+] поверхность Луны.

Японское агентство аэрокосмических исследований, JAXA / NHK, Кагуя (Селена)

Даже когда Солнца совсем нет, на поверхности Луны все еще много света благодаря яркому отраженному свету от Земли.Он не такой яркий, как солнечный свет; он примерно в 10 000 раз слабее. Но свет от поверхности Земли, отраженный обратно к Луне, все равно может ее осветить. Вот почему, когда Луна находится в фазе серпа, вы все еще можете видеть черты на темной части Луны: мы называем этот отраженный, освещающий свет феноменом земного сияния.

Тонкий полумесяц через день после новолуния заходит на западе. Оставшийся диск все еще … [+] освещен отраженным от Земли светом, который затем падает на лунную поверхность.

Нил Симпсон из flickr

Чтобы быть более тусклым, чем полная Луна, если смотреть с Земли, менее 1/40 части Земли может быть освещена с точки зрения Луны. Это дает только около 12-часового окна каждый месяц, когда сияющий свет Земли, если смотреть с ближней стороны Луны, кажется более тусклым, чем полная Луна, если смотреть с Земли. Но есть одно явление, которое позволяет Луне испытать тьму, которая побеждает любое залитое Луной небо на Земле…

Лунное затмение подходит к концу, если смотреть с Луны, где Солнце позади Земли означает, что … [+] оба временно темные.

JAXA / NHK, Кагуя / Селена

Лунное затмение! Когда часть Луны закрывается тенью Земли, и Солнце, и Земля невидимы, и можно увидеть только кольцо освещенной атмосферы Земли. Кроме того, это не что иное, как звезды и планеты с поверхности Луны. Единственное более темное время и место на Луне? По ту сторону, в лунную ночь.

Без атмосферы, без видимых видов Земли и даже без Венеры, ночь на обратной стороне Луны … [+] темнее любой ночи на Земле.

Джей Таннер

Яркость полной Земли не остается постоянной, но изменяется по мере вращения Земли и смены времен года и погодных условий. Земля — живая планета во всех смыслах этого слова. Какой бы изменчивой ни была Луна, если бы она была такой же большой и разнообразной, как Земля, изменения времен года, ледяных шапок, облачного покрова, флоры и опустынивания изменили бы ее яркость еще больше.Мы называем это непостоянной Луной только потому, что у нас нет противоположной точки зрения; на самом деле, это Земля меняется намного больше!

Присылайте свои вопросы «Задайте Итану» на адрес startwithabang AT gmail DOT com

Почему светит луна?

Вы знаете, что Земля была бы мрачным местом без своего яркого, сияющего соседа — Солнца. Но знаете ли вы, что луна была бы еще одним тусклым шаром, если бы не солнечные лучи?

Луна светит, потому что ее поверхность отражает солнечный свет.И несмотря на то, что иногда кажется, что она светит очень ярко, луна отражает только от 3 до 12 процентов падающего на нее солнечного света.

Воспринимаемая яркость Луны с Земли зависит от того, где находится Луна на своей орбите вокруг планеты. Луна облетает Землю один раз каждые 29,5 дней, и во время своего путешествия она освещается солнцем с разных углов.

Это движение Луны вокруг Земли — и одновременное вращение Земли вокруг Солнца — объясняет различные фазы Луны (полная луна, четверть луны и т. Д.)). В любой заданной точке траектории Луны вокруг Земли только половина ее поверхности обращена к Солнцу, и, следовательно, освещена только половина Луны. Другая половина поверхности обращена от солнца и находится в тени.

Луна наиболее яркая, когда она находится на 180 градусов от Солнца с нашей точки зрения (изобразите Солнце, Землю и Луну по прямой линии). В это время освещена полная половина поверхности Луны, обращенная к Солнцу, и она видна с Земли. Это то, что называется полной луной.[Галерея: Фантастическое полнолуние]

В «новолуние», с другой стороны, луна даже не видна с нашей точки зрения. Это когда Луна находится между Солнцем и Землей, так что сторона Луны, отражающая солнечный свет, обращена от Земли.

В дни до и после новолуния мы будем видеть полоску луны, отражающую солнечный свет. И в то время слабая яркость остальной части Луны — той части, которая не ярко освещена как полоска — является результатом того, что ученые называют «земным светом», когда относительно темный диск Луны слегка освещен солнечным светом, который отражается от него. Земли, затем с Луны и обратно в наши глаза.

Подробнее о том, почему светит луна:

Следуйте за Элизабет Палермо в Twitter @techEpalermo, Facebook или Google+. Следите за LiveScience @livescience. Мы также в Facebook и Google+.

фаз и движений Луны

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Объясните причину лунных фаз
Понять, как Луна вращается и вращается вокруг Земли

После Солнца, Луна — самый яркий и очевидный объект на небе.В отличие от Солнца, он не светит самостоятельно, а просто светится отраженным солнечным светом. Если бы вы следили за ее развитием в небе в течение месяца, вы бы наблюдали цикл из фаз (разные проявления), при этом Луна начинает темнеть и становится все более и более освещенной солнечным светом в течение примерно двух недель. После того, как диск Луны станет полностью ярким, он начинает тускнеть, возвращаясь к темноте примерно через две недели.

Эти изменения очаровали и озадачили многие ранние культуры, которые придумали чудесные истории и легенды, объясняющие цикл Луны.Даже в современном мире многие люди не понимают, что вызывает фазы, думая, что они каким-то образом связаны с тенью Земли. Давайте посмотрим, как фазы можно объяснить движением Луны относительно яркого источника света в солнечной системе, Солнца.

Фазы Луны

Хотя мы знаем, что Солнце проходит 1/12 своего пути по небу каждый месяц, в целях объяснения фаз мы можем предположить, что свет Солнца исходит примерно с того же направления в течение четырехнедельного лунного цикла. .С другой стороны, Луна за это время полностью вращается вокруг Земли. Когда мы смотрим на Луну с нашей выгодной точки на Земле, то, какая часть ее лица освещена солнечным светом, зависит от угла, под которым Солнце образует с Луной.

Вот простой эксперимент, чтобы показать вам, что мы имеем в виду: встаньте примерно на 6 футов перед ярким электрическим светом в полностью темной комнате (или на улице ночью) и держите в руке небольшой круглый предмет, такой как теннисный мяч или апельсин. Тогда ваша голова может представлять Землю, свет — Солнце, а шар — Луну. Перемещайте мяч вокруг головы (чтобы не вызвать затмение, заблокировав свет головой). Вы увидите фазы, точно такие же, как у Луны на шаре. (Еще один хороший способ познакомиться с фазами и движениями Луны — это следить за нашим спутником в небе в течение месяца или двух, записывая его форму, направление от Солнца, а также время восхода и захода солнца.)

Давайте рассмотрим цикл фаз Луны, используя рисунок 1, который показывает поведение Луны в течение всего месяца.Уловка этой фигуры заключается в том, что вы должны представить себя стоящим на Земле лицом к Луне в каждой из ее фаз. Итак, для положения с пометкой «Новое» вы находитесь на правой стороне Земли, и сейчас середина дня; для позиции «Полный» вы находитесь на левой стороне Земли посреди ночи. Обратите внимание, что в каждой позиции на Рисунке 1 Луна наполовину освещена и наполовину темна (как и должен быть шар в солнечном свете). Разница в каждом положении связана с тем, какая часть Луны обращена к Земле.

Рисунок 1: Фазы Луны. Внешний вид Луны меняется в течение полного месячного цикла. Изображения Луны в белом круге показывают перспективу из космоса, при этом Солнце находится справа в фиксированном положении. Внешние изображения показывают, как Луна кажется вам в небе из каждой точки орбиты. Представьте себя стоящим на Земле лицом к Луне на каждом этапе. Например, в положении «Новый» вы смотрите на Луну с правой стороны Земли в середине дня.(Обратите внимание, что расстояние от Луны до Земли на этой диаграмме не в масштабе: Луна находится примерно в 30 земных диаметрах от нас.) (Кредит: модификация работы НАСА)

Луна называется новым , когда она находится в том же общем направлении в небе, что и Солнце (позиция A). Здесь его светлая (яркая) сторона повернута от нас, а темная сторона обращена к нам. Вы можете сказать, что Солнце светит на «неправильной» стороне Луны с нашей точки зрения. В этой фазе Луна для нас невидима; его темная каменистая поверхность сама по себе не излучает никакого света. Поскольку новолуние находится в той же части неба, что и Солнце, она восходит на восходе солнца и заходит на закате.

Но Луна недолго остается в этой фазе, потому что она движется на восток каждый день по своему месячному пути вокруг нас. Поскольку для обращения вокруг Земли требуется около 30 дней, а окружность составляет 360 °, Луна будет перемещаться по небу примерно на 12 ° каждый день (или примерно в 24 раза больше собственного диаметра). Через день или два после новой фазы сначала появляется тонкий полумесяц , когда мы начинаем видеть небольшую часть освещенного полушария Луны.Он переместился в такое положение, что теперь с одной стороны отражает немного солнечного света на нас. Яркий полумесяц увеличивается в размере в последующие дни по мере того, как Луна движется все дальше и дальше по небу от направления на Солнце (позиция B). Поскольку Луна движется на восток от Солнца, она встает все позже и позже каждый день (как студент во время летних каникул).

Примерно через неделю Луна проходит четверть пути вокруг своей орбиты (положение C), и поэтому мы говорим, что она находится в фазе первой четверти .Половина освещенной стороны Луны видна земным наблюдателям. Из-за своего движения на восток Луна теперь отстает от Солнца примерно на четверть дня, восходя около полудня и заходя около полуночи.

В течение недели после фазы первой четверти мы видим все больше и больше освещенного полушария Луны (положение D), фаза, которая называется прибывающая (или растущая) луна (от латинского gibbus , что означает горб). В конце концов, Луна достигает позиции E на нашем рисунке, где она и Солнце находятся напротив друг друга на небе.Сторона Луны, обращенная к Солнцу, также обращена к Земле, и у нас есть полная фаза .

Когда Луна полная, она находится на небе напротив Солнца. Луна делает противоположное тому, что делает Солнце, восходя на закате и садясь на восходе. Обратите внимание, что это означает на практике: полностью освещенная (и, следовательно, очень заметная) Луна восходит, когда темнеет, остается в небе всю ночь и заходит, когда на рассвете видны первые лучи Солнца. Его ночное освещение помогает влюбленным совершить романтическую прогулку, а студентам найти дорогу в свои общежития после долгой ночи в библиотеке или вечеринки за пределами кампуса.

А когда полная луна самая высокая и самая заметная на небе? В полночь — время, прославившееся поколениями романов и фильмов ужасов. (Обратите внимание, как поведение вампира, такого как Дракула, аналогично поведению полнолуния: Дракула восходит на закате, делает свои худшие дела в полночь и должен вернуться в свой гроб к восходу солнца. Старые легенды были способом олицетворения поведение Луны, которое было гораздо более драматичной частью жизни людей до появления электрического света и телевидения.)

Фольклор гласит, что более сумасшедшее поведение наблюдается во время полнолуния (Луна даже дает название сумасшедшему поведению — «безумие»). Но на самом деле статистические проверки этой «гипотезы», включающие тысячи записей из больничных отделений неотложной помощи и полицейских файлов, не обнаруживают никакой корреляции человеческого поведения с фазами Луны. Например, в новолуние или полумесяц количество убийств происходит с той же скоростью, что и во время полнолуния. Большинство исследователей полагают, что реальная история заключается не в том, что более сумасшедшее поведение происходит ночью в полнолуние, а в том, что мы с большей вероятностью заметим или запомним такое поведение с помощью яркого небесного света, который горит всю ночь.

В течение двух недель после полнолуния Луна снова проходит те же фазы в обратном порядке (точки F, G и H на рисунке 1, возвращаясь в новую фазу примерно через 29,5 дней. Примерно через неделю после полнолуния, например, Луна находится в третьей четверти , что означает, что она составляет три четверти пути (не то чтобы она освещена на три четверти — на самом деле, половина видимой стороны Луны снова темная). В этой фазе Луна сейчас восходит около полуночи и заходит около полудня.

Обратите внимание, что есть одна вещь, которая вводит в заблуждение относительно рисунка 1. Если вы посмотрите на Луну в позиции E, хотя она и полная в теории, кажется, что ее свет на самом деле блокируется большой толстой Землей, и, следовательно, мы не увидит на Луне ничего, кроме тени Земли. На самом деле Луна далеко не так близко к Земле (и ее путь не так совпадает с траекторией Солнца в небе), как эта диаграмма (и диаграммы в большинстве учебников) могут заставить вас поверить.

Луна на самом деле находится на расстоянии 30 диаметров Земли от нас; Наука и Вселенная: Краткий обзор содержит диаграмму, на которой показаны два объекта в масштабе.А поскольку орбита Луны наклонена относительно пути Солнца в небе, тень Земли чаще всего не попадает в Луну. Вот почему нас регулярно рассматривают в полнолуние. Времена, когда тень Земли падает на Луну, называются лунными затмениями и обсуждаются в Затмениях Солнца и Луны.

Астрономия и дни недели

Неделя кажется независимой от небесных движений, хотя ее продолжительность могла быть основана на времени между четвертьфазами Луны.В западной культуре семь дней недели названы в честь семи «странников», которых древние видели в небе: Солнца, Луны и пяти планет, видимых невооруженным глазом (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, и Сатурн).

В английском языке мы можем легко узнать названия Sun-day (воскресенье), Moon-day (понедельник) и Saturn-day (суббота), но другие дни названы в честь норвежских эквивалентов римских богов, давших свои имена. к планетам. В языках, более непосредственно связанных с латынью, соответствия более ясны.Например, среда, день Меркурия: mercoledi на итальянском, mercredi на французском и miércoles на испанском. Марс дает свое имя вторнику ( martes на испанском языке), Юпитеру или Юпитеру — четвергу ( giovedi на итальянском языке) и Венере — пятнице ( vendredi на французском языке).

Нет причин, по которым в неделе должно быть семь дней, а не пять или восемь. Интересно предположить, что, если бы мы жили в планетной системе, где больше планет было бы видно без телескопа, «Битлз» могли бы быть правы, и у нас вполне могло бы быть «восемь дней в неделю. ”

Просмотрите эту анимацию, чтобы увидеть фазы Луны, когда она вращается вокруг Земли и когда Земля вращается вокруг Солнца.
Вращение и вращение Луны
Сидерический период Луны, то есть период ее обращения вокруг Земли, измеренный относительно звезд, составляет немногим более 27 дней: звездный месяц года равен 27,3217 дням, если быть точным. Временной интервал, в котором фазы повторяются — скажем, от полной до полной — составляет солнечных месяцев, , 29,5306 дней. Разница возникает из-за движения Земли вокруг Солнца. Луна должна совершить более чем полный оборот вокруг движущейся Земли, чтобы вернуться в ту же фазу по отношению к Солнцу. Как мы видели, Луна довольно быстро меняет свое положение на небесной сфере: даже в течение одного вечера Луна заметно ползет на восток среди звезд, путешествуя своей шириной немногим менее 1 часа. Задержка восхода Луны с одного дня на другой, вызванная движением на восток, составляет в среднем около 50 минут.
Луна вращается на вокруг своей оси точно за то же время, что и , чтобы повернуться на вокруг Земли.Как следствие, Луна всегда обращена одним и тем же лицом к Земле (рис. 2). Вы можете смоделировать это сами, «вращая» своего соседа по комнате или другого добровольца. Начните с вашего соседа по комнате. Если вы сделаете один оборот (вращение) плечами в то же время, что и вокруг него или нее, вы продолжите сталкиваться со своим соседом по комнате на протяжении всей «орбиты». Как мы увидим в следующих главах, наша Луна — не единственный мир, демонстрирующий такое поведение, которое ученые называют синхронным вращением .
Рисунок 2: Луна без вращения и с вращением. На этом рисунке мы воткнули белую стрелку в фиксированную точку на Луне, чтобы отслеживать ее стороны. (а) Если бы Луна не вращалась по орбите вокруг Земли, она бы открыла нашему взору все свои стороны; следовательно, белая стрелка будет указывать прямо на Землю только в нижней части диаграммы.

как светит звезда и скорость распространения света

Каким образом светит Солнце

Сколько идет свет от Солнца до Земли

За какое время свет достигает Земли от других объектов

Звезда Бетельгейзе, вероятно, готова взорваться. Почему этому так рады ученые?

Почему ученые считают, что Бетельгейзе взорвется?

Так она не станет сверхновой в обозримом будущем?

Что произойдет во время взрыва?

Значит, мы в опасности?

В чем уникальность сверхновой Бетельгейзе?

Почему так сложно предсказать, когда звезда превратится в сверхновую?

Как далеко мы можем смотреть во времени?

Почему Луна светит

Вселенная для «чайников» – Москва 24, 18.05.2016

С Земли можно увидеть галактики невооруженным глазом

Глядя на ночное небо, мы смотрим в прошлое

В космосе не абсолютная тишина

Какая температура в космосе

Космос не черный

Самая большая звезда во Вселенной

Большую часть планет Солнечной системы можно увидеть без телескопа

Жизнь не только на Земле?

Ответы астрономов на вопросы | Большой новосибирский планетарий

Лазерная локация Луны. Отражение света от наклонного движущегося зеркала / Хабр

фильмов НАСА показывают, как быстро свет распространяется от Земли до Луны, Марса

Как быстро свет распространяется относительно Земли

Как быстро свет проходит между Землей и Луной

Как быстро свет перемещается между Землей и Марсом

Чем дальше вы идете, тем угнетающе становится скорость света

Видя в темноте. Темы астрономии. Свет как космическая машина времени

Луна и Солнце

Планеты

За пределами Солнечной системы

Другие галактики

Сколько времени требуется солнечному свету, чтобы достичь Земли?

Что такое световой год? | Космос

Как далеко световой год?

Зачем нужны световые годы?

Альтернативы световым годам

Насколько ярка Земля с Луны?

Почему светит луна?

фаз и движений Луны

Цели обучения

Фазы Луны

Астрономия и дни недели

Вращение и вращение Луны

Добавить комментарий Отменить ответ