Почему в космосе нет воздуха
Перейти к содержимому

Почему в космосе нет воздуха

  • автор:

Почему в космосе нет воздуха?

Думаю, что воздух в космосе есть. Просто его не столько много, как на Земле, и он имеет совершенно не такой состав. Вернее сказать, не воздух, а некоторое количество газообразного вещества.

Известно, что газ занимает весь предоставленный ему объем. Вот тот газ, который есть в Космосе и занимает весь объем. А он — безграничный.

Обычно газ, как и любое вещество, под действием сил гравитации притягивается к какому-то небесному телу. Поэтому газ, скорее всего, «дислоцируется» в околопланетных пространствах, а в межпланетном его очень мало.

Кроме того, известно, что такие небесные тела как кометы представляют собой разогретую массу пыли и ГАЗОВ. Так что газы даже в виде комет в Космосе довольно обычное явление. Состав воздуха в них (то есть газов) кардинально отличается от земного.

Допускаю также такую версию, что верхние слои земной атмосферы потихоньку отрываются от Земли и «плывут» себе в сторону более сильных гравитационных тел. А возможно, они потом возвращаются назад. В общем, вопрос, тут, конечно, интересный, и если бы на БВ был зарегистрирован такой специалист, было бы интересно его послушать!

Астронавты рассказали, чем пахнет космос

Чем пахнет космос – ученые подытожили показания астронавтов

Как известно, в космосе нет воздуха, поэтому почувствовать его запах напрямую никому и никогда не удастся. Но астронавты, которые возвращаются с выхода в открытое пространство вне космического корабля или МКС, все же описывают неожиданные запахи. Так чем же пахнет космос?

Поделиться

Согласно свидетельствам некоторых астронавтов, которым удалось совершить такое невероятное путешествие, запахи напоминают подгоревший стейк и отработанный порох. Но почему внеземное пространство пахнет сожженными вещами и откуда этот запах берется?

Почему именно так

Космос – это почти идеальный вакуум. Находясь там, астронавты защищают себя космическими кораблями, скафандрами и космическими станциями, поскольку прямое воздействие смертельно для человека.

Однако после возвращения на борт астронавты регулярно вдыхают уникальный запах, снимая шлемы, а их коллеги также замечают этот аромат, доносящийся, когда открывается дверь шлюзовой камеры.

Космос, безусловно, имеет запах, который отличается от всего остального,
– говорит астронавт Доминик Антонелли, который выходил в открытый космос в 2009 году.

В целом запах космоса часто сравнивают с «раскаленным металлом, пригоревшим мясом, подгоревшими пирогами, отработанным порохом и сваркой металла», по словам Стива Пирса, биохимика и генерального директора Omega Ingredients, который проанализировал показания астронавтов, чтобы помочь воссоздать соответствующий аромат по заказу NASA.

Бывший астронавт NASA Томас Джонс также сравнивал этот запах с озоном. Еще один астронавт NASA, Дон Петтит, подробно описал запах космоса в блоге агентства: «Лучшее описание, которое я могу придумать, – металлический. Довольно приятное сладковато-металлическое ощущение. Он напомнил мне о лете в колледже, когда я много часов работал с дуговой сварочной горелкой, ремонтируя тяжелое оборудование для небольшой лесозаготовительной компании. Это напомнило мне приятный сладкий запах сварочного дыма. Это запах космоса».

Откуда же может взяться этот запах? Хотя космос по большей части пуст, он не является идеальным вакуумом. Есть несколько потенциальных объяснений.

  • Одно из них связано с кислородом, витающим вокруг Международной космической станции. На самом деле мы не говорим об объеме, в котором совершенно нет частиц. Просто они настолько разрежены в гигантском пространстве, что их на них трудно наткнуться. Агрессивные ультрафиолетовые лучи Солнца могут расщеплять молекулы кислорода, которые состоят из двух атомов кислорода (O2), на отдельные атомы. Этот атомарный кислород может прилипать к скафандрам, стенкам шлюза и другим предметам, подвергающимся воздействию космоса, вызывая химические реакции, которые могут объяснить запах, например, образование озона.
  • Другая, гораздо более интересная теория заключается в том, что этот запах связан со звездными взрывами – умирающими звездами. Эти вспышки генерируют зловонные молекулы, известные как полициклические ароматические углеводороды, которые содержатся в угле, продуктах питания, нефти и других материалах.
  • Кроме того, нельзя исключать и того факта, что излучение Солнца взаимодействует с самими скафандрами, материалом обшивки МКС и предметами, которые астронавты берут с собой за борт. Так что этот запах может быть буквально запахом обжигания этих материалов на микроскопическом уровне.

К сожалению, всем этим идеям недостает данных официальных исследований.

Чтобы сделать подготовку астронавтов более реалистичной, в 2008 году NASA заказало создание аромата, который имитировал бы запах, описанный астронавтами. Целью такого проекта была подготовка астронавтов к тому, что может ждать их на орбите. В результате ученые Стив Пирс разработал духи, известные как Eau de Space, которые стали бестселлером с момента запуска в 2020 году.

Почему в космосе нет воздуха?

Космос — это огромная бесконечная пустота, где нет воздуха, как мы его знаем на Земле. Но почему именно так происходит? Ответ на этот вопрос связан с различными факторами, включая гравитацию, атмосферные условия и характеристики самого космоса.

Гравитация и атмосфера

Ekaterina thinking questionmark, simple flat art illustration,

Гравитация

Гравитация — это сила, которая притягивает объекты к центру планеты. Земная атмосфера, содержащая воздух, удерживается гравитацией. Это объясняет, почему на Земле есть воздух, а в космосе его нет.

  • Гравитационное притяжение Земли уменьшается с расстоянием.
  • При достижении космоса, гравитационное притяжение становится слишком слабым, чтобы удерживать атмосферу.
  • Без гравитационного притяжения атмосферные газы рассеиваются в космосе, оставляя его практически пустым.

Атмосфера

Атмосфера Земли состоит из разных слоев, каждый из которых имеет свои характеристики и состав. Например, ближайший к Земле слой атмосферы — тропосфера — содержит большую часть воздуха.

  • С увеличением высоты количество воздуха в атмосфере уменьшается.
  • В стратосфере находится озоновый слой, который защищает Землю от ультрафиолетовых лучей.
  • При достижении космического пространства, атмосфера становится настолько редкой, что воздуха практически нет.

Характеристики космоса

Космос — это практически полная вакуумная среда. Космическое пространство содержит очень небольшое количество газов, которые обычно находятся в очень разреженном состоянии.

  • Космос не имеет свойства удерживать газы, как это делает Земля.
  • Газы в космосе обычно находятся в очень разреженном состоянии.
  • Следовательно, воздуха в космосе практически нет.

В заключение, в космосе нет воздуха из-за сочетания гравитационных, атмосферных и особенностей самого космоса. Газы, которые мы называем воздухом, просто не могут быть удержаны в вакууме космического пространства без сильной гравитационной силы, как на Земле.

Что известно о космосе. Как он пахнет и есть ли жизнь за пределами Земли

Hubble Space Telescope / Nasa via Getty Images

В астрономическом и астрофизическом поле только за последнюю декаду произошло немало грандиозных прорывов — от пролета мимо Плутона до фотографии черной дыры в галактике M87. РБК Life рассказывает, что на данный момент ученым известно о Вселенной и Солнечной системе.

Безмолвие и холод пустоты

Начнем с базовых знаний. Слоган «В космосе никто не услышит твой крик» легендарного фильма Ридли Скотта «Чужой» в 1979 году сигнализировал посетителю кинотеатра, что будет как минимум страшно. Однако это не просто предупреждение, создающее предвкушение леденящего зрелища, а факт. В космосе нет звука, поскольку нет воздуха — среды, необходимой для распространения звуковых волн. Поэтому любые космические баталии, будь они возможны, как в кино, проходили бы в полной тишине — не так эффектно, как можно представить.

Кроме того, космическая температура совершенно неблагоприятна для человека без защитной экипировки: абсолютный ноль (-273,15 °C) — это температура вакуума в открытом космосе. Но это вовсе не значит, что все космические объекты «висят» в ледяной пустоте: излучение звезд и горячих газовых гигантов обязательно их нагревает (именно поэтому обращенная к Солнцу сторона МКС раскаляется до +260 °С). Максимальные минусовые температуры космоса можно встретить в отдаленных и самых темных его уголках. Например, в туманности Бумеранг такой есть: там зафиксирована температура -272 °С.

ESA / NASA via Getty Images

Фото: ESA / NASA via Getty Images

К слову, благодаря этому самому излучению космос пахнет: астронавты и космонавты сообщали, что чувствовали запах жженого металла, как при сварке, пороховой гари и даже подгоревшего миндального печенья. Впрочем, во многом это зависело от окружающих материалов — обшивки космической станции или различных инструментов, раскаленных на Солнце и подверженных процессу окисления (в безвоздушном пространстве это почти что горение, но без дыма). Кроме этого, в космосе полно других запахов: молекулярные облака, туманности, в которых происходит рождение новых звезд, а также планеты и их спутники обладают самыми разными ароматами — от сероводорода и нафталина до этилового спирта.

Путешествия по Вселенной

В настоящее время за пределами Земли находятся десять человек. Для людей космос — недружелюбное место, и пока не изобретено удобной, безопасной в долгосрочной перспективе и экономически доступной системы, которая позволила бы его «бороздить». Скафандры все еще громоздкие, устаревшие и порой протекают (в шлеме астронавта Матиаса Маурера в 2022 году оказалась вода прямо во время выхода в открытый космос). Только в 2024-м НАСА получит новые скафандры от Collins Aerospace — заказ на $97,2 млн поступил компании в декабре прошлого года.

collinsaerospace.com

Фото: collinsaerospace.com

Что касается космических кораблей, ничего, близко подобного «Энтерпрайзу» из «Звездного пути», в ближайшие 50 и, возможно, 100 лет люди не построят: слишком дорого и ресурсозатратно. Но амбициозные проекты все же появляются: ракеты вроде Starship от SpaceX Илона Маска и Space Launch System (SLS) с космическим кораблем «Орион» от НАСА, запущенный в рамках новой лунной миссии «Артемида» в ноябре 2022 года. На строительство и испытание таких ракет выделяют огромные бюджеты (например, сумма контракта НАСА со SpaceX составила $2,89 млрд, а полноценное возвращение людей на Луну с высадками и работой на поверхности может стоить $93 млрд).

Жизни на Марсе нет

В том представлении, которое лелеяли писатели-фантасты. Исследования Марса специальными аппаратами начались в 1960-х: СССР, США и Европа запускали к нему межпланетные станции и корабли с марсоходами в поисках свидетельств существования грандиозной марсианской цивилизации, которая, возможно, породила и человеческую. Но экзистенциальная природа надежд на обретение «создателя» на соседней Красной планете разбилась о сухие научные факты. Марсианские «каналы», которые разглядел еще в 1877 году итальянский астроном Джованни Скиапарелли, оказались не искусственными сооружениями, а оптической иллюзией. «Марсианский сфинкс», или «Лицо на Марсе», — холм, снятый станцией «Викинг-1» в 1976 году, — не выдержал более качественного фотографирования и рассеялся в 2001-м, когда над ним пролетела станция Mars Global Surveyor с камерой.

Этот снимок поверхности Марса, полученный в 2000 году орбитальным аппаратом Mars Global Surveyor , дал исследователям основания полагать, что планета могла быть покрыта водой в ранний период своего существования. Позднее эти основания <a href=

подтвердились» width=»1200″ height=»1200″ />

Фото: NASA / Newsmakers via Getty Images

Этот снимок поверхности Марса, полученный в 2000 году орбитальным аппаратом Mars Global Surveyor , дал исследователям основания полагать, что планета могла быть покрыта водой в ранний период своего существования. Позднее эти основания подтвердились

Зато что точно есть на Марсе, так это пылевые бури, которые периодически окутывают планету целиком (вместе с роверами на ее поверхности, мешая им заряжать солнечные батареи и исправно работать). Штормы на Марсе тем не менее, несравнимы по силе с земными: они не перевернут тяжелый марсоход и не свалят с ног незадачливого астронавта (как в фильме «Марсианин» Ридли Скотта).

Планета на порядок легче Земли, лишенная магнитного поля и постоянно теряющая атмосферу из-за мощного солнечного ветра, все еще первая в списке на колонизацию у космических энтузиастов. Условия на ней крайне враждебны для человека: средняя температура -63 °С, атмосфера на 95% состоит из углекислого газа, почва требует тщательной подготовки для выращивания растений, но этот «запасной аэродром» все же возможен, пусть и теоретически. Если человек когда-нибудь высадится на Марсе со всеми инструментами для долгосрочного пребывания, спасаться от радиации, вероятнее всего, он будет в марсианских пещерах, глубину которых ученые оценивают в десятки метров.

Ткань Вселенной «волнуется»

В 1916 году физик-теоретик Альберт Эйнштейн сформулировал общую теорию относительности (ОТО), в которой предсказал существование гравитационных волн, испускаемых столкновениями очень тяжелых объектов в галактиках. Ровно через столетие американский детектор LIGO (Laser Interferometric Gravitational-wave Observatory) уловил сигнал от слияния двух черных дыр массами 36 и 29 солнечных масс, пришедший с расстояния 1,3 млрд световых лет. С помощью европейского детектора Virgo в дальнейшем были зафиксированы волны в созвездии Гидры, что в 130 млн световых лет от Земли: там столкнулись две нейтронные звезды 1,1 и 1,16 массы Солнца. Уже в 2019-м детекторы засекли 39 подобных событий, а в 2020-м — столкновение черных дыр на расстоянии 2,4 млрд лет от нас.



<p>18 апреля 2020 года американский детектор LIGO и европейский Virgo объявили об открытии гравитационных волн от слияния черных дыр. Событие получило обозначение GW190412</p><div class='code-block code-block-13' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 13aivorobiev -->
<script src=

» width=»1200″ height=»1200″ />
Фото: Gravitational Wave Open Science Center / GWOSC

18 апреля 2020 года американский детектор LIGO и европейский Virgo объявили об открытии гравитационных волн от слияния черных дыр. Событие получило обозначение GW190412

Для астрофизики эти доказательства имеют фундаментальное значение, это еще один шаг на пути к исследованию возникновения Вселенной, шанс проверить некоторые теории и уточнить модель космологии. В практическом смысле знания о гравитационных волнах пока никак не применимы (их пытались приспособить для дальней беспроводной связи, но тщетно). Однако открытие позволило астрофизикам убедиться, что математические модели черных дыр не обманывали: эти объекты реальны.

Фотографии черных дыр

До того как в 2019-м году проект Event Horizon Telescope получил первую в истории фотографию силуэта черной дыры, эти объекты существовали только в математических формулах и в представлении художников (к слову, в фильме «Интерстеллар» Кристофера Нолана благодаря консультации астрофизика Кипа Торна визуализировали максимально близкую к реальности модель такого объекта — так получилась впечатляющая черная дыра «Гаргантюа», в которую упал астронавт Купер и обнаружил в ней книжный шкаф).

Черная дыра в центре галактики M87, очерченная излучением раскаленного газа, который, вращаясь вокруг нее, образует кольцо. 10 апреля 2019 года

Фото: National Science Foundation via Getty Images

Черная дыра в центре галактики M87, очерченная излучением раскаленного газа, который, вращаясь вокруг нее, образует кольцо. 10 апреля 2019 года

В самом центре эллиптической галактики M87 на расстоянии 53,5 млн световых лет нашлась примерно такая: искали ее, объединив усилия по всему миру, более 200 ученых свыше 20 лет. Масса объекта превышала солнечную в 6,5 млрд раз, наблюдали его в 2017 году, но данные обрабатывали еще два года, чтобы получить в итоге изображение «тени» черной дыры — огненного кольца, окружающего чернеющую пустоту в центре, которая обладает такой чудовищной гравитацией, что ни один фотон не может ее покинуть.

В 2022 году миру явили вторую грандиозную фотографию — черной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики, Млечного Пути. Ее масса — 4,3 млн солнечных масс, и ученым удалось разглядеть Стрельца А* за множеством звезд и пылевых облаков, из которых состоят галактические рукава.

Млечный Путь необъятен

По крайней мере для имеющихся у человечества технологий на данный момент. Протяженность нашей галактики — 100 тыс. световых лет, Солнце преодолевает вращение вокруг ее центра за 225–250 млн лет (то есть в последний раз, когда наша система находилась на противоположном краю галактического диска, по Земле гуляли динозавры). В ней содержится до 400 млрд звезд и по меньшей мере столько же планет. В настоящее время с помощью космических телескопов «Кеплер» и TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) открыто свыше 5 тыс. экзопланет, некоторые находятся в звездных системах, обладающих условиями для зарождения жизни. Например, система Trappist-1 в созвездии Водолея с землеподобными планетами или Kepler 422 в созвездии Лиры.

Экзопланеты в представлении художника

Солнечная же система расположена в радиусе около 27 тыс. световых лет от центра Галактики, на внутреннем краю рукава Ориона, в отдалении от активного звездообразования, благодаря чему у земной жизни в распоряжении оказалось достаточно относительно спокойного времени для развития.

Ethan Miller / Getty Images

Фото: Ethan Miller / Getty Images

Чтобы оценить, насколько масштабны расстояния в галактике (и во Вселенной), достаточно того факта, что радиосигналы, испускаемые Землей в открытый космос больше столетия, разлетелись на «жалкие» 200 световых лет, а космический аппарат Voyager-1 за время путешествия, начавшегося в 1977 году со скоростью 61,2 тыс. км/ч, покинул Солнечную систему только в августе 2012 года, но все еще находится в пределах гелиосферы и сможет окончательно «вылететь» из нее через сотни тысяч лет.

Вода и воздух в Солнечной системе

Есть не только на Земле. Подледные океаны на спутниках Юпитера манят ученых: вот бы доставить к ним космический аппарат с мощной буровой установкой и запустить исследовательский зонд прямо в пучины. Европейское космическое агентство вовсю готовит к запуску в апреле 2023 года миссию JUICE (Jupiter Icy Moons Exprorer) по исследованию ледяных спутников Юпитера — Европы, Каллисто и Ганимеда. Станция будет летать по их орбитам и собирать данные. О приземлении речи пока не идет, но надежда есть — фантазии всегда так или иначе приближали наступление прогресса.

Не менее привлекателен для ученых и спутник Сатурна Титан. Он укутан плотными азотными облаками, которые плывут над метановыми и этановыми озерами и выпадают дождями. И хотя температура там очень низкая (до -180 °C), а гравитация в семь раз меньше земной (что опасно для мышц и костей), отправить туда хотя бы роботизированные механизмы человечество может. Зонд Huygens уже высаживался на поверхности Титана в 2005 году и передал Земле ценные данные о спутнике (в том числе записал, как гудит ветер на Титане).

JUICE, исследовательский аппарат Европейского космического агентства. В ходе миссии он будет наблюдать за Юпитером и его тремя спутниками — Ганимедом, Каллисто и Европой, на которых, как ученые предполагают, возможны формы жизни

JUICE, исследовательский аппарат Европейского космического агентства. В ходе миссии он будет наблюдать за Юпитером и его тремя спутниками — Ганимедом, Каллисто и Европой, на которых, как ученые предполагают, возможны формы жизни

Еще один спутник Сатурна, Энцелад, тоже обладает секретом: под ледяной коркой поверхности находится соленый океан, который согревается внутренним теплом в недрах и приливным тепловыделением и существует около 1 млрд лет — достаточно для зарождения жизни. Океан «выдал» себя через гейзеры, которые планета испускает далеко в космос: в молекулах выброшенной воды аппарат Cassini обнаружил свидетельство гидротермальной активности, необходимой для возникновения живых организмов (по крайней мере на Земле именно гидротермальные отверстия на дне океанов, где магма взаимодействовала с соленой водой, дали толчок для создания сложного химического состава, считают ученые).

Достоверно неизвестно, есть ли на Энцеладе жизнь, но Американское космическое агентство уже сообщило, что располагает инструментом для будущих исследований этого вопроса. Это устройство Ocean Worlds Life Surveyor (OWLS), которое может собирать образцы воды во время полета через гейзерные шлейфы на спутнике Сатурна.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *