Млечный путь
С самого начала существования человечества люди смотрели на небо. Еще на заре истории кто-то заметил, что некоторые небесные тела движутся по упорядоченным и предсказуемым траекториям, и родилась древняя наука Астрономия. Тем не менее, некоторые из новейших научных открытий были сделаны в этой же области, которая включает в себя изучение всей материи за пределами атмосферы Земли.
На протяжении столетий астрономы сосредоточились на изучении движения небесных тел. Они видели, как Солнце встает на востоке и садится на западе. В ночном небе они увидели крошечные светящиеся точки. Большинство этих огней-звёзд казалось, оставались на одном и том же месте по отношению друг к другу, как будто все они были прикреплены к огромному чёрному шару, окружающему Землю.
Однако другие огни, казалось, перемещались, переходя от группы к группе неподвижных звезд. Они назвали эти движущиеся точки планетами, что в переводе с греческого означает “странники".
Вид с Земли на Млечный путь:
Древние астрономы считали, что положение небесных тел показывает, что должно произойти на Земле - войны, рождение, смерть, удача или неудача. Эта система верований называется астрологией. Большинство ученых больше не верят в астрологию, но они обнаружили, что некоторые древние астрологи были хороши в наблюдении за движением и положением звезд и планет.
Млечный путь:
Видимое небо
Когда люди сегодня смотрят на небо без телескопа или другого современного инструмента, они видят в основном то же самое, что видели древние астрономы. Днём можно увидеть Солнце, а иногда и слабую Луну. В ясную ночь можно увидеть звезды и обычно Луну.
Иногда может показаться, что звезда находится в разных положениях от ночи к ночи: на самом деле это планета, один из “странников” древних. Все планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца, как и Земля. Они видны с Земли, потому что солнечный свет отражается от них. Звезды находятся гораздо дальше. Большинство звезд похожи на Солнце - большие, горячие и яркие. Они сияют от своей собственной энергии.
Широкая полоса тусклого света также видна на ночном небе. Это скопление слабых звезд, известных как Млечный путь. Млечный Путь является частью галактики Млечный путь - огромного скопления звезд, из которых Солнце является только одним членом из более чем 100 миллиардов звезд. Другие галактики существуют далеко за пределами Млечного пути.
Галактика Млечный Путь
Расположение Солнечной системы в Галактике Млечный путь:
Земля в космосе
Видимое движение Солнца, Луны и звёзд на запад не является реальным. Они как будто движутся вокруг Земли но это кажущееся движение на самом деле вызвано движением Земли. Земля вращается на восток, совершая по одному обороту в день.
Поначалу в это трудно поверить, потому что, когда мы думаем о движении, мы обычно также думаем о вибрациях движущихся автомобилей или поездов. Но земля свободно движется в пространстве, ни о что не трется, поэтому она не вибрирует. Именно это мягкое вращение, не сдерживаемое значительным трением, заставляет Солнце, Луну и звезды казаться восходящими и заходящими.
Землю сопровождает Луна, которая движется вокруг планеты на расстоянии около 30 земных диаметров. В то же время Земля движется вокруг Солнца. Каждый год Земля совершает один оборот вокруг Солнца. Это движение, наряду с наклоном оси вращения Земли (относительно оси ее вращения вокруг солнца), объясняет смену времен года.
Когда северная половина Земли наклонена к солнцу, Северное полушарие испытывает лето, а Южное полушарие, которое наклонено от Солнца, испытывает зиму. Когда Земля переместилась на другую сторону Солнца, шесть месяцев спустя, времена года меняются местами, потому что Южное полушарие затем наклоняется к Солнцу, а Северное полушарие отклоняется от Солнца.
Орбита Земли и Луны:
Луна
Луна не всегда выглядит одинаково с Земли. Иногда она выглядит круглой, иногда похожим на тонкую изогнутую щепку. Эти кажущиеся изменения называются фазами луны. Они возникают потому, что Луна светит только тогда, когда солнечный свет отражается от ее поверхности. Это означает, что только та сторона Луны, которая обращена к Солнцу, является яркой.
Когда Луна находится между Землей и Солнцем, светлая сторона Луны обращена в сторону от земли. Это называется новолуние, и с Земли его не видно. Когда Луна находится на другой стороне Земли от солнца, вся ее светлая сторона обращена к земле. Это называется полнолуние. На полпути между новой и полной лунами, в местах по обе стороны от земли, находятся первая четверть и последняя четверть (которые выглядят как половинки дисков, если смотреть с Земли).
Затмения
В древние времена люди часто приходили в ужас, когда казалось, что Солнце или Луна полностью исчезают, хотя обычно они были бы видны. Они не понимали, чем вызваны эти затмения В конце концов астрономы рассудили, что лунные затмения (когда ранее полная Луна по крайней мере частично исчезает с ночного неба) являются результатом прохождения Земли между Луной и Солнцем.
Таким образом, Земля отбрасывает тень на Луну. Точно так же солнечные затмения (когда Солнце частично или полностью исчезает с дневного неба) происходят, когда Луна проходит между Землей и Солнцем. Таким образом, Луна временно блокирует солнечный свет.
Солнечное затмение:
Затмения происходят нерегулярно, потому что плоскость орбиты Луны вокруг Земли немного отличается от плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Эти две плоскости пересекаются под углом около 5 градусов.
Это означает, что Луна обычно находится немного выше или ниже линии между Землей и Солнцем, поэтому ни Земля, ни Луна не отбрасывают тени друг на друга. Затмения могут происходить только тогда, когда Луна лежит в одной из двух точек пересечения плоскостей. Если бы это было не так, то с каждым полнолунием происходили бы лунные затмения, а с каждым новолунием - солнечные.
Лунное затмение:
Когда Луна действительно проходит прямо в тень Земли, круговое затемнение постепенно продвигается по поверхности Луны, полностью покрывая ее в течение примерно часа. Обычно Луна остается смутно видимой, когда солнечный свет проходит через нее и преломляется (изгибается) атмосферой земли, достигая, таким образом, потемневшей лунной поверхности.
Еще через час или два Луна выходит из тени и снова кажется полной. Интересно, что во время частичных фаз лунного затмения тень Земли легко увидеть круглой. Это указывало по крайней мере некоторым ранним астрономам на то, что Земля имеет приблизительно сферическую форму.
Когда тень Луны падает на Землю, происходит гораздо более драматическое зрелище. Тень состоит из двух частей - Умбры и полутени. В полутени Луна загораживает лишь часть солнца, а на Земле многие люди могут и не заметить ничего необычного. Однако Умбра - это конусообразная область, в которой солнечный свет полностью заблокирован.
Когда кончик этой тени достигает Земли, лунный диск кажется достаточно большим на земном небе, чтобы закрыть Солнце. Это тёмное пятно редко имеет ширину более 240 километров. Оно мчится по земле со скоростью более 1600 километров в час, когда движется Луна. Те, кто находится на его пути, видят, как Солнце полностью исчезает с неба и окутывается темнотой почти такой же глубокой, как ночь, примерно на 7 минут.
Во время всего этого можно видеть солнечную корону, или внешнюю атмосферу, окружающую черный силуэт лунного диска. Корона примерно такая же яркая, как полная луна, и обычно её заслоняет яркое дневное небо. Затмение дает редкую возможность увидеть корону.
Иногда Умбра не достигает поверхности Земли, что означает, что Луна находится слишком далеко от Земли, чтобы казаться достаточно большой, чтобы полностью закрыть Солнце. Это оставляет тонкое, но яркое кольцо солнечного света в середине затмения. Такие затмения называются кольцевыми. Они происходят несколько чаще, чем полные затмения.
Только полная фаза солнечного затмения безопасна для просмотра, так как взгляд даже на небольшую часть Солнца может привести к необратимому повреждению глаз. Существуют различные фильтры и другие методы, позволяющие безопасно просматривать частичные фазы, но даже они должны использоваться с осторожностью.
Камни из космоса
Иногда можно увидеть вспышку света, проносящуюся по ночному небу и исчезающую. Хотя это обычно называют падающей звездой, настоящие звезды не стреляют по небу так же, как и Солнце. Множество маленьких кусков камня, металла или других материалов вращаются вокруг Солнца. Иногда они входят в атмосферу Земли, и трение, вызванное их огромной скоростью, заставляет их гореть. Осколки могут либо испариться перед дальним путешествием, либо действительно упасть на землю.
Эти объекты имеют разные названия в зависимости от их местоположения. Тот, что находится за пределами земной атмосферы, называется метеоритом. Метеорит, который входит в атмосферу Земли, называется метеором. Метеорит, который действительно приземляется на поверхность земли, называется метеоритом.
Метеоритный дождь:
Метеориты, которые достаточно прочны, чтобы достичь Земли, по-видимому, являются кусками астероидов. Астероиды - это огромные камни, вращающиеся вокруг Солнца. Большинство метеоров, сгорающих в атмосфере, - это крошечные пылинки, остатки распавшихся комет. Кометы - это хрупкие объекты, состоящие в основном из замерзшей воды, замерзших газов и некоторых шероховатых материалов. Они также вращаются вокруг Солнца.
Иногда рой метеоритов входит в атмосферу Земли, вызывая метеоритный дождь, с десятками или сотнями “падающих звезд”, вспыхивающих по небу менее чем за час. Практически все эти метеориты сгорают в верхних слоях атмосферы. Значительное количество пыли и пепла от метеоритов оседает на Земле каждый день.
Метеориты Леонида вызвали самые сильные метеоритные дожди за всю историю наблюдений - в 1833 и 1966 годах. Эти метеоры появляются каждый ноябрь, с особенно ослепительными проявлениями примерно каждые 33 года. Метеоры Леонида названы так потому, что их движение относительно Земли заставляет их казаться идущими со стороны созвездия Льва.
Северное и Южное Сияние
Северное Сияние:
Люди, которые находятся относительно близко к Северному или Южному полюсу, могут увидеть одно из самых щедрых проявлений природы - северное сияние или австралийское сияние (южное сияние). Высоко в небе над магнитными полюсами Земли электрически заряженные частицы Солнца роем устремляются в земную атмосферу. Когда эти частицы сталкиваются с молекулами воздуха, в атмосфере Земли на высоте от 80 до 320 километров испускаются яркие полосы, серпантины или пучки цветных огней.
Солнечный ветер
Потоки заряженных частиц известны как солнечный ветер. Солнце постоянно посылает поток этих частиц в космос. В периоды, когда Солнце необычайно активно, то есть когда на его поверхности появляются большие солнечные пятна, солнечный ветер особенно силён. Затем огромные скопления частиц достигают атмосферы Земли, вызывая большие и яркие полярные сияния.
Определение расстояния до звёзд
Планеты других звёзд и экзопланеты
Существует ли жизнь в другом месте вселенной?
Происхождение и будущее Солнечной системы
Что ещё посмотреть: