Как найти свой дом, если вы заблудились во Вселенной

РИА Новости www.ria.ru

Об этом мы спросили ведущего научного сотрудника лаборатории внегалактической астрофизики и космологии Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук Дмитрия Макарова.

Дмитрий Игоревич, помните: в Тентуре, налево от Большой Медведицы… Правильный ли адрес землян в Галактике дал Георгий Данелия в фильме «Кин-дза-дза!»? А еще там наших пацаков упрекали за незнание порядкового номера Земли: «Номер твоей планеты, балда, любой планетарий за два чатла выдаст».

Дмитрий Макаров: Сегодня этот номер известен каждому школьнику. Конечно, если он не ловил ворон на уроках. Земля — третья планета от Солнца. Ближе к светилу только Меркурий и Венера, а дальше Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Ну и Плутон, который недавно разжаловали из планет. Теперь он считается одним из самых крупных объектов пояса Койпера. Это область, в которой «обитают» кометы. Они состоят из камней и льда, и у них короткий период обращения — меньше 200 лет. Знаменитая комета Галлея родом оттуда, она посещает нас каждые 76 лет. Еще дальше облако Оорта. Здесь летают в пустоте обломки, не пригодившиеся для строительства Солнечной системы. Это облако поставляет нам кометы с периодом в тысячи лет. Например, комета Хейла-Боппа. Мы стали свидетелями ее пришествия в 1997 году. Яркая голова кометы с огромным, на полнеба светящимся хвостом запомнилась многим. Заметьте, никаких особенных бед с землянами не случилось, хотя астрологи и прочие колдуны чего только не сулили. Комета вернется через 4 тысячи лет, так что кто пропустил, тот пропустил. Вот, собственно, первые точки нашего космического адреса. Землю назовем условно квартирой. А Солнечную систему со всеми ее планетами, спутниками и кометами — улицей.

Дмитрий Макаров: Удивительно не то, как мы малы, а что мы это осознаем. Фото: Из личного архива Дмитрия Макарова

Тогда что мы назовем городом?

Дмитрий Макаров: Галактику Млечный Путь. На Руси ее называли Птичий путь или Гусиная дорога. Если хотите понять, как наша галактика выглядит со стороны, посмотрите на фотографии туманности Андромеды. Она очень похожа. Ее можно разглядеть на ночном небе даже невооруженным глазом, как светлое пятно. А в телескопе открывается поистине потрясающее зрелище — гигантский звездный диск с закручивающимися по спирали рукавами. В нем мириады солнц. Так вот наш Млечный Путь выглядит ничуть не хуже. В нем от 200 до 400 миллиардов светил.

Где мы в этом скопище звезд?

Дмитрий Макаров: В одном из рукавов спирали. Он называется рукав Ориона. Солнечная система находится не на самой периферии, но в провинции — точно. От нас до центра галактики порядка 27 тысяч световых лет (Световой год — расстояние, которое свет, движущийся со скоростью 300 000 км в секунду, проходит за год). Величины настолько запредельные, что человеку сложно их осознать. К ядру галактики концентрация звезд становится все выше и выше. Это прекрасный сверкающий огнями мегаполис, а в самом центре зияет сверхмассивная черная дыра. Яркая полоса из звезд на ночном небе, которую мы называем Млечный Путь, это ребро галактического диска. Если бы Солнце располагалось чуть выше плоскости диска, мы любовались бы галактической спиралью во всей ее красе вместе с рукавами и загадочным ядром. Но мы как бы в лесу, и у нас пока нет возможности над ним подняться. Центр галактики от нас скрыт, его закрывают темные облака космической пыли, и только инфракрасный свет «пробивается» через эти области. Пыль не позволяет нам разглядеть грандиозное зрелище: сияющий эллипсоид ядра с бесчисленным количеством звезд. Будь он виден, он занимал бы в небе площадь более ста лун. Впрочем, жалеть не о чем. Земля находится в спокойном месте. Тут сотни миллионов, а может, и миллиардов лет не было никаких масштабных катаклизмов. Иначе наша хрупкая жизнь не смогла бы зародиться.

Авторы «РГ» приглашают инопланетян в гости.

А дальше какая строка в нашем космическом адресе?

Дмитрий Макаров: Местная группа галактик. В нее входят Млечный Путь, туманность Андромеды (М31), галактика Треугольника (М33) и их спутники. Спутники — тоже галактики, но карликовые, они вращаются вокруг больших. Представьте, вся Вселенная расширяется, а Местная группа держится вместе. Ее связывает единое гравитационное поле. Следующая иерархическая структура — сверхскопление Девы. Его протяженность порядка 200 миллионов световых лет. Это невообразимое расстояние. Сверхскопление содержит десятки тысяч галактик, в них сотни миллиардов звездных систем. И вот здесь мы, безусловно, на самой окраине. Галактики как жемчужины «нанизаны» на нити или волокна, между которыми бескрайние пустоты с очень низкой плотностью материи — войды. По сути, наша Вселенная — это огромные войды, переплетающиеся галактическими нитями.

Похоже на паутину?

Дмитрий Макаров: Похоже, но и это еще не самое большое образование. Сверхскопление Девы является частью галактической структуры Ланиакеа. С гавайского языка это слово переводится как «небеса необъятные» в честь полинезийских мореходов, которые ориентировались по звездам в Тихом океане. Эта структура диаметром 520 миллионов световых лет содержит гигантское количество галактик. Продолжив наши ассоциации, Ланиакею можно назвать страной. Если вы скажете: «Я живу в Ланиакее», то ничуть не погрешите против истины. Астрономы определили наше место в ней, и да, мы и здесь умудрились угнездиться на периферии.

В Ланиакее астрономы обнаружили поразительное явление. Внутри нее скопления галактик куда-то движутся. По большому счету, они, конечно, разлетаются, но гравитация формирует частные космические течения, и мы их наблюдаем. Астрономы долго не могли понять, почему существуют эти потоки. Что стягивает звезды нашей части Вселенной?

Наша планета со скоростью 600 километров в секунду «падает» к Великому Аттрактору

Гравитационную аномалию назвали Великим Аттрактором. Область, куда «падают» миры, закрыта от нас пылью. Ее окрестности — неспокойное место, там «живут» древние галактики, которые то и дело сталкиваются. Раньше ученые предполагали, что галактическое течение вызвано чем-то, что лежит далеко позади Аттрактора. Возможно, что за ним скрывается невероятное количество темной материи. Но сегодня считается, что Аттрактор — это колоссальная концентрация галактик, поэтому она и действует как гравитационная яма.

Земля тоже движется к Великому Аттрактору?

Дмитрий Макаров: Конечно. Все, что есть в Ланиакее, «падает» к Великому Аттрактору. В том числе и наша маленькая Земля. Причем с достаточно высокой скоростью — около 600 километров секунду. Но расстояния во Вселенной так велики, что в запасе у землян миллиарды и миллиарды лет.

Где же место человека в грандиозной Вселенной?

Дмитрий Макаров: Наш космический адрес определен достаточно точно. Планета Земля, Солнечная система, рукав Ориона, галактика Млечный путь, Местная группа галактик, сверхскопление Девы, Ланиакеа. Мы живем в иерархической Вселенной, и таких структур, как Ланиакеа, в космосе много. Где заканчивается эта колоссальная иерархия и заканчивается ли она, неизвестно.

Но удивительно даже не то, что мы так малы, а то, что мы способны это осознавать.

Читайте еще

Чем занимается специальная астрофизическая обсерватория РАН, можно узнать на ее сайте www.sao.ru.

Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Михаил Шипов / Борис Голкин

GEO. Структура Вселенной. Какое у Солнечной системы место в космическом пространстве и как во Вселенной найти Землю?

Попробуйте себя в тестах, тогда вы сможете принять участие в географических дуэлях, сражениях и турнирах!

Вселенная необъятна, ее размеры невообразимы, но научный подход предполагает, что любое сложное понятие можно разложить «по полочкам» — структурировать, выделить более простые и понятные составные части. Так какая структура у Вселенной, какое ее строение? Примите за аналогию ваш почтовый адрес: вы пишите страну, затем область, населенный пункт, улицу, номер дома и, наконец, номер квартиры. Заметьте, самым крупным понятием в адресе является название страны. Так произошло, потому что следующим, более крупным, обобщающим понятием является название нашей планеты. Но в рамках почтового адреса указывать планету не имеет смысла, потому что и так понятно, что все люди живут на Земле.

А теперь попробуем узнать «адрес» Земли во Вселенной, но пойдем поступательно от меньшего в большему.

Планетарная система

Земля находится в Солнечной системе. В центре системы расположена звезда Солнце, а все прочие космические объекты системы под действием гравитации вращаются вокруг нее. Это обусловлено тем, что масса звезды составляет 99,866% от массы всей системы. Под прочими космическими объектами подразумеваются планеты со спутниками, карликовые планеты и малые тела навроде астероидов.

Галактика

Галактика — это связанная гравитацией система из звезд с их планетарными системами, межзвездного газа и пыли. Все объекты в галактике движутся вокруг общего центра масс. А Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь. По типу (и форме) наша галактика — спиральная с перемычкой, поэтому выделяются так называемые галактические рукава. В Млечном Пути таких рукавов пять (в порядке удаленности от ядра галактики): Лебедя, Центавра, Стрельца, Ориона и Персея. Солнечная система — в рукаве Ориона.

Скопление галактик

Системы галактик, как можно предположить из предыдущих понятий, тоже связаны гравитацией. Увеличиваются массы и расстояния, но принцип сохраняется. Три крупные галактики (наш Млечный путь, а также Андромеда и Треугольник) и несколько десятков соседних карликовых галактик составляют Местную группу галактик. В поперечнике Местная группа имеет около 1 мегапарсека, а ее центр масс — на границе галактик Млечный Путь и Андромеда.

Сверхскопление галактик

Если сгруппировать скопления галактик, то получатся сверхскопления галактик! Сверхскопления включают в себя множество скоплений и межзвездное пространство между ними. Например, Сверхскопление Девы имеет размер около 200 миллионов световых лет и включает в себя порядка 100 групп и скоплений. Оно известно и под другим названием: как Местное сверхскопление галактик, потому что именно в него входит Местная группа галактик, а, значит, в конечном итоге и Земля. Сверхскопление Девы притягивается к Великому Аттрактору, который выступает в роли гравитационного центра и обладает массой в десятки тысяч Млечных Путей. То и другое является частью Ланиакеи, еще большего сверхскопления. Если продолжить укрупнение, то Ланиакея — часть комплекса сверхскоплений Рыб-Кита.

Галактическая нить

Галактическая нить — самое крупное структурное понятие во Вселенной. Другие названия: филамент («нить» в переводе с английского) или комплекс сверхскоплений. Также нить может называться стеной, если одна из ее полуосей в продольном сечении существенно превышает другую. Пустоты между галактическими нитями называются войдами, т.е. именно что пустотами, которые, как предполагается, заполнены темной материей. Определены и найдены следующие галактические нити: Нить Волосы Вероники, Нить Персея-Пегаса, Нить Большой Медведицы, Нить Рыси-Большой Медведицы, Великая стена CfA2 (Великая Северная Стена), Стена Скульптора (Великая Южная Стена), Великая стена Слоуна, Великая стена Геркулес-Северная Корона, Стена Журавль, Стена Печь. Общее количество открытых галактических нитей укладывается всего-навсего в полтора десятка, но можно ожидать скорые новые открытия. А какая же из них — «родная» нам? Нить Персея-Пегаса! Она образуется из двух сверхскоплений галактик: нашего сверхскопления Рыб-Кита и соседнего Персея-Рыб.

Солнечная система во Вселенной

В итоге, «космический адрес» нашей планеты во Вселенной такой: Галактическая Нить Персея-Пегаса, комплекс сверхскоплений Рыб-Кита, Ланиакея, сверхскопление Девы, Местная группа галактик, галактика Млечный Путь, рукав Ориона, Солнечная система, планета Земля. До востребования!


Солнечная система

Строение Солнечной системы Солнце Планеты Спутники Созвездия Зодиакальные созвездия Звездная карта

Вселенная

Структура Вселенной

Тесты по астрономии

Тест на знание созвездий

Учебники по астрономии

8 класс , 9 класс , 10 класс , 11 класс

Как Земля движется в космосе? Теперь мы знаем это во всех масштабах / Хабр

В наибольших масштабах движутся не только Земля и Солнце, но и вся Галактика и Местная группа галактик [далее – Местная группа], так как невидимые силы притяжения в межгалактическом пространстве должны складываться.

Спросите у учёного наш космический адрес, и вы получите довольно полный ответ. Мы находимся на планете Земля, которая вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Солнце вращается по траектории эллипса вокруг центра Млечного Пути, который внутри нашей Местной группы тянется в сторону Андромеды; Местная группа, в свою очередь, движется внутри нашего космического Сверхскопления Ланиакея, галактическими группами, кластерами и космическими пустотами, а они лежат  в войде KBC, посреди структуры Вселенной в широком масштабе. После десятилетий исследований наука наконец-то собрала полную картину этого движения и может точно определить скорость нашего движения в космосе в любом масштабе.


В пределах Солнечной системы вращение Земли играет важную роль в формировании экваториального утолщения, в смене дня и ночи, а также помогает питать защищающее нас от космических лучей и солнечного ветра магнитное поле.

Скорее всего, читая это, вы воспринимаете себя неподвижными. Тем не менее мы знаем, что в космическом масштабе мы движемся. Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси и несёт нас сквозь космос со скоростью почти 1700 км/ч относительно кого-то на экваторе. Это число может показаться большим, но по сравнению с другими скоростями нашего движения во Вселенной эта скорость едва заметна. На самом деле в километрах в секунду это не так быстро. Вращаясь вокруг своей оси, Земля сообщает нам скорость всего 0,5 км/с, или менее 0,001 % скорости света. Но есть другие перемещения, и они [в смысле скорости] важнее.

Скорость, с которой планеты вращаются вокруг Солнца, намного превышает скорость вращения любой из них вокруг своей оси, это касается даже самых быстрых планет — Юпитера и Сатурна.

Как и все планеты нашей Солнечной системы, Земля движется по орбите Солнца гораздо быстрее скорости вращения вокруг своей оси. Чтобы удержаться на стабильной орбите, мы должны двигаться вправо и со скоростью около 30 км/с. Внутренние планеты — Меркурий и Венера — движутся быстрее, а внешние (вроде Марса и планет за ним) — медленнее. Вращаясь в плоскости Солнечной системы, планеты непрерывно меняют направление своего движения, и Земля возвращается в свою исходную точку через 365 дней. Ну хорошо, почти в исходную точку.

Точная модель движения планет по орбите Солнца, которое движется по Галактике в другом направлении.

Даже Солнце само по себе не статично. Млечный Путь огромен, массивен, и, самое важное, он движется. Все звёзды, планеты, газовые облака, крупицы пыли, чёрные дыры, тёмная материя и многое движутся внутри Млечного Пути и вносят свой вклад в гравитационную сеть. С нашей точки зрения, а мы находимся в около 25 000 световых лет от центра Галактики, Солнце вращается по эллипсу и совершает полный оборот каждые 220–250 миллионов лет или около того. 

Предполагается, что скорость нашего Солнца на этой траектории составляет 200–220 км/с, это довольно много по сравнению как со скоростью вращения Земли, так и со скоростью вращения нашей планеты вокруг Солнца, тогда как оба вращения наклонены относительно плоскости движения нашей звезды вокруг Галактики.

Хотя орбиты Солнца в плоскости Млечного Пути находятся на расстоянии около 25000–27000 световых лет от центра, орбитальные направления планет нашей Солнечной системы совсем не выровнены относительно Галактики.

Но сама Галактика не стационарна, она движется из-за гравитационного притяжения всех сгустков сверхплотной материи и, в равной степени, из-за отсутствия гравитационного притяжения от областей с плотностью ниже средней. Внутри нашей Местной группы мы можем измерить нашу скорость в направлении к самой большой, массивной галактики на нашем космическом заднем дворе: Андромеде. Похоже, что оно движется к нашему Солнцу со скоростью 301 км/с, а это означает (учитывая движение Солнца по Млечному Пути), что две самые массивные галактики Местной группы, Андромеда и Млечный Путь, движутся навстречу друг другу со скоростью примерно 109 км/с.

Самая большая галактика в Местной группе, Андромеда, кажется маленькой и незначительной рядом с Млечным Путём, но это из-за её расстояния, составляющего около двух с половиной миллионов световых лет. В настоящий момент она движется к нашему Солнцу со скоростью около 300 км/с.

Местная группа, как бы массивна она ни была, изолирована не полностью. Другие галактики и скопления галактик поблизости притягивают нас, и даже более отдалённые сгустки материи оказывают гравитационное воздействие на Землю. Основываясь на том, что мы можем увидеть, измерить и вычислить, эти структуры, по-видимому, – причина дополнительной скорости примерно в 300 км/с, но в несколько ином направлении, чем другие скорости, вместе взятые. И это объясняет часть движения во Вселенной в крупном масштабе, но не всё движение. Кроме того, существует ещё один важный эффект, который был количественно рассчитан только недавно, — гравитационное отталкивание космических пустот.

Различные галактики Сверхскопления Девы, кластеризованные и сгруппированные вместе. В самых больших масштабах Вселенная однородна, но если вы посмотрите на неё в масштабе галактик или скоплений, то окажется, что преобладают сверхплотные области и области с плотностью ниже средней.

Для каждого атома или частицы материи во Вселенной, которые собираются в сверхплотной области, существует область некогда средней плотности, потерявшая соответствующее количество массы. Точно так же, как область плотнее средней притягивает, область, плотность которой ниже средней, будет притягивать с силой ниже средней. 

Если взять большую область пространства с меньшим, чем в среднем, количеством материи, на практике её сила будет отталкивать, а плотность выше средней, напротив, — притягивать. В нашей Вселенной в направлении, противоположном от ближайшей области сверхплотности, пролегает огромная пустота с плотностью ниже средней. Мы находимся между этими двумя областями, поэтому силы притяжения и отталкивания складываются, причём каждая из них вносит в скорость примерно 300 км/с, то есть общая скорость приближается к 600 км/с.

Гравитационное притяжение (синим цветом) сверхплотных областей и относительное отталкивание (красным цветом) областей с плотностью ниже средней, когда они действуют на Млечный Путь.

Сложив все эти движения вместе: вращение Земли вокруг своей оси, её вращение вокруг Солнца, движение Солнца по Галактике, которая направляется к Туманности Андромеды, движение Местной группы, притягиваемой к области сверхплотности и отталкиваемой от областей с плотностью ниже средней, мы получим число, указывающее, как быстро на самом деле мы движемся во Вселенной, в любой момент времени. 

Мы обнаружили, что Земля движется со скоростью 360 км/с в каком-то определённом направлении плюс-минус около 30 км/ч в зависимости от времени года и направления. Выводы о скорости Земли подтверждены реликтовым излучением, которое в направлении движения планеты проявляется лучше, а в противоположном направлении — ослабевает.

Остаточное свечение от Большого взрыва на 3,36 милликельвина горячее средней температуры в одном направлении (красном) и на 3,36 милликельвина холоднее средней температуры в другом направлении (синем). Это происходит благодаря движению в пространстве в целом.

Если проигнорировать движение Земли, мы обнаружим, что Солнце относительно реликтового излучения движется со скоростью 368 ± 2 километра, затем, если пренебречь движением Местной группы, получится, что Млечный Путь, Андромеда, Галактика Треугольника и все остальные относительно реликтового излучения движутся со скоростью 622 ± 22 км. Эта большая неопределённость, кстати, в основном связана с неопределённостью в движении Солнца вокруг центра Галактики, это самый трудный в смысле измерения компонент.

Относительные притягивающие и отталкивающие эффекты сверхплотных и недостаточно плотных областей Млечного Пути, комбинация которых известна как Дипольный отталкиватель.

Возможно, не существует универсальной системы отсчёта, но есть система, измерения в которой полезны: полезен отсчёт от покоя реликтового излучения, также эта точка отсчёта совпадает с системой отсчёта удаления галактик друг от друга по закону Хаббла. У каждой видимой галактики есть то, что мы называем «пекулярной скоростью» (или скоростью, превышающей скорость, с которой галактики удаляются друг от друга согласно закону Хаббла), — от нескольких сотен до нескольких тысяч км/с, и то, что мы видим, в точности соответствует этому. Пекулярная скорость движения нашего Солнца — 368 км/с, а нашей Местной группы — 627 км/с — прекрасно согласуется с нашим пониманием того, как в пространстве движутся все галактики. Благодаря эффекту дипольного отталкивания теперь мы понимаем, как происходит это движение, во всех масштабах.

В постижении тайн космоса людям точно не обойтись без помощников и именно таким компаньоном может для нас стать искусственный интеллект. Если AI изначально создали для облегчения жизни на Земле, почему бы с его помощью не исследовать космос? Многие компании, включая NASA и Google, уже внедрили ИИ для поиска новых небесных тел и жизни на других планетах и всегда будут рады специалистам в области AI и нейронных сетей. Работать с которыми мы учим на курсах по Machine Learning и его расширенном варианте «Machine Learning и Deep Learning».

На Земле тоже много работы. Узнайте, как прокачаться в других крутых инженерных специальностях или освоить их с нуля:

  • Профессия Data Scientist

  • Профессия Data Analyst

  • Курс по Data Engineering

Другие профессии и курсы

ПРОФЕССИИ

  • Профессия Fullstack-разработчик на Python

  • Профессия Java-разработчик

  • Профессия QA-инженер на JAVA

  • Профессия Frontend-разработчик

  • Профессия Этичный хакер

  • Профессия C++ разработчик

  • Профессия Разработчик игр на Unity

  • Профессия Веб-разработчик

  • Профессия iOS-разработчик с нуля

  • Профессия Android-разработчик с нуля

КУРСЫ

  • Курс по Machine Learning

  • Курс «Machine Learning и Deep Learning»

  • Курс «Математика для Data Science»

  • Курс «Математика и Machine Learning для Data Science» 

  • Курс «Python для веб-разработки»

  • Курс «Алгоритмы и структуры данных»

  • Курс по аналитике данных

  • Курс по DevOps

Где находится Земля в Млечном Пути?

На протяжении тысячелетий астрономы и астрологи считали, что Земля находится в центре нашей Вселенной. Такое восприятие отчасти было связано с тем, что наземные наблюдения были осложнены тем фактом, что Земля встроена в Солнечную систему. Только после многих столетий непрерывных наблюдений и расчетов мы обнаружили, что Земля (и все другие тела в Солнечной системе) на самом деле вращаются вокруг Солнца.

Почти то же самое можно сказать и о положении нашей Солнечной системы в Млечном Пути. По правде говоря, мы знали только о том, что являемся частью гораздо большего звездного диска, который вращается вокруг общего центра около века. А учитывая, что мы встроены в него, исторически было трудно установить наше точное положение. Но благодаря постоянным усилиям астрономы теперь знают, где в галактике находится наше Солнце.

Размер Млечного Пути:

Начнем с того, что Млечный Путь очень, очень большой! Мало того, что он имеет диаметр около 100 000–120 000 световых лет и толщину около 1000 световых лет, в нем находится до 400 миллиардов звезд (хотя по некоторым оценкам, их даже больше). Поскольку один световой год составляет примерно 9,5 x 10 12 км (9,5 трлн км), диаметр галактики Млечный Путь составляет от 9,5 x 10 17 до 11,4 x 10 17 км, или от 9500 до 11 400 квадриллионов км. .

Она приобрела свой нынешний размер и форму, поглотив другие галактики, и продолжает делать это сегодня. Фактически, карликовая галактика Большого Пса является ближайшей галактикой к Млечному Пути, потому что ее звезды в настоящее время добавляются к диску Млечного Пути. И наша галактика за свою долгую историю поглотила другие, такие как карликовая галактика Стрельца.

И тем не менее, наша галактика лишь среднего веса по сравнению с другими галактиками локальной Вселенной. Андромеда, ближайшая к нам крупная галактика, примерно в два раза больше нашей. Его диаметр составляет 220 000 световых лет, а внутри него насчитывается от 400 до 800 миллиардов звезд.

Структура Млечного Пути:

Если бы вы могли отправиться за пределы галактики и посмотреть на нее сверху, вы бы увидели, что Млечный Путь представляет собой спиральную галактику с перемычкой. Долгое время считалось, что Млечный Путь имеет 4 спиральных рукава, но новые исследования определили, что на самом деле у него всего два спиральных рукава, называемых Щит-Центавр и Киля-Стрельца.

Спиральные рукава формируются из волн плотности, вращающихся вокруг Млечного Пути, т. е. из звезд и газовых облаков, сгруппированных вместе. Когда эти волны плотности проходят через область, они сжимают газ и пыль, что приводит к периоду активного звездообразования в этой области. Однако существование этих рукавов было установлено в результате наблюдения за частями Млечного Пути, а также за другими галактиками в нашей Вселенной.

Считается, что основная структура Млечного Пути состоит из двух основных спиральных рукавов, исходящих из противоположных концов удлиненной центральной полосы. Фото: Т. Дэйм

По правде говоря, все изображения, на которых изображена наша галактика, являются либо художественными изображениями, либо изображениями других спиральных галактик, а не результатом прямого наблюдения за целым. До недавнего времени ученым было очень трудно оценить, как на самом деле выглядит Млечный Путь, главным образом потому, что мы находимся внутри него. Только через десятилетия наблюдений, реконструкций и сравнений с другими галактиками они получили четкое представление о том, как Млечный Путь выглядит снаружи.

На основе текущих исследований ночного неба с помощью наземных телескопов и более поздних миссий с участием космических телескопов астрономы подсчитали, что в Млечном Пути насчитывается от 100 до 400 миллиардов звезд. Они также считают, что у каждой звезды есть по крайней мере одна планета, а это означает, что в Млечном Пути могут быть сотни миллиардов планет, миллиарды из которых, как полагают, равны по размеру и массе Земле.

Как уже отмечалось, большая часть рукавов Млечного Пути состоит из пыли и газа. Эта материя составляет колоссальные 10-15% всей «светящейся материи» (т. е. видимой) в нашей галактике, а остальное составляют звезды. Наша галактика имеет диаметр примерно 100 000 световых лет, и мы можем видеть только около 6 000 световых лет в диске в видимом спектре.

Тем не менее, при незначительном световом загрязнении на ночном небе можно различить пыльное кольцо Млечного Пути. Более того, инфракрасная астрономия и наблюдение за Вселенной в других, невидимых длинах волн позволили астрономам увидеть ее больше.

Млечный Путь, как и все галактики, также окружен обширным ореолом темной материи, на долю которой приходится около 90% ее массы. Никто точно не знает, что такое темная материя, но ее масса была определена на основе наблюдений за скоростью вращения галактики и другими общими явлениями. Что еще более важно, считается, что эта масса помогает удерживать галактику от разрыва на части при ее вращении.

Солнечная система:

Солнечная система (и Земля) расположена примерно в 25 000 световых лет от галактического центра и в 25 000 световых лет от края. В общем, если бы вы думали о Млечном Пути как о большой пластинке, мы были бы точкой, которая находится примерно на полпути между центром и краем.

Астрономы пришли к выводу, что Млечный Путь, вероятно, имеет два основных спиральных рукава — рукав Персея и рукав Щита-Центавра — с несколькими меньшими рукавами и шпорами. Солнечная система расположена в области между двумя рукавами, называемой рукавом Ориона-Лебедя. Этот рукав имеет диаметр 3500 световых лет и длину 10 000 световых лет, где он отделяется от рукава Стрельца.

Расположение нашей Солнечной системы в отроге Ориона галактики Млечный Путь. Предоставлено: Роберто Мура/Public Domain

Тот факт, что Млечный Путь делит ночное небо на два примерно равных полушария, указывает на то, что Солнечная система находится вблизи галактической плоскости. Млечный Путь имеет относительно низкую поверхностную яркость из-за газов и пыли, которые заполняют галактический диск. Это мешает нам видеть яркий галактический центр или четко наблюдать то, что находится по другую сторону от него.

Возможно, вы удивитесь, узнав, что Солнцу требуется 250 миллионов лет, чтобы совершить один оборот вокруг Млечного Пути — это то, что известно как «Галактический год» или «Космический год». В последний раз, когда Солнечная система находилась в таком положении в Млечном Пути, на Земле еще жили динозавры. В следующий раз, кто знает? Человечество могло вымереть или эволюционировать во что-то совершенно другое.

Как видите, Млечный Путь сам по себе очень большой. И определить наше местонахождение в нем было непростой задачей. И по мере того, как наши знания о Вселенной расширялись, мы узнали две вещи. Мало того, что Вселенная намного больше, чем мы могли себе представить, наше место в ней продолжает сужаться! Наша Солнечная система кажется незначительной по большому счету, но при этом чрезвычайно ценной!

Мы написали много статей о Млечном Пути для Universe Today. Вот 10 интересных фактов о Млечном Пути, насколько велик Млечный Путь? Какая галактика ближе всего к Млечному Пути? И сколько звезд в Млечном Пути?

Если вам нужна дополнительная информация о Млечном Пути, ознакомьтесь с новостными выпусками о галактиках на сайте Hubblesite, а также на научной странице НАСА о галактиках.

Мы также записали эпизод Astronomy Cast all about Млечный Путь. Слушай сюда, Эпизод 99: Млечный Путь.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Где в галактике находится Земля?

Фрейзер Кейн, Universe Today

Солнечная система. Кредит: НАСА

Вы, наверное, слышали выражение «все относительно». Когда вы рассматриваете наше место во Вселенной, все действительно относительно. Я записываю это на полпути к острову Ванкувер, в Тихом океане, у западного побережья Канады. И то место, где я стою, находится примерно в 6370 километрах от центра Земли, в ту сторону.

С моей точки зрения, Солнце там. Он размером с десятицентовую монету, которую держат на расстоянии вытянутой руки. Для меня это очень, очень далеко. На самом деле, именно в это время он находится дальше, чем любой объект, который вы можете увидеть невооруженным глазом. Я нахожусь примерно в 150 миллионах километров от Солнца, как и вы.

Мы выходим на эллиптическую орбиту, на один полный оборот которой уходит целый год. Вы, я и Земля все расположены внутри нашей Солнечной системы. Который содержит Солнце, 8 планет и огромную коллекцию льда, камней и пыли. Мы встроены глубоко в нашу галактику, Млечный Путь. Это большой плоский звездный диск размером до 120 000 световых лет в поперечнике.

Наша Солнечная система расположена в центре этого галактического диска. И под серединой я имею в виду, что центр галактики находится примерно в 27 000 световых лет в ту сторону, и край галактики находится примерно на таком же расстоянии в ту сторону.

Наш Млечный Путь — всего лишь одна галактика в большом скоплении галактик, известном как Местная группа. В локальной группе 36 известных объектов. В основном это карликовые галактики. Однако есть также Галактика Треугольника, Млечный Путь и галактика Андромеды… которая на сегодняшний день является самым большим и массивным объектом в Местной группе. Она вдвое больше и в 4 раза больше массы Млечного Пути.

Но где это?

Для меня и для вас Андромеда находится на астрономическом расстоянии в 2,5 миллиона световых лет в этом направлении. Или это всего лишь 2,5 миллиона световых лет от нас? Я уверен, вы видите, к чему все идет.

Местная группа включена в гораздо более крупную группу, известную как Сверхскопление Девы, содержащее не менее 100 групп и скоплений галактик. Ориентировочный центр сверхскопления находится в созвездии Девы. Которая на данный момент находится в том же направлении, примерно в 65 миллионах световых лет от нас. Из-за чего 2,5 миллиона световых лет до Андромеды кажутся дневной прогулкой в ​​семейном автомобиле.

Неудивительно, что сверхскопление Девы также является частью более крупной структуры. Комплекс сверхскопления Рыбы-Кит. Это обширная нить галактических сверхскоплений размером около 150 миллионов световых лет в поперечнике и миллиард световых лет в длину. Середина как раз там. Прямо вот здесь.

Длина один миллиард световых лет? Ну, это делает Андромеду похожей прямо за углом. Итак, где мы? Где ты, и я, и Земля расположены во всей Вселенной? Таким образом, край наблюдаемой Вселенной находится примерно в 13,8 миллиардах световых лет. Но это также 13,8 миллиарда световых лет.

И так, и так.

Галактика Андромеды. Кредит: Фабио Бортоли

А космологи считают, что если вы путешествуете в любом направлении достаточно долго, вы вернетесь в исходную точку, точно так же, как вы можете путешествовать в любом направлении на поверхности Земли и вернуться обратно в исходную точку. Другими словами, Земля находится в самом-самом центре Вселенной. Что звучит поистине потрясающе.

Какое странное совпадение, что мы с тобой находимся именно здесь. Мертвая точка. Шлепок прямо в середину Вселенной. Конечно, заставляет нас казаться важными, не так ли? Но учитывая, что любое другое место во Вселенной также находится в центре Вселенной.

Вы меня правильно поняли. Каждое пятно, которое вы можете себе представить во Вселенной, также является центром Вселенной. Это определенно усложняет наши планы относительно универсальности. И все это действительно заставляет Андромеду казаться близкой… и она все еще находится прямо там, в центре Вселенной.

О, и о том, что каждое место во Вселенной является центром Вселенной? Что ж, мы оставим это для другого эпизода.


Узнать больше

Оглядываясь назад, в колыбель нашей вселенной


Источник: Universe Today

Цитата : Где находится Земля в галактике? (2014, 18 февраля) получено 7 октября 2022 г. с https://phys.org/news/2014-02-earth-galaxy.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Земля | Определение, размер, состав, температура, масса и факты

Основные вопросы

Что такое Земля?

Земля — третья планета от Солнца и пятая по размеру и массе планета Солнечной системы. Его приповерхностная среда — единственное известное место во Вселенной, где обитает жизнь.

Где находится Земля в галактике Млечный Путь?

Земля расположена в рукаве Ориона-Лебедя, одном из четырех спиральных рукавов Млечного Пути, который находится примерно в двух третях пути от центра Галактики.

В честь чего названа Земля?

Название Земли на английском языке, международном языке астрономии, происходит от древнеанглийских и германских слов, обозначающих земля и земля , и это единственное название планеты Солнечной системы, которое не происходит от греческого языка. Римская мифология.

Какой была Земля, когда она только сформировалась?

Земля и другие планеты Солнечной системы сформировались около 4,6 миллиардов лет назад. На ранней Земле не было озонового слоя и свободного кислорода, не было океанов и было очень жарко.

Как выглядит Земля?

Если смотреть с другой планеты, Земля будет яркой и голубоватой. В широтных поясах можно увидеть закрученные узоры белых облаков средних широт и тропических штормов. Полярные районы будут казаться белыми из-за льда, океаны — темно-сине-черными, пустыни — коричнево-бежевыми, а леса и джунгли — ярко-зелеными.

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

Земля , третья планета от Солнца и пятая по размеру и массе планета Солнечной системы. Его единственной наиболее выдающейся особенностью является то, что его приповерхностная среда является единственным местом во Вселенной, где, как известно, есть жизнь. Обозначается символом ♁. Название Земли на английском языке, международном языке астрономии, происходит от древнеанглийских и германских слов, обозначающих земля и земля , и это единственное название планеты Солнечной системы, которое не происходит из греко-римской мифологии.

После коперниканской революции 16 века, когда польский астроном Николай Коперник предложил модель Вселенной, центрированную на Солнце ( см. гелиоцентрическая система), просвещенные мыслители рассматривали Землю как планету, подобную другим солнечным система. Параллельные морские путешествия предоставили практическое доказательство того, что Земля является шаром, так же как использование Галилеем его недавно изобретенного телескопа в начале 17 века вскоре показало, что другие планеты также являются шарами. Однако только на заре космической эры, когда фотографии с ракет и орбитальных космических аппаратов впервые запечатлели поразительную кривизну земного горизонта, представление о Земле как о примерно сферической планете, а не как о плоском объекте, было подтверждено непосредственными человеческими наблюдениями. наблюдение. Люди впервые увидели Землю как полный шар, плавающий в чернильной черноте космоса, 19 декабря.68, когда Аполлон-8 доставил астронавтов вокруг Луны. Роботизированные космические зонды на пути к местам назначения за пределами Земли, такие как космический корабль Galileo и Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) в 1990-х годах, также оглядывались назад с помощью своих камер, чтобы сделать другие уникальные портреты планеты.

Если смотреть с другой планеты Солнечной системы, Земля будет яркой и голубоватой. Легче всего увидеть в большой телескоп ее атмосферные особенности, в основном завихряющиеся узоры белых облаков средних широт и тропических штормов, расположенные примерно в широтных поясах вокруг планеты. Полярные районы также будут казаться ослепительно белыми из-за облаков наверху и снега и льда внизу. Из-под меняющихся узоров облаков появлялись гораздо более темные иссиня-черные океаны, прерываемые случайными рыжевато-коричневыми участками пустынных земель. Зеленые ландшафты, в которых обитает большая часть человеческой жизни, было бы нелегко увидеть из космоса. Они не только составляют скромную часть суши, которая сама по себе составляет менее одной трети земной поверхности, но и часто скрыты облаками. В течение сезонов будут наблюдаться некоторые изменения в характере штормов и облачных поясов на Земле. Также заметным будет рост и отступ зимнего снежного покрова на суше Северного полушария.

Ученые применили все современные инструменты для изучения Земли способами, которые еще не были возможны для других планет; таким образом, о его структуре и составе известно гораздо больше. Это подробное знание, в свою очередь, обеспечивает более глубокое понимание механизмов, с помощью которых планеты в целом остывают, с помощью которых генерируются их магнитные поля и с помощью которых отделение более легких элементов от более тяжелых по мере развития внутренней структуры планет высвобождает дополнительную энергию для геологические процессы и изменяет состав земной коры.

Викторина «Британника»

Острова и архипелаги

Из чего состоят Мальдивские острова? Какой самый большой в мире архипелаг? Разберитесь в фактах об островах по всему миру.

Поверхность Земли традиционно подразделяется на семь континентальных массивов: Африку, Антарктиду, Азию, Австралию, Европу, Северную Америку и Южную Америку. Эти континенты окружены пятью основными водоемами: Северным Ледовитым, Атлантическим, Индийским, Тихим и Южным океанами.

Однако удобно рассматривать отдельные части Земли в виде концентрических, примерно сферических слоев. Вытягиваясь изнутри наружу, это ядро, мантия, земная кора (включая каменистую поверхность), гидросфера (преимущественно океаны, заполняющие понижения в земной коре), атмосфера (сама разделенная на сферические зоны типа тропосфера, где возникает погода, и стратосфера, где находится озоновый слой, который защищает поверхность Земли и ее организмы от ультрафиолетовых лучей Солнца), и магнитосфера (огромная область в космосе, где магнитное поле Земли доминирует над поведением электрически заряженных частиц). исходящие от Солнца).

Знания об этих подразделениях обобщены в этом астрономически ориентированном обзоре. Обсуждение дополняет другие трактовки, ориентированные на науки о Земле и науки о жизни. Фигура и размеры Земли обсуждаются в статье геодезия. Его магнитное поле рассматривается в статье геомагнитное поле. Ранняя эволюция твердой Земли, ее атмосферы и океанов отражена в геологической истории Земли.