Ne morate biti NASA-in naučnik ili astronom da biste shvatili da je svemir neverovatan. Ali koliko je to čudno može vas iznenaditi. Kosmosom dominiraju nevidljive elektromagnetne sile koje inače ne osjećamo. Takođe je puna čudnih vrsta materije koje nikada nismo sreli na Zemlji. Evo pet nezemaljskih stvari koje se dešavaju gotovo isključivo u svemiru.
Plazma
Na Zemlji materija obično ima jedno od tri stanja: čvrsto, tečno ili gasovito. Ali u svemiru je 99,9% obične materije u potpuno drugom obliku - plazmi. Sastoji se od slobodnih jona i elektrona i nalazi se u supernabijenom stanju u odnosu na plin koji nastaje kada se supstanca zagrije na ekstremne temperature ili podvrgne jakoj električnoj struji.
Iako retko komuniciramo sa plazmom, vidimo je stalno. Sve zvezde na noćnom nebu, uključujući Sunce, su uglavnom plazma. Čak se ponekad pojavljuje na Zemlji u obliku munja i neonskih reklama.
Za razliku od plina, gdje se pojedinačne čestice kreću nasumično, plazma može djelovati kolektivno kao tim. Provodi električnu energiju i podložan je elektromagnetnim poljima. Ova polja mogu kontrolirati kretanje nabijenih čestica u plazmi i stvoriti valove koji ubrzavaju čestice do ogromnih brzina.
Prostor je ispunjen takvim nevidljivim magnetnim poljima koja određuju putanju plazme. Oko Zemlje, isto magnetno polje zbog kojeg kompasi usmjeravaju na sjever usmjerava plazmu kroz prostor oko naše planete. Na Suncu, magnetna polja pokreću solarne baklje i direktne tokove plazme poznate kao solarni vetar, koji se kreću kroz Sunčev sistem. Kada solarni vjetar stigne do Zemlje, može izazvati energetske procese kao što su aurore i svemirsko vrijeme, koje, ako su dovoljno jake, mogu oštetiti satelite i telekomunikacije.
Pročitajte također: Po prvi put, NASA-ina sonda Solar Orbiter snimila je video džinovskog izbacivanja plazme sa površine Sunca
Ekstremne temperature
Od Sibira do Sahare, Zemlja doživljava širok raspon temperatura. Postoje zapisi o temperaturama u rasponu od 57°C do -89°C. Ali ono što smatramo ekstremnim na Zemlji je prosjek u svemiru. Na planetama bez izolacione atmosfere, temperature tokom dana i noći naglo osciliraju. Na Merkuru se redovno primećuju dani sa temperaturom od oko 449° C i hladne noći do -171° C. A u samom svemiru na nekim letelicama temperaturna razlika između osvetljene i zasjenjene strane dostiže 33°C. Na primjer, solarna sonda NASA-ina solarna sonda Parker na najbližem približavanju Suncu, osetiće se razlika od više od 2 hiljade stepeni.
Sateliti i instrumenti koje NASA šalje u svemir pažljivo su dizajnirani da izdrže takve ekstremne uslove. NASA-in Solar Dynamics Observatory provodi većinu vremena na direktnoj sunčevoj svjetlosti, ali nekoliko puta godišnje njena orbita prođe u Zemljinoj sjeni. Tokom ovog svemirskog putovanja, temperatura solarnih panela okrenutih prema Suncu pada za 158°C. Međutim, ugrađeni grijači se uključuju kako bi zaštitili elektroniku i instrumente, dozvoljavajući da temperatura padne za samo pola stepena.
Slično, svemirska odijela astronauta dizajnirana su da izdrže temperature između -157°C i 121°C. Bijele su boje da reflektiraju svjetlost kada su na suncu, a grijači su postavljeni u unutrašnjosti kako bi astronauti bili topli u mraku. Takođe su dizajnirani da obezbede konstantan pritisak i kiseonik, kao i zaštitu od mikrometeorita i ultraljubičastog zračenja Sunca.
Pročitajte također: Mogu li ultrabrzi okeani ohladiti ekstremne egzoplanete?
Kosmička alhemija
Sunce sabija vodonik u helijum u svom jezgru. Ovaj proces spajanja atoma zajedno pod ogromnim pritiskom i temperaturom, što rezultira stvaranjem novih elemenata, naziva se termonuklearne fuzije. Kada je svemir rođen, sadržavao je uglavnom vodonik i helijum, plus nekoliko drugih svjetlosnih elemenata. Od tada se više od 80 drugih elemenata pojavilo u svemiru kao rezultat fuzije u zvijezdama i supernovama, od kojih neki čine život mogućim.
Sunce i druge zvijezde su odlične termonuklearne mašine. Svake sekunde Sunce sagori oko 600 miliona tona vodonika. Zajedno sa stvaranjem novih elemenata, fuzija oslobađa ogromnu količinu energije i svjetlosnih čestica zvanih fotoni. Ovim fotonima je potrebno oko 250 godina da pređu oko 700 km i iz Sunčevog jezgra stignu do vidljive površine Sunca. Nakon toga, svjetlosti je potrebno samo 8 minuta da putuje 150 miliona km do Zemlje.
Fisija, suprotna nuklearna reakcija koja dijeli teške elemente na manje, prvi put je demonstrirana u laboratorijama 1930-ih, a danas se koristi u nuklearnim elektranama. Energija koja se oslobađa tokom distribucije može izazvati kataklizmu. Ali za ovu količinu mase, ona je i dalje nekoliko puta manja od energije koja se oslobađa tokom fuzije. Međutim, naučnici još nisu odlučili kako kontrolirati plazmu na način da se energija dobije iz termonuklearnih reakcija.
Pročitajte također: Domaći ionsko-plazma satelitski motori testirani su u Harkovu
Magnetne eksplozije
Svakog dana prostor oko Zemlje bjesni ogromnim eksplozijama. Kada se Sunčev vetar, mlaz naelektrisanih čestica sa Sunca, sudari sa magnetnim medijem koji okružuje i štiti Zemlju - magnetosfera - zapliće magnetna polja Sunca i Zemlje. Na kraju, linije magnetnog polja se komprimiraju i poravnavaju, odbijajući susjedne nabijene čestice. Ovaj eksplozivni događaj je poznat kao magnetno ponovno povezivanje.
Iako ne možemo vidjeti magnetnu rekonekciju vlastitim očima, možemo promatrati njene efekte. Ponekad neke od poremećenih čestica ulaze u gornje slojeve Zemljine atmosfere, gdje izazivaju aurore (sjeverno svjetlo).
Magnetna rekonekcija se dešava u celom univerzumu, gde postoje uskovitlana magnetna polja. NASA-ine misije poput Magnetospheric Multiscale mjere događaje ponovnog povezivanja oko Zemlje, pomažući naučnicima da je pronađu tamo gdje je teže proučavati, kao što su baklje na Suncu, regije koje okružuju crne rupe i oko drugih zvijezda.
Pročitajte također: Zemlja može biti okružena ogromnim magnetnim tunelom
Supersonični udarci
Na Zemlji je jednostavan način za prijenos energije putem impulsa. Ovo je često uzrokovano sudarima, na primjer kada vjetar uzrokuje ljuljanje drveća. Ali u svemiru, čestice mogu prenositi energiju čak i bez sudara. Ovaj čudan prijenos energije odvija se u nevidljivim strukturama poznatim kao udarni talasi.
U udarnim talasima energija se prenosi kroz plazma talase, električna i magnetna polja. Zamislite čestice kao jato ptica koje lete zajedno. Ako se stražnji vjetar podiže i tjera ptice, one lete brže, iako se čini da ih ništa ne tjera naprijed. Čestice se ponašaju na isti način kada iznenada naiđu na magnetsko polje. Magnetno polje im, zapravo, može dati poticaj naprijed.
Udarni talasi se mogu formirati kada se stvari kreću nadzvučnim brzinama – to jest, brže od brzine zvuka. Ako se nadzvučni tok sudari sa stacionarnim objektom, formira se tzv udarac u nos. Jedan takav pramčani udar stvara solarni vjetar dok se sudara sa Zemljinim magnetnim poljem.
Udarni talasi se nalaze i na drugim mestima u svemiru, na primer, oko aktivnih supernova, koje emituju oblake plazme. U nekim slučajevima, udarni talasi se mogu privremeno pojaviti na Zemlji. To se dešava kada meci i avioni lete brže od brzine zvuka.
Svih pet ovih čudnih fenomena uobičajeno je u svemiru. Iako se neki od njih mogu reproducirati u posebnim laboratorijskim uvjetima, većina ih se ne može naći u normalnim uvjetima na Zemlji. NASA studira ove čudne pojave u svemiru kako bi naučnici mogli analizirati njihova svojstva i steći uvid u složenu fiziku koja je u osnovi funkcioniranja našeg svemira.
Pročitajte također: