თქვენ არ გჭირდებათ იყოთ NASA-ს მეცნიერი ან ასტრონომი, რომ გაიგოთ, რომ სივრცე საოცარია. მაგრამ რამდენად უცნაურია ეს შეიძლება გაგიკვირდეთ. კოსმოსში დომინირებს უხილავი ელექტრომაგნიტური ძალები, რომლებსაც ჩვეულებრივ არ ვგრძნობთ. ის ასევე სავსეა უცნაური ტიპის მატერიით, რომელიც ჩვენ არასდროს შეგვხვედრია დედამიწაზე. აქ არის ხუთი არამიწიერი რამ, რაც ხდება თითქმის ექსკლუზიურად კოსმოსში.
პლაზმა
დედამიწაზე მატერია ჩვეულებრივ იღებს სამ მდგომარეობას: მყარი, თხევადი ან აირი. მაგრამ კოსმოსში ჩვეულებრივი ნივთიერების 99,9% სულ სხვა ფორმაშია – პლაზმა. იგი შედგება თავისუფალი იონებისა და ელექტრონებისაგან და არის სუპერდამუხტულ მდგომარეობაში იმ გაზთან შედარებით, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც ნივთიერება თბება ექსტრემალურ ტემპერატურამდე ან ექვემდებარება ძლიერ ელექტრო დენს.
მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ იშვიათად ვურთიერთობთ პლაზმასთან, ჩვენ მას ყოველთვის ვხედავთ. ღამის ცის ყველა ვარსკვლავი, მზის ჩათვლით, ძირითადად პლაზმურია. ის ზოგჯერ ჩნდება დედამიწაზე ელვისებური და ნეონის ნიშნების სახით.
გაზისგან განსხვავებით, სადაც ცალკეული ნაწილაკები შემთხვევით მოძრაობენ, პლაზმას შეუძლია იმოქმედოს ერთობლივად, როგორც გუნდი. ის ატარებს ელექტროენერგიას და მგრძნობიარეა ელექტრომაგნიტური ველების მიმართ. ამ ველებს შეუძლიათ გააკონტროლონ დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობა პლაზმაში და შექმნან ტალღები, რომლებიც აჩქარებენ ნაწილაკებს უზარმაზარ სიჩქარემდე.
სივრცე სავსეა ისეთი უხილავი მაგნიტური ველებით, რომლებიც განსაზღვრავენ პლაზმის ტრაექტორიას. დედამიწის ირგვლივ, იგივე მაგნიტური ველი, რომელიც კომპასებს ჩრდილოეთით აქცევს, პლაზმას მიმართავს ჩვენი პლანეტის გარშემო არსებულ სივრცეში. მზეზე მაგნიტური ველები იწვევენ მზის ანთებებს და პლაზმის პირდაპირ ნაკადებს, რომლებიც ცნობილია როგორც მზის ქარი, რომლებიც მზის სისტემაში მოძრაობენ. როდესაც მზის ქარი დედამიწას აღწევს, მას შეუძლია გამოიწვიოს ისეთი ენერგეტიკული პროცესები, როგორიცაა ავრორა და კოსმოსური ამინდი, რაც საკმარისად ძლიერის შემთხვევაში შეიძლება დააზიანოს თანამგზავრები და ტელეკომუნიკაციები.
ასევე წაიკითხეთ: პირველად NASA-ს Solar Orbiter-ის ზონდმა ჩაწერა მზის ზედაპირიდან გიგანტური პლაზმის ამოფრქვევის ვიდეო.
ექსტრემალური ტემპერატურა
ციმბირიდან საჰარამდე დედამიწა განიცდის ტემპერატურის ფართო დიაპაზონს. არსებობს ჩანაწერები ტემპერატურებზე 57°C-დან -89°C-მდე. მაგრამ ის, რაც ჩვენ უკიდურესად მიგვაჩნია დედამიწაზე, საშუალოა კოსმოსში. პლანეტებზე, რომლებსაც არ აქვთ საიზოლაციო ატმოსფერო, ტემპერატურა მკვეთრად იცვლება დღისა და ღამის განმავლობაში. მერკურიზე რეგულარულად შეინიშნება დღეები, რომელთა ტემპერატურაა დაახლოებით 449°C და ცივი ღამეები -171°C-მდე, ხოლო თავად სივრცეში, ზოგიერთ კოსმოსურ ხომალდზე, ტემპერატურის სხვაობა განათებულ და დაჩრდილულ მხარეს შორის აღწევს 33°C-ს. მაგალითად, მზის ზონდი NASA Parker Solar Probe მზესთან უახლოეს მიახლოებისას ის იგრძნობს 2 ათას გრადუსზე მეტ განსხვავებას.
თანამგზავრები და ინსტრუმენტები, რომლებსაც NASA აგზავნის კოსმოსში, საგულდაგულოდ არის შექმნილი, რომ გაუძლოს ასეთ ექსტრემალურ პირობებს. NASA-ს მზის დინამიკის ობსერვატორია დროის უმეტეს ნაწილს მზის პირდაპირ შუქზე ატარებს, მაგრამ წელიწადში რამდენჯერმე მისი ორბიტა დედამიწის ჩრდილში გადის. ამ კოსმოსური მოგზაურობის დროს მზისკენ მიმართული მზის პანელების ტემპერატურა მცირდება 158°C-ით. თუმცა, ბორტ გამათბობლები ჩართულია ელექტრონიკისა და ინსტრუმენტების დასაცავად, რაც საშუალებას აძლევს ტემპერატურას დაეცეს ნახევარ გრადუსამდე.
ანალოგიურად, ასტრონავტების კოსმოსური კოსტუმი შექმნილია იმისთვის, რომ გაუძლოს ტემპერატურას -157°C-დან 121°C-მდე. ისინი თეთრი ფერისაა, რათა ასახონ სინათლე მზეზე ყოფნისას და გამათბობლები განთავსებულია მთელს ინტერიერში, რათა ასტრონავტები სიბნელეში გაათბონ. ისინი ასევე შექმნილია მუდმივი წნევისა და ჟანგბადის უზრუნველსაყოფად, აგრეთვე მიკრომეტეორიტებისა და მზის ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან დაცვას.
ასევე წაიკითხეთ: შეუძლიათ თუ არა ულტრასწრაფ ოკეანეებს ექსტრემალური ეგზოპლანეტების გაგრილება?
კოსმოსური ალქიმია
მზე შეკუმშავს წყალბადს ჰელიუმად მის ბირთვში. ატომების შეერთების ეს პროცესი უზარმაზარი წნევისა და ტემპერატურის პირობებში, რაც იწვევს ახალი ელემენტების წარმოქმნას, ე.წ. თერმობირთვული შერწყმა. როდესაც სამყარო დაიბადა, ის ძირითადად წყალბადს და ჰელიუმს შეიცავდა, პლუს რამდენიმე სხვა მსუბუქი ელემენტი. მას შემდეგ 80-ზე მეტი სხვა ელემენტი გამოჩნდა კოსმოსში ვარსკვლავებისა და სუპერნოვაების შერწყმის შედეგად, რომელთაგან ზოგიერთი სიცოცხლეს შესაძლებელს ხდის.
მზე და სხვა ვარსკვლავები შესანიშნავი თერმობირთვული მანქანებია. ყოველ წამში მზე წვავს დაახლოებით 600 მილიონ ტონა წყალბადს. ახალი ელემენტების შექმნასთან ერთად, შერწყმა ათავისუფლებს უზარმაზარ ენერგიას და სინათლის ნაწილაკებს, რომლებსაც ფოტონები ეწოდება. ამ ფოტონებს დაახლოებით 250 700 წელი სჭირდება, რომ გაიაროს დაახლოებით 8 150 კმ და მიაღწიოს მზის ხილულ ზედაპირს მზის ბირთვიდან. ამის შემდეგ სინათლეს მხოლოდ XNUMX წუთი სჭირდება დედამიწამდე XNUMX მილიონი კილომეტრის გასავლელად.
გაყოფა, საპირისპირო ბირთვული რეაქცია, რომელიც მძიმე ელემენტებს ყოფს პატარაებად, პირველად აჩვენეს ლაბორატორიებში 1930-იან წლებში და დღეს გამოიყენება ატომურ ელექტროსადგურებში. განაწილების დროს გამოთავისუფლებულმა ენერგიამ შეიძლება გამოიწვიოს კატაკლიზმი. მაგრამ ამ რაოდენობის მასისთვის ის მაინც რამდენჯერმე ნაკლებია შერწყმის დროს გამოთავისუფლებულ ენერგიაზე. თუმცა, მეცნიერებს ჯერ არ გადაუწყვეტიათ, როგორ აკონტროლონ პლაზმა ისე, რომ თერმობირთვული რეაქციებიდან მიიღონ ენერგია.
ასევე წაიკითხეთ: ხარკოვში შიდა იონ-პლაზმური სატელიტური ძრავები გამოსცადეს
მაგნიტური აფეთქებები
ყოველდღე, დედამიწის გარშემო სივრცე მძვინვარებს უზარმაზარი აფეთქებებით. როდესაც მზის ქარი, მზისგან დამუხტული ნაწილაკების ნაკადი, ეჯახება მაგნიტურ გარემოს, რომელიც გარს აკრავს და იცავს დედამიწას - მაგნიტოსფერო - ის აერთიანებს მზისა და დედამიწის მაგნიტურ ველებს. საბოლოოდ, მაგნიტური ველის ხაზები იკუმშება და სწორდება, აცილებს მიმდებარე დამუხტულ ნაწილაკებს. ეს ასაფეთქებელი მოვლენა ცნობილია როგორც მაგნიტური ხელახალი კავშირი.
მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ვერ ვხედავთ მაგნიტურ ხელახლა კავშირს ჩვენი თვალით, ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ მის ეფექტებს. ზოგჯერ დარღვეული ნაწილაკები შედიან დედამიწის ატმოსფეროს ზედა ფენებში, სადაც ისინი იწვევენ ავრორას (ჩრდილოეთის შუქებს).
მაგნიტური ხელახალი კავშირი ხდება მთელ სამყაროში, სადაც არის მორევი მაგნიტური ველები. NASA-ს მისიები, როგორიცაა Magnetospheric Multiscale, ზომავს ხელახალი კავშირის მოვლენებს დედამიწის ირგვლივ და ეხმარება მეცნიერებს იპოვონ ის, სადაც მისი შესწავლა უფრო რთულია, მაგალითად, მზეზე ანთებებით, შავი ხვრელების მიმდებარე რეგიონებში და სხვა ვარსკვლავების გარშემო.
ასევე წაიკითხეთ: დედამიწა შესაძლოა გარშემორტყმული იყოს გიგანტური მაგნიტური გვირაბით
ზებგერითი დარტყმები
დედამიწაზე ენერგიის გადაცემის მარტივი გზა იმპულსია. ეს ხშირად გამოწვეულია შეჯახებით, მაგალითად, როდესაც ქარი იწვევს ხეების რხევას. მაგრამ გარე სივრცეში ნაწილაკებს შეუძლიათ ენერგიის გადაცემა შეჯახების გარეშეც კი. ენერგიის ეს უცნაური გადაცემა ხდება უხილავ სტრუქტურებში, რომლებიც ცნობილია როგორც დარტყმის ტალღები.
დარტყმის ტალღებში ენერგია გადადის პლაზმური ტალღების, ელექტრული და მაგნიტური ველების მეშვეობით. წარმოიდგინეთ ნაწილაკები, როგორც ფრინველების ფარა, რომლებიც ერთად დაფრინავენ. თუ კუდის ქარი აჭერს და ატარებს ფრინველებს, ისინი უფრო სწრაფად დაფრინავენ, მიუხედავად იმისა, რომ თითქოს არაფერი უბიძგებს მათ წინ. ნაწილაკები ერთნაირად იქცევიან, როცა მოულოდნელად მაგნიტურ ველს აწყდებიან. მაგნიტურ ველს, ფაქტობრივად, შეუძლია მათ წინ წაწევა.
დარტყმითი ტალღები შეიძლება წარმოიქმნას, როდესაც საგნები მოძრაობენ ზებგერითი სიჩქარით - ანუ უფრო სწრაფად ვიდრე ხმის სიჩქარე. თუ ზებგერითი ნაკადი სტაციონარულ ობიექტს ეჯახება, ის ქმნის ე.წ ცხვირის დარტყმა. ერთ-ერთი ასეთი მშვილდის დარტყმა იქმნება მზის ქარის მიერ დედამიწის მაგნიტურ ველთან შეჯახებისას.
დარტყმითი ტალღები ასევე გვხვდება კოსმოსის სხვა ადგილებში, მაგალითად, აქტიური სუპერნოვას გარშემო, რომლებიც ასხივებენ პლაზმის ღრუბლებს. ზოგიერთ შემთხვევაში, დარტყმითი ტალღები შეიძლება დროებით მოხდეს დედამიწაზე. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ტყვიები და თვითმფრინავები ხმის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად დაფრინავენ.
ხუთივე ეს უცნაური ფენომენი საერთოა სივრცეში. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი მათგანის რეპროდუცირება შესაძლებელია სპეციალურ ლაბორატორიულ პირობებში, მათი უმეტესობა ვერ მოიძებნება ნორმალურ პირობებში დედამიწაზე. NASA სწავლობს ეს უცნაური ფენომენები კოსმოსში, რათა მეცნიერებმა გააანალიზონ მათი თვისებები და მიიღონ ინფორმაცია კომპლექსურ ფიზიკაში, რომელიც საფუძვლად უდევს ჩვენი სამყაროს მუშაობას.
ასევე წაიკითხეთ: