Не мора да бидете научник или астроном на НАСА за да разберете дека вселената е неверојатна. Но, колку е тоа чудно може да ве изненади. Во космосот доминираат невидливи електромагнетни сили кои вообичаено не ги чувствуваме. Полн е и со чудни видови материја што никогаш не сме ги сретнале на Земјата. Еве пет неземни работи кои се случуваат речиси исклучиво во вселената.
Плазма
На Земјата, материјата обично зема една од трите состојби: цврста, течна или гасна. Но, во вселената, 99,9% од обичната материја е во сосема поинаква форма - плазма. Се состои од слободни јони и електрони и е во суперполна состојба во споредба со гасот што се формира кога супстанцијата се загрева на екстремни температури или е подложена на силна електрична струја.
Иако ретко комуницираме со плазмата, ја гледаме постојано. Сите ѕвезди на ноќното небо, вклучувајќи го и Сонцето, се главно плазма. Дури понекогаш се појавува на Земјата во форма на громови и неонски знаци.
За разлика од гасот, каде што поединечните честички се движат случајно, плазмата може да дејствува колективно како тим. Спроведува струја и е подложен на електромагнетни полиња. Овие полиња можат да го контролираат движењето на наелектризираните честички во плазмата и да создадат бранови кои ги забрзуваат честичките до огромни брзини.
Просторот е исполнет со такви невидливи магнетни полиња кои ја одредуваат траекторијата на плазмата. Околу Земјата, истото магнетно поле што ги прави компасите насочени кон север, ја насочува плазмата низ просторот околу нашата планета. На Сонцето, магнетните полиња предизвикуваат соларни изливи и директни текови на плазма познати како сончев ветер, кои се движат низ Сончевиот систем. Кога сончевиот ветер ќе стигне до Земјата, може да предизвика енергетски процеси како што се поларните зраци и вселенското време, кои, доколку се доволно силни, можат да ги оштетат сателитите и телекомуникациите.
Прочитајте исто така: За прв пат сондата на НАСА, Solar Orbiter, сними видео од џиновска плазма исфрлање од површината на Сонцето
Екстремни температури
Од Сибир до Сахара, Земјата доживува широк опсег на температури. Постојат записи за температури кои се движат од 57°C до -89°C. Но она што го сметаме за екстремно на Земјата е просечно во вселената. На планетите без изолациона атмосфера, температурите диво варираат во текот на денот и ноќта. На Меркур редовно се забележуваат денови со температура од околу 449 ° C и студени ноќи до -171 ° C. А во самиот простор, на некои вселенски летала, температурната разлика помеѓу осветлената и засенчената страна достигнува 33 °C. На пример, соларна сонда Сончева сонда на Паркер на НАСА при најблиското приближување до Сонцето ќе почувствува разлика од повеќе од 2 илјади степени.
Сателитите и инструментите кои НАСА ги испраќа во вселената се внимателно дизајнирани да издржат такви екстремни услови. Опсерваторијата за соларна динамика на НАСА го поминува поголемиот дел од своето време на директна сончева светлина, но неколку пати годишно нејзината орбита минува во сенка на Земјата. За време на ова вселенско патување, температурата на соларните панели свртени кон Сонцето паѓа за 158°C. Сепак, вградените грејачи се вклучени за да се заштитат електрониката и инструментите, што овозможува температурата да падне дури за половина степен.
Слично на тоа, скафандерите за астронаути се дизајнирани да издржат температури помеѓу -157°C и 121°C. Тие се со бела боја за да ја рефлектираат светлината кога се на сонце, а греалки се поставени низ внатрешноста за да ги загреат астронаутите во мракот. Тие исто така се дизајнирани да обезбедуваат постојан притисок и кислород, како и заштита од микрометеорити и ултравиолетово зрачење од Сонцето.
Прочитајте исто така: Дали ултрабрзите океани можат да ги изладат екстремните егзопланети?
Космичка алхемија
Сонцето го компресира водородот во хелиум во неговото јадро. Овој процес на спојување на атомите под огромен притисок и температура, што резултира со формирање на нови елементи, се нарекува. термонуклеарна фузија. Кога се родил универзумот, тој содржел претежно водород и хелиум, плус неколку други светлосни елементи. Оттогаш, повеќе од 80 други елементи се појавија во вселената како резултат на фузија на ѕвезди и супернови, од кои некои го овозможуваат животот.
Сонцето и другите ѕвезди се одлични термонуклеарни машини. Секоја секунда, Сонцето согорува околу 600 милиони тони водород. Заедно со создавањето на нови елементи, фузијата ослободува огромна количина на енергија и светлосни честички наречени фотони. На овие фотони им требаат околу 250 години за да поминат околу 700 km и да стигнат до видливата површина на Сонцето од сончевото јадро. После тоа, на светлината и се потребни само 8 минути за да помине 150 милиони километри до Земјата.
Фисијата, спротивната нуклеарна реакција која ги дели тешките елементи на помали, првпат беше демонстрирана во лаборатории во 1930-тите, а денес се користи во нуклеарните централи. Енергијата ослободена за време на дистрибуцијата може да предизвика катаклизма. Но, за оваа количина на маса, таа сепак е неколку пати помала од енергијата што се ослободува за време на фузијата. Сепак, научниците сè уште не одлучиле како да ја контролираат плазмата на таков начин што ќе добиваат енергија од термонуклеарни реакции.
Прочитајте исто така: Во Харков беа тестирани домашните јонско-плазма сателитски мотори
Магнетни експлозии
Секој ден, просторот околу Земјата беснее со огромни експлозии. Кога сончевиот ветер, поток на наелектризирани честички од Сонцето, ќе се судри со магнетниот медиум што ја опкружува и ја штити Земјата - магнетосфера - ги заплеткува магнетните полиња на Сонцето и Земјата. На крајот, линиите на магнетното поле се компресираат и порамнуваат, одбивајќи ги соседните наелектризирани честички. Овој експлозивен настан е познат како магнетно повторно поврзување.
Иако не можеме да го видиме магнетното повторно поврзување со свои очи, можеме да ги набљудуваме неговите ефекти. Понекогаш некои од нарушените честички влегуваат во горните слоеви на Земјината атмосфера, каде што предизвикуваат полови светлина (северна светлина).
Магнетното повторно поврзување се случува низ целиот универзум, каде што има вртливи магнетни полиња. Мисиите на НАСА, како што е Magnetospheric Multiscale, ги мерат настаните за повторно поврзување околу Земјата, помагајќи им на научниците да ја најдат таму каде што е потешко да се проучуваат, како што се изливите на Сонцето, во регионите околу црните дупки и околу другите ѕвезди.
Прочитајте исто така: Земјата може да биде опкружена со огромен магнетен тунел
Суперсонични удари
На Земјата, едноставен начин за пренос на енергија е преку импулс. Ова често е предизвикано од судири, како на пример кога ветрот предизвикува дрвјата да се нишаат. Но, во вселената, честичките можат да пренесат енергија без дури и да се судрат. Овој чуден трансфер на енергија се одвива во невидливи структури познати како ударни бранови.
Во ударните бранови, енергијата се пренесува преку плазма бранови, електрични и магнетни полиња. Замислете ги честичките како јато птици кои летаат заедно. Ако опашкиот ветер ги подигне и ги вози птиците, тие летаат побрзо, иако се чини дека ништо не ги турка напред. Честичките се однесуваат на ист начин кога одеднаш ќе наидат на магнетно поле. Магнетното поле, всушност, може да им даде притисок напред.
Ударните бранови може да се формираат кога работите се движат со суперсонична брзина - односно поголема од брзината на звукот. Ако суперсоничен проток се судри со неподвижен објект, тој формира т.н назален удар. Еден таков лачен удар е создаден од сончевиот ветер додека се судира со магнетното поле на Земјата.
Ударните бранови се наоѓаат и на други места во вселената, на пример, околу активните супернови, кои испуштаат облаци од плазма. Во некои случаи, ударните бранови може привремено да се појават на Земјата. Ова се случува кога куршумите и авионите летаат побрзо од брзината на звукот.
Сите пет од овие чудни појави се вообичаени во вселената. Иако некои од нив можат да се репродуцираат под посебни лабораториски услови, повеќето од нив не можат да се најдат во нормални услови на Земјата. НАСА студира овие чудни феномени во вселената, така што научниците можат да ги анализираат нивните својства и да добијат увид во сложената физика што лежи во основата како функционира нашиот универзум.
Прочитајте исто така: