คุณไม่จำเป็นต้องเป็นนักวิทยาศาสตร์ของ NASA หรือนักดาราศาสตร์เพื่อเข้าใจว่าอวกาศนั้นน่าทึ่ง แต่ความแปลกอาจทำให้คุณประหลาดใจได้ จักรวาลถูกครอบงำด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองไม่เห็นซึ่งโดยปกติแล้วเราจะไม่รู้สึก มันยังเต็มไปด้วยสสารแปลก ๆ ที่เราไม่เคยพบมาก่อนบนโลก ต่อไปนี้คือ XNUMX สิ่งพิสดารที่เกิดขึ้นในอวกาศเกือบทั้งหมด
พลาสมา
บนโลก สสารมักจะอยู่ในสถานะหนึ่งในสามสถานะ: ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ แต่ในอวกาศ 99,9% ของสสารธรรมดาอยู่ในรูปแบบที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง - พลาสมา ประกอบด้วยไอออนและอิเล็กตรอนอิสระและอยู่ในสถานะซุปเปอร์ชาร์จเมื่อเทียบกับก๊าซที่ก่อตัวขึ้นเมื่อสารได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงมากหรืออยู่ภายใต้กระแสไฟฟ้าแรงสูง
แม้ว่าเราจะไม่ค่อยมีปฏิสัมพันธ์กับพลาสม่า แต่เราก็เห็นมันตลอดเวลา ดาวทุกดวงในท้องฟ้ายามราตรี รวมทั้งดวงอาทิตย์ ส่วนใหญ่เป็นพลาสมา บางครั้งมันก็ปรากฏบนโลกในรูปแบบของสายฟ้าแลบและป้ายไฟนีออน
พลาสมาสามารถทำงานร่วมกันเป็นทีมได้ ซึ่งแตกต่างจากก๊าซตรงที่อนุภาคแต่ละอนุภาคเคลื่อนที่แบบสุ่ม มันนำไฟฟ้าและไวต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สนามเหล่านี้สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุในพลาสมาและสร้างคลื่นที่เร่งอนุภาคให้มีความเร็วมหาศาล
อวกาศเต็มไปด้วยสนามแม่เหล็กที่มองไม่เห็นซึ่งกำหนดวิถีโคจรของพลาสมา รอบโลก สนามแม่เหล็กเดียวกันกับที่ทำให้เข็มทิศชี้ไปทางทิศเหนือ จะนำพลาสมาผ่านอวกาศรอบโลกของเรา บนดวงอาทิตย์ สนามแม่เหล็กจะจุดประกายแสงสุริยะและกระแสพลาสมาโดยตรงที่เรียกว่า ลมสุริยะซึ่งเคลื่อนที่ผ่านระบบสุริยะ เมื่อลมสุริยะมาถึงโลก อาจทำให้เกิดกระบวนการที่มีพลัง เช่น แสงออโรร่าและสภาพอากาศในอวกาศ ซึ่งถ้าแรงพอ อาจทำให้ดาวเทียมและโทรคมนาคมเสียหายได้
อุณหภูมิสูง
จากไซบีเรียถึงทะเลทรายซาฮารา โลกประสบกับอุณหภูมิที่หลากหลาย มีการบันทึกอุณหภูมิตั้งแต่ 57° C ถึง -89° C แต่สิ่งที่เราคิดว่ารุนแรงบนโลกคือค่าเฉลี่ยในอวกาศ บนดาวเคราะห์ที่ไม่มีชั้นบรรยากาศเป็นฉนวน อุณหภูมิจะผันผวนอย่างมากในเวลากลางวันและกลางคืน บนดาวพุธ จะสังเกตเห็นวันที่มีอุณหภูมิประมาณ 449° C และกลางคืนหนาวเย็นถึง -171° C เป็นประจำ และในอวกาศเอง บนยานอวกาศ บางลำ อุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างด้านที่มีแสงและเงาสูงถึง 33°C ตัวอย่างเช่น หัววัดพลังงานแสงอาทิตย์ ยานสำรวจพลังงานแสงอาทิตย์ Parker ของ NASA เมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะรู้สึกถึงความแตกต่างมากกว่า 2 พันองศา
ดาวเทียมและเครื่องมือต่างๆ ที่ NASA ส่งขึ้นสู่อวกาศได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้ทนทานต่อสภาวะที่รุนแรงเช่นนี้ Solar Dynamics Observatory ของ NASA ใช้เวลาส่วนใหญ่ในการรับแสงแดดโดยตรง แต่ปีละหลายครั้งโคจรผ่านเงาของโลก ในระหว่างการเดินทางในอวกาศ อุณหภูมิของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์จะลดลงถึง 158°C อย่างไรก็ตาม เครื่องทำความร้อนบนเครื่องเปิดอยู่เพื่อป้องกันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ ทำให้อุณหภูมิลดลงเพียงครึ่งองศา
ในทำนองเดียวกัน ชุดนักบินอวกาศได้รับการออกแบบให้ทนต่ออุณหภูมิระหว่าง -157°C ถึง 121°C มีสีขาวเพื่อสะท้อนแสงเมื่ออยู่กลางแดด และเครื่องทำความร้อนจะติดตั้งไว้ทั่วภายในเพื่อให้นักบินอวกาศอบอุ่นในความมืด นอกจากนี้ยังได้รับการออกแบบเพื่อให้ความดันและออกซิเจนคงที่ เช่นเดียวกับการป้องกันอุกกาบาตขนาดเล็กและรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์
อ่าน: มหาสมุทรที่เร็วมากสามารถทำให้ดาวเคราะห์นอกระบบสุดขั้วเย็นลงได้หรือไม่?
การเล่นแร่แปรธาตุจักรวาล
ดวงอาทิตย์บีบอัดไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมในแกนกลาง กระบวนการรวมอะตอมเข้าด้วยกันภายใต้ความดันและอุณหภูมิมหาศาล ทำให้เกิดธาตุใหม่ขึ้น เรียกว่า เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชั่น. เมื่อเอกภพกำเนิดขึ้น เอกภพประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ รวมทั้งมีธาตุแสงอื่นๆ อีกสองสามชนิด ตั้งแต่นั้นมา มีธาตุอื่นๆ มากกว่า 80 ชนิดปรากฏขึ้นในอวกาศอันเป็นผลมาจากการหลอมรวมของดาวฤกษ์และซุปเปอร์โนวา ซึ่งบางธาตุทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้
ดวงอาทิตย์และดาวอื่นๆ เป็นเครื่องจักรแสนสาหัสที่ยอดเยี่ยม ทุกๆ วินาที ดวงอาทิตย์จะเผาผลาญไฮโดรเจนประมาณ 600 ล้านตัน นอกจากการสร้างธาตุใหม่แล้ว ฟิวชันยังปล่อยพลังงานและอนุภาคแสงจำนวนมหาศาลที่เรียกว่าโฟตอน โฟตอนเหล่านี้ต้องใช้เวลาราว 250 ปีในการเดินทางประมาณ 700 กม. และไปถึงพื้นผิวที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์จากแกนกลางสุริยะ หลังจากนั้นแสงใช้เวลาเพียง 8 นาทีในการเดินทาง 150 ล้านกิโลเมตรมายังโลก
ฟิชชันเป็นปฏิกิริยาตรงกันข้ามกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่แยกธาตุหนักออกเป็นธาตุที่เล็กลง แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกในห้องทดลองในช่วงทศวรรษที่ 1930 และปัจจุบันใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการกระจายอาจทำให้เกิดกลียุค แต่สำหรับมวลจำนวนนี้ มันยังน้อยกว่าพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างฟิวชันหลายเท่า อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ตัดสินใจว่าจะควบคุมพลาสมาอย่างไรเพื่อให้ได้พลังงานจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์
อ่าน: เครื่องยนต์ดาวเทียมไอออนพลาสม่าในประเทศได้รับการทดสอบในKharkiv
การระเบิดของแม่เหล็ก
ทุกๆ วัน อวกาศรอบโลกจะเกิดการระเบิดครั้งใหญ่ เมื่อลมสุริยะ ซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ ชนกับสื่อแม่เหล็กที่ล้อมรอบและปกป้องโลก - สนามแม่เหล็ก - มันเข้าไปพัวพันกับสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์และโลก ในที่สุดเส้นสนามแม่เหล็กจะบีบอัดและจัดเรียงตัว ขับไล่อนุภาคที่มีประจุที่อยู่ติดกัน เหตุการณ์ระเบิดนี้เรียกว่า การเชื่อมต่อใหม่ด้วยแม่เหล็ก.
แม้ว่าเราจะมองไม่เห็นการเชื่อมต่อด้วยแม่เหล็กด้วยตาของเราเอง แต่เราสามารถสังเกตผลของมันได้ บางครั้งอนุภาคที่ถูกรบกวนบางส่วนจะเข้าสู่ชั้นบนของชั้นบรรยากาศโลก ซึ่งทำให้เกิดแสงออโรรา (แสงเหนือ)
การเชื่อมต่อใหม่ทางแม่เหล็กเกิดขึ้นทั่วทั้งจักรวาล ซึ่งมีสนามแม่เหล็กหมุนวน ภารกิจของ NASA เช่น Magnetospheric Multiscale วัดเหตุการณ์การเชื่อมต่อใหม่รอบโลก ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าที่ใดยากต่อการศึกษา เช่น เปลวไฟบนดวงอาทิตย์ ในบริเวณรอบๆ หลุมดำ และรอบๆ ดาวอื่นๆ
อ่าน: โลกอาจถูกล้อมรอบด้วยอุโมงค์แม่เหล็กขนาดยักษ์
พัดความเร็วเหนือเสียง
บนโลก วิธีง่ายๆ ในการถ่ายโอนพลังงานคือผ่านแรงกระตุ้น ซึ่งมักเกิดจากการชนกัน เช่น เมื่อลมทำให้ต้นไม้ไหว แต่ในอวกาศ อนุภาคสามารถถ่ายเทพลังงานได้โดยไม่ต้องชนกัน การถ่ายโอนพลังงานที่แปลกประหลาดนี้เกิดขึ้นในโครงสร้างที่มองไม่เห็นที่เรียกว่า คลื่นกระแทก.
ในคลื่นกระแทก พลังงานจะถูกถ่ายโอนผ่านคลื่นพลาสมา สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็ก คิดว่าอนุภาคเป็นฝูงนกที่บินไปด้วยกัน หากลมหางรับและขับนก พวกมันจะบินเร็วขึ้น แม้ว่าจะไม่มีแรงผลักให้พวกมันพุ่งไปข้างหน้าก็ตาม อนุภาคจะทำงานในลักษณะเดียวกันเมื่อพวกเขาพบกับสนามแม่เหล็ก ในความเป็นจริงสนามแม่เหล็กสามารถผลักดันให้พวกเขาไปข้างหน้าได้
คลื่นกระแทกสามารถก่อตัวขึ้นเมื่อสิ่งต่างๆ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเหนือเสียง นั่นคือเร็วกว่าความเร็วเสียง หากการไหลเหนือเสียงชนกับวัตถุที่อยู่นิ่ง จะก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า เป่าจมูก. การสั่นสะเทือนของโบว์ดังกล่าวเกิดขึ้นจากลมสุริยะเมื่อมันชนกับสนามแม่เหล็กโลก
คลื่นกระแทกยังพบได้ในที่อื่นๆ ในอวกาศ เช่น รอบซูเปอร์โนวาที่ยังคุกรุ่น ซึ่งปล่อยเมฆพลาสมาออกมา ในบางกรณี คลื่นกระแทกอาจเกิดขึ้นบนโลกชั่วคราว สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อกระสุนและเครื่องบินบินเร็วกว่าความเร็วเสียง
ปรากฏการณ์ประหลาดทั้ง XNUMX อย่างนี้มีอยู่ทั่วไปในอวกาศ แม้ว่าบางส่วนสามารถทำซ้ำได้ภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการพิเศษ แต่ส่วนใหญ่ไม่สามารถพบได้ภายใต้สภาวะปกติบนโลก องค์การนาซ่า กำลังเรียน ปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาดเหล่านี้ในอวกาศเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวิเคราะห์คุณสมบัติของมันและรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับฟิสิกส์ที่ซับซ้อนซึ่งรองรับการทำงานของจักรวาลของเรา
อ่าน: