Космос необъятен и полон загадок. Многие из них еще предстоит решить, хотя наука уже продвинулась довольно далеко. Давайте посмотрим, что нам известно о космосе на данный момент.
Космос – это почти идеальный вакуум, безвоздушное пространство. Космос – это не пустота: он пронизан различными излучениями, а также содержит частицы газа, пыли и другой материи.
С Земли мы можем наблюдать планеты, звезды и галактики, которые находятся в пределах 46,5 миллиардов световых лет в любом направлении от нашей планеты. Эта часть космоса называется обозримой Вселенной. Предполагаемый возраст Вселенной составляет от 11,4 до 13,8 миллиардов лет.
Где начинается космос?
Космос — это все, что находится за пределами условной линии, отделяющей Землю от космического пространства. Есть разные способы определить, где именно начинается космос. Наиболее универсальной точкой отсчета является линия Кармана, которая проходит на высоте 100 км над средним уровнем моря. Начиная с этой отметки, воздух становится слишком разреженным для полета обычных самолетов.
Границы космических пространств
Космос можно разделить на несколько областей. Они определяются магнитными полями и “ветрами”, господствующими в их границах.
Околоземное пространство – область космоса, окружающая Землю. Она расположена между верхними слоями атмосферы и самыми дальними участками магнитного поля Земли.
Межпланетное пространство – область космоса, находящаяся в пределах Солнечной системы. Она определяется солнечным ветром, который образует гелиосферу – огромный “пузырь”, внутри которого находятся Солнце и планеты. После гелиопаузы (внешней границы гелиосферы) межпланетное пространство переходит в межзвездное.
Межзвездное пространство – это физическое пространство между звездными системами в пределах галактики. Оно заполнено межзвездной средой (МЗС), которая состоит из газа и пыли.
Межгалактическое пространство – это физическое пространство между галактиками. Оно очень близко к абсолютному вакууму, поскольку в нем нет пыли и космического мусора.
Как устроен космос?
По мнению ученых, Вселенная состоит из трех субстанций: нормальной материи, темной материи и темной энергии.
Нормальная материя
Нормальная, или барионическая, материя представляет собой протоны, нейтроны и электроны. Из нее состоит все, что мы можем увидеть: звезды, планеты, деревья, животные и люди. Как ни странно, ее доля во Вселенной крайне мала – менее 5%.
Темная материя
Темная материя не излучает и не поглощает свет или энергию, а потому абсолютно невидима. Ученые предполагают, что она состоит из небарионической материи – вимпов (слабовзаимодействующих массивных частиц), нейтралино и нейтрино. Несмотря на то, что темную материю невозможно увидеть, результаты наблюдений позволяют астрономам допускать ее существование. К примеру, исследования спиральных галактик показали, что в них содержится гораздо больше массы, чем можно наблюдать визуально. Если бы темной материи не существовало, эти галактики бы просто распались, потому что гравитации одной лишь нормальной материи было бы недостаточно для того, чтобы удержать все частицы вместе. Темная материя предположительно составляет около 27% Вселенной.
Темная энергия
Темная энергия – это гипотетическая форма энергии, которая противодействует гравитации: она отдаляет космические объекты друг от друга, тогда как гравитация, напротив, их притягивает. Ученые предложили концепцию темной энергии, чтобы объяснить, почему вселенная расширяется с ускорением. Пока не удается определить природу и происхождение темной энергии: в данном случае, “темная” означает скорее “неизведанная”, чем действительно невидимая, как в случае с темной материей. По разным оценкам, темная энергия составляет примерно 68% Вселенной.