Текст из книги: "Мой Космос". Автор: Валерий Лаптев
Предыдущая глава:
В Космосе все космические тела двигаются, иногда сталкиваются, иногда взрываются. Космос – как среда, в которой отсутствует материя, в виде привычной нам атмосферы, позволяет космическим телам иметь космические скорости, большие, и не достижимые на Земле. Но какие они, эти, космические скорости? Попробуем собрать и оценить информацию о космических скоростях, и рассмотреть скорости не только когда космические тела двигаются, но и когда сталкиваются и когда взрываются.
О скоростях на Земле
Для сравнения, ниже приведено несколько земных скоростей, по человеческим меркам, это достаточно быстрые скорости.
1. В апреле 1934 года на горе Вашингтон порывы ветра достигали скорости 372 км/ч (0,103 км/с).
2. 3 мая 1999 года, когда торнадо посетил американский штат Оклахома, учёные зафиксировали самый высокий показатель скорости ветра. Она составила около 517 км/ч (0,144 км/с), при этом торнадо убил 4 человек и разрушил 250 домов.
3.Американский суперкар Hennessey Venom GT 14 февраля 2014 года на взлетной полосе NASA на мысе Канаверал разогнался до 435,31 км/ч (0,121 км/с).
4.Пассажирские самолеты, как правило, не могут похвастаться скоростью, хотя обычно скорость пассажирских лайнеров колеблется от 800 до 1100 км/ч (0,223 - 0,306 км/с).
5.Реактивный автомобиль Thrust SSC, оснащенный двумя турбовентиляторными двигателями Rolls-Royce Spey мощностью 110 тысяч лошадиных сил, 15 октября 1997 года, на дне высохшего озера в штате Невада, гонщик Энди Грин смог разогнать до 1227,985 км/ч (0,341 км/с).
6. В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет примерно 1224 км/ч (0,340 км/с) – 1 Мах.
7. Военный истребитель МиГ-25 способен развить скорость до 3 500 км/ч (0,972 км/с).
8. X-15 — экспериментальный ракетоплан фирмы North American Aviation, США, развил максимальную скорость 7 274 км/ч (2,02 км/с).
9. Гиперзвуковая ракета «Циркон» может достигать скорости до 11 000 км/ч (3,056 км/с). Аэробаллистическая ракета «Кинжал» достигает скорости около 12 000 км/ч (3,334 км/с).
10. При запуске космических кораблей на орбиту Земли ракета «Союз» развивает скорость около 28 000 км/ч (7,778 км/с).
Солнечная система
Орбитальная скорость Земли 29,783 км/c.
Быстрее всех планет вокруг Солнца вращается Меркурий. Орбитальная скорость планеты — 47,87 км/с.
Самым быстрым спутником планеты в Солнечной системе считается Метида, - ближайший к Юпитеру спутник, который движется с орбитальной скоростью 31 км/с.
Но это не предел скорости. Так короткопериодические кометы из семейства Кройца, из-за формы своих орбит, орбиты у них очень вытянутые: имеют низкий перигелий и очень высокий афелий - 150–200 а. е. Так вот, эти кометы можно считать самыми быстрыми телами солнечной системы. Так в декабре 2011 года комета Лавджоя (C/2011 W3) прошла мимо Солнца со скоростью 536 км/с. Интересен тот факт, что комета Лавджоя проскочила через солнечную корону почти нырнув в фотосферу самого Солнца. Перигелий кометы составил — 0,00555 а.е., а радиус фотосферы Солнца - 0,00465 а.е. Это реально зафиксированная скорость. Но есть расчеты, что еще одна комета из семейства Кройца, - Большая комета 1843 года, прошла ещё ближе к Солнцу, на расстоянии 0,00546 а.е. При этом комета не разрушилась и её скорость составила 570 км/с.
1I/Оумуамуа
В плане оценки скорости космических тел интересен еще один уникальный объект, неожиданно нас посетивший, это астеройд - 1I/Оумуамуа — первый обнаруженный межзвёздный объект, пролетающий через солнечную систему. Был открыт 19 октября 2017 года на основе данных телескопа Pan-STARRS.
В переводе «Оумуамуа» означает «Посланник издалека». Размеры объекта: длина — 230 метров, ширина - 35 метров.
Траектория полёта и скорость Оумуамуа не оставили никаких сомнений в том, что астероид не принадлежит Солнечной системе и прилетел к нам из межзвёздного пространства.
Относительно Солнца скорость астеройда 1I/Оумуамуа составляла - 26,33 км/с; и достигла максимума в перигелии - 87,71 км/с.
Конечно, мелкие частицы могут двигаться намного быстрее, так солнечный ветер — поток ионизированных частиц гелиево-водородной плазмы, истекает в окружающее космическое пространство, из солнечной короны, со скоростью от 300 км/с до 1200 км/с.
Движение звезд в Галактике Млечный путь
В нашей Галактике, звёзды, как и космические тела в солнечной системе, могут двигаться почти с любыми скоростями. В современной астрономии даже есть раздел - звёздная кинематика, изучающий движение звёзд в пространстве. Из-за больших расстояний звезды почти не связанны между собой гравитацией, и каждая имеет свою собственную скорость и траекторию, приобретенную в процессе жизни и возможных встреч с другими светилами. Обычно скорость звёзд в галактиках составляет около 200–300 км/с. Предельная скорость может достигать около 500 км/с. Звёзды с более высокими скоростями, через сотни миллионов лет просто покидают родную Галактику и становятся межгалактическими странниками.
Убегающие звезды
Среди наблюдаемых звёзд, резко отличаются те, которые двигаются в пространстве с высокими скоростями. Такие звезды называют убегающими. Это не значит, что у таких звёзд супер скорости, просто они очень заметны на фоне окружающих их звёзд. Зачастую можно отследить откуда такие звезды бегут и где изначально они могли находиться.
Причиной быстрого движения таких звёзд, учёные, в основном, считают взрывы сверхновых в кратных системах, когда взрыв придает дополнительную скорость разлетающимся компаньонам взорвавшейся звезды. Ещё одним механизмом приобретения скорости считают гравитационное взаимодействие двух двойных звездных систем. При таком взаимодействии двойные системы разрушаются, а звезды входящие в них могут быть выброшены с высокими скоростями.
Хорошим примером убегающих звёзд, причём сразу нескольких, могут служить звёзды: AE Возничего, 53 Овна и мю Голубя, которые удаляются друг от друга со скоростями более 100 км/с. Причем, собственная скорость AE Возничего не маленькая, - 200 км/с. Мю Голубя - 117 км/с. Если проследить движения этих звёзд в обратную сторону, то их траектории, на расстоянии около 2 миллионов лет назад, пересекутся на петле Ориона. Петля Ориона (иногда называют петлёй Барнарда) - эмиссионная туманность в созвездии Ориона. Туманность является частью облака Ориона, и считается остатком сверхновой, взрыв которой и привел к разлёту данных звёзд.
Скороходы
Убегающие звёзды интересны своей скоростью, в их локальной области, там, где их скорость сильно отличается от скоростей других звёзд. Но у нас, в нашей Галактике Млечный путь, есть звёзды скороходы. Пока они движутся в Галактике, но пройдёт время, и они покинут её, став межгалактическими странниками.
Вот примеры некоторых таких звёзд.
Звезда HE 0437–5439 — массивная звезда, наблюдаемая в созвездии Золотая Рыба. Звезда движется со скоростью 723 км/с.
Звезда J0927. Звезда движется по нашей галактике со скорость 2285 км/с. Звезда S5-HVS1. Звезда движется со скоростью 1667 км/с.
Гиперскоростные звёзды
Самые скоростные звёзды находятся в центре нашей Галактики. Только сильная гравитация ядра способна удерживать их и не дать улететь за пределы Галактики. Есть два десятка звёзд находящиеся вблизи ядра, за которыми астрофизики очень долго и внимательно следили, и даже получили в 2020 году Нобелевские премии по физике. Так с 1998 года две группы астрофизиков под руководством Райнхарда Генцеля и Андреа Гез, независимо друг от друга, наблюдая за близкими к центру галактики звездами, получили доказательства того, что наша Галактика имеет в своём центре сверхмассивную чёрную дыру, масса которой 4 миллиона масс Солнца.
Такое большое сверхмассивное ядро Галактики разгоняет ближайшие к ядру звезды, реально до гиперкосмических скоростей.
Движущиеся по эллиптическим орбитам звёзды двигаются со скоростями, достигающими 5 000 км/с. Так скорость звезды S0-2 на одном из участков орбиты достигала 4000 км/с.
Они разбегаются
На разбегании галактик подробно останавливаться не будем. Там всё плохо. Не факт, что в разбегании учитывается движение объектов, а не изменение плотности пространства. Но немного о разбегании скажу.
Скорость разбегания галактик, современные учёные, описывают законом Хаббла, согласно которому - чем дальше от нас находится галактика, тем с большей скоростью она удаляется. В закон Хаббла входит постоянная Хаббла, некий коэффициент пропорциональности, который даже сейчас точно не рассчитан. По разным измерениям и космологическим моделям, он получается разный. Причём постоянную Хаббла уточняют с самого начала её введения. Так в 1929 году, коэффициент, вычисленный самим Эдвином Хабблом, составил около 500 км/с на мегапарсек. Современное значение постоянной Хаббла составляет около 70 км/с·на мегапарсек.
Примечание: 1 мегапарсек (Мпк) приблизительно равен 3,3 миллионам световых лет.
И сказанного можно легко вычислить, что:
- галактика, удалённая от нас на расстояние 10 мегапарсек, убегает от нас со скоростью 700 км/с;
- галактика, удалённая на 100 Мпк, — уже, убегает со скоростью 7000 км/с.
И если бы ближайшая галактика туманность Андромеды не двигалась к нам со скоростью 120 км/с, то по закону Хаббла она бы удалялась от нас со скоростью: 58 км/с.
Примечание: расстояние до галактики 740 - 830 тыс. парсек.
Как видим при близких расстояниях, разбегание галактик не такое уж и примечательное.
А хотите я его стукну? Он станет фиолетовый, в крапинку!
По данным NASA, метеориты врезаются в Луну на скорости от 20 км/с до 72 км/с.
Скорость челябинского метеорита составила 18 км/с. По расчетам учёных, при входе в атмосферу Земли, метеорит был диаметром 17 метров и весил 10 тысяч тонн. Если бы челябинский метеорит, до своего падения, двигался по вытянутой эллиптической орбите, скорость столкновения с Землей могла быть намного больше: 70–72 км/с.
34,4 км/ч — скорость, с которой космический аппарат «Кассини» вошёл в атмосферу Сатурна при завершении своей миссии 15 сентября 2017 года.
Скорости разлета при взрыве
Начальная скорость осколков, при взрыве гранаты, составляет 700-730 м/с. Конечно, скорость осколков из-за атмосферы быстро убывает. В космосе, заведомо пустом пространстве, разлёту препятствовать ничего не может.
По некоторым данным, скорость расширения огненного шара при взрыве взрывчатки в космосе может достигать 1–2 км/с. При этом скорость разлёта осколков зависит от мощности взрыва и их размера: чем больше обломки, тем медленнее они разлетаются.
Скоростей, с которыми двигаются гиперскоростные звёзды, при взрыве, могут достигать только очень мелкие осколки, практически атомы.
У современных учёных есть хорошие возможности для расчёта разлета материи после взрыва сверхновых. К примеру, у той, которая взорвалась в 1604 году. SN 1604, или сверхновая Кеплера — сверхновая звезда, находящаяся в нашей Галактике, на расстоянии 20 тысяч световых лет от нас, в созвездии Змееносца.
Конечно, за 420 лет материя разлетелась на достаточное расстояние, и зная где находится сверхновая звезда, а также расстояние разлёта, можно посчитать скорость этого разлета. Но астрономы Техасского университета в Арлингтоне провели более сложные измерения, они отслеживали движение 15 сгустков в облаке сверхновой. Для этого использовались изображения сверхновой Кеплера, сделанные в 2000, 2004, 2006, 2014 и 2016 годах рентгеновским космическим телескопом Chandra.
Некоторые сгустки, за которыми наблюдали учёные, замедлялись, но основная масса сгустков не замедлялась, и двигалась со средней скоростью 4600 км/с. Как оказалось, эта скорость сопоставима со скоростью разлета материи в только что взорвавшихся сверхновых. Такие скорости регистрировали спустя несколько дней или недель после их взрыва. Хотя ожидалось, что за 420 лет в движении облака сверхновой произойдет замедление из-за взаимодействия с межзвездной средой.
Можно сделать вывод. Скорость света 299 792, 458 км/с. Но это огромная скорость, скорость реакции среды, а вот материи, быстрее 5000 км/с, двигаться в Космосе не получается.
Следующая глава:
Уважаемый читатель! Очень извиняюсь, если смысл статьи Вам не понятен, или даже показался полным бредом.
Невозможно полностью пересказать откуда берутся те или иные суждения, для этого нужно пересказать целую книгу.
Для меня же, каждая статья - это продолжение одной общей темы.
Поэтому предлагаю начать читать с самого начала. С теории расширения Земли. Приятного погружения в мой Нейтронный мир. Новых мыслей и открытий.
Начало книги "Моя Земля":
