Исследования в астрономии делятся на такие важные направления как изучение Солнечной системы, межзвездного вещества и галактики. Ознакомимся с исследованиями Солнечной системы.
Исследование Солнечной системы
Наша Солнечная система образована звездой по имени Солнце и восемью большими планетами с их естественными спутниками. Отметим, что таких спутников известно более 160.
Также в Солнечной системе присутствуют в постоянном движении вокруг Солнца сотни тысяч разнообразных малых тел таких как астероиды, кометы, метеорные потоки. Последние состоят из остатков уже погибших астероидов и комет.
Большие планеты расположены в удалении от Солнца в следующем порядке - Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Меркурий и Венеру называют внутренними планетами, поскольку они лежат внутри орбиты нашей планеты Земля.
Остальные планеты - Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, более далекие, чем Земля, называют внешними.
Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн видны без всяких технических приспособлений и были известны уже в далекой древности. Древние их называли «блуждающие звезды», потому, что они перемещались на фоне иных неподвижных звезд.
Рисунок 1. Солнечная система. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Исследуя и изучая движение планет, специалисты могут рассмотреть в действии законы взаимодействия тел. При помощи наблюдения удается проверить основные теории физики. Примером служит знаменитая теория относительности Альберта Эйнштейна.
Изучение механики движения небесных тел дает возможность строить расчеты, позволяющие достигать назначенной цели различным земным аппаратам, запущенным в космос.
Исследуя Солнце, специалисты отвечают на вопросы, связанные с разнообразными физическими явлениями, которые происходят на ближайшей к нам звезде.
Изучаются, в частности, такие явления как термоядерные реакции, иные процессы, связанные с высокой температурой, а также излучение, исходящие от нашего светила, и его влияние на атмосферу и биосферу Земли.
Изучение Солнца помогает нам понять, как устроены иные звезды, расположенные далеко от нас.
Луна – единственное небесное тело вне Земли, куда ступала нога человека. В изучении нашего спутника огромную роль сыграло развитие ракетостроения и космонавтики.
Отметим наиболее важные этапы.
- В 1959 году советским аппаратом Луна – 3 была сфотографирована до того неизвестная оборотная сторона Луны.
- В 1964 – 1965 гг. американские исследовательские аппараты «Рейнджер» сняли изображения луны с близкой дистанции.
- В 1966 -1968 гг. на Луне совершил посадку советские и американские аппараты «Луна-9», «Сервейер-5, -6 и -7». Они смогли определить прочность грунта и из чего он состоит.
- В 1969 году произошла первая высадка на Луну. После неё последовали иные экипажи американских кораблей и советские автоматические станции.
- С середины 1990-ых после затишья возобновились новые исследования Луны при помощи беспилотных аппаратов.
В результате ученым стал известен химический и физический состав грунта и пород Луны, их возраст. Составлены минералогические и геологические карты поверхности Луны. Были найдены признаки воды.
Важными для исследования прошлого нашей Солнечной системы являются метеориты. Их возраст оценивается в 4,5 млрд лет. Также важно и изучение комет, которые были образованы в период молодости Солнечной системы. Таким образом, кометы несут в себе первичное вещество ранней Солнечной системы.
Изучение комет проводится с помощью специальных космических аппаратов. Кроме того, информация о кометах поступает и от метеоров. Они сгорают в атмосфере и оставляют после себя мелкие частицы, которые были потеряны кометами при их приближении к Солнцу.
Исследование звёзд
В древности звезды считались неподвижными. Согласно таким воззрениям звезды были прикреплены к некой небесной сфере, которая окружала Землю и вращалась вокруг планеты.
Группам ярких звезд, привлекавшим внимание людей, давались имена героев, легендарных чудовищ, бытовых предметов и чудовищ.
Согласно современным представлениям звезды являются газовыми шарами, подобными нашему Солнцу. Звезды светят всё время, но из-за земной атмосферы не видны днем.
Исследователи выделяют звезды по таким характеристикам как расстояние от Земли, масса, светимость (мощность излучения), температура, химический состав, возраст и скорость движения.
Но из-за гигантских расстояний звезды кажутся нам неподвижными, что позволяет представлять их как почти идеальную систему отсчета, с помощью которой достаточно удобно изучать передвижение тел в Солнечной системе.
Что бы измерить расстояние до самых близких звезд используют так называемый метод триангуляции. При этом в качестве основы используется диаметр орбиты земли. Что бы определить расстояние до далеких звезд сравнивают их видимую яркость с истинной светимостью. Данную светимость можно оценить, изучив вид спектра звезды.
Изучая спектры звезд, ученые смогли выявить, что не менее половины звезд являются двойными. У иных удалось выявить имеющиеся спутники звезд, другие планеты. Такие выводы основаны на эффекте Доплера. Данный эффект основан на движении звезд вокруг общего центра масс и при наблюдении звезд, проявляется в смещении или раздвоении спектральной линии.
Таким образом, есть вероятность, что на некоторых спутниках звезд могут развиваться собственные формы биологической жизни.
Такие спутники звезд близки по размерам к планетам (их ещё называют коричневыми карликами), или же равны планетам (такие объекты именуются экзопланетами).
Для обнаружения иной разумной жизни астрономы пытаются поймать радиосигналы из космоса или же отправляют туда собственные сообщения.
Исследования межзвездного вещества и галактик
Исследования космоса также касаются и изучения межзвездного вещества – разряженного газа и пыли заполняющего пространство между звездами. В особенности такое вещество часто встречается в диске Галактики, в её спиральных рукавах.
Есть и целые скопления такого вещества, образующие облака. Так, Туманность Ориона образована как раз из межзвездного вещества, а за счёт находящейся рядом звезды она может светиться.
Также межзвездное вещество служит материалом для образования новых звезд. Это случается в наиболее массивных и холодных скоплениях вещества, где оно сжимается под действием своей гравитации. Такие скопления имеют большую плотность и не пропускают света звезд. И изучить их представляется возможным с помощью инфракрасных и радиотелескопов.
Исследуя радиоизлучение, исходящее от межзвездного газа, удалось узнать расположение спиральных рукавов Галактики. Прослеживая радиоизлучение межзвездного газа, астрономы узнали расположение спиральных рукавов нашей Галактики.
Изучение соседних галактик привело к выводам, что галактики разнообразны по своим формам, размерам, массе. При этом звезды из которых они состоят и которые возможно наблюдать схожи с теми, которые нас окружают. Также выявлено, что галактики удаляются от нас. Чем дальше они расположены, тем быстрее происходит этот процесс. Эту особенность удалось выявить на основе уже упомянутого эффекта Доплера, смещения линий в спектрах галактик.
