Պետք չէ լինել NASA-ի գիտնական կամ աստղագետ՝ հասկանալու համար, որ տիեզերքը զարմանալի է: Բայց որքան տարօրինակ է դա կարող է զարմացնել ձեզ։ Տիեզերքում գերակշռում են անտեսանելի էլեկտրամագնիսական ուժերը, որոնք մենք սովորաբար չենք զգում: Այն նաև լի է տարօրինակ տեսակի նյութերով, որոնց մենք երբեք չենք հանդիպել Երկրի վրա: Ահա հինգ ոչ երկրային բաներ, որոնք տեղի են ունենում գրեթե բացառապես տիեզերքում:
Պլազմա
Երկրի վրա նյութը սովորաբար ընդունում է երեք վիճակներից մեկը՝ պինդ, հեղուկ կամ գազ։ Բայց տիեզերքում սովորական նյութի 99,9%-ը լրիվ այլ ձև է՝ պլազմա։ Այն բաղկացած է ազատ իոններից և էլեկտրոններից և գտնվում է գերլիցքավորված վիճակում՝ համեմատած այն գազի հետ, որը ձևավորվում է, երբ նյութը տաքացվում է ծայրահեղ ջերմաստիճանների կամ ենթարկվում ուժեղ էլեկտրական հոսանքի։
Թեև մենք հազվադեպ ենք շփվում պլազմայի հետ, մենք անընդհատ տեսնում ենք այն: Գիշերային երկնքի բոլոր աստղերը, ներառյալ Արեգակը, հիմնականում պլազմա են: Այն նույնիսկ երբեմն հայտնվում է Երկրի վրա կայծակների և նեոնային նշանների տեսքով:
Ի տարբերություն գազի, որտեղ առանձին մասնիկներ շարժվում են պատահականորեն, պլազման կարող է հավաքականորեն գործել որպես թիմ: Այն փոխանցում է էլեկտրական հոսանք և ենթակա է էլեկտրամագնիսական դաշտերի: Այս դաշտերը կարող են վերահսկել լիցքավորված մասնիկների շարժումը պլազմայում և ստեղծել ալիքներ, որոնք արագացնում են մասնիկները հսկայական արագությամբ:
Տիեզերքը լցված է այնպիսի անտեսանելի մագնիսական դաշտերով, որոնք որոշում են պլազմայի հետագիծը։ Երկրի շուրջը նույն մագնիսական դաշտը, որը կողմնացույցները դարձնում է դեպի հյուսիս, ուղղորդում է պլազման մեր մոլորակի շուրջ տարածության միջով: Արեգակի վրա մագնիսական դաշտերը առաջացնում են արեգակնային բռնկումներ և պլազմայի ուղիղ հոսքեր, որոնք հայտնի են որպես արևային քամի, որոնք շարժվում են արեգակնային համակարգով։ Երբ արևային քամին հասնում է Երկիր, այն կարող է առաջացնել էներգետիկ գործընթացներ, ինչպիսիք են բևեռափայլերը և տիեզերական եղանակը, որոնք, եթե բավականաչափ ուժեղ լինեն, կարող են վնասել արբանյակներին և հեռահաղորդակցությանը:
Կարդացեք նաև. ՆԱՍԱ-ի Solar Orbiter զոնդն առաջին անգամ տեսագրել է Արեգակի մակերևույթից հսկա պլազմայի արտանետումը։
Ծայրահեղ ջերմաստիճաններ
Սիբիրից մինչև Սահարա Երկիր մոլորակը ջերմաստիճանի լայն շրջանակ է զգում: Կան 57°C-ից մինչև -89°C ջերմաստիճանի գրանցումներ: Բայց այն, ինչ մենք ծայրահեղ ենք համարում Երկրի վրա, միջին տարածության մեջ է: Մեկուսիչ մթնոլորտ չունեցող մոլորակների վրա ջերմաստիճանը կտրուկ տատանվում է ցերեկը և գիշերը: Մերկուրիի վրա պարբերաբար դիտվում են մոտ 449°C ջերմաստիճան ունեցող օրեր և մինչև -171°C ցուրտ գիշերներ, իսկ բուն տիեզերքում, որոշ տիեզերանավի վրա, լուսավորված և ստվերված կողմերի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը հասնում է 33°C-ի: Օրինակ՝ արևային զոնդ NASA Parker Solar Probe Արեգակին ամենամոտ մոտենալու դեպքում այն կզգա ավելի քան 2 հազար աստիճանի տարբերություն։
Արբանյակներն ու գործիքները, որոնք ՆԱՍԱ-ն ուղարկում է տիեզերք, խնամքով նախագծված են նման ծայրահեղ պայմաններին դիմակայելու համար: NASA-ի Solar Dynamics Observatory-ն իր ժամանակի մեծ մասն անցկացնում է արևի ուղիղ ճառագայթների տակ, սակայն տարին մի քանի անգամ նրա ուղեծիրն անցնում է Երկրի ստվերում։ Տիեզերական այս ճամփորդության ընթացքում Արեգակին ուղղված արևային մարտկոցների ջերմաստիճանը նվազում է 158°C-ով։ Այնուամենայնիվ, ինքնաթիռի ջեռուցիչները միացված են էլեկտրոնիկան և գործիքները պաշտպանելու համար, ինչը թույլ է տալիս ջերմաստիճանը իջնել կես աստիճանով:
Նմանապես, տիեզերագնացների տիեզերանավերը նախատեսված են դիմակայելու համար -157°C-ից մինչև 121°C ջերմաստիճաններին: Դրանք սպիտակ են, որպեսզի արտացոլեն լույսը, երբ գտնվում են արևի տակ, և ջեռուցիչներ տեղադրվում են ամբողջ ինտերիերում՝ տիեզերագնացներին մթության մեջ տաք պահելու համար: Դրանք նաև նախատեսված են ապահովելու մշտական ճնշում և թթվածին, ինչպես նաև պաշտպանություն միկրոմետեորիտներից և Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից:
Կարդացեք նաև. Կարո՞ղ են գերարագ օվկիանոսները սառեցնել ծայրահեղ էկզոմոլորակները:
Տիեզերական ալքիմիա
Արեգակը իր միջուկում սեղմում է ջրածինը հելիումի մեջ: Ատոմների միացման այս գործընթացը հսկայական ճնշման և ջերմաստիճանի տակ, որի արդյունքում առաջանում են նոր տարրեր, կոչվում է. ջերմամիջուկային միաձուլում. Երբ տիեզերքը ծնվեց, այն պարունակում էր հիմնականում ջրածին և հելիում, ինչպես նաև մի քանի այլ լուսային տարրեր: Այդ ժամանակից ի վեր աստղերի և գերնոր աստղերի միաձուլման արդյունքում տիեզերքում հայտնվել են ավելի քան 80 այլ տարրեր, որոնցից մի քանիսը հնարավոր են դարձնում կյանքը:
Արևը և մյուս աստղերը հիանալի ջերմամիջուկային մեքենաներ են: Ամեն վայրկյան Արեգակն այրում է մոտ 600 միլիոն տոննա ջրածին։ Նոր տարրերի ստեղծման հետ մեկտեղ միաձուլումից ազատվում են հսկայական քանակությամբ էներգիա և լույսի մասնիկներ, որոնք կոչվում են ֆոտոններ: Այս ֆոտոններին անհրաժեշտ է մոտ 250 700 տարի՝ մոտ 8 150 կմ ճանապարհ անցնելու և արեգակնային միջուկից Արեգակի տեսանելի մակերես հասնելու համար։ Դրանից հետո լույսին անհրաժեշտ է ընդամենը XNUMX րոպե Երկիր XNUMX միլիոն կմ ճանապարհ անցնելու համար։
Հակառակ միջուկային ռեակցիան, որը ծանր տարրերը բաժանում է փոքրերի, առաջին անգամ ցուցադրվել է 1930-ականներին լաբորատորիաներում և այսօր օգտագործվում է ատոմակայաններում: Բաշխման ընթացքում արձակված էներգիան կարող է առաջացնել կատակլիզմ: Բայց այս քանակի զանգվածի համար այն դեռ մի քանի անգամ պակաս է միաձուլման ժամանակ արձակված էներգիայից։ Սակայն գիտնականները դեռ չեն որոշել, թե ինչպես կառավարել պլազման այնպես, որ էներգիա ստանան ջերմամիջուկային ռեակցիաներից։
Կարդացեք նաև. Խարկովում փորձարկվել են ներքին իոն-պլազմային արբանյակային շարժիչները
Մագնիսական պայթյուններ
Ամեն օր Երկրի շուրջ տարածությունը մոլեգնում է հսկայական պայթյուններով։ Երբ արևային քամին՝ Արեգակից լիցքավորված մասնիկների հոսքը, բախվում է մագնիսական միջավայրին, որը շրջապատում և պաշտպանում է Երկիրը. մագնիտոսֆերա - այն խճճում է Արեգակի և Երկրի մագնիսական դաշտերը: Ի վերջո, մագնիսական դաշտի գծերը սեղմվում և հարթվում են՝ վանելով հարակից լիցքավորված մասնիկները: Այս պայթյունավտանգ իրադարձությունը հայտնի է որպես մագնիսական վերամիացում.
Թեև մենք չենք կարող տեսնել մագնիսական վերամիացումը մեր սեփական աչքերով, մենք կարող ենք դիտարկել դրա հետևանքները: Երբեմն խանգարված մասնիկներից մի քանիսը մտնում են Երկրի մթնոլորտի վերին շերտերը, որտեղ առաջանում են բևեռափայլեր (հյուսիսային լույսեր)։
Մագնիսական վերամիացումը տեղի է ունենում ամբողջ տիեզերքում, որտեղ կան պտտվող մագնիսական դաշտեր: ՆԱՍԱ-ի առաքելությունները, ինչպիսիք են Magnetospheric Multiscale-ը, չափում են Երկրի շուրջը վերամիավորվող իրադարձությունները՝ օգնելով գիտնականներին գտնել այն, որտեղ ավելի դժվար է ուսումնասիրել, օրինակ՝ Արեգակի վրա բռնկումներ, սև խոռոչներ շրջապատող շրջաններում և այլ աստղերի շուրջ:
Կարդացեք նաև. Երկիրը կարող է շրջապատված լինել հսկա մագնիսական թունելով
Գերձայնային հարվածներ
Երկրի վրա էներգիան փոխանցելու պարզ միջոցը իմպուլսի միջոցով է: Դա հաճախ առաջանում է բախումների հետևանքով, օրինակ, երբ քամին ստիպում է ծառերը ճոճվել: Սակայն արտաքին տարածության մեջ մասնիկները կարող են էներգիա փոխանցել առանց նույնիսկ բախվելու: Էներգիայի այս տարօրինակ փոխանցումը տեղի է ունենում անտեսանելի կառույցներում, որոնք հայտնի են որպես հարվածային ալիքներ.
Հարվածային ալիքներում էներգիան փոխանցվում է պլազմային ալիքների, էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի միջոցով։ Մտածեք մասնիկների մասին որպես թռչունների երամ, որոնք միասին թռչում են: Եթե պոչամբարը վերցնում և քշում է թռչուններին, նրանք ավելի արագ են թռչում, չնայած թվում է, թե ոչինչ նրանց առաջ չի մղում: Նույն կերպ են վարվում մասնիկները, երբ հանկարծակի բախվում են մագնիսական դաշտի։ Մագնիսական դաշտը, փաստորեն, կարող է նրանց առաջ մղել։
Շոկային ալիքները կարող են առաջանալ, երբ իրերը շարժվում են գերձայնային արագությամբ, այսինքն՝ ավելի արագ, քան ձայնի արագությունը: Եթե գերձայնային հոսքը բախվում է անշարժ օբյեկտի հետ, այն ձևավորում է այսպես կոչված քթի հարված. Նման աղեղային ցնցումներից մեկն առաջանում է արևային քամուց, երբ այն բախվում է Երկրի մագնիսական դաշտին:
Շոկային ալիքներ հանդիպում են նաև տիեզերքի այլ վայրերում, օրինակ՝ ակտիվ գերնոր աստղերի շուրջ, որոնք պլազմայի ամպեր են արձակում։ Որոշ դեպքերում հարվածային ալիքները կարող են ժամանակավորապես առաջանալ Երկրի վրա: Դա տեղի է ունենում, երբ փամփուշտները և ինքնաթիռները թռչում են ձայնի արագությունից ավելի արագ:
Այս տարօրինակ հինգ երևույթներն էլ տարածված են տիեզերքում: Թեև դրանցից մի քանիսը կարող են վերարտադրվել հատուկ լաբորատոր պայմաններում, նրանցից շատերը չեն կարող հայտնաբերվել Երկրի վրա նորմալ պայմաններում: ՆԱՍԱ սովորում է այս տարօրինակ երևույթները տիեզերքում, որպեսզի գիտնականները կարողանան վերլուծել դրանց հատկությունները և պատկերացում կազմել բարդ ֆիզիկայի մասին, որն ընկած է մեր տիեզերքի աշխատանքի հիմքում:
Կարդացեք նաև.