Делай космос! - [2]

Шрифт
Интервал

1.2. Как узнать состав других планет: спектроскопия

Практически всё, что мы знаем о химическом строении космоса, включая Землю и нас самих, мы знаем благодаря спектроскопии. Излучение, отражение и поглощение элементарных частиц переносчиков света – фотонов – базовое свойство наблюдаемой материи, благодаря которому мы можем изучать не только те образцы, что попали в наши руки, но и те, что находятся за миллионы километров и миллиарды световых лет.



Для нас является привычным делом то, что разные предметы окружающего мира имеют разные цвета. Многие, вероятно, замечали, что горение различных материалов может сопровождаться пламенем различного цвета: так лесной костер – оранжевый, газовая конфорка кухонной плиты горит голубым, а если в костер бросить пластиковый стаканчик или кусок пенопласта, то можно увидеть и зеленое пламя. Такие, казалось бы, простые вещи, позволяют изучать Вселенную.


Поверхность далекой планеты или любого предмета у нас на столе имеет цвет, зависящий от химического состава веществ, покрывающих или составляющих эту поверхность. То же касается горящего огня или горящей звезды, только здесь цвет зависит от того, какие химические элементы испускают фотоны света.


Разница в видимых цветах, которые воспринимают наши глаза, зависит от длины волны безмассовых фундаментальных элементарных частиц – фотонов, чей поток мы и воспринимаем как свет. Короткая волна дает синий цвет, длинная – красный. Когда свет содержит фотоны всех видимых длин волн, наши глаза видят белый цвет, а если его разделить на составляющие цвета, то мы увидим спектр света.


Естественный спектр солнечного света – радугу видел, наверное, каждый. Конечно, радуга – хороший пример, но не самый удобный способ изучения спектра Солнца. Для искусственного наблюдения спектра используют стеклянную призму и специальный прибор – спектрометр. В зависимости от химического состава источника света его спектр будет отличаться, и на определении этой разницы основан принцип спектрометрии.



Ученые составили полную картотеку спектров известных химических веществ и теперь им достаточно сравнить, например, спектр далекой звезды с имеющейся на Земле картотекой, чтобы узнать, какие вещества звезды испускают свет, добравшийся до нас. Если в состав этой звезды будет входить какой-либо неизвестный науке химический элемент – его также определят, поскольку он будет отличаться ото всех известных. Именно так в 1868 году на Солнце обнаружили гелий, который в то время еще не был известен на Земле.


Свет может добираться до наших глаз или до спектроскопа двумя способами: непосредственно от источника или отраженным.



Источники излучения света – это Солнце, звезды, открытый огонь, лампочка, раскаленный до высокой температуры предмет и т. п. Для источников света характерен спектр испускания – та самая радуга.


Отраженный свет мы видим, например, от Луны, от поверхности Земли, от камней и почти всех предметов, которые нас окружают. Для отраженного света определяют спектр поглощения, то есть сначала учитывается спектр падающего на поверхность света, например от Солнца, а затем спектрометр определяет, на каких длинах волн свет был поглощен поверхностью, а на каких отразился. Также спектр поглощения помогает изучать состав газов в атмосферах других планет. Спектр поглощения отраженного света будет содержать темные участки, которые возникли из-за рассеяния и поглощения фотонов. То же касается изучения атмосфер других планет, – проходя сквозь газовую оболочку, свет звезды рассеивается на элементах и химических соединениях, составляющих ее, что отражается в спектре и позволяет понять химический состав атмосферы.


Человеческий глаз способен реагировать на небольшую область спектра электромагнитных излучений. Если длина волны фотона будет короче, чем та, которая соответствует фиолетовому свету, то мы их уже не увидим, это будет ультрафиолетовый свет, если волну укорачивать еще, то начнется рентген, а потом – гамма-излучение – самая коротковолновая и самая высокоэнергичная форма света. Также в обратную сторону: если длина волны фотона будет длиннее красного света, то мы не увидим и их – это будет инфракрасный свет, за ним лежит микроволновое излучение, а потом уже радиоволны. Современные приборы расширяют возможности наших глаз и позволяют изучать космос в тех длинах волн, которые никогда ранее не были доступны астрономам. Для этих целей используются ультрафиолетовые и инфракрасные камеры, телескопы и спектрометры.


1.3. Как исследуют планеты с помощью света

Что нужно для детального исследования другой планеты, астероида или кометы?


Для начала – запустить поближе космический аппарат и оборудовать его приборами, чтобы они рассказали как можно больше о предмете изучения, исходя из ограничений на объем, массу и количества доступной энергии у этого зонда. Значительный объем информации об окружающем мире и Солнечной системе человек получает при помощи оптических средств: своих глаз, телескопов, спектрометров.



Вокруг Солнца вращается множество космических тел, которые очень сильно отличаются друг от друга. Газовые гиганты не имеют твердой поверхности, а каменные планеты имеют атмосферу разной плотности: от ничтожной до сверхплотной. Астероиды бывают каменные, а бывают железные, а кометы сильно меняют свою активность в зависимости от расстояния до Солнца.

Продолжить чтение
Еще от автора Виталий Юрьевич Егоров
Люди на Луне

На фоне технологий XXI века полет человека на Луну в середине прошлого столетия нашим современникам нередко кажется неправдоподобным и вызывает множество вопросов. На главные из них – о лунных подделках, о техническом оснащении полетов, о состоянии астронавтов – ответы в этой книге. Автором движет не стремление убедить нас в том, что программа Apollo – свершившийся факт, а огромное желание поделиться тщательно проверенными новыми фактами, неизвестными изображениями и интересными деталями о полетах человека на Луну. Разнообразие и увлекательность информации в книге не оставит равнодушным ни одного читателя.

Рука «Анклава»

Сегодня ты пошёл в охрану каравана, чтобы привести браминов в Броккен-Хиллс и обменять их на золото. Однако на пустошах всегда подстерегает опасность. И вот теперь ты один – в толстой кожаной куртке и с «Дезерт Игл» в руке. Ты идёшь на поиски легендарного Братства Стали с целью вступить в его ряды. Нож, кошелек и фляга с водой, – вот и вся твоя поклажа. Тебе предстоит много узнать о дальних городах, погрузиться в пучину мафиозного порока и запутаться в сети бандитских интриг.Жизнь так жестока к тем, кто промахивается! Но только не к тебе, стрелку-одиночке, охотнику на кентавров и инопланетную тварь.

Рекомендуем почитать
Ум первобытного человека

Книга известного американского антрополога, лингвиста и естествоиспытателя Франца Боаса содержит его взгляды на историю развития человеческой культуры и умственных способностей человека. Автор опровергает утверждение о существовании даровитых и менее одаренных рас; он показывает, что успехи и достижения различных рас, равно как и различия в их анатомических признаках, не являются доказательством различия их умственных дарований. Боас рассматривает вопрос об устойчивости человеческих типов, исследует влияние окружающей среды и наследственности на анатомическое строение и склад ума человека.

Капиталистическое отчуждение труда и кризис современной цивилизации

В монографии исследуются эволюция капиталистического отчуждения труда в течение последних ста лет, возникновение новых форм отчуждения, влияние растущего отчуждения на развитие образования, науки, культуры, личности. Исследование основывается на материалах философских, социологических и исторических работ.

Тайны продуктов питания

Пища всегда была нашей естественной и неизбежной потребностью, но отношение к ней менялось с изменением социальных условий. Красноречивым свидетельством этого является тот огромный интерес к разнообразным продуктам питания, к их природе и свойствам, который проявляет сегодня каждый из нас. Только, достигнув высокого уровня жизни и культуры, человек, свободный от проблемы — где и как добыть пищу, имеет возможность выбирать из огромного ассортимента высококачественных продуктов то, что отвечает его вкусу, что полезнее и нужнее ему, и не только выбирать, но и руководить своим питанием, строить его сообразно требованиям науки о питании и запросам собственного организма.

Социально-культурные проекты Юргена Хабермаса

В работе проанализированы малоисследованные в нашей литературе социально-культурные концепции выдающегося немецкого философа, получившие названия «радикализации критического самосознания индивида», «просвещенной общественности», «коммуникативной радициональности», а также «теоретиколингвистическая» и «психоаналитическая» модели. Автором показано, что основной смысл социокультурных концепций Ю. Хабермаса состоит не только в критико-рефлексивном, но и конструктивном отношении к социальной реальности, развивающем просветительские традиции незавершенного проекта модерна.

Вторжение: Взгляд из России. Чехословакия, август 1968

Пражская весна – процесс демократизации общественной и политической жизни в Чехословакии – был с энтузиазмом поддержан большинством населения Чехословацкой социалистической республики. 21 августа этот процесс был прерван вторжением в ЧССР войск пяти стран Варшавского договора – СССР, ГДР, Польши, Румынии и Венгрии. В советских средствах массовой информации вторжение преподносилось как акт «братской помощи» народам Чехословакии, единодушно одобряемый всем советским народом. Чешский журналист Йозеф Паздерка поставил своей целью выяснить, как в действительности воспринимались в СССР события августа 1968-го.

Сандинистская революция в Никарагуа. Предыстория и последствия

Книга посвящена первой успешной вооруженной революции в Латинской Америке после кубинской – Сандинистской революции в Никарагуа, победившей в июле 1979 года.В книге дан краткий очерк истории Никарагуа, подробно описана борьба генерала Аугусто Сандино против американской оккупации в 1927–1933 годах. Анализируется военная и экономическая политика диктатуры клана Сомосы (1936–1979 годы), позволившая ей так долго и эффективно подавлять народное недовольство. Особое внимание уделяется роли США в укреплении режима Сомосы, а также истории Сандинистского фронта национального освобождения (СФНО) – той силы, которая в итоге смогла победоносно завершить революцию.

Матерятся все?! Роль брани в истории мировой цивилизации

В мире нет ни одного народа, в языке которого не существовало бы бранных слов. Их даже сравнивают с вулканическими извержениями, вырывающимися наружу из-под коры общественных запретов. Вот такому необычному лексическому пласту и посвящена эта книга. Хочется разобраться, зачем упорно в обществе существует то, что то же самое общество и запрещает. Объект изучения в книге – не вся речевая деятельность человека, а преимущественно средства выражения человеческих эмоций. А одно из самых эмоциональных средств выражения – это бранные слова. Книга, которую вы держите в руках, основана на докторской диссертации её автора, но переписана им так, чтобы она была понятна даже не специалисту, а просто любителю русской словесности. Содержит нецензурную брань. В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.

Чердак. Только физика, только хардкор!

Знаете ли вы, что такое время? А как придумали теорию струн? Какой химический элемент – самый большой в мире? А вот Дмитрий Побединский, физик, популярный видеоблогер и постоянный автор «Чердака», знает – и может рассказать!Существуют ли параллельные вселенные?Можно ли создать настоящий световой меч?Что почувствует искусственный интеллект при первом поцелуе?Как устроена черная дыра?На эти и другие вопросы, которые любого из нас способны поставить в тупик, отвечает Дмитрий – легко и доступно для каждого из нас.«Чердак: наука, технологии, будущее» – научно-образовательный проект крупнейшего российского информационного агентства ТАСС.

Модицина. Encyclopedia Pathologica

Эта книга – первый нескучный научпоп о современной медицине, о наших болячках, современных лекарствах и человеческом теле. Никита Жуков, молодой врач-невролог из Санкт-Петербурга, автор ультрапопулярного проекта «Encyclopatia» (от Encyclopedia pathologicae – патологическая энциклопедия), который посещают более 100 000 человек в день.«Модицина» – это критика традиционных заблуждений, противоречащих науке. Серьезные дядьки – для которых Никита, казалось бы, не авторитет – обсуждают его научно-сатирические статьи на медицинских форумах, критикуют, хвалят и спорят до потери пульса.«Минуту назад вы знали, что такое магифрения?» – encyclopatia.ru.«Эта книга – другая, не очень привычная для нас и совершенно непривычная для медицины форма, продолжающая традиции принципа Питера, закона Мерфи, закона Паркинсона в эпоху интернета», – Зорин Никита Александрович, M.

Русский без нагрузки

Книга намеренно задумана как инструмент: Юлия Андреева и Ксения Туркова подобрали типичные ошибки в речи, письменной и устной, объяснили их простым языком и упаковали в понятную для читателя форму – с помощью мнемонических стихотворений и почти 120 забавных и запоминающихся иллюстраций любой научится отличать «вообще» от «в общем», «одеть» от «надеть» и даже «вследствие» от «впоследствии».Вам кажется, что русский язык – это скучно и бессмысленно? Не удивительно, ведь красная ручка и диктант – это все, что большая часть из нас помнит еще со школьных времен.А вместе с тем мы пишем и пишем – по работе, по делу, без дела.