Земля с маленькою складовою частиною єдиного матеріально го світу, який називається Всесвітом. Він охоплює весь космічний простір і складається з планет, численних зірок, хмар газу і пилу, міжзоряної речовини. Всесвіт - нестаціонарна система, тобто його стан залежить від часу. Всесвіт безмежний, його існування не має ні початку, ні кінця. В наш час набула визнання теорія розширення Всесвіту, що підтверджується цілою низкою експериментальних до казів. Суть її полягає у тому, що галактики віддаляються одна від одної. Галактика - це велике скупчення окремих зірок, що має пев ну структуру та обертається навколо загального центру. Однією з таких систем є Галактика Чумацького Шляху, в яку входить т. зв. Місцева зіркова система, що містить Сонячну систему. Вік Всесвіту визначають від 13 до 18 млрд років. Матерія у Всесвіті розподілена дуже нерівномірно. Переважна частина ії скупчена в окремих більш-менш щільних космічних тілах: галактиках, зірках, туманностях. Відстані між окремими об’єкта ми надзвичайно великі, їх часто вимірюють у світлових роках, тоб то відстанях, які світло проходить за 1 рік (1 св. р. - 9,5101 км), 2 парсеках (пс) - відстань, з якої середній радіус земної орбіти, пер пендикулярно до напрямку зору, видно під кутом в 1" (1 пс дорів нює приблизно 3,3 св. р.), або у астрономічних одиницях довжини (а. о. д.). У міру вдосконалення астрономічної техніки, вчені все глибше проникають в таємниці Всесвіту, проте єдиною зіркою, яку ми мо жемо вивчати більш детально, є Сонце. Решта зірок віддалені від нас на такі відстані, що ми можемо спостерігати лише інтегральне світло, яке приходить з усієї їх поверхні. Світ зірок дуже різноманітний. Зірки значно відрізняються одна від одної за розмірами, менше — масою. Багато зірок періодично за змінюють свій блиск. Зірки Галактики відрізняються за своїми роз мірами, фізичними властивостями і фізико-хімічним станом. Тем пература їх поверхні змінюється від 10000...30000 К і вище (білі зірки) до 2000...3000 К (червоні зірки). Жовті зірки, до яких нале жить і Сонце, мають температуру поверхні біля 6000 К. Температу ра найбільш холодних зірок менша 2000 К, а найбільш гарячих —
ионид 100000 К. Особливо висока температура в ядрах зірок, де ноші досягає мільярда градусів. Цікавими космічними об’єктами є нові і наднові зірки. Новими имажаються зорі, блиск яких протягом кількох діб різко зростає, а иі їніше роками і десятиліттями знижується. Наднові зірки спала хують один раз у своєму житті внаслідок грандіозного вибуху, при якому зовнішні шари зірки набувають такої швидкості, що відриинються від неї і розтікаються у світовому просторі. Деякі зірки мають темні супутники — планети або планетоподібні масивні тіла і утворюють разом з ними системи, аналогічні нашій Сонячній си( гемі, яка не є виключенням. При сукупності цілого ряду сприят ливих умов на планетах інших планетарних систем може виникати життя. Отже, життя у Всесвіті не є унікальною особливістю, прита манною лише Землі. Доступну для дослідження частину Всесвіту називають Метага лактикою. Сучасні оптичні прилади дають змогу спостерігати зо ряні системи, віддалені від нашої планети на 5...6 млрд св. р., а за допомогою радіотелескопів проникати ще далі - на відстань до 15 млрд св. р. У безмежних просторах Метагалактики виявлено більше мільяр да галактик. Деякі з них є потужними джерелами радіовипроміню вання. Це т. зв. радіогалактики. Найбільш далекі небесні тіла, що випромінюють колосальні потоки енергії у вигляді радіохвиль і світла, називають квазарами. Вони світять в сто разів яскравіше, ніж гігантські галактики. Природа квазарів поки що залишається нерозгаданою. Наша Галактика - одна із зоряних систем у світі галактик. В ній близько 150 млрд зірок. Велике скупчення їх утворює на нічному небі широку білясту смугу. Здавна цю смугу називають Молочним Шляхом (в Україні у народі - Чумацьким Шляхом). По формі наша Галактика являє собою спіралевидне утворен ня, всередині однієї із спіральних гілок розміщене Сонце. У попе речному розрізі Галактика нагадує сочевицю (рис. 3.1). Розміри п величезні: діаметр диска близько 100 тис. св. р., товщина в цент ральній частині - 12 тис. св. р. У центрі диска, біля сузір я Стрільця, розташоване ядро, яке складається з малих і великих зірок різної яскравості. Від диска в сторони відходять спіральні відгалуження або рукави, які складаються з молодих зірок, зоряних скупчень, хмар іонізованих газів гідрогену і потужних хмар темної пилової матерії. Сонце розташоване на відстані 25 тис. св. р. зліва від цент ра Галактики. Наша Галактика рухається у Всесвіті в певному на-
Сонце
rtv>>lAPy«V*!Xe &v
Рис. 3.1. Вид нашої Галактики (за Ю. Ф. Авдєєвим)
їм плазма складається головним чином з іонізованого гідрогену і гелію, а також з важких хімічних елементів. Джерелом енергії на початкових стадіях розвитку зірок є гравітаційні сили стиснення, а на подальших - термоядерні реакції, що протікають в надрах зірок. Міжзоряний простір заповнений розрідженим газом і пилом. Газ складається переважно з іонізованого гідрогену і гелію. Місцями гідроген утворює скупчення у вигляді хмар. Пилинки складаються t суміші льоду, кристалічного аміаку і метану, домішок металів. Значну роль у міжзоряному середовищі відіграють космічні про мені, утворені потоками протонів і електронів. Космічні промені надходять від Сонця та з надр Галактики.
прямку зі швидкістю майже 600 км/с. Вся внутрішня система обер тається навколо ядра приблизно за 200 млн років. Зовнішня части на нашої Галактики рухається повільніше. Відбувається це тому, що ядро Галактики не переважає за масою інші її частини, як, на приклад, Сонце в Сонячній системі. Характерною особливістю розміщення зірок в об’ємі Галакти ки є їх об’єднання в групи від 10...30 зірок до сотень (наприклад, у скупченні Плеяд), сотень тисяч і навіть мільйона зірок (кулясте скуп чення у сузір’ї Геркулеса). Середня відстань між зорями в Галактиці становить 7...8 св. р. Найближчою до Сонця є зірка Проксіма Центавра. Це зоря Півден ної півкулі у сузір ї Центавра (власне, це система з трьох зірок, роз ташованих близько одна від одної). Відстань від Сонця до них 4,3 св. р. Для кращої уяви цієї відстані умовно приймемо відстань від Землі до Сонця за 1см, годі згадані зорі в цій моделі знаходити муться на відстані 2 км. В Галактиці існує загальне магнітне поле. Його силові лінії па ралельні галактичній площині і роблять вигини біля спіральних відгалужень. Нейтронні зорі з великими магнітними полями нази вають пульсарами. Пульсари випромінюють імпульси радіохвиль різної поіужності. При спалахах наднових зірок в космос викидаєть ся багато електронів зі швидкостями, близькими до швидкості світла. Магнітне поле Галактики гальмує швидкі електрони і це викликає нетеплові випромінювання на метрових і більш довгих хвилях. Встановлено, що іонізований гарячий гідроген, який скон центрований поблизу галактичної площини, посилає додаткове ра діовипромінювання тільки з кільцевої зони Молочного Шляху. Речовини, з яких побудовані зорі, перебувають у стані плазми електропровідного намагніченого середовища. Атоми елементів в ній сильно іонізовані.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Всесвіт і Галактика» з дисципліни «Геофізична екологія»
