понеділок, 29 серпня 2016 р.

Проксима-Б


Нещодавно світові ЗМІ облетіла звістка про те, що у найближчої до нас зірки Проксими Центавра знайдено землеподібну планету. Зазвичай сайти з новинами обмежуються із приводу цієї планети тільки короткими повідомленнями. А я вирішив зрозуміти більш докладний огляд того, що там і як із тією планетою.
Проксима Центавра зазвичай відома тим, що вона є найближчою до Сонця зіркою. Однак ситуація із нею достатньо цікава. Справа у тому, що ця дуже маленька навіть за мірками червоних карликів зірка (у сім зазів менша за діаметром від Сонця і усього у півтора рази більша за Юпітер) майже напевно рухається орбітою навколо двох інших компонентів компонентів системи Альфа Центавра. Щоправда період такого обертання становить півмільйона років, що значно більше, ніж час, за який Альфа та Проксима Центавра підійдуть  до нас впритул і віддаляться на таку відстань, що жодна з них не зможе претендувати на те, щоб зватися найближчою до нас зіркою.

До 1915 року люди знати не знали ні про яку Проксиму Центавра, бо її не так і легко побачити навіть у невеликий телескоп. А наступного року ми будемо святкувати ювілей — сто років, як Проксима Центавра виявилася найближчою до нас зіркою. І ось тепер нова сенсація — планета і не якась там, а землеподібна та у “зоні життя”.
Взагалі-то історія  про цю планету розпочалася не тиждень і не три тому. Перші повідомлення про те, що там може бути планета з'явилися ще у лютому 2016 року. Тоді були опубліковані результати вимірювання промневих швидкостей зірки за допомогою HARPS (це спектрограф, встановлений на їхньому 3,6-метровому телескопі), які відбувалися протягом  12 ночей у 2013 році. Тоді невпевнено почали говорити про планету із масою у 1-2 земні на орбіті у 10-20 діб. Щоправда тоді “Перемога” кричати ніхто не  поспішив і було вирішено зайнятися додатковою перевіркою і перевірити результати за допомогою додаткових спостережень.
До серпня про планету  усі забули, аж поки журналісти не проговорилися, що астрономі із Піввденної європейської обсерваторії ось-ось зроблять заяву, що там дійсно щось сенсаційне. І ось 24 серпня астрономи таки визнали: там дійсно є планета. Щоб одразу не виникало питань: чи є фото планети і взагалі як вона  виглядає, розміщу тут ось цей графік. Пік — це і є планета. Це для того, щоб ви розуміли, як мало треба астрономам для щастя. Ті параметри, які вже відомі: маса у 1.3 маси Землі, період обертання у 11.2 доби та відстань від зірки у 0.05 а.о. (7,5 мільйонів кілометрів) є гарним приводом для оптимізму. А тепер вже виявилося, що у результатах дослідження UVES, яке проводилося у 2000-2008 роках, щоправда тоді сигнал «не дотягнув» і на нього не звернули уваги.

Досі невідомі два інших важливих показника: радіус планети та нахил її орбіти. Власне нахил орбіти, тобто як ця орбіта розташована  по відношенню до нас — найголовніше, чого ми про цю планету не знаємо. Справа у тому, що цифра 1.3 маси землі — це нижня оцінка її маси. При масі більше 2 мас Землі  існує вірогідність, що планета являє собою не тверде подібне до Землі тіло, а невеликий газовий гігант. Тож усе ще може виявитися не так добре, як це здається. Та й  узагалі може виявитися, що самої планети все ж не існує у природі. У тій таки системі Альфи Центавра вже відкривали планету, яка зрештою виявилася лише помилкою при спостереженнях.
Але поки що можна не тільки вважати планету існуючою, але і висловити деякі припущення щодо неї. У той час, як усі незрозуміло чому радіють, що планета так близько, найбільш цікавим є не те, що вона зовсім під боком, а те, що вона обертається навколо дуже маленького червоного карлика. Придатність до життя планети у системі червоного карлика взагалі є дуже  суперечливим питанням. Напевно ви вже помітили, що планета має дуже невеликий період обертання навколо зірки. Рік на ній має довжину усього 11 діб. Саме по собі воно нічого. Проксима  у 18 000 разів тьмяніша за Сонце і тому планета  на такій орбіті не тільки не спечеться, але і ще й буде досить прохолодною (“зона життя” для Проксими простягається між орбітами, періоди обертання на яких складають від 3,6 до 13 діб).
Але є одне але. Планета на такій близькій орбіті буде припливно захопленою. Період її обертання навколо своєї вісі буде синхронізований із періодом обертання навколо зірки. Тобто один її бік завжди буде повернутий до зірки, а інший — завжди від неї приблизно так, як  це відбувається із Землею та Місяцем. Через це вважається, що один бік у таких планет завжди розжарений і там завжди полудень, а інший — вкритий льодом і там завжди ніч. Щоправда  автори цих припущень забувають про два такі  важливі фактири як атмосфера та гідросфера. А вони там, судячи із великої маси планети мають бути достатньо потужними, приблизно з тих самих причин, із яких велика суперземля може зрештою перетворитися на аналог Нептуну — вона  збирає із навколишнього простору газ та рідину.
Світовий океан дуже не любить нагріватися нерівномірно. На Землі навіть різниця між нагрівом на у тропіках та на полюсах викликає течії, які можуть тягнутися на  тисячі кілометрів. Із холодних зон у теплі тече холодна вода, із тропіків до арктики — тепла. На Проксимі Б, якщо там  дійсно є потужний океан. Ще меньше здатна до нерівномірного розігріву атмосфера. Варто тільки якійсь її частині розігрітися сильніше, ніж інщим — і ось вже формується циклон, який несе теплу повітряну масу  у віддалені холодні райони. Особливо інтенсивно цей  процес відбувається над океаном, де форуються урагани.
Тож із теплом у Проксими Б усе  має бути не  так  погано. Точніше мало б бути, якби вона не була такою холодною. Хитрі вчені вже встигли побудувати модель клімату на ній, якою ви можете помилуватися нижче.

Як бачите,  тепло досить неслабо розподіляється поверхнею, але світла від зірки не вистачає і навіть на постійно освітленій півкулі є місця,  де температура не  підіймається вище 0 градусів за Цельсієм, тож температури там усе одно досить некомфортні. Крім того неосвітлена частина  планети усе одно буде являти собою пустелю, оскільки фотосинтез там майже неможливий.
Разом із тим  існують аж дві можливості для того, щоб уникнути припливного захоплення. Перша — це великий ексцентриситет орбіти. Вона виходить достатньо витягнутою, через що швидкість руху по орбіті на окремих її ділянках буде то меншою за швидкість обертання навколо вісі, то більшою. Таким чином  сонце все ж буде “зазирати” на темний бік. Нажаль дуже великий ексцентриситет — то не дуже добре для життя, та й ми жодного уявлення про орбіту планети ще не маємо.
Друга можливість — це тісна система і  кілька планет поруч із Проксимою-Б. У цьому випадку планета може бути запертою у резонансі не 1:1, а 2:3 чи якомусь іншому. Поки що ніяких інших планет у системі не спостерігається. Є дуже неясний пік, який відповідає ще одній планеті з періодом обертання близько 60 діб, але то навіть не припущення ще.
Є іще одне дискусійне питання із приводу планет у системі червоного карлика, на яке може дати відповідь Проксима-Б. Як і багато інших червоних карликів Проксима — зірка, що спалахує. В середньому 8 разів за наш рік. Ці спалахи подібні до тих, що відбуваються на нашому Сонці, але значно потужніші. Із приводу того, як вони можуть впливати на життя на планеті також точиться чимало суперечок. Існує думка, що вони  взагалі роблять планету непридатною до життя. З іншого боку магнітосфера у таких планет все ж є. І вона разом зі щильною атмосферою цілком може затримувати увесь надлишок випромінювання. І від тих спалахів навіть може бути користь. Вони можуть викликати “полярні сяйва” які не тільки вкриватимуть усе небо, але і можуть мати достатню потужність для того, щоб зігрівати поверхню і забезпечувати рослини на “нічному” боці світлом.
Як би там не було, а пошукати так звані біомаркери  у спектрі Проксими буде дуже цікаво, та й детальне вивчення планети іншими методами також може принести свої плоди. Наостанок можна  нагадати, що задовго до відкриття, яке так сколихнуло інтернет у Проксими Центавра вже відкривали планету. Було це 1998 року і тоді також результат було отримано за даними спектрографа, але згодом існування планети було спростовано.

вівторок, 26 липня 2016 р.

Світи, створені припливними силами. Частина 2


Рухаючись далі від Юпітера ми досягаємо третього з великих супутників Юпітера і найбільшого супутника  Cонячної системи взагалі — Ганімеду. Його діаметр складає 5268 кілометрів, тобто він більший за Меркурій. Він також пов'язаний із Іо та Європою резонансом, обертаючись навколо Юпітеру за час, що вдвічі перевищує час обертання Європи і вчетверо — Іо.
На відміну від більш-менш однорідних Іо та Європи, на поверхні Ганімеду спостерігається два типи зон. Приблизно третину його займають темні ділянки, що залишилися незмінними з часів формування супутника. Якби ми опинилися на поверхні такої темної ділянки, то напевне були б здивовані кількістю кратерів, що вкривають поверхню. У цьому плані ділянки Ганімеда можуть посперечатися із Місяцем. Щоправда поверхня Ганімеду досить сильно відрізняється від місячної. Те, що на знімках виглядає каменем, насправді є кригою із вмороженими у неї твердими частинками. Інколи крига складає до 90% матеріалу поверхні Ганімеду. І такою ось крижаною рівниною, щільно вкритою кратерами могла б бути уся поверхня супутника, якби колись він не пережив би значний розігрів, внаслідок якого утворилися світлі ділянки, на яких старі кратери були стерті.

Те, що Ганімед тільки частково схожий на місяць добре видно по тому, чим насправді є одна із найвизначніших деталей його рельєфу: область Галілея. На перший погляд ця кругла темна пляма біля північного полюсу Ганімеда здається величезним ударним кратером, аналогічним до місячних морів. Але насправді це навпаки фрагмент тої поверхні, яка існувала на Ганімеді у часи, коли він тільки сформувався. Навколо цього фрагменту утворилися нерівності рельєфу, а саму область розкреслили невеликі хребти висотою до 100 метрів.
На превеликий жаль на поверхні Ганімеду немає таких широких тріщин, як на Європі, бо можливо, що його підземний світ не менш цікавий, ніж у неї. Передбачається, що під льодовою поверхнею також може існувати океан глибиною до ста кілометрів.
 
Каллісто, четвертий великий супутник Юпітера можна вважати одним з найнезнаменітіших об’єктів Сонячної системи. Сам по собі він був би досить цікавим об'єктом, якби не три його сусіди, кожен із яких є яскравим і популярним об'єктом. Каллісто має діаметр у 4800 кілометрів, тобто майже такого ж розміру, як і Меркурій. Це третій за розміром супутник у Сонячній системі. На відміну від трьох інших великих супутників Каллісто хоч і обертається синхронно навколо своєї вісі та Юпітера, але при цьому період її обертання не утворює резонансу із іншими супутниками, а орбіта майже кругова. Внаслідок цього надра Каллісто недиференційовані і увесь супутник має більш-менш рівномірний склад. Коли дивишся на всіяну чіткими кратерами поверхню Каллісто, то вона справляє враження такого ж каменю, як і поверхня Місяця або Меркурію. Насправді ж більш ніж наполовину складається з криги. Її тут у відсотковому відношенні більше, ніж на будь-якому іншому супутнику Юпітера. Більше того. Саме на цьому супутнику космічні апарати виявили сліди вуглеводнів, зокрема вуглекислий газ.
 
Найбільш цікаві деталі поверхні Каллісто — це величезні ударні басеїни Вальгала і Асгард, оточені кільцевими структурами, що тягнуться на сотні кілометрів. Уявіть собі амфітеатр, у якому б легко помістилася Україна. Це і буде Вальгалла.
Взагалі Каллісто цікава саме тим, що вона не має тих особливостей, які притаманні іншим супутникам Юпітера. Це просто куля із суміші каміння та льоду, яка не знала ані розігріву надер, ані вулканізму, ані розтріскування поверхні. Але на ній інтенсивно іде інший цікавий процес — ерозія. Якщо на приклад на Ганімеді кратер не був зтертий катастрофічними процесами таяння криги, то він буде руйнуватися вкрай повільно, залишаючись чітким багато мільйонів років. На Каллісто ж, де іде інтенсивний процес сублімації льоду ( тобто його прямого переходу із твердого стану у газоподібний навіть відносно молоді кратери вже сильно зруйновані.
Зрештою можна подивитися на усі чотири супутника разом і виявити загальні закономірності. Чим ближчий супутник до Юпітера, тим більше припливні сили розігрівають його надра і тим менше на ньому води. На Іо ці сили настільки великі, що навіть майже повна відсутність води не заважає поверхні кулі перейти у рухливий стан і формує дійсно унікальні умови. На Європі відбуваються схожі процеси, тільки тут припливна сила діє на воду і кригу, а не на силікатні породи. Ганімед міг би бути схожим на величезну Європу, але припливні сили впливають на нього занадто слабо для того, щоб його крижана кора залишалася у розтрісканому стані, хоча очевидно, що у якийсь період часу так і було. Каллісто — остання стадія, коли  гравітації не вистачає сили навіть для того, щоб відділити каміння від криги, а тільки на те, щоб Юпітер постійно висів лише над однією півкулею супутника. Чотири геть несхожих один на одний світи, що утворилися із одного й того самого матеріалу за допомогою одних і тих самих сил.
 
 

понеділок, 25 липня 2016 р.

Світи, створені припливною силою. Частина 1.


Юпітер — це не тільки найбільша планета Сонячної системи з бурхливою атмосферою і потужним магнітним полем, а ще і модель планетної системи у мініатюрі. На сьогоднішній день відомо 67 його супутників, чотири найбільші з яких можна вважати окремими світами. І справа не лише у тому, що це достатньо великі об'єкти, і в тому, що на них можливе існування життя. Просто кожен із них має настільки індивідуальний вигляд, що навіть не віриться, що усі вони сформувалися з одного і того ж газопилового диску, який колись існував навколо новонародженого Юпітеру і розділені відстанню, порівнюваною із відстанню між Землею та Місяцем.
І найцікавіше у цьому розмаїтті те, що створено воно дією переважно однієї і тієї ж самої сили: потужної припливної дії Юпітеру. Плюс схоже на те, що на початку свого існування Юпітер був значно гарячішим, ніж зараз і активно “видував” певні елементи із внутрішніх частин диску назовні. Ці два фактора і породили чотири дуже мало схожі між собою світи, що зараз носять ім'я чотирьох коханок Юпітера і одного коханця.


Іо — найближчий до планети із великих супутників, тож перелічені фактори вплинули на нього найбільше, формуючи дійсно унікальні умови. Іо — мабуть найнезвичайніший супутник в усій Сонячній системі. Він підходить до гігантської планети на відстань усього 421 000 кілометрів, до того ж його орбіта досить відмінна від кругової. Внаслідок цього у найближчій точці до Юпітера поверхня Іо сильно деформується подібно до того, як на Землі під дією припливної сили Місяця формується “горб” припливу. Тільки на поверхні Іо, на відміну від Землі, майже повністю відсутня вода хоч у рідкому, хочу твердому стані. Тому тріскається і руйнується сама його поверхня, а надра сильно розігріваються.

Внаслідок цих процесів на супутнику, що лише трохи більший за Місяць ідуть інтенсивні вулканічні процеси. На Іо існує безліч вулканів, деякі із яких нагадують земні, а деякі не мають аналогів у нас. Найдивовижніше у поверхні Іо — це те, що на ній майже відсутні кратери — потоки лави та розплавленої сірки постійно формують новий ландшафт. Якщо тут і є якісь кратери — то це кратери вулканів. Найпомітніший вулкан на Іо називається Пеле, на честь полінезіської богині вулканів. Його добре видно навіть на знімках супутника, зроблених здалека. Велике червоне кільце із нерівними краями — це і є Пеле, який постійно викидає із себе сірку, що формує кільце навколо нього. Біля Пеле знаходиться величезна столова гора, названа плато Дунай.


Столові гори — це взагалі одна із найбільш розповсюджених деталей поверхні Іо. Вони утворюються внаслідок постійних розломів кори. Якби ми опинилися на поверхні плато Дунай, то перше, що кинулося б нам у вічі, це пейзаж у вісь відтінках жовтого кольору: від майже сірого, до помаранчевого. Наступним мав би бути величезний Юпітер, що висить над горизонтом. Висить він там постійно, бо обертання Іо навколо своєї осі синхронізоване із обертанням навколо планети. Але видно його далеко не завжди, бо небо частково закрите величезним  вулканічним викидом із Пеле, що завдяки невисокій силі тяжіння підіймається на висоту 300 кілометрів над поверхнею, а завширшки він 1200 кілометрів.


Якщо ви підійдете до краю плато, то побачите, що воно являє собою урвище висотою 2-3 кілометри, а дну каньону завширшки у 20 кілометрів тече розплавлена сірка. Якщо ж піти вздовж цього каньону на північ, то можна через деякий час дістатися самого кратеру Пеле. Це діра у поверхні розміром 30 кілометрів, на дні якої знаходяться лавові озера.

А якщо обійти кратер, то з іншого його боку можна побачити великий гірський масив. Найвища точка цього масиву зветься Південною Боосавлою і є однією із найвищих гір у Сонячній Системі. Вона має висоту у 18 кілометрів, тобто вдвічі вища за Джомолунгму. При цьому, на відміну, наприклад, від надзвичайно похилого Олімпу на Марсі це дійсно шпилеподібний пік, утворений зіткненням двох шматків розтрісканої кори супутника.
Що цікаво, Пеле не є найбільшим вулканом на Іо. Просто він надзвичайно активний.. Найбільший вулкан — патера Локі, що має діаметр більше 200 кілометрів. Це достатньо оманливий вулкан. Зазвичай лавові озера на його дні вкриті шаром затверділої лави. Але час від часу потік тепла із надер Іо зростає удесятеро і тоді шар починає плавитися.
Іо виглядає справжнім пеклом і тонка атмосфера з діоксиду сірки тільки доповнює цю картину. Однак насправді це пекло заморожене. І там, де вулканічної діяльності немає, температура падає значно нижче нуля, про що красномовно свідчить існування окремих “кишень” із кригою.

Від Іо варто перейти до Європи, другого по відстані від Юпітеру супутника. Зазвичай, коли говорять про “крижані супутники Юпітера”, то мають на увазі у першу чергу саме її. Це найменший із великих супутників Юпітера. Він навіть трохи менший за Місяць. Європа знаходиться на такій відстані від газового гіганта, на якій збереглася вода. Саме тому на перший погляд цей супутник виглядає повною протилежністю Іо. Замість потоків лави і кольорових плям від вулканів ми спостерігаємо гладеньку крижану кулю, єдиною деталлю поверхні якої є величезні тріщини. Навіть тонкий шар атмосфери тут сповнений не оксидом сірки, а киснем та водяною парою. Насправді ж води на Європі менше, ніж на Ганімеді та Каллісто, а за густиною цей супутник цілком порівнюваний із Землею. Та й вирівнювання його поверхні, яке так кидається у вічі має приблизно ту ж саму природу, що і на Іо.

Європа знаходиться у резонансі із Іо і період її обертання рівно удвічі більший, ніж у її вулканічної сусідки. Невеликого ексцентриситету орбіти достатньо для того, щоб супутник деформувався, а його надра розігрівалися. Щоправда на відміну від Іо на Європі плавляться та тріскаються не силікати і сірка, а крига. Крига — достатньо пластичний матеріал, тож цих процесів достатньо для того, щоб із часом усі кратери на поверхні згладжувалися. Як точно це відбувається поки що невідомо, але все вказує на те, що крига на поверхні Європи достатньо молода.

Якщо ж ми вирішимо спуститися на поверхню Європи, то краще за все це зробити у район однієї із найбільших тріщин. Те, що виглядає на знімках системою тонких ліній насправді є величезними крижаними проваллями, ширина яких може досягати 20 кілометрів, а краї мають нерівний і хаотичний характер і часто вкриті поперечними тріщинами. Самі по собі тріщини — це вікно до одного із потенційно найцікавіших місць Європи — її підповерхневого світу. Точно це поки що не встановлено, але наявність магнітного поля, поведінка льоду а також численні викиди рідини та газу вказують на те, що під поверхнею Європи може ховатися океан, за деякими оцінками вдвічі більший за об'ємом, ніж океан Землі. І саме на цей океан люди сподіваються найбільше, як на можливе місце існування позаземного життя у нашій зоряній системі. Можливо навіть десь там у глибинах супутника існують навіть багатоклітинні організми зі складною поведінкою. Але стоячи на краю тріщини ви ніколи їх не побачите. Справа у тому, що навіть за найоптимістичнішими оцінками товщина крижаної кори Європи складає кілька кілометрів. Тож, вглядаючись у такий розлом, можна побачити тільки загадкову темну безодню.
Але на поверхні Європи можна побачити немало інших цікавих речей. Наприклад тут можна помилуватися свідоцтвом того, що тріщини у крижаній корі супутника — річ вкрай недовговічна. Із часом вони закриваються і на їхньому місці залишається тільки пара паралельних хребтів висотою у декілька десятків метрів.
Крім того, на поверхні Європи можна спостерігати зовсім вже фантастичні пейзажі. Мова іде про своєрідну деталь рельєфу, яка зветься “хаос”. Являє вона собою зони, де дрібні тріщини перетинаються дійсно хаотичним чином, утворюючи своєрідний лабіринт. Утворюються вони внаслідок багаторазового плавлення та замерзання льоду. Найбільший із хаосів Європи — Конамарський, що має діаметр 144 кілометри.

(Далі буде...)

субота, 21 травня 2016 р.

Як бретонська пісенька стала гімном Люфтваффе

Давайте я спробую повернутися до практики спростування усіляких міфів, що ширяться інтернетом. Не знаю, чи буде це актуально для вас, але я хочу поговорити про одну пісню, яку інколи видають зовсім не за те, чим вона насправді є.
Починається ця історія у 1929 році із двох хлопців-бретонців Жана-Бернара та Жана-Марі Прима. БретОнців не слід плутати з бритАнцями — це такий кельтомовний народ у Франції. Жан-Бернар та Жан-Марі були селянами і спекотного літа разом із іншими своїми родичами збирали яблука. Яблука були дуже важливими для бретонців не тому, що вони любили ними похрустіти, а тому, що із них виготовляють сидр, який дуже весело пити потім цілий рік. Тож, невдовзі після того, як остання бочка була наповнена тим, що потім перетвориться на сидр хлопці вигадали веселу пісеньку про те, як важко їм працювалося і як весело їм тепер буде пити. Пісенька дуже сподобалася іншим бретонцям і тому широко поширилася між ними під назвою “Ev chitr`ta Laou!”, тобто “Пий сидр Лоу!”. Декілька десятиліть ця пісня залишалася суто народною і за межами Бретані про неї ніхто (крім фольклористів) не чув аж поки бретонський музикант Алан Стівел не зробив запис її обробки, яка і стала відомою у світі. За наступні три десятиліття різні групи виконали із два десятки обробок цієї пісні різними мовами. Найвідомішими, якщо дивитися на світ взагалі із них слід вважати All For One (2003) від Blackmore`s Night та How much is the Fish (1998) від Scooter.
Але найдивовижніший поворот у долі пісеньки про збирання врожаю та пиятику з його приводу стався у російському інтернеті. Одними із найперших виконавців “Ev chitr`ta Laou!” були голландський гурт Bots та німецький Oktoberklub. Виконані ними німецькомовні варіанти пісні називаються відповідно Zeven dagen lang та Was wollen wir trinken. Саме ыз останньою і сталася дивовижна метаморфоза. Хтось у Росії вирішив, що ця невинна застольна пісенька є гімном Люфтваффе часів Другої світової і наклав її на відповідний відеоряд. А люди узяли та й повірили. Хтось кричить, що дійсно крута героїчна пісня, а хтось абсолютно щиро непокоїться про відродження фашизму. І були б то лише росіяни. Легко можна знайти і кілька кліпів, явно зроблених українцями. Пр цьому рівень маразм тільки зростає. Я не знаю, яким тугим на вухо треба бути, щоб у мелодії застольної пісні почути навіть не гімн, а марш, але так сталося. До речі марш Люфтваффе дійсно існував і з ним пов'язана окрема цікава історія, але про нього я зараз не буду.
Просто дивовижно, скільки людей версію із гімном сприйняли серйозно. Особливо веселить те, що Oktoberklub, пісню якої і видають за “нацистський марш” взагалі-то була групою соціалістичного спрямування. А ті, до кого таки дійшло, що то неправда почали вигадувати власні цікаві варіанти. Наприклад ходить версія, що Ev chitr`ta Laou! - то похідний гімн Ірландської республіканської армії і деякі упороті навіть починають кричати, що розміщувати цю пісеньку — значить підтримувати тероризм. Але найцікавіше, що розповідають про цю пісню — це те, що вона старовинна, їй не одне століття і у всіх народів є її варіанти. Але цих варіантів просто не існує. Плутанина виникає через те, що один із британських варіантів являє собою накладання на оригінальну музику слів старовинної англійської пісні “Wille`s Lady” яка дійсно має не одне століття історії.
Ну і наостанок розміщу тут “канонічний” тепер варіант “гімну люфтваффе”. Ця версыя цікава не тільки тим, що воно названо маршем, але і дивовижою конструкцією “люфтваффе сс”. Ось чесно, я не настільки добре знаю історію, щоб однозначно сказати, як би відреагували льотчики люфтваффе, якби їм хтось сказав, що вони належать до СС. Можливо вони одразу б почали бити цю людину тим, що попадеться під руку, а можливо просто сказали б, що цьому хлопцю сидру більше не наливати...
 

неділя, 31 січня 2016 р.

Гори та каньйони Марсу

     Марс — це небесне тіло, про яке користується у людей чи не найбільшою увагою. Червона планета, на якій ми вперто продовжуємо шукати життя і від якої більше за все чекаємо сюрпризів. Щось там під тим піском точно має бути.


     Разом із тим цікаві речі на поверхні цієї планети можна побачити і дуже і дуже легко. Більше того, значна кількість марсіанських цікавинок зосереджена у одному регіоні. Зазвичай із усіх цих цікавинок люди згадують найвищу гору Сонячної системи — вулкан Олімп, але на тому зазвичай знання про найцікавішу місцевість на Марсі і обмежуються.
     Якщо подивитися на карту Марса, то провінція Тарсис або Фарсида опиниться майже точно на екваторі. Це велетенське плато площею утричі більше за Європу і піднесене на висоту у 10 кілометрів. Плато утворене підняттям магми і над цією висотою у 10 кілометрів здіймаються кілька справді височезних вулканів. Щоправда якби ми дивилися на ці вулкани урахування їхнього розміру, то вони могли б нам здатися похилими холмами. Справа у тому, що на Марсі, коли магма виривалася із його надер у стародавні часи, то вона намагалася розтектися рівним шаром по поверхні і утворювала так звані щитові вулкани, які за площею на землі могли б зійти за цілі гірські системи.


     Найяскравішим прикладом такої структури є найпівнічніший із гігантських вулканів — патера Альба, який при висоті у 6800 метрів (приблизно як найвища гора Південної Америки Аконкагуа) має площу у 5,7 мільйона квадратних кілометрів — приблизно таку саму, як площа США. При таких параметрах найбільший ухил на схилі цієї “гори” складає усього 0,5°. За звичайних умов ви б просто не зрозуміли б, що знаходитесь на схилі гори. Фактично цей вулкан формує власне нагір'я, лише частково пов'язане із нагір'ям Тарсіс. Крім того, Альба є найстарішим вулканом Фарсиди. Він сформувався від 3,2 до 3,6 мільярдів років тому, у часи, до яких на Землі відносять найстаріші гірські породи, у яких знаходять ознаки життя.

     Що ж стосується найвідомішого вулкану цього регіону, то 21-кілометровий Олімп відділений від решти плато навіть сильніше, ніж Альба і розташований на захід від основного масиву До речі він вже не є найвищою горою Сонячної системи. Тепер це звання перейшло до піку Реясильвія на Церері. Але усе одно його розміри вражають. Уявіть собі гору площею як уся Правобережна Україна і висотою удвічі вищою за ту, на якій літають авіалайнери. Ось це і є вулкан Олімп. Не намагайтеся собі уявити, як він виглядає із поверхні, бо побачити його із поверхні Марсу увесь одразу просто неможливо.


     Крім того, цей вулкан не такий плискатий, як може здатися. Нижній частині його схилів можуть позаздрити і більшість гір на Землі і підіймаються ці схили аж на 7 кілометрів, тобто вище, ніж гора Аконкагуа, яку вже згадували. А на вершині величезної гори розташована кальдера такого розміру, що у ній легко вмістяться Лондон або Париж із передмістями і глибша за Чорне море.

     На фоні Олімпу основні вулкани Тарсису виглядають не такими великими, хоча насправді вони також незвичайного розміру. Вони вишикувалися у одну лінію у напрямку із північного сходу на південний захід. Найпівнічніший із них зветься Аскарійською горою. Вона має висоту у 18 кілометрів і площу, більшу ніж Харківська, Полтавська, Дніпропетровська та Сумська області мають разом узяті. Середній із вулканів зветься горою Павича і має найменший серед великих вулканів розмір — висоту у 14 і поперек у 380 кілометрів. Не зважаючи на це він має кальдеру діаметром у 47 і глибиною у 5 кілометрів, у якій би могла повністю вміститися гора Казбек на Кавказі.

     Що стосується найпівденнішого із вулканів - гори Арсія, то вона цікава не тільки своєю висотою у 19 кілометрів, але і просто величезною кальдерою, в середині якої могла б, цілком уміститися Тернопільська область. Крім того на схилах цієї гори виявлено кілька надзвичайно глибоких колодязів. При діаметрах, що вимірюються десятками метрів деякі із них мають глибину принаймні у 200 метрів. Сказати точніше неможливо, бо орбітальні апарати просто не бачать їхнього дна. Також треба додати, що крім цих велетенських гір на Фарсиді розташована купа дрібніших вулканів, вищих за Говерлу та із площею приблизно як у Харкова.

     Але на цьому цікавинки цього регіону Марсу не закінчуються. Бо на південний схід від трьох вулканів Фарсиди розташоване менше, але вище плато, висота якого сягає 11 кілометрів. Тут немає вулканів, але внаслідок розтягування кори воно вкрилося мережею каньйонів, о мають зловісну назву Лабіринт Ночі. Хоча ці каньйони на знімках виглядають тонкою сіткою, насправді їх глибина може сягати кількох кілометрів.


     При цьому западини Лабіринту Ночі не йдуть ні у яке порівняння і є тією грандіозною системою каньйонів, яка бере свій початок на схід від них. Відома як долина Маринер, насправді вона складається із кількох каньонів, кожен із яких на землі вважався б природнім дивом. Розпочинається усе каньйонами Іо і Титон, що тягнуться із заходу на схід. Далі вони переходять у три паралельні каньйони Офір, Мелес та Кандор. У каньйоні Мелес розташована найнижча точка на поверхні Марсу, бо він має глибину у 11 кілометрів. Усі три каньйони з'єднуються між собою і далі на схід від них відходить широкий і вкритий наносами каньйон Копрат, який далі переходить спочатку у каньйони Еос і Ганг, а потім у рівнину Хриса. Треба відмітити, що ширина цих каньйонів така, що знаходячись на їхньому дні ви мабуть не завжди могли б бачити їхні багатокілометрові стіни. Також характерною особливістю марсіанських каньонів є те, що це одне із небагатьох місць на червоній планеті, над яким регулярно утворюються густі хмари.

     На Марсі є ще багато цікавинок, але ніде вони не сконцентровані так сильно, як поблизу нагір'я Тарсис. І саме це робить цей регіон таким цікавим для досліджень. Такий ось він — Марс. Планета про яку усі говорять, але мало хто про неї дійсно щось знає.

середа, 6 січня 2016 р.

Дисперсні системи

 
У школі усіх навчають, що у природі речовина може бути в одному із чотирьох агрегатних станів: твердому, рідкому, газоподібному та плазменному. Однак досить часто ми стикаємося із ситуаціями, коли агрегатний стан певної речовини ми визначити просто не можемо. Саме так і відбувається із хмарами, зубною пастою, глиною. Описати стан усіх цих речей можно словом “дисперсна система”.
 
Те, що здається нам якимось особливим станом речовини, насправді є їх поєднанням особливим чином. Однак для того, щоб зрозуміти, що ж таке є дисперсна система, треба почати із такої досить незвичної штуки, як термодинамічна фаза. Термодинамічна фаза — це певна кількість речовини, однорідна у хімічному та фізичному плані і відділена від іншої речовини поверхнею поділу фаз. Останнє уточнення здається дещо штучним, однак воно дуже важливе, оскільки саме на поверхні поділу фаз відбувається купа не дуже зрозумілих на перший погляд, але досить важливих для нас явищ.
Так от, дисперсна система — це така система, яка складається із двох чи більше термодинамічних фаз, причому одна фаза міститься всередині іншої. Та, що знаходиться всередині зветься дисперсною фазою, а та, яка її оточує — це дисперсійне середовище. При цьому ці дві фази не змішуються, але і не розділяються повністю. Якщо це відбувається ( наприклад якщо дисперсна фаза випадає у осад) то система руйнується.
 
При цьому треба зазначити, що і дисперсна фаза і дисперсійне середовище можуть знаходитися у будь-якому із трьох агрегатних станів (плазма у вільному стані на Землі зазвичай не зустрічається) і в залежності від цього дисперсійні системи можуть виглядати геть по-різному. Єдине, що не утворює дисперсійну систему — це газ із газом, бо молекули газів увесь час рухаються і легко перемішуються, тому поверхня розділу фаз між ними не утворюється. Ви могли б заперечити, що пара, яку ми бачимо над чашкою гарячої кави — це і є приклад такої системи, однак там у якості дисперсної фази виступає не газоподібний стан усім відомого оксиду водню, а його дрібні крапельки, що встигають конденсуватися у повітрі безпосередньо після того, як вода випаровується.
Системи, у яких дисперсійним середовищем є газ, а дисперсна фаза — рідка чи тверда називаються аерозолями. Зазвичай ми звикли до того, що аерозолі — це щось, що продається у балончиках та випускається у повітря за нашим бажанням. Насправді ж аерозолями є багато інших речей, починаючи від диму і туману і закінчуючи хмарами у небі. Тому аерозолі — це мабуть ті дисперсні системи, які відомі геть усім.
 
Однак дисперсні системи, у яких дисперсійним середовищем виступає рідина не менш важливі для нас. Бо сама наша кров є такою системою і дуже важливим є її підтримання у стані саме дисперсної системи. Взагалі дисперсні системи із рідким середовищем поділяються на три типи в залежності від того, у якому стані у них знаходиться дисперсна фаза. Суспензії, у яких дисперсна фаза є твердою є найрізноманітнішими. Сюди входять і людська кров, і томатна паста і мул у воді.
Що стосується емульсій, то це мабуть найнезвичайніший вид дисперсних систем, оскільки саме тут далеко не всі речовини можуть виступати у якості дисперсної фази. Для більшості речовин спроба отримати дисперсну систему типу “рідина у рідині” закінчується приблизно так само, як спроба отримати дисперсну систему із двох газів. Однак із речовин, які зазвичай вільно змішуються між собою все ж створюють емульсії. Для цього застосовують додаткові речовини, які називаються  емульгаторами. Зазвичай це якісь рідини, молекули яких мають полярну структуру і створюють захисну плівку навколо часток тієї рідини, що має виступати у якості дисперсної фази. Такий прийом зокрема дуже часто використовується у харчовій промисловості, коли треба замінити речовину, яка у певному середовищі утворює дисперсну систему природнім чином дуже схожою на неї, але такою, що зазвичай у даних умовах не диспергує.
 
Окремо слід сказати про випадок коли дисперсну систему із рідиною утворює газ. На перший погляд це виглядає досить екзотично, але насправді із подібними системами ми також зустрічаємося ледь не щодня. Бо найпоширенішим представником газових емульсій є усім нам звичні піни: піна для гоління, піна на пиві, монтажна піна. Утворюються піни тоді, коли газу у рідині більше, ніж його у ній може розчинитися. Чому такий газ просто не виходить із неї, як це зазвичай буває? Причиною є сила поверхневого натягу, яка саме і виникає на границі розподілу фаз. Сила ця може бути настільки великою, що вона врівноважує силу Архімеда і рідина просто не може виштовхнути із себе газ. Звичайно, що це переважно можливе у тих випадках, коли площа поверхні бульбашки достатньо велика у порівнянні із її об'ємом. Тож зазвичай такий фокус виходить тільки із невеликими бульбашками. До речи, умови рівноваги в усіх попередніх дисперсних системах також багато у чому визначаються саме силою поверхневого натягу. Наприклад форму хмар також багато в чому визначає саме вона.
Що ж стосується дисперсних систем із твердим дисперсійним середовищем, то їхньою цікавою особливістю є те, що у них у порівнянні із попередніми видами сила поверхневого натягу тут не грає такої великої ролі. Натомість дисперсна фаза може відносно легко змінюватися без руйнування структури матеріалу. Почати тут краще із ситуації, коли дисперсна фаза газоподібна. Це будь-яке пористе тіло. Прикладами тут можуть бути і пінопласт і губка у ванній кімнаті. Якщо останню намочити, то вона переходить із стану дисперсної системи із газоподібною дисперсною фазою до системи із рідкою фазою. А якщо таку губку просочити якоюсь речовиною, що може тверднути, то кінцевим результатом стане утворення системи типу “тверде тіло-тверде тіло” яку зазвичай називають композитним матеріалом.
 
Таким чином ми весь час у своєму житті зустрічаємося із дисперсними системами та їхніми незвичними властивостями, але зазвичай цього просто не усвідомлюємо. І якщо зрозуміти що собою являють такі системи, то багато того, що ми кожен день використовуємо не розуміючи стане більш зрозумілим, але від того не менш цікавим.

понеділок, 4 січня 2016 р.

Система небесних координат

     Система координат — це найточніший спосіб визначити взаємне положення двох чи більше точок на площині чи у просторі. У астрономії застосовується кілька систем координат, однак усі вони є сферичними, тобто описують небо як сферу. Є основна площина, яка перетинає цю сферу, утворюючи коло. Є пряма, перпендикулярна цій площині, що утворює два полюси.
     У якості прикладу можна узяти екваторіальну систему координат. У неї основною площиною є та, що проходить через небесний екватор, а північний полюс співпадає із напрямком на Полярну зорю. Перша координата називається  схиленням і являє собою кут між напрямком на небесний екватор та напрямком на об'єкт. Вимірюється у градусах і може бути від -90 до 90. При цьому -90 — напрямок на південний полюс, 0 — на екватор, 90 — на північний полюс. Друга координата називається прямим піднесенням і вона являє собою кут між небесним меридіаном весняного рівнодення та небесним меридіаном, на якому знаходиться зоря. Однак на відміну від схилення, пряме пі піднесення вимірюється у годинах, хвилинах і секундах.
 
     Така система координат може здатися досить дивною, однак для наземних спостережень вона була і ще довго буде залишатися основною. Бо небо над нашою головою змінюється в залежності від часу доби, пори року і положення спостерігача на земній кулі. Однак як би не змінювалося небо, кути між зірками завжди залишаються одними і тими ж самими і застосовуючи систему кутів легко можна робити перерахунки, визначаючи час і місце появи тієї чи іншої зорі у для конкретної точки спостереження досить неважко. Саме ця система дозволяє надійно ідентифікувати об'єкти у небі.
     Проблема полягає у тому, що наш всесвіт не є вогниками на темній сфері, а являє собою величезну тривимірну структуру. І якщо ми спробуємо достатньо точно хоча б невелику частину цієї структури собі уявити користуючись екваторіальною системою координат, то дуже швидко зрозуміємо, наскільки це важко. По перше до двох координат доведеться додати ще третю — відстань до об'єкту. По-друге, розуміння положення зірок це не дуже полегшує. Наприклад розглянемо досить просту задачу. У нас є три зірки із відомими прямими піднесеннями, схиленнями та відстанями до них. Треба визначити відстані між цими трьома зірками. Рішення такої задачі у сферичних координатах настільки складне із застосуванням тригонометричних функцій, що зазвичай її вирішують, просто переходячи до координат декартових, у яких вона вирішується за формулою D=sqrt((x2-x1)^2+(y2-y1)^2+(z2-z1)^2). Тобто усе що треба — це прямокутна система координат XYZ, знайома мабуть усім. Значно простіша у використанні і більш інтуїтивно зрозуміла, ніж сферична, однак абсолютно непридатна для ведення спостережень із Землі. У обсерваторіях нею користуватися абсолютно неможливо.
     Однак користуватися екваторіальною системою координат добре, коли ти сидиш біля її початку і нікуди не рухаєшся. Коли ж ти починаєш пересуватися простором, який цією системою координат описується, о швидко розумієш, яка вона незручна. Спробуйте поїздити Харковом, користуючись у якості координат азимутом на ваше місцезнаходження, узятим від Держпрома та відстанню до нього. Причому враховуйте, що їхати вам треба не до Держпрома, а, наприклад з Холодної Гори на Основу, причому найкоротшим шляхом. А тут воно ще у тривимірному просторі. І “азимутів” аж два штуки одночасно.
 
     Тому можна припустити, що у майбутньому, коли людство навчиться пересуватися між зорями основною буде саме декартова система координат, якою б невдалою для сучасних спостерігачів вона не була.