Почему днем иногда видно Луну, а иногда нет?

Причины видимости и невидимости объектов на небе

Солнце — ближайшая к Земле звезда и единственная звезда в Солнечной системе. Ввиду относительно небольшого расстояния она становится самой яркой, хотя в Галактике есть звезды, которые светят даже ярче Солнца. Всего в Галактике сотни миллиардов звезд. Однако большинство из них считаются скучными. Чем дальше объект от Земли, тем слабее и менее заметен его свет. Звезды и другие небесные тела днем ​​никуда не исчезают. Когда Земля вращается вокруг Солнца, она настолько сильно освещает свою поверхность и окружающее пространство, что становится физически невозможно увидеть звезды на небе. Речь идет о яркости предметов.

Для Солнца это почти -27 звездной величины. Для сравнения, полная луна дает видимый свет -13. Других предметов еще меньше. Вот почему очень сложно увидеть что-то в небе одновременно с солнечным светом.
Однако при определенных обстоятельствах некоторые космические объекты становятся видимыми в дневное время. К ним относятся Луна, планеты Венера, Марс, Меркурий, Юпитер и даже Международная космическая станция. Это потому, что эти объекты кажутся ярче звезд.

Легче всего наблюдать за солнцем. Несмотря на то, что он появляется в небе каждый день, трудно представить, как выглядит его поверхность. Все из-за очень яркого и слепящего света. Поэтому смотреть на Солнце без специальных приборов категорически запрещено — это может повредить зрение. Особенно это касается затмения, когда все пытаются увидеть настоящее чудо. Для защиты глаз используются яркие, специальные или самодельные фильтры. Иногда при появлении атмосферной дымки образуется естественный светофильтр. Это позволяет увидеть большие пятна на поверхности звезды. ×
Венеру можно увидеть вместе с Луной на дневном небе, хотя это немного сложнее. Хотя планета излучает более яркий свет, она намного меньше и невооруженным глазом выглядит как большая белая точка. В некоторых случаях он принимает форму яркого узкого полумесяца, который также просвечивает сквозь облака.

Чтобы его увидеть, нужно смотреть в направлении 20-50 градусов к западу или востоку от Солнца, также обращают на себя внимание искусственные космические объекты. Что касается МКС, то днем ​​его увидеть очень сложно. Но есть группа спутников под названием Иридиум. Они сразу бросаются в глаза в ночном небе, но также можно увидеть спутники при солнечном свете. Все благодаря периодическим вспышкам, возникающим из-за отражения света от антенн. Подобное явление даже получило удачное название — вспышки «иридиума».

Юпитер

Огромная планета Юпитер (в 11 раз больше диаметра Земли и в 317 раз больше по массе) и ее относительная близость делают ее всегда очень заметной. Часто это четвертая по яркости звезда на небе (после Венеры, Луны и Солнца). Юпитер не мерцает на небе, как звезды, и поэтому относительно узнаваем. Его видимый размер также является самым большим из всех видимых планет.

Как и Марс, Юпитер находится дальше от Солнца, чем от Земли. Поэтому Юпитер виден практически в любой точке оси планет и в любое время.

Наблюдая в телескоп или даже в хороший бинокль, вы можете увидеть его большое красное пятно (если оно обращено к нам) и, возможно, четыре его самых больших спутника: Ио, Ганимед, Европу и Каллисто.

Это галилеевы луны, которые Галилей смог наблюдать с помощью первого телескопа, который он изобрел (первоначально для военно-морского флота) 400 лет назад. С тех пор вокруг Юпитера было обнаружено более 60 других спутников, хотя они слишком малы, чтобы их можно было увидеть из дома.

Каждый из спутников — это отдельный мир. Особенно Европа, которая была бы хорошим кандидатом на убежище для жизни, если бы ее обогревал Юпитер. Ио, с другой стороны, настолько близко к своей планете, что у нее достаточно приливов, чтобы быть самой вулканически активной луной в Солнечной системе.

Если вы наблюдаете за ней в течение нескольких часов с помощью астрономического инструмента, вы сможете увидеть, как планета вращается, появляется или исчезает ее большое красное пятно, а ее спутники движутся по своей орбите.

Современное объяснение

Описанный выше процесс широко известен под названием «ядерный синтез», и именно в этом процессе современная наука находит причину сияния звезд. Дело в том, что одним из его следствий является генерация энергии, которую космическое тело вынуждено излучать во внешнюю среду. Часть образовавшегося излучения попадает в видимый спектр и может восприниматься человеческим глазом. Вероятно, свету требуется много тысяч лет, чтобы выйти изнутри звезды, поэтому светила не гаснут надолго даже после того, как процессы ядерного синтеза полностью прекратились.

Какая температура в космосе

Фактически, наше обычное представление о температуре не совсем применимо к космическому пространству. Температура — это состояние материи, а в космосе, как известно, такого состояния практически нет.

Однако космос не безжизнен. Он буквально пронизан излучением из самых разных источников: столкновения газопылевых облаков или взрывы сверхновых и многое другое.

Считается, что температура в космическом пространстве стремится к абсолютному нулю (минимальному пределу, который может иметь физическое тело во Вселенной). Абсолютный нулевая температура является источником шкалы Кельвина или минус 273,15 градуса Цельсия.

Планеты и их спутники, астероиды, метеориты и кометы, космическая пыль и многое другое играют важную роль в формировании температуры космоса. По этой причине температура может меняться. К тому же вакуум — отличный теплоизолятор, что-то вроде огромного термоса. А из-за того, что в космосе нет атмосферы, предметы в нем очень быстро нагреваются.

Например, температура тела, помещенного в космос рядом с Землей и под солнечными лучами, может достигать 473 градусов Кельвина, или почти 200 градусов Цельсия. То есть пространство может быть как горячим, так и холодным, в зависимости от того, где оно измеряется.

Луна удаляется от нашей планеты примерно на четыре сантиметра каждый год

В космосе не абсолютная тишина

Наши уши воспринимают колебания в воздухе и в космосе, из-за безвоздушной среды мы не слышим никаких звуков.

Но это не значит, что их там нет. В самом деле, даже разреженный или пустой газ может издавать очень большой длинноволновый звук, который не слышен для наших ушей. Его источником могут быть столкновения газов и пылевые облака или взрывы сверхновых.

Конечно, мы не можем почувствовать такие электромагнитные волны. Но у некоторых космических аппаратов есть инструменты, которые могут улавливать радиоизлучение, а ученые, в свою очередь, могут преобразовывать их в звуковые волны. Например, здесь мы слышим «голос» гиганта Юпитера, изданный космическим кораблем Кассини в 2001 году.

Зависимость оттенка мерцания от температуры

В первую очередь стоит отметить, что каждая из звездочек имеет свой цвет. Этот параметр зависит от температурных показателей и интенсивности протекающей внутри термоядерной реакции. Чем выше градус, тем больше тень звезды приближается к голубоватому или белому. Они самые горячие, даже превышают поверхность солнца. Желтые и красные звезды холоднее.

Вы можете наблюдать изменение цвета при нагревании на примере накала металлической поверхности. По мере нагревания цвет исходного материала меняется с ярко-красного на ослепительно-белый при самой высокой температуре. В зависимости от типа света, излучаемого небесными телами, астрономы определяют их примерный возраст:

• в момент взрыва звезда имеет максимальную температуру и яркое сине-белое свечение;
• по мере уменьшения интенсивности протекающих реакций цвет становится желтоватым;
• в конце «жизненного цикла» звезда приобретает красный оттенок.

Следовательно, Солнце, которое имеет ярко-оранжевое свечение, сегодня можно отнести к «средней возрастной категории». Именно с помощью этой теории ученые объясняют, почему звезды светятся разными цветами.

Марс

Марс дальше от Солнца, чем Земля. Она всегда находится в плоскости эклиптики, которая содержит планеты и, следовательно, вдоль оси, пересекающей небо, но эту планету можно увидеть везде на небе: как со стороны Солнца, так и с противоположной стороны. Поэтому его можно увидеть посреди ночи, а не только во время заката и восхода нашей звезды, например Венеры и Меркурия.

Марс прозвали Красной планетой, и это неспроста: Марс явно кажется красным на небе!
Этот цвет придает оксид железа, ржавчина, которая обычно имеет красно-оранжевый цвет и присутствует в больших количествах на поверхности планеты.

Марс тоже маленькая планета, но его близость к Солнечной системе означает, что он всегда хорошо виден, если, конечно, он не скрыт от Солнца или за горизонтом.

Поскольку все планеты находятся на оси, пересекающей небо, Марс нередко бывает иногда близко к Юпитеру, иногда к Венере, иногда даже к Сатурну, а иногда в группе с Луной:

Соединение Марса, Юпитера и Сатурна с Луной, 20 марта 2020 г

В этих условиях эту яркую звезду легко увидеть рядом с очень яркой Венерой или Юпитером.

Наконец, и только для поэтической стороны, знайте, что когда вы наблюдаете за планетой Марс, есть небольшая вероятность того, что вас заметят возвращающимся с Марса. Конечно, не марсиане или люди, а один из немногих марсианских роботов, которые годами пересекали его поверхность.

Эти роботы сделали несколько снимков и передали их на Землю, на которой изображена наша голубая планета в марсианском небе, также окрашенная в синий цвет из-за красивой атмосферы, в которой много CO2:

Земля сфотографирована с поверхности Марса

Марс в настоящее время и по сей день является одним из двух миров, с поверхности которых была сделана фотография Земли, первый из которых — Луна.

Самая большая звезда во Вселенной

Очевидно, мы говорим о самой большой звезде, которую мы знаем. По оценкам ученых, Вселенная содержит более 100 миллиардов галактик, каждая из которых, в свою очередь, содержит от нескольких миллионов до сотен миллиардов звезд. Нетрудно догадаться, что могут существовать такие гиганты, о которых мы даже не подозреваем.

Оказалось, что вопрос о том, какая звезда самая большая, неоднозначен даже для самих ученых. Итак, давайте поговорим о трех известных на данный момент гигантах. Долгое время VY считалась самой большой звездой в созвездии Большого Пса. Его радиус составляет от 1300 до 1540 солнечных лучей, а диаметр — около двух миллиардов километров. Для сравнения: диаметр Солнца составляет 1,392 миллиона километров. Если представить нашу звезду в виде шара диаметром в один сантиметр, диаметр VY составит 21 метр.

Звезда R136a1.

Самая массивная из известных звезд — R136a1 в Большом Магеллановом Облаке. Сложно представить, но звезда весит целых 256 солнц. Он самый яркий из всех. Этот синий гипергигант сияет в десять миллионов раз ярче, чем наша звезда. Но по габаритам R136a1 далеко не самый большой. Несмотря на впечатляющую яркость, увидеть его с Земли невооруженным глазом не получится, поскольку он находится на расстоянии 165 000 световых лет от нас.

На данный момент лидером огромного списка является красный гипергигант NML Swan. Ученые оценивают радиус этой звезды в 1650 лучей нашей звезды. Чтобы лучше представить себе этого сверхгиганта, давайте поместим звезду в центре нашей солнечной системы вместо Солнца. Он займет все космическое пространство до орбиты Юпитера.

На орбите Земли находится «свалка» отходов развития космонавтики. По нашей планете циркулирует более 370000 объектов весом от нескольких граммов до 15 тонн

Космос не черный

Хотя все мы видим черное ночное небо и синий цвет днем, это связано с атмосферой нашей планеты. Казалось бы, все просто: космос черный, потому что там темно. А как насчет звезд? На самом деле их так много, что космос должен быть пронизан их светом.

С Земли мы нигде не видим звезд, потому что свет от многих из них просто не может до нас добраться. К тому же наша Солнечная система расположена в относительно тихом, довольно мрачном и темном месте галактики. И звезды здесь разбросаны очень далеко друг от друга. Ближайшая к нашей планете — Проксима Центавра находится в 4,22 световых годах от Земли. Это в 270 000 раз дальше, чем Солнце.

Действительно, если рассматривать космос во всем диапазоне электромагнитного излучения, то оно ярко излучает в основном радиоволны от различных астрономических объектов. Если бы наши глаза могли их видеть, то мы жили бы в гораздо более яркой Вселенной. Но сейчас нам кажется, что мы живем в полной темноте.

Солнце составляет 99,86 процента всей массы Солнечной системы

Большую часть планет Солнечной системы можно увидеть без телескопа

В нужный момент с Земли мы можем наблюдать Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти планеты были открыты с древних времен.

Даже далекий Уран иногда невооруженным глазом можно отличить от Земли. Но до открытия планету просто приняли за тусклую звезду. Из-за большого расстояния ученые узнали о существовании Урана, Нептуна и Плутона только с помощью телескопа. С Земли невооруженным глазом мы не сможем увидеть только Нептун и Плутон, которые, однако, больше не считаются планетой.

Физика света

Для начала нужно понять, что означает само слово «светить». В физическом смысле этого слова свечение — это излучение света (который в данном случае действует как волна, а не как фотоны). Излучение — это одна из вещей, которые можно сделать со светом, наряду с отражением и поглощением. Действительно, природа света очень сложна и еще не полностью изучена учеными, но этой дополнительной информации будет достаточно, чтобы понять, как работают звезды.

Глядя на ночное небо, мы смотрим в прошлое

Когда мы смотрим в ночное небо и видим звезды, к которым привыкли, мы действительно смотрим назад во времени.

Это потому, что мы действительно видим свет, исходящий от очень далекого объекта много лет назад. Все звезды, которые мы видим с Земли, удалены от нас на много световых лет. И чем дальше звезда, тем дольше ее свет достигает нас.

Например, галактика Андромеды находится на расстоянии 2,3 миллиона световых лет от нас. То есть ровно до тех пор, пока его свет доходит до нас. Мы видим галактику такой, какой она была на самом деле 2,3 миллиона лет назад. А наше Солнце мы видим с восьмиминутной задержкой.

Солнце вращается вокруг своей оси неравномерно. На экваторе — через 25,05 земных суток, на полюсах — через 34,3 суток

Особенности излучения планет

При этом следует учитывать, что не все видимые в ночном небе космические объекты обладают способностью загадочно мерцать и искриться. Планеты не излучают свет, они отличаются своим внешним видом даже на расстоянии: они имеют форму не точек, а горящего диска с четко очерченными и однородными краями. Это звезды, которые исчезли миллионы лет назад и больше не содержат газа.

Сами планеты не светятся, а являются лишь поверхностью, отражающей лучи ближайшего небесного тела. В системе, известной человеку, это Солнце.

Еще один признак того, что планеты можно различить невооруженным глазом, — их движение на фоне звездного неба. Юпитер и Венера с желтоватым свечением хорошо видны с Земли без профессиональных инструментов, иногда появляется Марс с характерным красным диском. За другими вымершими космическими гигантами можно наблюдать только с помощью астрономических технологий.

К счастью, вы можете полюбоваться красотой неба, зная, почему звезды вспыхивают и как отличить их от планет, без инструментов. Безоблачной ночью в местах, где нет ярких городских огней, это необыкновенное явление восхищает и завораживает, успокаивает и заставляет мечтать.

Устройство звезды

Чтобы лучше понять, почему светят звезды, попробуем разобраться, что такое звезды в принципе. В простом объяснении, которое наверняка слышал каждый, звезды — это гигантские шары, полностью состоящие из газа. Однако этот вариант до сих пор не объясняет, почему они излучают свет.

Попробуем подробнее разобраться в анатомии звезды. Стоит помнить, что существует много разных типов звезд, и все они появляются и развиваются по-разному. Отвечая на поставленный выше вопрос, нас будет интересовать только определенный отрезок жизни некоторых из этих типов. Таким образом, изначально звезда состоит из водорода и гелия, которые навсегда остаются ее основными компонентами. Но затем, в результате ядерных реакций в его ядре, образуются все более тяжелые элементы периодической таблицы — вплоть до железа и не только.