География и Астрономия

2022-05-23 12:56:52 ​​ПОЛЯРНЫХ ЗВЁЗД МНОГО И ОНИ МЕНЯЮТСЯ.
Часть вторая.

В Древней Греции Полярную звезду называли Kynosoura (Киносура), что означало «хвост собаки». Ключ к разгадке названия кроется в мифе.
Очень давно на Земле было идиллическое пространство Аркадия – концепция гармонии человека и природы. В этом месте счастливой жизни были свои цари. Один из царей – Ликаон, у которого была красавица-дочь по имени Каллисто.
Греки считали созвездие Большой Медведицы покровительницей прекраснейшей Каллисто, а Малую Медведицу – её собакой.

Благодаря этому древнегреческому определению – «хвост собаки» – нам легче визуализировать Полярную звезду: она находится на «кончике хвоста», то есть на самой крайней точке созвездия Малой Медведицы. Кроме того, зная миф, мы всегда будем помнить, что Большая и Малая Медведицы находятся рядом на звёздном небе.

Почему Полярная «мигает»? Как и другие звезды, мы её наблюдаем сквозь толщину Земной атмосферы, слои которой нагреты неодинаково и движутся в разных направлениях. Из-за этих особенностей атмосфера по-разному преломляет свет звезды.

Полярная то приближается, то удаляется от Северного полюса.
Из-за прецессии земной оси (явление, при котором ось вращения меняет своё направление в пространстве) ближе всего Полярная звезда подойдёт к Северному полюсу 23 апреля 2102 года, то есть через 80 лет. Затем начнётся удаление звезды от полюса.

Роль полярной звезды исполняют поочередно несколько разных звёзд.
С течением времени ближайшими к Северному полюсу становятся разные звёзды. Они меняют друг друга по кругу.
13 000 лет до н. э. роль полярной выполняла звезда Вега в созвездии Лиры.
5000 лет назад такой звездой была Тубан в созвездии Дракона.
В начале нашей эры ярких звёзд у полюса мира вообще не было.
Сейчас это Полярная звезда в созвездии Малой Медведицы. Кстати, слово «Полярная» является именем собственным и относится именно к альфе Малой Медведицы.
Нынешняя Полярная звезда стала таковой в 1100 году и будет лидировать до 3200 годов.
С 3200 по 5000 годы полярной будет звезда Альраи – созвездие Цефей.
Далее полярными поочередно станут звёзды Альфирк, Альдерамин и Денеб.
В 13 000 годы полярной звездой опять станет Вега в созвездии Лиры.

Многие народы сравнивали Полярную звезду со своеобразным колом, вбитым в небо, вокруг которого кружатся все остальные звезды. Отсюда происходят такие ее названия, как Небесный кол, Северный гвоздь – наименования, которые можно встретить в тюркских и финно-угорских языках.
Народы Казахстана называли Полярную звезду «железным гвоздём», вбитым в небо, а в остальных звёздах Малой Медведицы видели привязанный к этому гвоздю аркан, надетый на шею Коня (созвездие Большой Медведицы).
Индийцы ассоциировали созвездие с обезьянкой, которая вращается вокруг полюса мира, уцепившись за него хвостом.

«Когда я смотрю на усыпанный звёздами небосвод, из моей головы улетучиваются даже те скромные познания в области астрономии, которые у меня были», – Станислав Ежи Лец.

Поскольку Земля находится в постоянном движении, то всё, что связано с нашей планетой: океанские течения, циклоны-антициклоны, движение всех тел подчинено силе Кориолиса. Об этом следующий пост.

На картинке: Схематичное расположение Поляной звезды в созвездии Малой Медведицы и её местоположение по отношению к Большой Медведице. Открыть/Комментировать

2022-05-23 12:52:33 ​​ПОЛЯРНЫХ ЗВЁЗД МНОГО И ОНИ МЕНЯЮТСЯ.
Часть первая.

Сегодня мы будем путешествовать от Земли до звёзд и сравнивать расстояния во Вселенной. А путеводной звездой будет Полярная.

«Днём, при солнечном свете, мы видим только Землю, ночью мы видим весь мир», – Владимир Арсеньев.

Полярная звезда, пожалуй, самая известная на небосводе. Она является ярчайшей звездой в созвездии Малой Медведицы (астеризм Малый Ковш).

Почему все, как правило, в первую очередь стараются найти на звёздном небе именно Полярную?
Из-за её важности в астронавигации.

Дело в том, что Полярная звезда находится на расстоянии 0,7 градуса от географического Северного полюса мира и поэтому почти неподвижна при суточном вращении звёздного неба.

Она очень удобна для ориентирования: направление на неё совпадает с направлением на север, а высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения. Поэтому и называют её путеводной.
Глядя на это светило из любой точки северного полушария Земли, мы всегда будем понимать, куда направлена земная ось вращения.
А вот в южном полушарии планеты Полярная звезда, увы, не видна. Ни зимой, ни летом. Вообще сейчас нет никакой яркой звёздочки, которая находилась бы на оси Южного полюса.

Как определить широту
Итак, с направлением на север всё понятно, а как определить географическую широту места наблюдения.
Дело в том, что в зависимости от места вашего пребывания варьируется и высота Полярной звезды над горизонтом. Если вы находитесь на Северном полюсе, то увидите ее почти точно в зените, а если будете на экваторе, то Полярная будет видна на горизонте.

Полярная всего лишь немного горячее нашего Солнца: температура ее поверхности колеблется в пределах 6000 К.
Даже в небольшой телескоп видно, что у неё желтоватый цвет, однако, для невооруженного взгляда звезда кажется белой.

Полярная звезда – сверхгигант, она превосходящий наше Солнце по яркости в 2000 раз, по радиусу в 50 раз, возраст – 55–65 млн лет.

Расстояние до Полярной звезды оценивается примерно в 447 световых лет.
Сравним эту цифру с расстоянием до Солнца. (Один световой год равен 9,46 триллионов километров.) Расстояние от Солнца до Земли около 150 млн км – это 0,000016 световых лет или 8 световых минут и 20 секунд.

На каком расстоянии находятся другие звёзды за пределами Солнечной системы.
Большинство звезд, которые мы видим на небе, находятся от нас на расстоянии в десятки и сотни световых лет.
Ближайшая звезда к Солнцу – Проксима Центавра – отдалена на расстояние 4,2 световых года.
Звезда Денеб в Летнем треугольнике – 2500 световых лет.
До центра нашей галактики Млечный Путь – 30 000 световых лет.
До ближайшей крупной спиральной галактики – Туманности Андромеды – 2,5 миллиона световых лет.
От Земли до центра крупного скопления галактик в созвездии Девы – 65 миллионов световых лет.
До края наблюдаемой Вселенной – почти 14 миллиардов световых лет.
Продолжение темы в следующем посте.

На рисунке: Суточное движение звезд хорошо видно на фотографиях с большой выдержкой. Это типичный звёздный след Северного полушария с Полярной звездой в центре. У Полярной звезды самая маленькая дуга из всех звезд, видимых невооруженным глазом. Открыть/Комментировать

2022-05-19 12:54:41 ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ. СЕВЕРНЫЙ И ЮЖНЫЙ ПОЛЮСЫ МЕНЯЮТСЯ МЕСТАМИ.
Часть вторая.

Одна из самых крупных магнитных аномалий на планете – Бразильская.
На нашей планете есть обширный регион, в котором защитное действие магнитного поля Земли практически отсутствует. В этой аномальной зоне наблюдается повышенный уровень радиации, а корректная работа спутников связи и многих приборов затруднена.
Регион получил название Бразильской магнитной аномалии.

Место, где в магнитном поле Земли наблюдаются существенные отклонения от нормы, охватывает часть Южной Америки и южную часть Атлантического океана. Магнитное поле защищает нашу планету от постоянного потока солнечного ветра, но только в этом необычном месте она практически беззащитна перед потоком радиоактивных частиц.

Здесь наблюдается провал магнитного поля: верхняя граница защитного «протонного» слоя находится не на высоте 1200–1300 километров, а всего на уровне 200–300 километров. Бразильская магнитная аномалия была обнаружена в 2011 году.
Возникновение этой аномалии, по мнению ученых, может быть связано с глобальными изменениями, происходящими с магнитным полем Земли.

«У птичьего компаса обе стрелки синие»
Инверсия влияет на биологические процессы и жизнь на нашей планете.

Магниторецепция – это чувство, которое даёт организму возможность ощущать магнитное поле, позволяет определять направление движения на местности.

Животные используют своё магнитное чутьё как карту, компас.
Такой метод компаса даёт возможность животным придерживаться конкретного, неизменного направления во время миграций.

Птицы могут фиксировать незначительные колебания в магнитном поле Земли, и на основе полученной информации вычислять координатные карты с большой точностью.

Способность ориентирования при помощи магнитного поля широко распространена у мигрирующих морских животных.
Например, каждый год большие белые акулы совершают путешествие длиною в 20 000 км, преодолевая расстояние от Южной Африки до Австралии и обратно. Траектория их путешествия представляет практически идеальную прямую линию. Акулы запоминают магнитный «адрес» своего родного региона, что помогает им мигрировать на тысячи километров и всегда возвращаться в родные места.

Как отразится смена магнитных полюсов на животных?
Есть такой популярный синопсис – «У птичьего компаса обе стрелки синие».
Дело в том, что у многих животных, ориентирующихся по геомагнитному полю, магнитная чувствительность просто отключается, если величина магнитной индукции превышает некий допустимый предел. Это позволяет таким животным не заблудиться, а переключиться на ориентацию по другим системам координат.

Блуждающие полюсы – это естественный процесс, с которым человечество ничего не можем поделать. Но быть готовыми к такому развитию сценария необходимо.

«Когда наука наконец найдет центр Вселенной, многие будут удивлены, не найдя там себя», – автор неизвестен.

Продолжение темы «Планета Земля» в следующих постах. Полярная звезда всегда одна, но её роль исполняют разные звёзды. Как такое возможно?

На рисунке: Бразильская магнитная аномалия. Синим цветом отмечен защитный «протонный» слой, находящийся на самой низкой высоте: от 200 до 300 км. Области наибольшей высоты защитного слоя находятся над участками, отмеченными ярко-розовым цветом. Открыть/Комментировать

2022-05-19 12:49:40 ​​ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ.
СЕВЕРНЫЙ И ЮЖНЫЙ ПОЛЮСЫ МЕНЯЮТСЯ МЕСТАМИ.
Часть первая.

«Если бы я знал, что завтра настанет конец света, я бы всё равно вырастил сегодня дерево», – Мартин Лютер Кинг-младший.

Значение магнитного поля Земли для живой природы и человека
Во внешнем ядре Земли, представляющем собой вращающиеся потоки жидких металлов, создаётся #магнитное поле Земли. Оно простирается от планеты более чем на тысячу километров.
Магнитное поле защищает планету от космической радиации и солнечного ветра.
Без этой защиты Земля могла бы выглядеть как другие планеты: солнечный ветер уничтожил бы атмосферу и лишил её океанов, растительности, жизни.

Магнитные полюсы не совпадают с географическими, хотя и находятся в непосредственной близости.
Более того, магнитные полюсы движутся.
За всю историю Земли происходило несколько инверсий магнитных полюсов.
При инверсии северный и южный магнитный полюсы меняются местами, и стрелка компаса начинает показывать противоположное направление.
Инверсия – относительно редкое явление. Часть учёных склоняется к гипотезе, что последний раз инверсия произошла около 700–800 тысяч лет назад. Это означает, что смена полюсов пока ни разу не происходила за время существования «человека разумного». (В это время жил «человек прямоходящий».)
Но ряд специалистов считают, что последняя инверсия (правда, неполная) была относительно недавно – около 40 тысяч лет назад.

Специалисты предполагают, что во время инверсий магнитосфера Земли ослабевала настолько, что космическое излучение достигало поверхности Земли.
Это могло наносить вред живым организмам на планете.

Очередная смена полюсов может привести к еще более серьезным последствиям для человечества, вплоть до глобальной катастрофы.
Для современной цивилизации с ее электронной аппаратурой и орбитальными спутниками, весьма чувствительными к космическому излучению, смена полюсов будет более сильным испытанием, чем для наших пещерных предков.

Магнитные перемены идут с возрастающей скоростью
Свидетельством того, что грядут большие магнитные перемены, являются наблюдения ученых, которые указывают, что за последние 150 лет магнитное поле Земли снизило свою напряженность на 10 %, а полюсы активно смещаются.

Расположение северного #магнитного полюса не совпадает с географическим северным полюсом. Это приводит к тому, что стрелка компаса показывает на север не точно, а лишь приблизительно.

Не стоит на месте и южный полюс.
Сейчас северный и южный полюсы смещается каждый год на несколько десятков километров.

В начале XVII века магнитный северный полюс располагался в границах Канадского Арктического архипелага, однако в начале нашего XXI века пришёл в быстрое движение.

К 2019 году полюс сместился уже более чем на 2300 км в сторону Таймыра и продолжает двигаться с ускорением.
Скорость его перемещения увеличилась с 15 км в год в 2000 году до 55 км в год в 2019 году. Такой быстрый дрейф приводит к необходимости частой корректировки навигационных систем, использующих магнитное поле Земли.
Продолжение в следующем посте.

На схеме: Нынешнее местоположение географических и магнитных полюсов Земли. Открыть/Комментировать

2022-05-16 15:25:53 ​​МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ.
Часть вторая
БУРЕНИЕ СКВАЖИН.

Бурение сверхглубоких скважин – один из методов комплексного изучения внутреннего строения Земли.
Однако на данном этапе развития человечества даже самая глубокая скважина позволяет исследовать лишь тонкий слой земной коры.
Самая сверхглубокая скважина на Земле – Кольская в Мурманской области. Её глубина достигла 12 километров и 262 метров.

Бурение началось в 1970 году. За 24 года на скважине произошло несколько аварий.
Частая авария при бурении – ситуация, когда осыпающиеся стенки скважины блокировали буровой инструмент и не давали ему вращаться. Попытки вытащить прихваченную колонну заканчивались её обрывом. Искать инструмент в многокилометровой скважине бесполезно, такой ствол бросали и начинали новый.

Несколько раз скважину начинали проходить заново. В результате на Кольской сверхглубокой есть четыре крупных ответвления и около десятка мелких.
Поэтому после семикилометровой глубины скважина выглядит как корневая система гигантского растения.

Особые трудности возникли на последнем этапе: температура в скважине была 200 градусов, давление превысило 1000 атмосфер, серийные приборы работать не могли. Поэтому учёные создавали единичные экземпляры термобаростойкого оборудования.

Что удалось обнаружить?
На первых семи километрах скважины были вулканические и осадочные породы. Далее начались граниты и горные породы, эти толщи оказались аномально пористыми и трещиноватыми. По густой системе трещин циркулировали водные растворы.
Самое сенсационное открытие – на глубинах, где считалось, что нет органики, обнаружили более 17 видов окаменевших микроорганизмов.

На пятикилометровой глубине окружающая температура превысила 70 градусов Цельсия, а на глубине 12 километров датчики зафиксировали 220 градусов.

Несмотря на то, что глубина залегания скважины кажется огромной, она не доходит и до трети толщины земной коры в Балтийском щите. Геологи оценивают, что подошва земной коры в этой области проходит примерно в 40 километрах под землей. Поэтому даже если бы скважина достигла запланированной 15-километровой отметки, до мантии мы бы все равно не добрались.
В 1994 году скважина была законсервирована, но интерес к ней не угас. Кольская сверхглубокая служит источником разных легенд. Например, о «колодце в ад» или о «демоническом существе, выбравшемся на поверхность».
О скважине сняты как документальные фильмы, так и художественные, фантастические.

Современные технологии позволяют бурить сверхглубокие скважины в короткие сроки.
В рамках российско-американского проекта «Сахалин–1» было установлено несколько мировых рекордов по бурению скважин. Цель – добыча нефти и газа.

В 2011 году нефтяная скважина месторождения Одопту-море достигла длины 12 345 метров под острым углом к поверхности земли.
В 2014 году была закончена скважина на шельфовом месторождении Чайво с глубиной по стволу 13 000 метров.
В апреле 2015 года был установлен очередной рекорд – с платформы «Орлан» была пробурена эксплуатационная скважина с глубиной по стволу 13 500 метров.
В 2017 пробурена скважина, установившая новый мировой рекорд длины по стволу, – 15 000 метров.
Однако все скважины с большим отходом от вертикали.

Подпись к фото: Буровая платформа «Орлан». Сталебетонное основание выдерживает натиск льда и гигантских торосов.

«Грандиозные вещи делаются грандиозными средствами. Одна природа делает великое даром», – Александр Герцен.

Продолжение темы «Планета Земля» в следующих постах. Какова вероятность того, что северный и южный полюсы поменяются местами? Открыть/Комментировать