Каков наш мир: вселенная, галактика, планета

Если с формой нашей планеты и со строением солнечной системы все более-менее понятно любому закончившему школу, то c более крупными системами, составным элементом которых является Солнце с планетами, – галактику и Вселенную – возникают вопросы.

ВСЕЛЕННАЯ
 

Ученые, говоря о Вселенной, пользуются по-библейски размытой формулировкой – «совокупность всего сущего». Эта совокупность считается одновременно конечной и бесконечной, что само по себе способно сбить с толку. Есть теории, которые утверждают, что Вселенная, несмотря на свои непостижимые размеры, на самом деле является частью мультивселенной – некой системы, которая содержит в себе бесконечное множество вселенных, каждая из которых непонятно какой величины, неизвестно как создана и неведомо зачем существует. Говоря о размерах вселенной, ученые идут на ухищрения, различая ее «подвиды» – «известная Вселенная», «видимая», «наблюдаемая» и, наконец, просто – «наша». Итак…

Возраст Вселенной: 13,7±0,2 миллиарда лет (если считать с момента Большого Взрыва). Важно, не столько то, что Вселенная имеет возраст, а то, что ее жизнь теоретически ограничена.

Форма Вселенной: В отличие от размеров тут нет понимания. Очень сложно представить и описать многомерную структуру таких размеров, да еще и в динамике. Есть предположение, что Вселенная действительно пространственно-плоская с некими локальными «складками». Причем «блинов», из которых состоит Вселенная, довольно много, и они разделены между собой гигантскими, около сотни мегапарсеков, пустотами. То есть наш мир напоминает блинчатый пирог.
Другие ученые утверждают, что Вселенная имеет практически сферическую форму, которая не имеет пространственных границ, но при этом пространственно ограничена (как это может быть – не спрашивайте, сие поддается только математическим описаниям).

Структура Вселенной: Считается, что Вселенная являет собой расширяющееся пространство, заполненное «губкообразной клочковатой структурой», то есть более всего похожа на клочковатые комки старой ваты... Только каждый из клочков состоит из миллиардов галактик. Причем самые близкие галактики находятся на расстоянии чуть меньше миллиона световых лет друг от друга.
В свою очередь, каждая галактика – это сотни миллиардов звезд, которые неторопливо вращаются вокруг ее ядра. Средние размеры галактики – примерно сто тысяч световых лет.
Но и это не все. Большинство звезд внутри галактики – центры планетарных систем (как Солнце в Солнечной системе). А это значит, что вокруг каждой звезды вы найдете еще несколко планет и тучу астероидов, а вокру планет будут вращаться спутники... причем не всегда естественных.

Границы Вселенной: Большинство ученых продолжает считать Вселенную бесконечной. Однако наблюдаемая Вселенная – та, до которой дотягиваются наш разум и телескопы – имеет границы. Считается, что космический горизонт лежит на расстоянии 4,19 гигапарсек от нас. Практикам напоминаю, что один парсек – это 30.857.000.000.000 километров или 3.26161 световых года.

ГАЛАКТИКА
 

Собственно, одна из многих, но поскольку она нам родная, принято писать ее с большой буквы – Галактика. Она же – Млечный путь. По классификации галактик, предложенной Хабблом, Млечный путь считается спиральной галактикой типа SBbc и – цитирую какой-то учебник – «вместе с галактикой Андромеды (M31) и галактикой Треугольника (М33), а также несколькими меньшими галактиками-спутниками образует Местную группу, которая, в свою очередь, входит в Сверхскопление Девы».

Возраст Галактики: 13 миллиардов 600 миллионов лет. Плюс-минус 800 миллионов лет. Разумным будет вопрос – а как это посчитали? Очень просто – при помощи бериллия. Дело в том, что чем старше звезда, тем бериллия в ней больше. И, измеряя количество бериллия в спектре двух звезд, которые считаются древнейшими в нашей галактике, ученые и высчитали эти самые 13 с лишним миллиардов лет.

Форма Галактики: Простор для поэтических сравнений. Кому-то наша галактика напоминает чечевичное зерно, кому-то шляпу с полями, а кому-то свернувшуюся змею или нескольких змей. Солнечная система – всего лишь микроскопическая пылинка в этой невероятной конструкции, которая, к тому же, вращается вокруг своей оси и движется относительно других галактик.

Структура Галактики: Собственно, у Галактики принято выделять отдельные части: диск, ядро и спиральные ветви (рукава) и гало
- Ядро центральное образование Галактики. Что там происходит – никто не знает. Есть, например, теория, будто в самом центре Галактики притаилась чудовищной величины черная дыра (весом в миллион наших Солнц).
- Диск. Если настаивать на сравнении Галактики со шляпой, то диск – это шляпные поля. Они тоже вращаются, но быстро и неравномерно и состоят из относительно молодых (не больше нескольких миллиардов лет) горячих звезд и их скоплений. Средняя часть – самое «толстое» образование в диске галактики – называется «балдж», то есть «утолщение», размеры которого составляют около 8000 парсеков в поперечнике.
- Рукава (спиральные ветви) – «завитушки» в диске, состоящие из миллионов звезд, а также газовых облаков и прочих элементов. Самая активная часть Галактики: тут непрестанно что-нибудь взрывается, образуется и происходит.
Мы со своим Солнцем – «галактические провинциалы», живем на пустынных задворках примерно в 10000 парсеков от центра, на внутренней части рукава Ориона. Звезд в наших краях куда меньше.
- Гало – сфера, состоящая из звезд и звездных скоплений часть Галактики, охватывающая диск галактики. Диаметр гало больше размеров диска, но плотность звезд в гало много меньше, чем в рукавах и в балдже.

Границы Галактики: Диаметр нашей Галактики – больше 100 000 световых лет. Толщина – около 1000 световых же лет. Считается, что в этих границах находится около 300 миллиардов звезд. Возможно, всю эту замечательную конструкцию ждут большие неприятности – всего через 3 миллиарда лет, когда наша Галактика опасно сблизится с «туманностью Андромеды» (это тоже галактика, но только вдвое больше нашей). Сейчас мы с туманностью Андромеды находимся друг от друга на расстоянии примерно в два миллиона световых лет. И рвем навстречу друг другу со скоростью – внимание, пристегните ремни безопасности! – около полумиллиона километров в час или 140 километров в секунду. И через три миллиарда лет встретимся. А еще через 80 миллиардов лет туманность Андромеды поглотит нашу Галактику целиком.

Масса Галактики: В принципе, рассчитывать массу галактики учат в школе, но про свою учительницу астрономии я уже все рассказал в начале статьи. Однако не исключаю, что кому-нибудь будет интересно вспомнить, что масса Галактики равна примерно 2.000.000.000.000 масс Солнца. Массу Солнца, я уверен, вы знаете и без меня. Останется только умножить и возвести в нужную степень.

ЗЕМЛЯ
 

Возраст Земли: Планета образовалась около 4,5 миллиардов лет назад и вскоре после этого обзавелась спутником – Луной.

Форма Земли: Вы не поверите, но Земля – не круглая. Первым к такому выводу пришел Ньютон, который сообразил, что вращающаяся вокруг своей оси сфера должна быть сплюснута с полюсав. Так что наша Земня не сфера, а сфероид.... так считали некоторое время, но реальность оказалась еще сложнее. Геодезисты, облазив всю планету, выяснили, что наша с вами Земля на самом деле не сфероид даже, а геоид. Поверхность которого всюду перпендикулярна силе тяжести и совпадает с уровнем мирового океана. Однако поверхность Земли не вполне укладывается в форму идеального геоида, потому что немножко (на 90 метров) «выпятилась» Исландия, а юг Индии, наоборот, «завален» на 100 метров «вглубь».
Если же верить данным, полученным со спутников, то Земля еще и «дышит», подымаясь и опускаясь на несколько сантиметров под воздействием приливныз сил, в ритме смены времен и года и почему-то еще в одном странном ритме, который совпадает с колебаниями уровня воды в бассейне Амазонки.

Структура Земли: Упомянутый геоид – многослоен. Мы живем на поверхности, которая называется земной корой. Она твердая, тонкая и бывает континентальной и океанической. Земная кора состоит из плит разной величины, которые периодически двигаются, давая работу спасателям всего мира.
Под корой лежит мантия – силикатная оболочка земли, на которую приходится около 80 процентов всей планетарной массы. Толщина мантии неоднородна, но условная граница между мантией нижней и верхней лежит на уровне 660 километров. Про то, что творится на нижней границе мантии, мы ничего не знаем.
Ничего точно неизвестно про ядро Земли. Предполагается, что оно железное (точнее, железо-никелевое) и жидкое снаружи (диаметр примерно 7000 километров), но твердое внутри (диаметр твердой части около 2400 километров). Есть теория, что оно кипит и создает магнитное поле земли. Впрочем, предполагается много чего. Например, даже то, что ядро Земли состоит из металлического водорода, вещества, свойства которого современной науке неизвестны. С тем же успехом можно предположить, что внутри планеты находится философский камень...
Но это еще не все. Снаружи Земля тоже покрыта кучей оболочек – будто капуста или репчатый лук. Это:
– гидросфера – совокупность всех водных запасов, включая ледники, подводные реки и минеральные источники.
– биосфера – собственно, все живое на земле, начиная с обыкновенных амеб, заканчивая красавицами XXL.
– атмосфера – газовая оболочка, окружающая Землю.
– ноосфера – придумана Тейяр де Шарденом и Вернадским. Теоретически, она – результат интеллектуальной и эмоциональной деятельности человечества – интеллектуальной и эмоциональной.

Границы Земли: Экваториальный радиус – 6378,2 километра, полярный радиус – 6356,8 километра, длина меридиана – 40008,5 километра, длина экватора – 40076 километров, площадь поверхности Земли – 510, 073 миллионов квадратных километров (из них: суша – 148,94 миллионов квадратных километров, вода – 361,132 миллионов квадратных километров).

Масса Земли: 5.973.700.000.000.000.000.000 тонн. Ее определил еще в 1798 году Генри Кавендиш, английский физик и химик. Надо думать, тоже при помощи формулы, которую мы все учили в школе, но забыли.

P.S.: Некоторые факты о планете Земля
Самое северное поселение – Алерт (остров Элсмир, Канада).
Самое южное поселение – южная полярная станция им. Амундсена-Скотта (Антарктида)
Самая высокая вершина – Эверест (8850 метров над уровнем моря).
Самая низкая точка суши – Мертвое море (400 метров ниже уровня моря).
Самая глубокая впадина (желоб) – Марианская (глубина 11022 метра), Тихий океан.
Самый большой вулкан – Льюльяльяко (6723 метра), Чилийские Анды
Самая большая река – Амазонка (6400 километров длиной), Южная Америка
Самое большое озеро – Каспийское (376 тысяч квадратных километров), Азия
Самое большое море – Аравийское (4832 тысячи квадратных километров), Индийский океан