Теория за Големия взрив

Големият взрив е космологична научна теория, описваща ранното развитие на Вселената. Разширяването на Вселената, което следва от уравненията на общата теория на относителността, бива потвърдено с наблюденията за раздалечаване на галактиките. Екстраполирайки назад във времето стигаме до извода, че Вселената трябва да е била или много малка, или дори да е била събрана в точка – т. нар. сингулярност. Теоремата на Хокинг-Пенроуз показва, че от уравненията на общата относителност следва, че такава точка даваща начало на пространството и времето трябва да е съществувала. Естествено следствие от това е, че в миналото Вселената е имала по-висока температура и по-висока плътност. Терминът „Големият взрив” се използва както в тесен смисъл за момента, в който започва разширението на Вселената (закон на Хъбъл), така и по-общо за преобладаващата днес космологична концепция обясняваща произхода и еволюцията на Вселената.

Терминът Големият взрив (на английски Big Bang) е въведен през 1949 от Фред Хойл в радиопрограма на BBC. Хойл не поддържа теорията, а се опитва да ѝ се присмее.

Едно от следствията на Големия взрив е, че условията в днешната Вселена са различни от тези в миналото или в бъдещето. Съгласно този модел Джордж Гамов предвижда, през 1948, че от ранната гореща фаза на Вселената трябва да е останало остатъчно лъчение, което трябва да има спектър на абсолютно черно тяло и да идва от всички посоки на небето. Така нареченото реликтово излъчване е открито през 60-те години на XX век от Пензиас и Уилсън и служи за потвърждение на теорията на Големия взрив срещу основната ѝ алтернатива, теорията за устойчивото състояние.

Според теорията за Големия взрив преди 13,7 милиарда години Вселената е в безкрайно плътно състояние с огромна температура и налягане. За първите 10-33 секунди от съществуването на Вселената няма задоволителен физически модел. Общата теория на относителността предвижда гравитационна сингулярност, където плътността става безкрайна. За разрешаване на този парадокс е нужна теорията на квантовата гравитация. Разбирането на този период от историята на Вселената е сред най-важните неразрешени проблеми на физиката.

Шукейкър-Леви 9

Шумейкър-Леви 9 е името на комета, която през 1994 се сблъсква с планетата Юпитер. Интересното при сблъсъка е, че преди да се удари в „гиганта“, Шумейкър-Леви 9 се раздробява на няколко по-малки фрагмента, които се удрят един след друг в планетата. След удара те оставят тъмни петна по облаците на Юпитер, някои от които с размера на Земята. Сблъсъкът е широко отразен в световните медии, а кометата е наблюдавана отблизо от астрономите по света. Сблъсъкът предоставя важна информация за Юпитер и осветлява неговата роля в намаляване на космическите отломки във вътрешната Слънчева система.

Кометата е открита от обсерваторията „Паломар“ в Калифорния на 24 март 1993 г. Това е първото наблюдение на комета, която обикаля в орбита около планета, попаднала в това положение вероятно преди 20-30 г.

Метеорно тяло

Метеорно тяло или метеороид е твърдо тяло с относително малки размери, което се движи в междупланетното пространство. При навлизане в земната атмосфера предизвиква явлението метеор или болид, като в зависимост от масата и скоростта си се разрушава изцяло или частично на височина 60-100 км от земната повърхост, остатъка достигнал земната повърхност се нарича метеорит.

Метеор

Метеор e явление, което се наблюдава при навлизането на твърдо тяло (метеороит) в земната атмосфера.

Метеорите (на простонароден български език, известни и със словосъчетанията: „летавица“, „летеница“, „небескра“, „перунискра“ или „божискра“ и подобни) се движат със скорости между 30 и 70 km/s. При навлизането си в атмосферата светят, като това светене е причинено от йонизация, а не поради триене, както обикновено се смята. Бялата димна следа, която метеорите оставят след себе си понякога може да се наблюдава дълго време след преминаването им.

Метеори могат да се наблюдават всяка нощ, като средната честота е около 10 метеора на час. В определени периоди от годината, обаче, тази честота е много по-висока и тогава се наблюдава явлението метеорен поток.

Когато твърдото тяло на метеора е по-голямо по размер, преминаването му през атмосферата може да се види дори при дневна светлина, понякога придружено и от звук подобен на гърмеж. Такъв метеор се нарича болид. Достигналите до земната повърхност отломки от метеори се наричат метеорити.

99942 Апофис

99942 Апофис (известен и с временното си означение 2004 MN4) е астероид, чиято орбита преминава близо до Земята. Откриването му през 2004 година предизвиква кратки тревоги, тъй като според първоначалните наблюдения съществува сравнително голяма вероятност астероидът да порази Земята през 2029 година. Допълнителни наблюдения подобряват прогнозите, изключвайки сблъсък със Земята или Луната през тази година. Остава обаче възможност за сблъсък при близкото преминаване на 13 април 2036 година. Шансовете за това се изчисляват на 1 към 233 000. В случай, че се стигне до сблъсък, относително малкият размер на Апофис (между 250 и 350 метра) би довел до локална, а не глобална катастрофа.

Астероидът е открит от Рой Тъкър, Дейвид Толен и Фабрицио Бернарди на 19 юни 2004 година и е наречен на египетското божество Апофис.

Церера

Церѐра (бивше обозначение 1 Церера) е най-малката позната планета-джудже в Слънчевата система и единствената, която се намира в астероидния пояс.Представлява небесно тяло от скали и лед с диаметър 932 km, предстваляващо около 1/3 от масата на астеоридния пояс, и към момента е най-масивният астероид. Открита е на 1 януари 1801 г. от италианския астроном Джузепе Пиаци. Това е първият открит астероид, но по това време Церера се е смятала за планета.Наименована е на Церера, римската богиня на плодородието, майчинството и брака. По-късно получава статут на планета-джудже.

Повърхността на Церера е най-вероятно смес от лед, хидратни минерали, въглеродни съединения и глини. Изглежда Церера е разделена на скално ядро, ледена мантия и е възможно да помещава океан от течна вода под повърхността си. От Земята видимата звездна величина на планетата е между 6,7 до 9,3 и дори и при най-голяма яркост е прекалено неясна, за да бъде заблязана с просто око освен при изключително тъмно небе. Безпилотният космически апарат Даун, изстрелян на 27 септември 2007 г. от НАСА, се очаква да изследва Церера при преминаването си покрай нея през 2015 година.

До 2006 г. е Церера е квалифицирана като обикновен астероид.

Нептун

Нептун е осмата планета от Слънчевата система и най-външният газов гигант в нея. Тя е четвъртата по размери и третата по маса. Нептун е най-отдалечената от Слънцето планета. Носи името на римския бог на морето Нептун. Символът на планетата е стилизирано изображение на тризъбеца на Нептун (♆).

Открит на 23 септември 1846 г., Нептун е първата планета, чието съществуване е доказано чрез математически изчисления, а не от емпирични наблюдения. Неочаквани промени в орбитата на Уран навеждат астронома Алексис Бувар на мисълта, че урановата орбита е подложена на гравитационни смущения от друга, неизвестна дотогава планета. Нептун впоследствие бива открита от Йохан Гал на позиция, прогнозирана от Юрбен Льоверие, а най-големият спътник, Тритон, бива открит скоро след това.

Атмосферата на Нептун е съставена основно от водород и хелий със следи от метан. Метанът в атмосферата е причината за синия цвят на планетата, но понеже цветът на Нептун е много по-ярък от този на Уран, който има същото количество метан, се смята, че има друга съставка, която му придава такъв наситен цвят. Нептун има най-силните ветрове в Слънчевата система, достигащи до скорост от 2 100 км/ч.[5]

Единственият апарат, посетил Нептун, е Вояджър 2, който се сближи максимално с планетата на 25 август 1989 г. При преминаването си е заснел в южното полукълбо Голямото тъмно петно подобно на Голямото червено петно на Юпитер. Температурата на високите му облаци достига до −218 °C, една от най-ниските в Слънчевата система, заради отдалечеността на планетата от Слънцето. Температурата в центъра на Нептун е около 7 000 °C, което може да се сравни с тази на повърхността на Слънцето

Уран

Уран е седмата планета от Слънчевата система. Тя е газов гигант и е трета по размери и четвърта по маса в Слънчевата система. Уран носи името на бога на небето от древногръцката митология Уран. Нейният астрологичен символ е ♅, а за астрономически цели се ползва символа Астрономически символ на Уран.

Въпреки че е вѝдима с невъоръжено око подобно на петте класически планети, Уран не е наблюдавана от древните астрономи заради межделивостта около планетата. Сър Уилям Хершел оповестява откритието на планетата на 13 март 1781, с което разширява границите на познатата Слънчева система за пръв път в модерната история. Това е първата открита планета с помощта на телескоп.

Уран и Нептун имат различна вътрешна структура и атмосферен състав от този при големите газови гиганти Сатурн и Юпитер. Затова астрономите ги поставят в различен клас, наречен „ледени гиганти“. Атмосферата на планетата съдържа основно водород и хелий, както и вода, амоняк и метан заедно със следи от други въглеводороди. Атмосферата на Уран е най-студената в Слънчевата система с минимална температура −225 °C. Облаците са структурирани на слоеве, като по-ниските съдържат много вода, а по-високите метан.

Сатурн

Сатурн е шестата планета от Слънчевата система. Тя е газов гигант и е втора по големина в Слънчевата система след Юпитер. Сатурн е известен най-вече с пръстените си, съставени от лед и космически прах. Сатурн носи името на римския бог на посевите и на земеделието Сатурн, съответствие на титана Кронос в древногръцката митология . Символът на планетата е стилизирано изображение на сърп (♄).

Сатурн е съставен от водород, хелий и следи от други елементи. Вътрешността на планетата е съставена от малко ядро от скали и лед, оградено от тънък слой метален водород, който е ограден от дебел външен слой газове. Скоростта на вятъра на Сатурн може да достигне до 1 800 km/h, много по-бързо от ветровете на Юпитер. Планетата има магнитно поле със средна сила между това на Земята и много по-силното магнитно поле около Юпитер.

Сатурн притежава голяма система от планетни пръстени, съставени най-вече от лед, примесен с малки частици космически прах. Открити са шестдесет естествени спътника около планетата. Титан, най-големият около Сатурн и втори в Слънчевата система (след Ганимед около Юпитер), е по-голям от планета Меркурий и единственият естествен спътник в Слънчевата система, притежаващ значителна атмосфера. Планетата Сатурн се разпознава благодарение на характерните седем пръстена.Освен това има 18 дори и повече спътника. Един от тях е Титан, който е най-големият, както и единственият в Слънчевата система със своя атмосфера, подобна на тази на Земята. През януари 2005 г. космически модул достигна до повърхността на Титан, която има консистенция на мокър пясък.

Юпитер

Юпитер е петата по отдалеченост от Слънцето планета и най-голямата (с голяма преднина) в Слънчевата система. Юпитер и другите газови гиганти в Слънчевата система (Сатурн, Уран и Нептун) са известни още като юпитероподобни планети, планети-гиганти.

Юпитер е известен на човечеството още от древни времена, и присъства във вярванията и митологиите на много култури. Планетата е именувана от римляните и носи името на бог Юпитер от тяхната митология. В гръцката митология това е главният бог, гръмовержецът Зевс. Затова астрономическият символ е стилизирано изображение на светкавица. (♃) Погледнат от Земята, Юпитер има величина от -2,94, което го прави най-яркият обект на нощното небе след Луната и Венера.

Основната част от общата му маса е водород; една четвърт от масата му се състои от хелий. Наличието на ядро не е потвърдено, но е възможно скалисто такова да съществува и да е съставено от тежки елементи. Бързото въртене на планетата ѝ придава формата на сплеснат сфероид. Външната атмосфера е видимо разделена на различни пояси в зависимост от географската ширина и отдалечеността им от екватора, като в преходните области между поясите постоянно се образуват циклони и бури. Една такава буря е Голямото червено петно, огромен ураган, чието съществуване е регистрирано още при първите наблюдения на планетата през 17 век. Планетата има почти незабележим пръстен от прахови частици, както и изключително мощна магнитосфера. Засега са регистрирани 63 луни, от които най-голямата — Ганимед, е с по-голям диаметър от Меркурий. Ганимед е един от четирите т.нар. Галилееви спътници, открити от астронома Галилео Галилей през 1610 година.

Юпитер е бил обект на изследвания от няколко непилотирани космически апарата, а част от големите му луни, например Европа, представляват интерес за астрономите поради вероятностите под повърхността им да има лед.