Не морате бити НАСА научник или астроном да бисте разумели да је свемир невероватан. Али колико је то чудно може вас изненадити. Космосом доминирају невидљиве електромагнетне силе које иначе не осећамо. Такође је пуна чудних врста материје које никада нисмо срели на Земљи. Ево пет неземаљских ствари које се дешавају готово искључиво у свемиру.
Пласма
На Земљи материја обично заузима једно од три стања: чврсто, течно или гасовито. Али у свемиру, 99,9% обичне материје је у сасвим другом облику - плазми. Састоји се од слободних јона и електрона и налази се у напуњеном стању у поређењу са гасом који настаје када се супстанца загреје на екстремне температуре или подвргне јакој електричној струји.
Иако ретко комуницирамо са плазмом, видимо је све време. Све звезде на ноћном небу, укључујући и Сунце, су углавном плазма. Чак се понекад појављује на Земљи у облику муња и неонских реклама.
За разлику од гаса, где се појединачне честице крећу насумично, плазма може деловати колективно као тим. Проводи електричну енергију и подложан је електромагнетним пољима. Ова поља могу контролисати кретање наелектрисаних честица у плазми и створити таласе који убрзавају честице до огромних брзина.
Простор је испуњен таквим невидљивим магнетним пољима која одређују путању плазме. Око Земље, исто магнетно поље које компаси усмерава на север усмерава плазму кроз простор око наше планете. На Сунцу, магнетна поља покрећу сунчеве бакље и директне токове плазме познате као соларни ветар, који се крећу кроз Сунчев систем. Када соларни ветар стигне до Земље, може изазвати енергетске процесе као што су ауроре и свемирско време, које, ако су довољно јаке, могу оштетити сателите и телекомуникације.
Прочитајте такође: По први пут, НАСА-ина сонда Солар Орбитер снимила је снимак џиновског избацивања плазме са површине Сунца
Екстремне температуре
Од Сибира до Сахаре, Земља доживљава широк распон температура. Постоје записи о температурама у распону од 57° Ц до -89° Ц. Али оно што сматрамо екстремним на Земљи је просечно у свемиру. На планетама без изолационе атмосфере, температуре током дана и ноћи дивље флуктуирају. На Меркуру се редовно примећују дани са температуром од око 449° Ц и хладне ноћи до -171° Ц. А у самом свемиру на неким летелицама температурна разлика између осветљене и засјењене стране достиже 33°Ц. На пример, соларна сонда НАСА Паркер соларна сонда при најближем приближавању Сунцу осетиће се разлика од више од 2 хиљаде степени.
Сателити и инструменти које НАСА шаље у свемир пажљиво су дизајнирани да издрже такве екстремне услове. НАСА-ина опсерваторија соларне динамике проводи већину времена на директној сунчевој светлости, али неколико пута годишње њена орбита пролази у Земљиној сенци. Током овог свемирског путовања, температура соларних панела окренутих према Сунцу пада за 158°Ц. Међутим, уграђени грејачи се укључују да би заштитили електронику и инструменте, дозвољавајући да температура падне за само пола степена.
Слично, свемирска одела астронаута су дизајнирана да издрже температуре између -157°Ц и 121°Ц. Беле су боје да рефлектују светлост када су на сунцу, а грејачи су постављени у унутрашњости како би астронаути били топли у мраку. Такође су дизајнирани да обезбеде константан притисак и кисеоник, као и заштиту од микрометеорита и ултраљубичастог зрачења Сунца.
Прочитајте такође: Могу ли ултрабрзи океани охладити екстремне егзопланете?
Космичка алхемија
Сунце сабија водоник у хелијум у свом језгру. Овај процес спајања атома заједно под огромним притиском и температуром, што резултира формирањем нових елемената, назива се термонуклеарна фузија. Када је свемир рођен, садржао је углавном водоник и хелијум, плус неколико других лаких елемената. Од тада, више од 80 других елемената појавило се у свемиру као резултат фузије у звездама и суперновама, од којих неки омогућавају живот.
Сунце и друге звезде су одличне термонуклеарне машине. Сваке секунде Сунце сагори око 600 милиона тона водоника. Заједно са стварањем нових елемената, фузија ослобађа огромну количину енергије и светлосних честица званих фотони. Овим фотонима је потребно око 250 година да пређу око 700 км и из Сунчевог језгра стигну до видљиве површине Сунца. После тога, светлости је потребно само 8 минута да пређе 150 милиона км до Земље.
Фисија, супротна нуклеарна реакција која дели тешке елементе на мање, први пут је демонстрирана у лабораторијама 1930-их и данас се користи у нуклеарним електранама. Енергија која се ослобађа током дистрибуције може изазвати катаклизму. Али за ову количину масе, она је и даље неколико пута мања од енергије која се ослобађа током фузије. Међутим, научници још нису одлучили како да контролишу плазму на начин да добијају енергију из термонуклеарних реакција.
Прочитајте такође: Домаћи јонско-плазма сателитски мотори тестирани су у Харкову
Магнетне експлозије
Сваког дана простор око Земље бесни огромним експлозијама. Када се соларни ветар, млаз наелектрисаних честица са Сунца, судари са магнетним медијумом који окружује и штити Земљу - магнетосфера - заплиће магнетна поља Сунца и Земље. На крају, линије магнетног поља се сабијају и поравнавају, одбијајући суседне наелектрисане честице. Овај експлозивни догађај је познат као магнетно поновно повезивање.
Иако не можемо да видимо магнетну реконекцију сопственим очима, можемо посматрати њене ефекте. Понекад неке од поремећених честица улазе у горње слојеве Земљине атмосфере, где изазивају ауроре (северно светло).
Магнетно поновно повезивање се дешава у целом универзуму, где постоје вртложна магнетна поља. НАСА мисије попут Магнетоспхериц Мултисцале мере догађаје поновног повезивања око Земље, помажући научницима да је пронађу тамо где је теже проучавати, као што су бакље на Сунцу, у регионима око црних рупа и око других звезда.
Прочитајте такође: Земља може бити окружена огромним магнетним тунелом
Суперсонични ударци
На Земљи, једноставан начин за пренос енергије је импулс. Ово је често узроковано сударима, на пример када ветар изазива љуљање дрвећа. Али у свемиру, честице могу пренети енергију чак и без судара. Овај чудан пренос енергије одвија се у невидљивим структурама познатим као ударни таласи.
У ударним таласима енергија се преноси кроз плазма таласе, електрична и магнетна поља. Замислите честице као јато птица које лете заједно. Ако се репни ветар подиже и тера птице, оне лете брже, иако изгледа да их ништа не гура напред. Честице се понашају на исти начин када изненада наиђу на магнетно поље. Магнетно поље, у ствари, може им дати помак напред.
Ударни таласи се могу формирати када се ствари крећу надзвучним брзинама - то јест, брже од брзине звука. Ако се надзвучни ток судари са стационарним објектом, он формира тзв ударац у нос. Један такав прамчани удар ствара соларни ветар док се судара са Земљиним магнетним пољем.
Ударни таласи се налазе и на другим местима у свемиру, на пример, око активних супернова, које емитују облаке плазме. У неким случајевима, ударни таласи се могу привремено појавити на Земљи. Ово се дешава када меци и авиони лете брже од брзине звука.
Свих пет ових чудних појава уобичајено је у свемиру. Иако се неки од њих могу репродуковати у посебним лабораторијским условима, већина их се не може наћи у нормалним условима на Земљи. НАСА је проучавање ове чудне појаве у свемиру како би научници могли да анализирају њихова својства и стекну увид у сложену физику која је у основи рада нашег универзума.
Прочитајте такође: