Evoluţia Universului

Este relativ cunoscut, chiar și în mediul non-academic, faptul că universul a început cu o perioada de expansiune extremă, de inflație cosmică, denumită Big Bang. Totuși, acest model este greșit! Formarea universului constă din două perioade care trebuie delimitate foarte bine: perioada de inflație cosmică și apoi Big Bangul.

Inflația din universul timpuriu nu reprezintă Big Bangul, ci îl precede, creând condițiile necesare pentru Big Bang. Pe scurt, diferența dintre perioada inflaționară a universului și Big Bang este diferența de energie a expansiunii. În perioada inflaționară, rata de expansiune a universului observabil a fost incredibil de mare, de la o dimensiune de ordinul a 10-30 m până la dimensiuni de ordinul a 10-1 m, în 10-27 secunde. Pe de altă parte, Big Bang reprezintă expansiunea universului după perioada de inflație.

Clic pe imagine pentru o rezoluţie mai bună.


Dat fiind că Pământul se află la distanțe diferite de Soare pe timpul anului, răspunsul corect este: orbita Pământului în jurul Soarelui este o elipsă, pentru că nu este un cerc perfect. Dar dacă am desena pe o bucată de hârtie orbita reală (așa cum este prezentată în imaginea de mai jos), ar fi foarte greu să observați că nu este un cerc perfect.

Distanța la care se află Luna față de Pământ variază pe timpul rotației sale în jurul planetei noastre. O distanță menționată de astronomi este 384.400 km, dar, după cum veți putea în videoclipul de mai jos, distanța poate fi mai mică ori mai mare.

Luna este înclinată cu 1,5° în raport cu orbita sa în jurul Soarelui, prin urmare nu există, ca pe Terra, anotimpuri.


Deplasarea sistemului solar în stilul „vortex”...

Un videoclip urcat pe YouTube în 2012, cu nu mai puțin de 6,4 milioane de vizualizări, ne spune că ce știm despre sistemul nostru solar, adică imaginea unui sistem solar (relativ) plat, cu planetele aliniate pe (aproximativ) același plan, este greșită! În fapt sistemul solar ar fi un fel de vortex, cu Soarele „zburând” vijelios prin univers, cu planetele abia prinzându-l din urmă, capturate în câmpul gravitațional al astrului.

Videoclipul este promovat și de Google (unde, probabil, nu și-a pus niciodată nimeni problema asta), fiind al doilea rezultat la diverse căutări clasice, cum ar fi „solar system motion”.

Dar această înțelegere este greșită. Sunt mai mulți fizicieni care au scris despre acest videoclip, arătând că interpretarea este greșită, dar nu am găsit nicio explicație care să arate care este eroarea făcută de creatorul videoclipului. Și probabil acesta este motivul principal pentru care și astăzi videoclipul primește credit de la mulți urmăritori: nu e clar ce e greșit.


Clic dreapta - View image (pentru o rezoluţie superioară)

Aceste coloane de gaz pe care le puteţi vedea în imaginea NASA din 2014 se află în centrul Nebuloasei Vulturul (o nebuloasă este un uriaș nor de gaz interstelar și silicați în formă de praf interstelar), care este situată într-unul dintre braţele Căii Lactee, la circa 7 mii de ani-lumină de noi. În Nebuloasa Vulturul au loc procese de formare de stele noi, acesta fiind şi motivul pentru care imaginea a primit denumirea de "Coloanele creaţiei" (eng. The Pillars of Creation).Fotografia a fost creată pe baza a trei imagini originale: una pe baza luminii emise de oxigen (albastrul din imagine), una pe baza luminii emise de hidrogen (verde) şi una pe baza luminii emise de sulf (roşu).

Tocmai ce am celebrat trecerea unui nou an. Cu alte cuvinte, parcurgerea unei curse complete a planetei noastre, Terra, în jurul stelei din mijlocul sistemului nostru solar. Desigur, fiecare planetă are propria sa mișcare de revoluție, așadar „anul” pe alte planete are altă durată. Iată ce se întâmplă în univers într-un an pământean.

 

Dacă pui o bucată de metal pe suprafața unui lac, aceasta se va scufunda. Dar gheața, chiar și în cantități mari, precum este cazul ghețarilor, plutește. De ce plutește gheața?

Pe de altă parte, așa cum toți am observat pe timpul iernii, lacurile au tendința de a îngheța la suprafață atunci când temperaturile exterioare ating zero grade Celsius ori sunt mai mici. De ce nu îngheață lacul cu totul? De nu îngheață de la fund către suprafață?

Cele două întrebări din titlu sunt conectate, pentru că explicația are legătură cu modul în care se comportă apa la diverse temperaturi.

Pământul are o structură pe mai multe straturi, cu proprietăți și compoziție diferită. Straturile Pământului sunt: 1. nucleul intern, de la 5.100 la 6.371 km; 2. nucleul extern, de la 2.900 la 5.100 km; 3. mantaua internă, de la 900 la 2.000 km; o zonă de trecere, de la 400 la 900 km; 4. mantaua externă, de la 40 la 400 km și 5. scoarța terestră, de la 0 la 40 km.

Majoritatea informațiilor pe care le avem despre structura Pământului sunt indirecte, dat fiind faptul că nu avem încă tehnologia de a sonda adâncurile planetei noastre. Cea mai adâncă forare realizată vreodată de om abia a atins 12.262 metri (Gaura de foraj de la Kola, Rusia, cu un diametru de 23 de cm).


credit: ck12.org

Trebuie să începem prin a spune că mecanismul de producere a mareei, deși, în principiu simplu, este unul complicat atunci când vrem să explicăm în detaliu ce se întâmplă. Aceste complicații, pe care le vom descrie în acest articol, fac ca majoritatea explicațiilor pe care le găsiți pe Internet să fie greșite ori cel puțin incomplete. Deşi ne vom referi în acest articol la modul în care sunt generate mareele pe Terra, acelaşi mecanism este prezent între alte corpuri cereşti şi explică, printre altele: vulcanii de pe satelitul natural al planetei Jupiter, Io, de ce Luna ne arată aceeaşi faţă, de ce Pământul încetinește în mișcarea de rotație în jurul propriei axe şi de ce galaxii mari pot rupe galaxii mai mici.

Este unul dintre lucrurile pe care le știm cu siguranță: Soarele este galben. Dar este galben? Nu, nu este. În fapt Soarele, văzut din spațiu, este alb. Și are sens să fie așa, de vreme ce lumina solară reprezintă chiar definiția luminii albe, căci conține radiație electromagnetică de diferite frecvențe, asociate diferitelor culori ale luminii vizibile (Citește mai mult: Spectrul electromagnetic).

Bun, Soarele este alb. De ce-l vedem galben? Răspunsul pe care o să-l găsiți cel mai adesea este următorul: pentru că atmosfera terestră reflectă radiația solară asociată culorii albastre, iar această împrăștiere a fotonilor „albaștri” dă nuanța albastră cerului și face ca Soarele să pară galben.

Problema este că această opinie nu este, în fapt, împărtășită de mulți astronomi. Sunt mai multe explicații posibile, pe care le vom menționa imediat, dar trebuie știut că faptul că percepem Soarele ca fiind galben este considerat de mulți astronomi ca find un paradox, „Paradoxul Soarelui galben”.


Clic pe imagine pentru o rezoluţie superioară

La formarea sistemului nostru solar steaua din centrul acestuia, Soarele, a capturat aproape toată materia. Soarele conţine 99,8 din masa sistemului solar. Opt planete mari, planetele pitice, sateliții naturali ai planetelor, nenumărați asteroizi, sute sau mii de comete de comete, gaz şi praf cosmic, toate constituie nu mai mult de 0,2%.

Iată mai jos o imagine în care principalele corpuri cerești din sistemul nostru solar sunt comparate, din punct de vedere al mărimii.

Apoi, în următoarea imagine, puteți vedea care sunt distanțele dintre corpurile cerești din sistemul nostru solar, de asemenea, la scară.

În fine, în ultima imagine din articol, veți putea vedea câtă lumină solară ajunge la planetele sistemului solar.

În acest fel, credem, vă puteți o forma mai aproape de realitate despre dimensiunea enormă a sistemului solar, despre distanțele colosale care separă corpurile cerești din acesta și despre locul privilegiat pe care-l Terra în acest joc cosmic.

Știm că Pământul se învârte în jurul propriei sale axe. Atunci când e noapte în locul de pe planetă în care ne află, Soarele este de cealaltă parte a planetei. O rotație completă durează 23,934 ore. Dar de se învârte? De ce nu stă nemișcat? Ține de modul în care structurile cosmice se formează, fie că este vorba despre galaxii ori sisteme solare.

Înainte de a vă invita să citiți articolul, vă recomandăm lectura unmătoarelor articole, care explică cum a evoluat universul. Înțelegând povestea nașterii și evoluției universului, explicațiile de mai jos vor fi mult mai ușor de înțeles.

Particule de energie înaltă lovesc Pământul din toate direcțiile, majoritatea fiind produse de Soare. Dacă nu ar exista câmpul magnetic al Pământului, atunci am fi supuși unor fluxuri de radiații, care, pentru noi, ar fi nocive.

Impactul mult mai serios, pe termen lung, ar consta în eroziunea atmosferei (Citeşte şi: Cum funcţionează atmosfera terestră). Particulele încărcate electric poartă mult mai multă energie cinetică decât particulele fără masă (precum fotonii), așa că, în momentul în care lovesc moleculele de aer, le pot lovi atât de puternic, încât să le arunce în spațiul cosmic. Acest proces este probabil să fi avut deja loc pe planeta Marte, care prezintă dovezi că a avut la un moment dat un câmp magnetic și o atmosferă complexă, deși, în prezent nu prezintă niciuna dintre ele (atmosfera lui Marte are ~1% din densitatea atmosferei noastre).

Pe 19 iulie 2013 Pământul a fost fotografiat din două zone ale sistemului solar, din apropierea planetei Mercur și a gigantului de gaz Saturn.

În imaginea din stânga, Pământul este punctul albastru pal, chiar sub inelele lui Saturn, fotografiat de nava spațială Cassini, orbitând la acea dată Saturn.

În partea dreaptă, sistemul Pământ-Lună este văzut pe fundalul întunecat al spațiului, fotografiat de naveta spaţială Messenger, aflată pe orbita planetei Mercur.

Cât de întinsă este atmosfera terestră? Aveţi idee? Până la 10 km? 1.000 km? De ce scade presiunea atmosferică odată cu altitudinea? Ce generează presiunea atmosferică? De ce scade temperatura odată cu altitudinea? De ce sunt zone în care temperatura creşte, în straturile superioare ale atmosferei? Cum a distrus omul stratul de ozon şi de ce este acesta important? Cum se formează aurora boreală/australă? Iată o serie de întrebări la care vom răspunde în articolul de faţă.

Atmosfera terestră este unică în sistemul nostru solar, dat fiind că nicio altă planetă nu dispune de amestecul de gaze, de umiditatea şi căldura pe care le găsim pe Terra. Această combinaţie unică permite existenţa vieţii.

Toţi cititorii acestui articol ştiu că Pământul are un satelit natural, Luna, care are un diametru de 3.474 km (Terra are diametrul de 12.742 km). Dar în sistemul nostru solar sunt 8 planete: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus şi Neptun. Plus alte cinci planete pitice. Câţi sateliţi naturali sunt în total? Vă propunem să-i numărăm, vorbind despre fiecare planetă în parte.


Uraganul Dorian

Ne-am obişnuit ca în fiecare an să auzim de uragane care lovesc America. Dar de ce nu auzim de uragane care se năpustesc asupra Europei? Pare că Europa are ceva ce America nu are, care o oferă o bine-venită protecţie. Despre ce poate fi vorba?

Dacă nu vă e clar ce este un uragan, începeţi prin a citi articolul nostru despre uragane: Ce este un uragan? şi puteţi continua cu articolul: 10 lucruri pe care nu ştiaţi despre uragane, unde veţi afla şi care este diferenţa dintre uragane, taifunuri şi cicloane.


Aceste imagini arată creşterea treptată a calităţii observării radiaţiei Lunii în raze gama, surprinse de Telescopul Spațial de Raze Gama Fermi al NASA. Din 5 în 5 grade, imaginea este centrată pe Lună și surprinde raze gama cu o energie ce depășește 31 de milioane de electronvolţi sau, altfel spus, este de 10 milioane de ori mai mare decât cea a luminii vizibile. La aceste energii, Luna este, de fapt, mai strălucitoare decât Soarele. Culorile mai strălucitoare indică un număr mai mare de raze gama. Timpul de expunere mai mare, variind de la 2 la 128 de luni (10,7 ani), a îmbunătățit imaginea.
Credit : NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Această ciudată, infernală strălucire ce vine dinspre Lună ar putea părea ireală în această imagine, deoarece ochii noștri nu o pot percepe. Totuși, instrumentele care detectează raze gama ne spun că este reală. Fiind mai mult decât o aglomerare de pixeli roși, această imagine este o dovadă clară că ochiul uman nu poate percepe decât o mică parte din ceea ce se petrece în univers.

Aceasta ne mai amintește și de faptul că orice om ce va vizita Luna va trebui protejat de radiațiile de energie înaltă.

 

Incendiile din Pădurea Amazoniană au atras atenția în toată lumea în ultimele zile. Revenirea defrişărilor masive, care scăzuseră cu peste 80% în urma unui vârf în 2004, este alarmantă din mai multe motive. Pădurile tropicale adăpostesc multe specii de plante și animale care nu se găsesc în altă parte a lumii. Ele sunt locuite de indigeni și conțin depozite enorme de carbon, stocate în lemn și alte materii organice, care altfel ar contribui la criza climatică.

Unele relatări media au sugerat că incendiile din Amazonia afectează și rezervele de oxigen atmosferic pe care îl respirăm. Președintele francez a scris pe Twitter că „Pădurea tropicală Amazon - plămânii care produc 20% din oxigenul planetei noastre - a luat foc”.

Deși pare mai mult o vietate microscopică decât un corp cosmic, NGC 2022 nu este cu siguranță din categoria algelor sau meduzelor minuscule. În schimb, este o mare aglomerare de gaz în spațiu, gaz expulzat de o stea care se apropie de sfârșitul vieții sale. Steaua este vizibilă în centrul norului de gaz, strălucind printre particulele de gaz.

Vă invităm la o introducere în clima terestră, în cinci episoade video. În primul episod veţi face cunoştinţă cu forţele din afara planetei; forţe care au un efect direct asupra climei Pământului. De unde vine toată energia care alimentează vremea? Ce cauzează fluxul şi refluxul?

Apoi veţi afla informaţii interesante despre atmosfera terestră. Din ce este făcută atmosfera şi cât de mare este aceasta de fapt? Ce sunt curenţii atmosferici şi care este rolul acestora?

În continuare se va vorbi despre circuitul apei în natură. Cum se formează norii ? Cum circulă curenţii marini?

Vulcanii au un rol important în clima terestră. Chiar dacă pentru noi aceste fenomene par dezastruoase, erupţiile vulcanice au avut, şi au un rol important în stabilitatea climei de pe Pământ.

La prima vedere, Pământul pare responsabil pentru cum arăta viaţa în ziua de astăzi. Dar nu am fi aici fără influenţa pe care a avut-o viaţa asupra Pământului. Haideţi să vedem de ce.


 


OK, conținutul site-ului a fost și va rămâne gratuit,
dar chiar ne-ar ajuta dacă ne-ai sprijini cu
o donaţie.


PayPal ()


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro