Kaip Meilė Haha Oho Liūdnas Piktas

„Gravitacijos žemėlapiai leidžia mums matyti planetos vidų, panašiai kaip rentgeno spinduliai, kuriuos gydytojas naudoja paciento viduje. Nauja gravitacijos žemėlapis bus naudinga būsimiems Marso tyrinėjimams, nes žinios apie gravitacines anomalijas padės būsimoms misijoms tiksliau patekti į planetos orbitą. „Be to, patobulinta mūsų žemėlapio raiška padės mums suprasti kai kurių Marso regionų formavimosi paslaptis“, – sakė Antonio Genova iš Masačusetso technologijos instituto. Technologijos institutas, pagrindinis tyrimo leidinio autorius.

Patobulintas gravitacijos žemėlapis suteikia naują paaiškinimą, kaip susidaro kai kurios ribos, skiriančios palyginti plokščias šiaurines žemumas nuo pietinių aukštumų su krateriais, ypatybės. Be to, tyrėjų komanda, išanalizavusi Marso plutoje ir mantijoje dėl Saulės ir dviejų palydovų gravitacinės traukos sukeltus potvynius ir atoslūgius, patvirtino, kad Marsas turi skystą išorę. akmens šerdis. Ir galiausiai, stebėdama besikeičiančią Marso gravitaciją per pastaruosius 11 metų, komanda atrado puiki suma anglies dioksidas, kuris žiemą užšąla iš atmosferos virš Marso poliarinių kepurių.

Marso gravitacijos žemėlapis. Žiūrėti į Šiaurės ašigalis. Didžiausią gravitaciją turintys regionai pažymėti balta ir raudona spalva. Mėlyna spalvažymi sritis su mažesne gravitacija. Kreditai: MIT/UMBC-CRESST/GSFC

Žemėlapis buvo gautas naudojant trijų Marsą skriejančių erdvėlaivių tinklą: Mars Global Surveyor (MGS), Mars Odyssey (ODY) ir Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Kaip ir kitose planetose, Marso gravitacinė jėga jaučiama erdvėlaivis, o jų orbita šiek tiek pasikeičia. Pavyzdžiui, virš kalno gravitacija bus šiek tiek stipresnė, o virš kanjono – šiek tiek silpnesnė.

Nedideli transporto priemonių skrydžio trajektorijos pakeitimai buvo užfiksuoti ir išsiųsti į Žemę. Būtent šios vibracijos buvo panaudotos kuriant žemėlapį gravitacinis laukas Raudonoji planeta.

Marso gravitacijos žemėlapis. Žiūrėti į Pietų ašigalis. Didžiausią gravitaciją turintys regionai pažymėti balta ir raudona spalva. Mėlyna spalva rodo sritis, kuriose gravitacija mažesnė. Kreditai: MIT/UMBC-CRESST/GSFC

"SU nauja kortele galėjome pamatyti mažas gravitacines anomalijas, kurių skersmuo yra apie 100 kilometrų. Mes nustatėme Marso plutos storį, kurio skiriamoji geba yra maždaug 120 kilometrų. Geriausia rezoliucija padės suprasti, kaip planetos pluta pasikeitė daugelyje regionų Marso istorija“, - pridūrė Antonio Genova.

Pavyzdžiui, mažesnės gravitacijos regionas tarp Acidalia Planitia ir Tempe Terra paaiškinamas požeminių kanalų sistema, pernešusia vandenį ir nuosėdas iš pietinių aukštumų į šiaurines žemumas prieš milijardus metų, kai Marso klimatas buvo drėgnas.

Marso gravitacijos žemėlapis, kuriame parodytas Tharsis ugnikalnio regionas. Mažiausios gravitacijos mėlynos sritys gali būti įtrūkimai Marso litosferoje. Kreditai: MIT/UMBC-CRESST/GSFC

Alternatyvus šios anomalijos paaiškinimas yra tas, kad ji gali būti susijusi su litosferos, išorinio Marso sluoksnio, nusėdimu ar lenkimu dėl Tharsio regiono susidarymo. Ši sritis yra vulkaninė plynaukštė, besitęsianti tūkstančius kilometrų ir apimanti didžiausi ugnikalniai V saulės sistema. Ugnikalniams augant, litosfera nusmuko nuo jų didžiulio svorio.

Naujasis gravitacijos žemėlapis leido komandai patvirtinti nuomonę, kad Marsas turi išorinę skystą uolų šerdį, taip pat patikslinti Marso potvynių ir potvynių matavimus.

Marso gravitacijos pokyčius anksčiau matavo MGS ir ODY misijos poliarinis ledas. MRO pirmą kartą buvo naudojamas planetos masei stebėti. Mokslininkai nustatė, kad žiemą iš atmosferos užšąla 3-4 trilijonai tonų anglies dvideginio, iš kurio susidaro poliarinės kepurės. Tai sudaro apie 12–16 procentų visos Marso atmosferos masės.

Kaip Meilė Haha Oho Liūdnas Piktas

Romanas Zacharovas
Vyriausiasis redaktorius

Straipsnyje kalbama apie tai, kas yra gravitacija, kokia ji yra kitose planetose, kodėl ji atsiranda, kam ji reikalinga, taip pat apie jos poveikį įvairiems organizmams.

Erdvė

Keliauti į žvaigždes žmonės svajojo nuo seniausių laikų – nuo ​​tada, kai pirmieji astronomai primityviais teleskopais ištyrė kitas mūsų sistemos planetas ir jų palydovus, vadinasi, jose, jų nuomone, buvo galima gyventi.

Nuo to laiko praėjo daug šimtmečių, bet, deja, tarpplanetiniai skrydžiai, o ypač skrydžiai į kitas žvaigždes, vis dar neįmanomi. Ir vienintelis nežemiškas objektas, kurį aplankė tyrinėtojai, yra Mėnulis. Tačiau jau XX amžiaus pradžioje mokslininkai žinojo, kad gravitacijos jėga kitose planetose skiriasi nuo mūsų. Bet kodėl? Kas tai yra, kodėl jis atsiranda ir ar gali būti destruktyvus? Mes pažvelgsime į šiuos klausimus.

Šiek tiek fizikos

Jis taip pat sukūrė teoriją, pagal kurią bet kurie du objektai patiria abipusė stiprybė patrauklumas. Erdvės ir visos Visatos mastu šis reiškinys pasireiškia labai aiškiai. Dauguma ryškus pavyzdys– tai mūsų planeta ir Mėnulis, kuris gravitacijos dėka sukasi aplink Žemę. Mes matome gravitacijos pasireiškimą Kasdienybė, mes tiesiog pripratome ir visai nekreipiame į tai dėmesio. Tai yra vadinamasis Būtent dėl ​​to mes nekylame ore, o ramiai vaikštome žeme. Tai taip pat padeda neleisti mūsų atmosferai palaipsniui ištrūkti į erdvę. Mums tai paprastai yra 1 G, bet kokia gravitacijos jėga kitose planetose?

Marsas

Marsas savo fizinėmis savybėmis labiausiai panašus į mūsų planetą. Žinoma, gyventi ten problematiška dėl oro ir vandens trūkumo, tačiau jis yra vadinamojoje gyvenamojoje zonoje. Tiesa, labai sąlyginis. Jame nėra baisaus karščio kaip Veneroje, šimtmečių audrų kaip Jupiteryje ir visiško šalčio kaip Titane. Ir mokslininkai paskutiniais dešimtmečiais visi vis dar bando sugalvoti jo teraformavimo būdus, sudaryti tinkamas sąlygas gyventi be skafandrų. Tačiau koks yra gravitacijos reiškinys Marse. Jis yra 0,38 g atstumu nuo Žemės, o tai yra maždaug perpus mažiau? Tai reiškia, kad raudonojoje planetoje galite šokti ir šokti daug aukščiau nei Žemėje, o visi svoriai taip pat svers daug mažiau. Ir to visiškai pakanka, kad būtų išlaikyta ne tik dabartinė, „trapi“ ir skysta atmosfera, bet ir daug tankesnė.

Tiesa, apie teraformaciją kalbėti dar anksti, nes pirmiausia reikia bent tiesiog ant jos nusileisti ir nustatyti nuolatinius bei patikimus skrydžius. Tačiau vis dėlto gravitacija Marse yra gana tinkama būsimiems naujakuriams.

Venera

Kita arčiausiai mūsų esanti planeta (be Mėnulio) yra Venera. Tai pasaulis su siaubingomis sąlygomis ir neįtikėtina tankią atmosferą, pažiūrėk už kurio ilgam laikui niekam nepavyko. Jo buvimą, beje, atrado ne kas kitas, o Michailas Lomonosovas.

Atmosfera yra priežastis šiltnamio efektas ir bauginantis Vidutinė temperatūra ant paviršiaus 467 laipsnių Celsijaus! Sieros rūgšties krituliai nuolat patenka į planetą ir verda skysto alavo ežerai. Tokia nesvetinga gravitacija yra 0,904 G atstumu nuo žemės, o tai yra beveik identiška.

Jis taip pat yra kandidatas į reljefo formavimą, o Sovietų Sąjunga pirmą kartą pasiekė savo paviršių. tyrimų stotis 1970 metų rugpjūčio 17 d.

Vaizdo įrašas: visi vaizdo įrašai

Jupiteris

Dar viena Saulės sistemos planeta. O tiksliau, dujų milžinas, susidedantis daugiausia iš vandenilio, kuris dėl didžiulio slėgio tampa skystas arčiau paviršiaus. Skaičiavimu, beje, visai gali būti, kad vieną dieną jis įsiliepsnos savo gelmėse ir turėsime dvi saules. Bet jei taip atsitiks, tai, švelniai tariant, tai įvyks negreitai, todėl nerimauti neverta. Jupiterio gravitacija Žemės atžvilgiu yra 2,535 g.

Mėnulis

Kaip jau minėta, vienintelis objektas Mūsų sistema (išskyrus Žemę), kurioje buvo žmonės, yra Mėnulis. Tiesa, vis dar vyksta diskusijos, ar tie nusileidimai buvo realybė, ar apgaulė. Tačiau dėl jos maža masė gravitacija paviršiuje yra tik 0,165 g Žemės.

Gravitacijos įtaka gyviems organizmams

Gravitacijos jėga taip pat turi įvairios įtakos ant gyvų būtybių. Paprasčiau tariant, kada kiti atsidarys gyvenami pasauliai, pamatysime, kad jų gyventojai labai skiriasi vienas nuo kito, priklausomai nuo jų planetų masės. Pavyzdžiui, jei Mėnulis būtų apgyvendintas, jame gyventų labai aukšti ir trapūs padarai, ir atvirkščiai, planetoje, turinčioje Jupiterio masę, gyventojai būtų labai žemi, stiprūs ir masyvūs. Priešingu atveju tokiomis sąlygomis tiesiog negalėsite išgyventi silpnomis galūnėmis, kad ir kaip besistengtumėte.

Sužais gravitacijos jėga svarbus vaidmuo ir per būsimą to paties Marso kolonizaciją. Pagal biologijos dėsnius, jei kažko nenaudoji, tai palaipsniui atrofuojasi. Astronautai iš TKS Žemėje pasitinka su kėdėmis ant ratų, nes nesvarumo sąlygomis jų raumenys naudojami labai mažai, o net reguliarios jėgos treniruotės nepadeda. Taigi kolonistų palikuonys kitose planetose bus bent jau aukštesni ir fiziškai silpnesni už savo protėvius.

Taigi mes išsiaiškinome, kokia gravitacija yra kitose planetose.

Techniniu požiūriu žmogaus skrydis Marsas atrodo, kad dabartiniame kosmonautikos vystymosi etape nėra sudėtingesnis užsiėmimas nei ekspedicija į Mėnulis. Ekspertai mano, kad pati technologija jau beveik paruošta surengti pirmąją tarpplanetinę ekspediciją. Tačiau prieš pilotuojamą misiją į Marsą mokslininkai turės išspręsti daugybę medicininių ir biologinių problemų. Be to, šiandien jau akivaizdu, kad kuriant strategiją Marso projektasžmogiškasis faktorius bus pagrindinis prioritetas, o žmonės – pažeidžiamiausia misijos grandis, daugiausia nulemsianti pačią jos įgyvendinimo galimybę.

Medicininė ir biologinė pagalba Marso pilotuojamai ekspedicijai yra nauja užduotis mokslininkams. Daugelio gerai patikrintų medicininės ir biologinės paramos principų, metodų ir priemonių naudojimas pilotuojamiems orbitiniams skrydžiams Marso misijoje yra nepriimtinas. Tarp savybių tarpplanetinis skrydis— visų pirma skirtingos ryšio su Žeme sąlygos, gravitacinių poveikių kaita ir ribotas prisitaikymo prie gravitacijos laikotarpis prieš pradedant veiklą Marso paviršiuje, padidėjusi radiacija, nebuvimas magnetinis laukas.

438 dienų orbitinis skrydis stotyje, atliktas praėjusio amžiaus pabaigoje, Pasaulis» gydytojas kosmonautas Valerija Poliakova parodė, kad ilgalaikių pagrindinių medicininių ir biologinių apribojimų nėra kosminės misijos. Šiuo metu žmogaus organizme nenustatyta jokių reikšmingų pakitimų, kurie galėtų užkirsti kelią tolesniam sistemingam ligos trukmės ilgėjimui skrydžiai į kosmosą ir Marso ekspedicijos įgyvendinimas“, – pabrėžia Medicinos ir biologinių problemų instituto direktorius akademikas. Anatolijus Grigorjevas.

Astronautų apsaugos nuo galaktikos ir saulės spinduliuotės problema yra kita. kosminė spinduliuotė, kuris gerokai padidės už Žemės magnetosferos ribų. Per dvejus skrydžio metus bendra apšvitos dozė gali būti dvigubai didesnė už leistiną dozę. Todėl būtina sukurti specialią antiradiacinę apsaugą. Šiuo metu kūrėjai linkę teikti pirmenybę konstrukcijų apsaugai: aplink gyvenamąjį skyrių yra kuro, vandens ir kitų atsargų bakai. Tai užtikrina maždaug 80-100 g/cm2 apsaugą.

Astronautai gali būti rimtai apšvitinti, kai jie yra Marso paviršiuje. Matavimai atlikti rusišku HEND įrenginiu, įdiegtu Amerikos aparatas Marso odisėja, parodė, kad per saulės blykstės nuo planetos paviršiaus atsispindinčio neutronų srauto intensyvumas gali padidėti kelis šimtus kartų ir pasiekti astronautams mirtinas dozes. Todėl jie gali nusileisti Marso paviršius tik saulės „ramybės“ laikotarpiais.

Kita problema – astronautų mityba. Atrodytų, kad praktika buvo sukurta daugelį metų. Įgula erdvėlaivis laukia tokie patys kaip ir šiandien, liofilizuoti (džiovinti) produktai. Tiesiog įpilkite vandens, pašildykite ir patiekite. Tačiau, kad ir kokie geri ir skanūs būtų šie produktai, juos reikia paįvairinti labiau pažįstamais maisto produktais. Idėja laive turėti paukščius, kad astronautai galėtų valgyti kiaušinius, buvo atsisakyta. Kaip parodė eksperimentai, naujagimiai jaunikliai niekada negalėjo prisitaikyti prie nesvarumo. Paaiškėjo, kad su žuvimi ir vėžiagyviais lengviau, bet jie auga per lėtai, ir vargu ar astronautai pakeliui į Marsą galės valgyti šviežią žuvį. Galima visiškai užtikrintai pasakyti, kad tarpplanetiniame erdvėlaivyje bus šiltnamis. Tiesa, jis mažas.

Medicinos ir biologinių problemų instituto specialistai sukūrė „kosminio sodo“ prototipą. Tai cilindras, į kurį įdedama krūva trąšomis impregnuotų volų. Jo vidinis paviršius padengtas šimtais raudonų ir mėlynų diodų, kurie atlieka vaidmenį saulės spinduliai. Voleliai sukasi augalams augant, priartindami jų viršūnes prie šviesos šaltinio. Kol ant vienų volelių žalumynai dar tik dygsta, iš kitų jau galima nuimti derlių. Prototipas leidžia gauti apie 200 gramų žalumynų kas keturias dienas. Didėjant ritinėlių ir šviesos šaltinių skaičiui, didėja mašinos našumas. Be maisto tiekimo, „erdvė Žemdirbystė„Taip pat padės išspręsti atmosferos regeneracijos tarpplanetiniame erdvėlaivyje problemą.

Toliau – vandens problemos. Apskaičiuota, kad astronautui per dieną reikia 2,5 litro vandens. Taigi laive jo turi būti kelios tonos. Dalis vandens bus grąžinta į cirkuliaciją naudojant regeneravimo sistemas. Tobulas variantas— uždarų fizinių ir cheminių sistemų kūrimas laive, kurių pagalba pasiekiama visiška medžiagų cirkuliacija. Bet, matyt, tai gana tolimos ateities reikalas.

Yra užduočių ir psichologinis pobūdis. Dėl ilgas atstumasĮ Marsą radijo signalas keliaus tik viena kryptimi 20-30 minučių. Valdymo centras tiesiog neturi pakankamai laiko įsikišti iškilus avarinėms situacijoms. Žemė, in geriausiu atveju, taps konsultantu, o pagrindinis sprendimų priėmimo procesas persikels į laivą.

O prieš Marso pilotuojamą ekspediciją mokslininkai bandys išspręsti daugelį šių problemų Rusijos eksperimento „Mars-500“ metu. Tai bus ne tikras skrydis, o labai tikslus jo modeliavimas: šešių žmonių įgula 520 dienų praleis antžeminiame komplekse, susidedančiame iš penkių sandarių, tarpusavyje sujungtų modulių. Vienas iš jų imituos Marso paviršių.

Moduliai prikimšti įrangos, kuri fiksuoja įvairiausius jų viduje esančius parametrus ir stebi testerių medicininius rodiklius. Mokslininkams bus svarbu suprasti, kaip žmonės elgiasi komandoje aplinkoje, panašioje į Marso skrydžio sąlygas. Visus rezultatus – nuo ​​to, kaip klostėsi santykiai komandoje iki dietos – analizuos specialistai. Tai leis maksimaliai galimos situacijos, kurios gali atsirasti realiame skrydžio metu ir prisidėti prie jų sprendimo.

Šiandien jau yra nemažai norinčių dalyvauti „antžeminiame tarpplanetiniame skrydyje“ – daugiausia vyrų. Tam tikru mastu tai suprantama: jau tapo aišku, kad moterys fiziologiškai ir psichologines savybes daug rečiau nei vyrai pirmieji įkelia koją į Marsą. Eksperimente dalyvaus šeši žmonės, nors realiame skrydžio į planetą metu ekspedicijoje bus tik keturi žmonės.

Pastebėtina, kad netrukus po to, kai Rusijoje buvo paskelbtas eksperimentas „Mars-500“, JAV taip pat pradėjo verbuoti savanorius imituojamam skrydžiui. Tiesa, joje bandytojai praleis vos keturis mėnesius.

Kiekvienas iš mūsų kada nors galvojo apie gyvenimą už Žemės ribų, tačiau ne visi žino, kokį vaidmenį jos magnetinis laukas atlieka kūno gyvybingumui. Mokslininkų hipotezė, kad Marse įmanoma gyvybė, yra pagrįsta. Kokios sąlygos tam reikalingos ir kokį vaidmenį magnetinis laukas atlieka gyvybės palaikymui, skaitykite toliau.

Marso magnetinis laukas

Magnetinis laukas yra savotiškas apsauginis apvalkalas, kuris viską atmeta neigiamų padarinių vėjas, elektros krūviai Saulė ar kitos planetos. Ne kiekviena planeta turi tokį apsauginį lauką, kurį sukuria vidiniai šiluminiai ir dinaminiai procesai, vykstantys kosminio kūno šerdies centre. Išlydyto metalo dalelės, judėdamos, sukuria elektros srovę, kurios buvimas planetoje yra susijęs su apsauginio sluoksnio susidarymu.

Aišku, kad Marso magnetinis laukas pasiskirstęs labai silpnai ir netolygiai. Tai paaiškinama aušintos šerdies nejudumu paviršiaus atžvilgiu. Planetoje yra vietų, kur lauko pasireiškimas yra kelis kartus didesnis už įtakos jėgą kitose ketvirtosios planetos srityse. „Mars Global Surveyor“ magnetometras nustatė stipriausio magnetinio lauko buvimą pietinės dalys, įjungus Šiaurinė pusė jo praktiškai neįdiegė įrenginys.

Magnetinis laukas Marse anksčiau buvo gana stiprus, jis turi liekamąjį pobūdį, išsaugantį vadinamąjį paleomagnetizmą. Šio lauko nepakanka apsisaugoti nuo saulės spinduliuotės ar vėjo poveikio. Taigi neapsaugotas paviršius nepalieka galimybės vandeniui ar kitoms dalelėms užsilikti.

Į klausimą, ar Marse buvo magnetinis laukas ir ar jis egzistuoja dabar, galime drąsiai atsakyti teigiamai. Mažo lauko buvimas kaimyninėje planetoje rodo, kad jis egzistavo anksčiau ir buvo stipresnis nei šiandien.

Kodėl Marsas prarado magnetinį lauką?

Yra teorija, pagal kurią prieš 4 milijardus metų raudonosios planetos magnetinis laukas buvo gana stiprus. Jis buvo panašus į žemę ir buvo stabiliai pasiskirstęs jos plutos paviršiuje.

Susidūrimas su kuo nors kosminis kūnas dideli dydžiai, arba, kaip teigia kai kurie tyrinėtojai, keli dideli asteroidai, paveikė vidinius dinaminius branduolio procesus. nustojo gaminti elektros sroves, dėl to Marso laukas susilpnėjo, jo pasiskirstymas tapo nevienalytis: kai kuriose srityse sustiprėjo, o kitos lieka neapsaugotos. Šiose vietose Saulė yra du su puse karto stipresnė nei Žemėje.

Kokia stipri gravitacija Marse?

Dėl silpno ir netolygiai paskirstyto magnetinio lauko gravitacija Marse turi vienodai žemus parametrus. Tiksliau, palyginti su žemės gravitacija, ji yra 62% silpnesnė. Todėl visi čia esantys subjektai kartais praranda savo tikrąją masę.

Gravitacijos jėga Marse priklauso nuo kelių parametrų: masės, spindulio ir tankio. Nepaisant to, kad Marso plotas yra artimas Žemės plotui, planetų tankis ir skersmenys labai skiriasi, todėl Marso masė yra 89% mažesnė nei Žemės.

Turėdami duomenis iš dviejų panašių planetų, mokslininkai apskaičiavo Marso gravitacinę jėgą, kuri gerokai skiriasi nuo Žemės. Gravitacijos jėga Marse yra tokia pat silpna kaip magnetinis laukas. Maža gravitacija pertvarko gyvos būtybės funkcionavimą. Todėl ilgas žmogaus buvimas Raudonojoje plokštumoje gali turėti neigiamos įtakos sveikatai. Jei bus rastas būdas įveikti pasekmes silpna traukažmonių sveikatai, sparčiai artėja kitų planetų tyrinėjimų metas.

Be gravitacijos jėgos, pačioje planetoje yra dydis – gravitacijos konstanta, kuri parodo gravitacijos jėgą tarp planetų. Jis apskaičiuojamas dviejų planetų – Marso ir Žemės, Marso ir Saulės – atžvilgiu atskirai, atsižvelgiant į atstumą tarp jų. Ši vertė yra esminė, nes atstumas tarp jų taip pat priklauso nuo planetų gravitacinės jėgos.

Marso gravitacijos apskaičiavimas

Norėdami rasti gravitacijos jėgą Marse, turite taikyti formulę:
G = m(Žemė) m(Marsas) /r2
Čia yra gravitacinė konstanta, r yra atstumas nuo Žemės ir Marso centrų.
Pakeitę vertybes, gauname
5.97 1024 0.63345 6.67 10-11 /3.488=3.4738849055214
Taigi Marso gravitacijos vertė yra 3,4738849055214 N.

Kodėl Marse viskas kitaip?

Marso gravitacija Žemės atžvilgiu priklauso nuo planetų dydžio, masės ir atstumo tarp jų centrų. Planeta su didesnė masė numato didžiausias laipsnis gravitacinė trauka. Taigi Žemė, turinti didžiausia masė, perteikia didžiausia stiprybė gravitacija Marso atžvilgiu. Didėjant atstumui tarp planetų, gravitacijos jėga tarp jų mažėja.

Žemės gravitacija, turinti didelio našumo, galintis didesnė jėga, o ne pritraukti objektus Marse. Taigi Žemės gravitacija, palyginti su Marso gravitacija, leidžia išlaikyti gyvybinę veiklą ir gyvybingumą Žemėje. Būnant Marse maža gravitacija nesulaiko net vandens planetos paviršiuje.

Lyginamoji Marso gravitacinės jėgos prigimties analizė, palyginti su Žemės traukos jėga, leidžia atsakyti į klausimą, kodėl Marse nėra tokio magnetinio lauko kaip Žemėje.

Nepaisant dviejų planetų panašumo: plotų, buvimo poliarinės ledo kepurės, panašus sukimosi ašies polinkis ir klimato kaita, Marsas ir Žemė turi reikšmingų skirtumų. Slėgis Marse yra 99 992,5 milibaro mažesnis nei slėgis Žemėje. Sezoninė Marso temperatūra daug kartų žemesnė nei Žemėje. Taigi, žiemą jis buvo įregistruotas minimalus rodiklis-143 laipsnių, vasarą paviršius įšyla iki 35 laipsnių Celsijaus.

Mokslininkai yra užsiėmę svarstymu, kokiomis sąlygomis būtų įmanoma gyventi ketvirtoje nuo Saulės. Įjungta Šis momentas Raudonosios planetos tyrimų nepakanka duomenims rinkti, nes mažas magnetinis laukas ir gravitacinė jėga apsunkina žmogaus buvimą planetoje arba veikiau veikia jo kūną nepageidaujamiems pokyčiams, kurie vargiai suderinami su gyvybe.

Keliauti į žvaigždes žmonės svajojo nuo seniausių laikų – nuo ​​tada, kai pirmieji astronomai primityviais teleskopais ištyrė kitas mūsų sistemos planetas ir jų palydovus. Nuo to laiko praėjo daug šimtmečių, bet, deja, tarpplanetiniai skrydžiai, o ypač skrydžiai į kitas žvaigždes, vis dar neįmanomi. Ir vienintelis nežemiškas objektas, kurį aplankė tyrinėtojai, yra Mėnulis.

Mes tai žinome Gravitacija yra jėga, kuria Žemė traukia įvairius kūnus.

Gravitacijos jėga visada nukreipta į planetos centrą. Gravitacija suteikia kūnui pagreitį, kuris vadinamas pagreičiu laisvas kritimas ir yra skaičiai lygus 9,8 m/s 2. Tai reiškia, kad bet kuris kūnas, nepriklausomai nuo jo masės, laisvo kritimo metu (be oro pasipriešinimo) keičia savo greitį kiekvieną kritimo sekundę 9,8 m/s.

Naudojant formulę gravitacijos pagreičiui rasti

Planetų M masė ir spindulys R žinomi dėl astronominių stebėjimų ir sudėtingų skaičiavimų.

o G yra gravitacinė konstanta (6,6742 10 -11 m 3 s -2 kg -1).

Jei taikysime šią formulę apskaičiuoti gravitacinis pagreitisŽemės paviršiuje (masė M = 5,9736 1024 kg, spindulys R = 6,371 106 m), gauname g = 6,6742 * 10 * 5,9736 / 6,371 * 6,371 = 9,822 m/s 2

Statant agregatų sistemas priimta standartinė („normali“) vertė yra g = 9,80665 m/s 2, o techniniuose skaičiavimuose dažniausiai g = 9,81 m/s 2 .

Standartinė vertė g buvo apibrėžtas kaip „vidutinis“ pagreitis dėl gravitacijos Žemėje, maždaug lygus gravitacijos pagreičiui 45,5° platumos jūros lygyje.

Dėl gravitacijos į Žemę vanduo teka upėmis. Žmogus šokinėja ir krenta į Žemę, nes Žemė jį traukia. Žemė traukia prie savęs visus kūnus: Mėnulį, jūrų ir vandenynų vandenį, namus, palydovus ir tt Gravitacijos jėgos dėka mūsų planetos išvaizda nuolat keičiasi. Iš kalnų nusileidžia lavinos, juda ledynai, griūva uolos, lyja lietus, o upės teka iš kalvų į lygumas.

Visos gyvos būtybės žemėje jaučia jos trauką. Augalai taip pat „jaučia“ gravitacijos veikimą ir kryptį, todėl pagrindinė šaknis visada auga žemyn, link žemės centro, o stiebas – į viršų.

Žemė ir visos kitos aplink Saulę judančios planetos traukia ją ir viena kitą. Žemė ne tik traukia prie savęs kūnus, bet ir šie kūnai traukia Žemę prie savęs. Jie traukia vienas kitą ir visus kūnus Žemėje. Pavyzdžiui, trauka iš Mėnulio sukelia Žemėje vandens atoslūgius, kurių didžiulės masės du kartus per dieną vandenynuose ir jūrose pakyla iki kelių metrų aukščio. Jie traukia vienas kitą ir visus kūnus Žemėje. Todėl abipusis VISŲ KŪNŲ VISATOS PATRAUKIMAS VADINAMAS UNIVERSALIA GRAVICIJA.

Norint nustatyti bet kokios masės kūną veikiančią gravitacijos jėgą, gravitacijos pagreitį reikia padauginti iš šio kūno masės.

F = g * m,

kur m – kūno masė, g – laisvojo kritimo pagreitis.

Formulė rodo, kad gravitacijos reikšmė didėja didėjant kūno svoriui. Taip pat aišku, kad gravitacijos jėga priklauso ir nuo gravitacijos pagreičio dydžio. Taigi, darome išvadą: kūnui pastovi masė gravitacijos vertė kinta keičiantis gravitacijos pagreičiui.

Naudojant gravitacijos pagreičio g=GM/R 2 nustatymo formulę

Mes galime apskaičiuoti g vertes bet kurios planetos paviršiuje. Planetų M masė ir spindulys R žinomi dėl astronominių stebėjimų ir sudėtingų skaičiavimų. kur G yra gravitacinė konstanta (6,6742 10 -11 m 3 s -2 kg -1).

Planetas mokslininkai jau seniai skirsto į dvi grupes. Pirmasis yra planetos žemės tipas: Merkurijus, Venera, Žemė, Marsas ir neseniai Plutonas. Jiems būdingi palyginti nedideli dydžiai, nedidelis palydovų skaičius ir kietojo. Likusios yra Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas – milžiniškos planetos, susidedančios iš vandenilio ir helio dujų. Visi jie skrieja aplink Saulę elipsės formos orbitomis, nukrypdami nuo nurodytos trajektorijos, jei šalia praeina kaimyninė planeta.

Mūsų „pirmasis kosminė stotis“ – Marsas. Kiek žmogus svers Marse? Atlikti tokį skaičiavimą nėra sunku. Norėdami tai padaryti, turite žinoti Marso masę ir spindulį.

Kaip žinoma, „raudonosios planetos“ masė yra 9,31 karto mažesnė už Žemės masę, o spindulys yra 1,88 karto mažesnis už spindulį. gaublys. Todėl dėl pirmojo veiksnio veikimo gravitacija Marso paviršiuje turėtų būti 9,31 karto mažesnė, o dėl antrojo – 3,53 karto didesnė nei mūsų (1,88 * 1,88 = 3,53 ). Galiausiai jis sudaro šiek tiek daugiau nei 1/3 žemiškoji galia sunkumas (3,53: 9,31 = 0,38). Jis yra 0,38 g nuo žemės, tai yra maždaug perpus mažiau. Tai reiškia, kad raudonojoje planetoje galite šokti ir šokti daug aukščiau nei Žemėje, o visi svoriai taip pat svers daug mažiau. Tuo pačiu būdu galite nustatyti bet kurio dangaus kūno gravitacijos įtampą.

Dabar nustatykime gravitacijos įtempį Mėnulyje. Mėnulio masė, kaip žinome, yra 81 kartą mažesnė už Žemės masę. Jei Žemė turėtų tokią mažą masę, gravitacija jos paviršiuje būtų 81 kartą silpnesnė nei dabar. Tačiau pagal Niutono dėsnį rutulys traukia taip, tarsi visa jo masė būtų sutelkta centre. Žemės centras yra Žemės spindulio atstumu nuo jos paviršiaus, Mėnulio centras yra Mėnulio spindulio atstumu. Bet mėnulio spindulys yra 27/100 žemės, o atstumą sumažinus 100/27 kartų, traukos jėga padidėja (100/27) 2 kartus. Tai reiškia, kad galutinis gravitacijos įtempis Mėnulio paviršiuje yra

100 2/27 2 * 81 = 1/6 žemiškas

Įdomu, kad jei Mėnulyje egzistuotų vanduo, plaukikas Mėnulio tvenkinyje jaustųsi taip pat, kaip ir Žemėje. Jo svoris sumažėtų šešis kartus, bet tiek pat sumažėtų jo išstumto vandens svoris; santykis tarp jų būtų toks pat kaip ir Žemėje, o plaukikas į Mėnulio vandenį pasinertų lygiai tiek pat, kiek čia neria.

laisvo kritimo pagreitis kai kurių paviršiuje dangaus kūnai, m/s 2

Saulė 273,1

Merkurijus 3,68-3,74

Venera 8.88

Žemė 9.81

Mėnulis 1.62

Ceres 0,27

Marsas 3.86

Jupiteris 23.95

Saturnas 10.44

Uranas 8,86

Neptūnas 11.09

Plutonas 0,61

Kaip matyti iš lentelės, beveik identiška gravitacijos pagreičio vertė yra Veneroje ir yra 0,906 nuo Žemės.

Dabar susitarkime, kad Žemėje astronautas-keleivis sveria lygiai 70 kg. Tada gauname kitas planetas šias vertes svoriai (planetos išdėstytos svorio didėjimo tvarka):

Tačiau Saulėje gravitacija (trauka) yra 28 kartus stipresnė nei Žemėje. Žmogaus kūnas ten svertų 20 000 N ir būtų akimirksniu sutraiškytas savo svorio.

Jei turėsime kosminė kelionė pagal Saulės sistemos planetas turime būti pasiruošę tam, kad mūsų svoris pasikeis. Gravitacijos jėga taip pat įvairiai veikia gyvas būtybes. Paprasčiau tariant, kai bus atrasti kiti gyventi tinkami pasauliai, pamatysime, kad jų gyventojai labai skiriasi vienas nuo kito, priklausomai nuo jų planetų masės. Pavyzdžiui, jei Mėnulis būtų apgyvendintas, jame gyventų labai aukšti ir trapūs padarai, ir atvirkščiai, planetoje, turinčioje Jupiterio masę, gyventojai būtų labai žemi, stiprūs ir masyvūs. Priešingu atveju tokiomis sąlygomis tiesiog negalėsite išgyventi silpnomis galūnėmis, kad ir kaip besistengtumėte. Gravitacijos jėga vaidins svarbų vaidmenį būsimoje to paties Marso kolonizacijoje.