12+ Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917 Лицензия на образовательную деятельность №0001058 |
Пользовательское соглашение Контактная и правовая информация |
Иванова Наталия Валериевна122 Творческая деятельность помогает осмыслить и понять свои таланты и способности. Россия, Ростовская обл., Гуково |
Исследовательская работа на тему: «Возможность переселения на экзопланету»
Областной конкурс «Космонавтика»
Исследовательская работа на тему:
«Возможность переселения на экзопланету»
Выполнил обучающийся МБУ ДО СЮТ
объединения «Ракетомоделирование»
Козлов Дмитрий
Руководитель:Иванова Наталия Валериевна
педагог дополнительного образования
Гуково
2023
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 2
Самые последние данные об экзопланетах 3
Удивительные открытия «Кеплера» 5
Перспектива переселения на экзопланету 8
Вывод 9
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 10
Введение
Когда я просматривал различные темы для своей исследовательской работы, меня заинтересовало слово «экзопланета». Я выяснил, что экзопланета или внесолнечная планета – это планета, находящаяся вне Солнечной системы. У меня возникло очень много вопросов, ведь я об этих планетах ничего не знал. И я решил, что этот вопрос будет для меня интересен и его изучение станет темой моего доклада.
Почему люди ищут и исследуют экзопланеты, в общем-то, вполне понятно. Человечество с незапамятных времен привлекал космос, и, как только человек смог начать изучение каких-либо новых космических объектов, он без промедления начал проводить исследования. Так было со звездами, с Вселенной целиком, так же вышло и с планетами.
Актуальность изучения экзопланет:
Экзопланеты находят и изучают с целью понять Солнечную систему, понять жизнь. Жизнь на Земле — это поистине невероятное явление. На данный момент мы не имеем доказательств наличия жизни на других планетах нашей системы. Может быть, все изменится, может быть, мы найдем что-нибудь на других, более далеких планетах. Перенаселённость планеты Земля приводит к истощению её недр и полезных ископаемых. Быть может, существуют такие планеты, которые богаты этими запасами. Быть может, существуют такие планеты, где возможна жизнь. Изучение экзопланет – это будущее человечества.
Цель работы:
на основе собранной информации о наиболее известных экзопланетах произвести расчет: сколько времени нужно затратить при сегодняшних возможностях космической техники на полет к ближайшей экзопланете.
Задачи:
Подобрать и изучить учебную, научно - популярную литературу и Интернет - источники по заданной теме.
Познакомиться с наиболее интересными и необычными экзопланетами.
Представить расчеты времени полета до ближайшей экзопланеты.
Самые последние данные об экзопланетах
Первый вопрос, который меня волновал: «сколько их?» Еще недавно ответ на этот очень важный вопрос лежал в области догадок. Более двадцати лет назад нам была известна только одна планетная система в Галактике — наша собственная. Что касается планетных систем других звезд, то мы могли лишь с разной степенью уверенности предполагать их существование. Лишь некоторые разрозненные соображения, связанные как с развитием нашей Солнечной системы, так и с эволюцией Вселенной, указывали на то, что и вокруг других звезд должны существовать планеты, подобные Земле, Марсу или Юпитеру.
С открытия первых экзопланет в начале 90х годов число известных экзопланет удваивается примерно каждые 27 месяцев. На сегодняшний день открыто и подтверждено более 5000 экзопланет.
Очень много обнаруженных экзопланет не похожи на
Менее 5 процентов из известных экзопланет можно увидеть непосредственно с помощью телескопов, но астрономы придумали методы, благодаря которым их можно обнаружить.
Мне стало интересно, какая территория была исследована в поисках экзопланет. Оказалось, что специальный космический аппарат исследовал очень малую часть только нашей галактики Млечный путь на расстоянии 3000 световых лет.
Этот специальный аппарат называется «Кеплер». Запущенный в 2009 г, 15 ноября 2018 г. завершил свою миссию, как раз в день смерти самого Иоганна Кеплера, астронома, открывшего законы движения планет. Сейчас аппарат на безопасной орбите вокруг солнца на расстоянии 94 миллионов миль от Земли.
Удивительные открытия «Кеплера»
Я составил перечень пяти экзопланет, которые меня удивили, по убыванию. То есть первый номер – это планета, которая меня поразила больше всего.
Итак, №1 – Алмазная планета.
Планета PSR J1719-1438b представляет собой гигантский чистейший алмаз. В прямом смысле этого слова. Диаметр углеродной планеты примерно в пять раз превосходит диаметр Земли. Находится она в 4000 световых годах от Солнечной системы. Из-за очень мощной силы гравитации и оказываемого давления планета превратилась в один гигантский алмаз.
Эта экзопланета вращается вокруг миллисекундного пульсара PSR J1719-1438. Астрономы считают, что этот пульсар когда-то давно был очень массивной звездой, которая впоследствии угасла, а затем превратилась в сверхновую. Очень редкие миллисекундные пульсары предположительно формируются благодаря поглощению материи у находящейся звезды-компаньона. То есть раньше эта система была еще и двойной.
В данном случае компаньоном звезде, вероятнее всего, выступал белый карлик, в которого наше Солнце тоже однажды превратится. Белые карлики представляют собой бывшие массивные звезды, выработавшие свой водород и неспособные поддерживать термоядерные реакции внутри своих ядер.
Миллисекундный пульсар, возможно, «съел» всю материю белого карлика, оставив тому всего около 0,1 массы. В результате белый карлик превратился в по-настоящему экзотического компаньона пульсару – алмазную планету.
№ 2– Планета с каменным снегом.
CoRoT-7b – по-настоящему причудливая планета, потому что на ней идет снег из камней!
Как и многие другие экзопланеты, CoRoT-7b находится в приливном захвате своей звезды. Температура на поверхности стороны, обращенной к звезде, составляет 2200 градусов Цельсия, в то же время на стороне, которая отвернута от звезды, средняя температура, как правило, составляет -210 градусов Цельсия.
Лава на освещенной стороне нагревается настолько, что в результате выпаривается, как вода на нашей планете. Это создает массивные каменные облака, которые после конденсируются на относительно более прохладной стороне и в результате обрушиваются на поверхность в виде огромных валунов. Если бы мы могли выдержать экстремальные температуры на этой планете, то зрелище открылось бы весьма занятным.
№3 – Водный мир.
Планета GJ 1214b представляет собой огромный «водный мир», в три раза больше размера нашей Земли, и находится примерно в 42 световых годах от нашей Солнечной системы. Вся имеющая на Земле вода составляет всего лишь 0,05 процента массы нашей планеты, в то время как воды у GJ 1214b столько, что ее масса составляет 10 процентов от общей массы планеты.
Ученые предполагают, что GJ 1214b располагает океанами, чья глубина может доходить до 1600 километров. Для сравнения: самая глубокая точка на планете Земля, Марианская впадина, уходит вниз всего на 11 километров.
№4 – «Татуин».
Такое звание ей дали в большей степени потому, что Кеплер-16b является одной из немногих обнаруженных экзопланет, вращающихся вокруг двойной системы звезд.
Масса Кеплер-16b примерно в 105 раз больше земной, и при этом ее радиус в 8,5 раза больше, чем у нашей планеты. Атмосфера этого мира в большей степени состоит из водорода, метана и небольшого объема гелия. Находясь приблизительно в 200 световых годах от нас, Кеплер-16b совершает полный оборот вокруг двух своих звезд за каждые 627 наших земных дней.
№5 – Самая близкая планета.
Открытие в 2016 году планеты Проксима b стало настоящей сенсацией. Землеподобный объект, расположенный у ближайшей к Солнечной системе звезды Проксимы Центавра всего в 4,24 светового года от нас, да еще и представляющийся весьма обещающим кандидатом на наличие жизни – ну как тут не радоваться? К сожалению, новые результаты наблюдений за экзопланетой рушат все наши надежды на потенциал ее обитаемости, не говоря уже о нашем желании когда-нибудь отправить туда космический аппарат для исследований. Proxima Centauri b находится на расстоянии всего лишь 4,2 световых года от Земли.
Перспектива переселения на экзопланету
Сможем ли мы переселиться на новую планету?
В настоящее время чемпионом по скорости является солнечный зонд Паркер, запущенный 12 августа 2018 года. Рекордная скорость более 343 000 км/ч. Расстояние до ближайшей экзопланеты Proxima Centauri b - 4,2 световых года от Земли. Зная чему равен один световой год находим расстояние до ближайшей экзопланеты в километрах. Дальше расстояние делим на скорость и находим время полета до ближайшей звезды в часах (115845679 часов), переводим в года и получаем 13215 лет.
v (Паркер)= 343 000 км/ч.
S (Proxima Centauri b) = 4,2 световых года
1световой год = 9460730472580,8 км
9460730472580,8*4.2=39735067984839,36
Т.е. S= 39735067984839,36 км
t=S/v=115845679 ч.
или (8766 с учетом високосных)
Для полета на планету понадобится 13215 лет.
Вывод
Да, понятно, что экзопланеты настолько далеки от нас, что до них все равно не добраться. Но, может быть, через сотню-другую лет люди будут мыслить совсем другими расстояниями и скоростями, поэтому открыть планету-другую с заделом на будущее совсем не помешает.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Стражев, К тайнам Вселенной / В. И. Стражев. – Минск: РИВШ, 2006. – 160с. – (Серия «Концепция современного естествознания»).
2. Мизун Ю. В., Мизун Ю. Г. Тайны Вселенной. М.: Вече, 2002.
3. Шевченко, М. Ю. Путешествие по Вселенной / М. Ю. Шевченко. М., 2000.
4. Ефремов, Ю. Н. Вглубь Вселенной / Ю. Н. Ефремов. М., УРСС, 2003.
5. Беккер, Б. Наша растущая галактика / Б. Беккер, Ф. Рихтер // В мире науки. 2004. N4.