• РЕГИСТРАЦИЯ

О том, почему телескоп «Хаббл» может создавать относительно детализированные снимки далеких галактик, но не может «разглядеть» Плутон

27 19033
Предположительный вид Плутона

Задумывались ли вы когда-нибудь, почему космический телескоп Хаббл создает невероятно детализированные снимки галактик, находящихся от нас в миллионах световых лет, но не может сделать достаточно детализированный снимок Плутона и других планет в нашей солнечной системе?

Различие между снимками Плутона и галактики Андромеды

Минимальное расстояние от Плутона до Земли = 4.280.000.000 км (7,500,000,000 км при максимальном отдалении)

И максимальное качество снимков, которое может сделать Хаббл, выглядит вот так:

Слева снимок Хаббла. Справа снимок космического аппарата «Новые Горизонты», который был сделан им, после 9 летнего полета к Плутону в 2015 году, находившись на 4.260.000.000 км ближе к Плутону, чем к Земле и Хабблу, на момент снимка.

А вот так выглядит снимок галактики Андромеды, которая в 4 313 207 570 раз дальше, чем Плутон.

Расстояние от нее до Земли = ~ 18 921 056 800 000 000 000 км.

Посмотрите это короткое видео(откроется в этой же вкладке) чтобы более менее понять масштабы.

Свет от Солнца до Земли долетит за ~ 8 минут (а до Плутона в 29-52 раза дольше т.е 4-7 ч);

Свет от Плутона до Земли долетит за ~ 4 часа (при ближайшем сближении с Землей);

А от Андромеды до Земли долетит за ~ 912 500 000 дней (2 500 000 лет);

И того, мы имеем: Плутон, находящийся от нас в 4 световых часах и Галактику Андромеды, находящуюся от нас в 21 900 000 000 световых часах (2 500 000 световых годах или 18 921 056 800 000 000 000 километрах).

Только подумайте — мы видим не галактику Андромеды, а то, что с ней происходило и как она выглядела 2 500 000 лет назад, за этот промежуток времени, пока к нам летел свет от нее, на тех не многих планетах в зоне обитаемости, в этой галактике, могла зародиться жизнь и дойти до определенного эволюционного этапа развития, и возможно несколько из тех видов, могли бы даже развиться до нашего уровня либо превзойти его в десятки раз.

По скромным подсчетам, только в видимой вселенной, должно быть минимум 4.2 — 5.3 триллиона экзо — планет в зоне обитаемости, а это значит, что есть не плохой шанс для поселения жизни на каком — то проценте из этих планет, и эволюционного процесса, достаточного по времени, для того, чтобы эволюционировать в более сложные жизненные формы, правда, вероятность того, что эти жизненные формы будут похожими на людей, очень мала: измените всего один из параметров, например, уровень радиации на планете, и уже эволюционный процессс пойдет с некоторым отличием от наших форм жизни на Земле, а этих параметров миллионы

И даже, если в галактке Андромеды, на какой — нибудь из планет могла зародиться жизнь и эволюционировать хотя бы до нашего уровня, и при условии того, что они уже прослушивают вселенную на радиоволны, впервые они узнают о нашем существовании минимум через 2 499 900 лет, т.к первые радиоволны, содержащие нашу историю и несущие в себе информацию о нашем существовании, были отправленны в космос около 100 лет назад, после создания радио, поэтому вероятность узнать о внеземной жизни крайне мала, если конечно же более развитая цивилизация, все еще не научилась применять эффект мистера Мигеля Алькубьерре и не спешит на поиски экзопланетных цивилизаций. При том, возможности не достаточно, нужно еще будет желание искать нас, что мало вероятно, т.к, если они уже настолько развиты, что имеют возможность управлять пространственно — временным континуумом, будем ли мы для них чем — то интересным, настолько, чтобы у них появилось желание познакомится с нами, чтобы они вдруг захотели пожать руку «самим» людям. Максимум, что они сделают — изучат ответные реакции на среду и определенные факторы и особенности процессов взаимодействия среды на нас, как более глупого вида, как мы это делаем с лабораторными крысами.

«Как часто у вас возникает желание остановиться и начать диалог с червем? Может вы, конечно, и останавливались, чтобы поговорить с ним, но вы ведь не ждали, что он вам ответит?» (с) Нил деГрасс Тайсон — известный астрофизик и популяризатор науки.

Вернемся к теме статьи. Математическое объяснение

Чтобы понять, почему мы видим галактики такими четкими, в отличии от Плутона, нужно понять, что такое угловое разрешение камеры и соотношение дистанции до объекта к его размеру

Угловое разрешение — это способность глаза, телескопа, микроскопа, камеры и тд, распознать детали другого объекта. Угловое разрешение обычно измеряют в угловых секундах

1 градус = 3600 угловых секунд

Луна, к примеру, занимает на нашем небе 1800 угловых секунд т.е 0,5 градуса

Луна

Чтобы всем было понятно о чем речь, рассмотрим Луну для сравнения.

Луна 3476 км в диаметре, среднее расстояние до Земли 384,000 км

Полная луна покрывает 1800 угл сек неба т.е. 0,5 градуса

Зная это, мы можем расчитать, размер объекта, который вы можете увидеть на Луне с Земли своими глазами

Все очень просто: берем диаметр 3476 км, делим его на количество 1800 угл сек, которое Луна покрывает в небе и получаем = 1,93

1,93 это количество км, показывающие насколько велико разрешение 1 угловой секунды (основанной на диаметре и дистанции до Луны)

1,93 умножим на угловое разрешение ваших глаз 60 и получим = 115,8 км

Минимальный объект, который вы сможете увидить своими глазами на Луне, с Земли будет размером ~ 116 км

Удалите Луну дальше от нас, оставив диаметр таким же — она будет покрывать меньше угловых секунд в небе, и вы будете видеть все меньше и меньше деталей по мере отдаления Луны.

Камера Хаббла

Оба снимка — Плутона и галактики, показанные в начале статьи, были сделаны «на широкоугольную камеру 3» (TWС3) Хаббла

Разрешение этой камеры = 0,05 угловых секунд

Основное зеркало Хаббла 2.4 метра диаметром, это значит, что используя формулу лимита Дэйвса мы узнаем, что это будет равным 0.05 угл сек, что гораздо лучше разрешения человеческого глаза (60 против 0.05, — меньше лучше)

Умножая, уже посчитанную величину 1,93, на угловое разрешение Хаббла (0,05) получаем, что Хаббл может увидить объект на Луне размером ~ 100 м (против глаза человека ~116 км)

Плутон

Угловой диаметр Плутона всего лишь 0,115 угл. сек (в ближайшем сближении с Землей) это очень мало, при том что его размер всего лишь 2400 км в диаметре

(2400 км в диаметре) / ( 4.280 млн км) = 0.00000056 (4.280 млн км — это расстояние в ближайшем сближении с Землей, как уже было указано выше в статье)

Это значит, что минимальный объект, который Хаббл сможет рассмотреть на Плутоне, должен быть размером не меньше, чем 1029 км ( 2368 /0,115 = 20,600 км. | 20.600 * 0.05 = 1029 км)

То есть при разрешении телескопа в 0,05 угловых секунды, Плутон будет состоять из 2 пикселей, так как 1029 км — это почти половина размера всей планеты

Разделя соотношение Плутона на угловое разрешение Хаббла 0,05 переведенное в радианы 2.42406841 × 10^-7 получим

0.00000056 / 0.00000024 =2.3 разрешение (пкс)

Галактика Андромеды

(260,000 св. лет в диаметре) / (расстояние до нее 2 млн св. лет) = 0.13 (соотношение диаметра к расстоянию до нас)

1 град = 3600 угл сек (угловых секунд)

В нашем небе она занимает 10 800 угл. сек т.е.3 градуса (Луна занимает 0.5 градуса, т.е Луна на нашем небе в 6 раз меньше Андромеды)

Делаем то же самое, делим вычисленное соотношение на угловое разрешение Хаббла в радианах 2.42406841 × 10^-7

0.13 / 0.00000024 =~541 600 разрешение (пкс)

Причина того, что Хаббл может показывать настолько более детализированные снимки галактик, в отличии от планет нашей солнечной системы в том, что галактики невероятно огромного размера. И в соотношении их удаленности от нас с их размером, (как показано выше соотношение всего лишь 0,13 против соотношения Плутона = 0.00000056), дают нам возможность делать такие прекрасные снимки, даже таким устаревшим телескопом как Хаббл. Скоро ему на замену, выйдет телескоп Джэймса Вэба, тогда мы сможем увидить галактики в еще большей детализации.

Как мы уже поняли, Андромеда занимает на нашем небе в 6 раз больше «места» (градусов), чем Луна и если бы Андромеда была ярче, мы бы видели ее на нашем небе такой:

Надеюсь хоть не много кому — нибудь помог в понимании того, почему же современные телескопы могут сделать невероятно красивую картинку галактики или туманности, но не могут показать достаточно детализированную фотографию Плутона или некоторых других планет нашей солнечной системы.

автор

Я уже на Марсе попиваю сок. Вы там скоро?

    Жога - это раз. Дальше будет интереснее: Смотрите, кто в резерве

    Чиновниками становятся люди, за которых не стыдно, и Артём Жога - это раз. Врио губернатора одного из регионов назначена женщина, "живущая за двоих", - это два. Дальше будет интереснее:...

    ПУТИНУ ЛИЧНО ОЗВУЧИЛИ ПРАВДУ НАРОДА О МИГРАНТАХ. РЕШЕНИЯ БУДУТ, НО ЕСТЬ СТРАННЫЙ НЮАНС

    Президенту России Владимиру Путину лично озвучили правду народа и мигрантах. То, о чём многие говорили между собой - передали президенту. Уже есть хорошие новости - ожидается как миниму...

    Россия остановила экспорт урана в США
    • Beria
    • Вчера 20:01
    • В топе

    Российское правительство приняло решение о временном запрете экспорта обогащенного урана в Соединенные Штаты, сообщает пресс-служба Кабмина. Постановление вступило в силу после его подписания. ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Gagarin 13 ноября 12:58

      «Джеймс Уэбб» нашел серу в атмосфере экзопланеты

      Международная команда исследователей задействовала телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) для изучения атмосферы суперземли L 98-59 d. Им удалось найти соединения серы, указывающие на бурную вулканическую активность. L 98-59 d — это одна из четырех подтвержденных экзопланет, обращающихся вокруг красного карлика в 34,6 световых лет от Земли. О...
      326
      Gagarin 11 ноября 11:02

      Что на самом деле произошло с обсерваторией Аресибо

      Обсерватория Аресибо, настоящий гигант радиоастрономии, на протяжении десятилетий была одним из самых важных инструментов для изучения Вселенной. Ее внушительная конструкция с рефлектором диаметром 305 метров была одним из крупнейших телескопов в мире, настоящей научной сокровищницей. Однако в 2020 году в результате впечатляющего обрушения эта эпоха закончилась. Ч...
      6853
      Gagarin 10 ноября 10:46

      Новый полет Starship назначили на 19 ноября

      Компания SpaceX запланировала следующий полет Starship на 19 ноября. Он будет проходить по схеме предыдущего испытания с незначительными изменениями. Согласно заявлению компании, шестой полет должен расширить границы возможностей Starship и приблизить его к повторному использованию. Как и во время предыдущего теста, который состоялся 13 октября, сверх...
      434
      Gagarin 8 ноября 13:52

      Почему Луна всегда повернута к Земле только одной стороной?

      Все мы знаем, что Луна всегда повернута к Земле только одной стороной. Есть даже такое устойчивое выражение, как "темная сторона Луны". Но ведь это довольно странно. Большинство небесных тел не только летают по своим орбитам, но еще и крутятся вокруг своей оси. А у Луны период вращения вокруг оси синхронизирован с периодом вращением вокруг Земли. П...
      1886
      Gagarin 7 ноября 12:43

      Зонд Parker готовится к финальному пролету Венеры

      Уже завтра зонд Parker Solar Probe (PSP) выполнит свой последний маневр в окрестностях Венеры. Это позволит ему выйти на финальную орбиту и побить собственный рекорд, став самым близким к Солнцу космическим аппаратом за всю историю. PSP был запущен в 2018 году. Он предназначен для изучения верхнего слоя солнечной атмосферы, называемого короной, и прои...
      229
      Gagarin 23 октября 10:46

      Концепция создания ракетного топлива на Марсе

      В Технологическом институте Джорджии исследователи представили концепцию ракетного топлива, которое может быть создано прямо на Красной планете и использовано для возвращения астронавтов на Землю в будущем. Такое топливо имеет биологическую основу. В его составе присутствует несколько природных компонентов, имеющихся на Марсе: вода в замороженном состоянии, све...
      286
      Gagarin 19 октября 14:40

      Как ученые объясняют падение Тунгусского метеорита в 1908 году

      Секрет Тунгусского метеорита по-прежнему остается нераскрытым. В документах зафиксировано, что 17 июня 1908 г., вблизи села Ванавара Енисейской губернии, недалеко от реки Подкаменная Тунгуска, произошел взрыв феноменальной силы. За некоторое время до этого многочисленные жители восточносибирских земель наблюдали за таинственным огненным объектом, стремительно прон...
      1323
      Gagarin 16 октября 16:31

      Новые китайские спутники создают проблемы

      Недавний запуск китайских спутников Qianfan вызвал волну беспокойства в астрономическом сообществе. Благодаря своей исключительной яркости эти спутники, являющиеся частью коммуникационной мегасозвездия, вызывают вопросы об их влиянии на наблюдение ночного неба. Новое созвездие Этот амбициозный проект, запущенный компанией Shanghai Spacecom Satellite Technolo...
      410
      Gagarin 13 октября 10:46

      Черная дыра уничтожает звезду и преследует другую

      Недавние наблюдения показывают, что сверхмассивная черная дыра уничтожила звезду, а ее обломки теперь взаимодействуют со второй звездой, которая ранее была вне опасности. Это исследование, опубликованное в журнале Nature, проливает свет на сложные взаимодействия между черными дырами и звездами, устанавливая связь между двумя элементами, которые до сих пор остав...
      649
      Gagarin 11 октября 13:56

      Почему земляне до сих пор не на Луне?

      Всегда, когда заходит вопрос о космосе я представляю, о чем думали люди во время Гагарина, во время лунных миссий, во время отправки автоматический станций к Венере, Марсу и в дальний космос. Вспоминаю детские мысли во время становления и развития космической станции "МИР". Все тогда думали, что вот вот, еще немного, еще чуть чуть и человечество истопчем...
      1102
      Gagarin 10 октября 16:40

      Рекордное облако плазмы летит на Землю от Солнца

      После вспышек на Солнце к Земле приближается крупное облако плазмы, сообщил руководитель Лаборатории солнечной астрономии ИКИ РАН Сергей Богачев.   «Крайне неблагоприятный геомагнитный прогноз на ближайшие два дня сформирован по результатам моделирования последних крупных вспышек на Солнце. Наблюдения показывают, что вчерашняя вспышка уровня X1.8 ...
      1241
      Gagarin 9 октября 16:43

      Как Марс превратился из мира, богатого водой, в такой как сейчас

      Сегодня мы видим Марс как пустынную планету, холодную и враждебную, с поверхностью, покрытой горами камней и песка, без текучей жидкой воды. Короче говоря, планета, непригодная для жизни. Однако когда-то это было не так. Одна из целей миссии НАСА Curiosity, которая исследует Красную планету с 2012 года, — понять, как она превратилась из мира, богатого водой ...
      974
      Gagarin 7 октября 13:49

      Если магнитные поля вокруг звезд невидимы, то как ученые их изучают?

      В космосе магнитные поля — хотя их и не видно в телескопы — играют важнейшую роль, оказывая влияние на небесные тела, начиная от звезд и планет и заканчивая целыми галактиками. Эти магнитные силы остаются скрытыми от прямого наблюдения, что представляет собой проблему для астрономов, поскольку их изучение становится все более сложным, особенно вблизи з...
      348
      Gagarin 4 октября 13:55

      Если ракета «Союз-5» не так уж и нужна, то зачем мы её делаем?

      Первый пуск ракеты «Союз-5» перенесли на 2026 год. «Союз-5» планировали впервые запустить в 2022 году. Потом — в 2023 году, но тогдашний глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин ещё в июле 2022 года допускал, что пуск могут перенести, — и оказался прав: в том же месяце в «Прогрессе» сообщили, что ракета будет г...
      714
      Gagarin 26 сентября 12:45

      Почему астронавты стареют медленнее в космосе

      «Почему астронавты стареют медленнее в космосе: насколько моложе будут застрявшие исследователи, когда вернутся на Землю»: Найден еще один способ замедлить старение – полететь в космос.   «Астронавты Бутч Уилмор и Суни Уильямс застряли на Международной космической станции как минимум до февраля из-за неисправного корабля «Б...
      354
      Gagarin 25 сентября 12:48

      Земля нарушила семь из девяти планетарных границ

      Обнародован отчет Потсдамского института исследований воздействия человека на климат (PIK). Он основан на многолетних наблюдениях, показывающих, что существует девять систем и процессов — так называемых планетарных границ, — которые способствуют стабильности жизнеобеспечения планеты.   «Индустриальная цивилизация близка к преодолению с...
      1157
      Gagarin 25 сентября 10:47

      SpaceX подняла с морского дна фрагменты Super Heavy

      Фото, демонстрирующее извлеченные со дна Мексиканского залива остатки ускорителя B11. Он был задействован в июньском испытании Starship.   В его ходе и ускоритель и прототип космического корабля сумели осуществить тормозной маневр и приводниться. Их спасение не предусматривалось, так что предполагалось, что это последний раз, когда мы их увидим. Но в...
      741
      Gagarin 19 сентября 14:44

      В ордовикском периоде у Земли могло быть кольцо

      Все крупные планеты Солнечной системы имеют кольца, и есть предположение, что Марс мог иметь кольцо в прошлом. В связи с этим возникает вопрос, было ли в прошлом кольцо и у Земли? Международная команда исследователей попыталась ответить на этот вопрос. Она обратила внимание на т. н. ордовикский ударный всплеск: повышенную частоту падения хондритных метеорито...
      426
      Gagarin 19 сентября 12:40

      Астероид Апофис всё же может уничтожить Землю в 2029 году

      Давно забыты громкие заголовки: конец света в 2029 году! Астероид Апофис уничтожит Землю! Забыты потому, что все расчеты показывают что небесное тело пройдет между Землей и Луной 13 апреля 2029 года. Близко, но безопасно. Астроном Пауль Вигерт обнаружил, что в расчетах допущена фатальная ошибка. Вигерт считает, что траекторию полета астероида может изменить ...
      1150
      Gagarin 19 сентября 10:41

      У Земли появится второй спутник

      Новый «друг» начнет вращение вокруг планеты с 29 сентября. По прогнозам ученых, помимо Луны, земля затянет на свою орбиту еще одно космическое тело.    Как сообщает Пул N3, новым спутником Земли станет небольшой астероид (2024 PT5), и погостит он у нас всего несколько месяцев – с 29 сентября по 25 ноября. Космический камен...
      719
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика