Почему у пингвинов не мерзнут лапы? и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого
Шрифт:
Майк ФоллоузУилленхолл, Западный Мидлендс, Великобритания
Гораздо полезнее было бы превратить крыши в мини-электростанции, покрыв их фотоэлектрическими плитками. Эта энергия заменила бы значительную часть энергии полезных ископаемых, и нам не пришлось бы нарушать сложную и нестабильную климатическую систему Земли. Лучше профилактика, чем лечение, эффект которого неизвестен.
Майк ХалмНоридж, Великобритания
«Производя энергию, Солнце скорее всего теряет массу, и сила его притяжения ослабевает. Будут ли планеты по спирали отдаляться от Солнца? Если да, то насколько и как далеко окажется Земля к тому времени, как Солнце превратится в красного гиганта?»
Солнце теряет около 4 миллионов тонн в секунду — массовый эквивалент энергии, которую оно вырабатывает в ходе термоядерных реакций. Еще несколько миллионов тонн — потери, вызванные солнечным ветром и другими выбросами частиц. Но даже после двух миллиардов лет эти потери составляют всего одну десятитысячную массы Солнца. Поэтому и расстояние от Солнца до Земли увеличится на долю такого же порядка.
Ситуация кардинально изменится, когда Солнце наконец превратится в красного гиганта, что произойдет примерно через 6 миллиардов лет. В то время радиус Солнца будет в 100 раз превышать нынешний. Согласно последним оценкам, в состоянии гиганта Солнце может поглотить Меркурий, Венеру и Землю, а более удаленные планеты, такие как Марс, уцелеют и будут продолжать двигаться по орбитам, даже когда Солнце станет белым карликом.
Если предположить, что окончательная масса Солнца как белого карлика составит 0,6 нынешней, планетарные орбиты в этом очень далеком будущем увеличатся на 80 % по сравнению с нынешними — по причинам, которые упомянуты в вопросе.
С. СвирамИндийский институт астрофизики, Корамангала, Бангалор, Индия
Удивительно, но, несмотря на то что каждую секунду Солнце превращает в чистую энергию 4 миллиона тонн своей массы и будет продолжать сжигать водород, пока через несколько миллиардов лет не превратится в красного гиганта, оно потеряет только малую толику своей нынешней массы. Чтобы Земля сохранила свой вращательный момент, радиус ее орбиты должен увеличиваться со скоростью всего 1 сантиметр в год.
Но этого будет слишком мало, чтобы компенсировать неуклонно усиливающуюся яркость Солнца. Поэтому
Земля обречена повторить судьбу своей небесной соседки Венеры и столкнуться с последствиями возникшего естественным путем парникового эффекта — конечно, если деятельность человечества не ускорит его приближение.
Майк ФоллоузУилленхолл, Западный Мидлендс, Великобритания
7. Непредсказуемая погода
«Почему
Молния обычно приносит на землю отрицательный заряд грозы. Отрицательно заряженная ветвь предшествует видимой молнии, направляется вниз из туч, пронзает воздух, в котором присутствуют положительно заряженные «карманы». Они возникают из-за точечных разрядов ионов, притянутых от земли мощным электрическим полем грозы.
Ведущая ветвь молнии разветвляется в попытке найти путь наименьшего сопротивления. Когда одна из ветвей приближается к земле, негативные заряды притягивают положительные ионы вертикальных объектов, таких как трава и деревья, и образуют проводящий путь между тучами и землей. Затем негативный заряд уходит в землю, начиная от нижней точки ведущей ветви молнии. Это видимый «обратный удар», свечение которого движется вверх, а заряд — вниз. Ответвления главной ветви, которым не удалось дотянуться до земли, раскаляются сильнее, когда их заряды направляются в главную ветвь.
На снимках толщина ветвей молнии часто выглядит увеличенной из-за передержки пленки. Судя по следам на объектах, поврежденных ударами молнии, диаметр ее ветви составляет 2—100 миллиметров.
Р. СаундерсГруппа физики атмосферы, Манчестерский университет, Великобритания
«Какой механизм преобразует энергию ветра в непрекращающуюся череду океанских волн? От чего зависит их амплитуда и частота?»
Когда ветер дует над поверхностью воды в море, образуется легкая рябь. Волны, возникающие при сильных порывах ветра, беспорядочны, не имеют ни определенного направления, ни постоянной частоты.
При ветре наблюдаются два явления. Во-первых, волны взаимодействуют друг с другом, образуя более длинные волны с низкой частотой. Во-вторых, ветер подталкивает эти волны и придает им новую энергию. Пока продолжается буря, под влиянием ветра волны будут расти, а динамика волн — развиваться таким образом, что длина волн станет увеличиваться.
Некоторые слишком крутые волны разбиваются, но суммарное количество энергии продолжит расти. Волны, возникающие в определенных точках, называются ветровыми. Их энергия зависит от того, как долго дует ветер (продолжительность) и на каком расстоянии (длина нагона). Волны на поверхности моря — не просто последовательность волн, а сложная поверхностная структура.
Такой сложной системе невозможно просто придать амплитуду и частоту. Значимая высота волны — средняя высота самой высокой третьей волны — служит для описания величины волн, а пиковый период между доминирующими или наиболее интенсивными волнами является критерием оценки частоты. В среднем каждые три часа появляется волна, по высоте дважды превышающая значимую.