Вопрос о том, что находится "под Землёй", звучит просто, но на самом деле затрагивает основы устройства Вселенной. Мы привыкли считать, что "вниз" — это одно конкретное направление, хотя в космосе таких ориентиров не существует. Астрономия показывает: понятия "верх" и "низ" зависят лишь от точки отсчёта.
Для человека направление "вниз" определяется силой тяжести. Предметы падают к поверхности планеты, поэтому кажется, что именно туда и указывает абсолютный ориентир. Но если мысленно провести прямую линию от ваших ног через центр Земли, то с противоположной стороны планеты она будет указывать "вверх" для другого человека.
"Земная гравитация во многом определяет то, что люди считают верхом и низом. Предметы падают вниз, к поверхности, но это направление зависит от того, где именно вы находитесь", — объясняет планетолог Джефф Моэрш из Университета Теннесси.
Гравитация всегда тянет объекты к центру масс. Именно поэтому для жителей разных частей планеты "низ" направлен в разные стороны, хотя для каждого из них он кажется очевидным и единственным.
Если смотреть шире и выйти за пределы Земли, можно использовать другое определение. Большинство планет Солнечной системы обращаются вокруг Солнца почти в одной плоскости — её называют плоскостью эклиптики. Это связано с тем, как формировалась система.
По астрономической договорённости, если наблюдать Солнечную систему "сверху", планеты движутся вокруг Солнца против часовой стрелки. Со стороны "снизу" их движение будет казаться обратным — по часовой стрелке. Однако никакого физического "низа" здесь нет, это лишь удобный способ описания.
Солнце — лишь одна из примерно 100 миллиардов звёзд Млечного Пути. Почти все они вращаются вокруг центра галактики, тоже располагаясь вблизи общей плоскости — галактического диска. Но эта плоскость наклонена относительно эклиптики примерно на 60 градусов.
Таким образом, направление "вниз" для Солнечной системы никак не совпадает с "вниз" для всей галактики. Это ещё раз подчёркивает, что такие понятия не универсальны и зависят от выбранного масштаба.
Млечный Путь входит в Местную группу галактик. И даже на этом уровне обнаруживается своя структура: большинство галактик также распределены вдоль так называемой сверхгалактической плоскости. Она почти перпендикулярна плоскости Млечного Пути, образуя угол около 84 градусов.
Каждый новый уровень увеличения показывает: Вселенная не имеет единого "верха" и "низа". Есть лишь локальные системы координат, удобные для описания движения объектов.
Причина появления таких плоскостей связана с процессом формирования небесных тел. Солнечная система возникла из огромного газопылевого облака — солнечной туманности. Частицы этого облака обладали массой и притягивали друг друга, пусть и очень слабо.
Со временем облако начало сжиматься под действием гравитации. Даже небольшое начальное вращение усиливалось по мере сжатия — так же, как фигурист ускоряет вращение, прижимая руки к телу. Столкновения частиц постепенно "гасили" движения, отклонённые от общего направления вращения, и вещество выстраивалось в диск.
В итоге из этого диска сформировались Солнце и планеты. Аналогичные процессы, вероятно, происходили при образовании галактик и их скоплений.
Если выбрать направление, которое условно называют "ниже" плоскости эклиптики, там не окажется ничего особенного. Просто в этой стороне меньше тел, вращающихся вокруг Солнца. Но если двигаться достаточно далеко, обязательно встретятся другие звёзды с собственными планетными системами, а затем и галактики со своими ориентирами.
Есть ли в космосе абсолютный верх и низ?
Нет, во Вселенной не существует универсального направления "вверх" или "вниз".
Почему планеты вращаются почти в одной плоскости?
Это результат формирования из вращающегося газопылевого диска, где столкновения частиц выровняли орбиты.
Можно ли сказать, что под Землёй находится космос?
Да, в любом направлении от Земли, если двигаться достаточно далеко, будет космическое пространство.