Содержание
Звезда, подарившая жизнь
3313
Добавить в закладки
«Солнце — потрясающе и великолепно. Оно представляет собой
лучшую физическую лабораторию в нашей Солнечной системе»
Сабрина Саваж, сотрудница проекта «Хинодэ»
в NASA.
Сегодня, 3 мая, во всем мире отмечают Международный день
Солнца. Этот праздник в 1994 году был
учрежден европейским отделением Международного общества
солнечной энергии (МОСЭ). Цель такого праздника — привлечь
внимание общественности к возможностям использования
возобновляемых источников энергии и напомнить нам о том, что без
Солнца жизни на Земле просто не было бы.
Солнце — ближайшая к нам звезда, формирующая нашу атмосферу
и дающая свет и тепло, столь необходимые для поддержания
жизни. Такое приветливое издалека, Солнце представляет собой
раскаленный шар кипящего газа, внутри которого могли бы
поместиться миллионы планет вроде нашей.
Температура в ядре
звезды может достигать 15-16 млн. градусов Цельсия. В ядре Солнца
водород превращается в гелий, высвобождая энергию.
Наше светило появилось около 4 млрд. лет назад. Тогда в галактике
Млечный путь одно гигантское облако газа и пыли, под действием
собственной гравитации, постепенно сближалось. Объект уплотнялся
и нагревался, в его центре начали зарождаться ядерные реакции. Из
остатков звездного вещества сформировались планеты нашей
Солнечной системы. В свои «молодые годы» Солнце было активнее и
опаснее. Сейчас мы наблюдаем звезду в ее среднем возрасте, когда
процессы в ней стали проходить гораздо спокойнее. По оценкам
ученых, вся жизнь Солнца может составить примерно 12 млрд. лет. С
возрастом яркость светила будет увеличиваться, а жизнь на
Земле — становиться всё менее комфортной. Планета
Венера — это возможный сценарий будущего Земли:
невыносимая жара, парниковый эффект, выкипание океанов.
Венера — это планета, которая по многим параметрам похожа на
Землю, но с «адским» климатом: давление 100 атмосфер на
поверхности и температура 500 градусов Цельсия, разогретая
парниковым эффектом в углекислотной атмосфере.
Ученым
Венера интересна с точки зрения изменения климата на Земле,
которое наблюдается в настоящее время, говорит ведущий
научный сотрудник ИКИ РАН, заведующая лабораторией планетной
спектроскопии Людмила Засова.
Сейчас мы живем в наиболее комфортной среде: на оптимальном
расстоянии от Солнца и в его лучшие «годы» зрелости. Конечно, так
будет не всегда, ведь рано или поздно топливо нашей звезды
иссякнет.
Аспирант Института астрономии РАН, координатор AsteroidDay по
России Екатерина Ефремова рассказала
о том, как умирают звезды, такие, как наше Солнце, когда они
израсходовали свое основное топливо — водород.
«Наше Солнце будет жечь водород еще около 4 млрд лет, затем
перейдет на гелий. В этот момент оно изменится, превратившись из
желтого карлика в красного гиганта. Став красным гигантом, Солнце
раздуется и дойдет до орбиты Земли, а возможно и Марса. Гораздо
позже, когда гелий закончится, в Солнце начнет появляться железо,
это и будет концом нашей звезды, потому что синтез железа не
выдает столько энергии, сколько необходимо, чтобы противостоять
гравитационному сжатию».
В далеком будущем Солнце в роли красного гиганта поглотит
Меркурий, Венеру, а вот относительно будущего Земли и Марса пока
остаются вопросы. Некоторые планеты могут пережить стадии
красного гиганта своих звезд, и у Земли есть шансы оказаться
одной из таких планет. Такие случаи уже были в истории Вселенной,
например, одной из похожих планет за пределами Солнечной системы
удалось пережить смерть своей родной звезды под названием V391
Пегаса. Планета, занимавшая в своей системе место Земли, избежала
поглощения, удачно сместившись на более удаленную орбиту,
благодаря тому, что умирающая звезда потеряла часть массы и
гравитация стала слабее.
Материал подготовлен на основе информации из открытых
источников.
Автор Янина Хужина
ИКИ РАН
всемирный день солнца
институт астрономии ран
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
Новый препарат защитит картофель от болезней и увеличит урожаи
11:30 / Биология
Новый метод лечения аллергии на кошек облегчил симптомы заболевания
19:00 / Медицина
Антарктические станции «Прогресс» и «Восток» пообщались с Москвой по российской видеосвязи
18:30 / Наука и общество
Ученые ИХР РАН разработали новый метод создания пленок с высокой электропроводностью
14:30 / Химия
Ученые нашли способ генерировать локализованные магнитные поля для улучшения работы оптических устройств
13:30 / Физика
Ученые БашГУ определили, как повысить избирательность сенсоров для распознавания зеркальных форм лекарств
12:30 / Химия
Премии за работы в области химии, минералогии и климата Арктики за 2022 г. присудили на президиуме РАН
11:35 / Климат, Наука и общество, Химия
Ученые выращивают кристаллы для российского высокотехнологичного томографа
11:30 / Новые технологии
Академик РАН В.
Стародубов объявил сбор средств для благотворительного фонда помощи раненым
11:30 / Наука и общество
В РАН предложили создать комиссию по мониторингу оценки эффективности научных трудов
11:25 / Наука и общество, Образование
Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
Смотреть все
Все жители Земли — марсиане?
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Подпись к фото,
Сегодня существование живых организмов на Марсе представить весьма затруднительно, но несколько миллиардов лет назад условия для них, возможно, были более благоприятными.
Новейшие исследования подтверждают теорию, согласно которой миллиарды лет тому назад Красная планета была более благоприятным местом для развития биологических форм, чем Земля на ранних стадиях эволюции.
И не исключено, что жизнь появилась на Марсе до того, как она возникла на нашей планете, — было заявлено на конференции Европейской геохимической ассоциации во Флоренции.
В качестве доказательства теории учёные предлагают рассмотреть процесс образования первых молекул, необходимых для возникновения жизни.
Их давно занимал вопрос о том, что первоначально спровоцировало возникновение связей между атомами, образовавшими три ключевых молекулярных компонента живых организмов: РНК (рибонуклеиновая кислота), ДНК и белок.
Профессор Стивен Беннер рассказал об основных аспектах своей научной теории.
Молекулы, образовавшие, в итоге, генетический материал, были гораздо сложнее находившихся в «первичном бульоне» (смеси углеродосодержащих молекул, которая частично покрывала поверхность Земли более трёх млрд лет назад). Первой из них образовалась РНК.
Простое добавление энергии тепла или света к более простым органическим молекулам «бульона» не даёт РНК.
Вместо этого, в результате реакции образуется смола. Для образования структуры РНК необходима определенная концентрация атомов на кристаллических поверхностях минеральных элементов.
Минералы, которые могли быть наиболее эффективными катализаторами образования РНК, растворились бы в океане, покрывавшем поверхность Земли в то время; однако на Марсе они были широко распространены.
Это позволяет предположить, что жизнь на Красной планете появилась до того, как она была принесена на Землю марсианским метеоритом, утверждает профессор Беннер из Института Науки и Технологии Вестхаймера (Гейнсвилл, США).
Идея о том, что жизнь появилась на Марсе и после была перенесена на нашу планету, обсуждалась и раньше. Но идеи профессора Беннера – это новый поворот в теории марсианского происхождения биосферы Земли.
Необходимые минералы
Здесь во Флоренции профессор Беннер представил результаты исследований, которые дают возможность предположить, что минералы, содержавшие элементы бора и молибдена играли ключевую роль в образовании основных макромолекул из атомов.
Подпись к фото,
Эксперты полагают, что так могла выглядеть поверхность Марса около 3 млрд лет назад
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
Минералы, имевшие в составе бор, способствовали формированию углеводных колец из химических элементов, содержавшихся в «первичном бульоне», — считает ученый. Затем молибден изменял структуру получившейся молекулы, в результате чего образовывалась рибоза, и, таким образом, РНК.
Теория Беннера ставит вопрос о том, как могла начаться жизнь на Земле, ведь считается, что наша планета на ранних стадиях эволюции не имела подходящих условий для образования минералов, в составе которых были бы молибден или бор.
Известно, что на Земле не было достаточного количества минералов бора, необходимых для формирования РНК из «первичного бульона», а молибден, в свою очередь, не существовал в нужной химической форме.
Профессор Беннер пояснил: «Только достаточно окисленный молибден мог повлиять на формирование ранних форм жизни. Такого молибдена не могло быть на Земле, когда там появилсь жизнь, потому что три миллиарда лет назад на поверхности нашей планеты было очень мало кислорода. Зато он был на Марсе».
Это ещё один аргумент в пользу теории о том, что жизнь появилась на Земле благодаря метеориту с Марса, а вовсе не зародилась непосредственно здесь.
Одной воды недостаточно
Считается, что на Марсе было не так влажно, как на Земле, и это ключевой момент, благодаря которому Красная планета могла быть благоприятным местом для появления жизни.
«Бор, как элемент, редко встречается в земной коре, — объяснил профессор Беннер BBC News.
— Однако на Марсе климат был более сухим, и было больше кислорода. Так что если Земля была неподходящим местом для химической реакции, Марс, может быть, и был».
«Похоже, что набираются доказательства того, что все мы вообще-то Марсиане; что жизнь началась на Марсе, а на Землю попала благодаря метеориту», — добавил он.
«Это всё же большая удача, что мы оказались здесь, поскольку условия на Земле точно лучше для поддержания жизни. Если бы наши гипотетические предки-марсиане остались на Марсе, может быть, и истории бы у нас никакой не было».
как устроена единственная звезда в нашей системе
Святослав
Иванов
Новостной редактор
Солнце — одна из 400 млрд звезд в галактике Млечный путь, и самая близкая к нашей планете. Благодаря Солнцу сформировалась Земля, именно из-за солнечной активности на нашей планете происходят многие естественные процессы, без которых не было бы жизни.
«Хайтек» разобрался, как формировалась самая важная для землян звезда, что с ней происходит сейчас и какое будущее ждет человечество.
Читайте «Хайтек» в
Глава 1. Формирование
Считается, что Солнце сформировалось около 4,5 млрд лет назад благодаря относительно быстрому сжатию под силами гравитации облака молекулярного водорода. Существует несколько теорий возникновения Солнечной системы, приверженцы самой распространенной гипотезы считают, что эта область Млечного пути начала формироваться после взрыва одной или нескольких сверхновых.
Эта теория основана на том, что в первичном веществе Солнечной системы содержится аномальное количество золота и урана. Согласно многим математическим моделям, их должно быть на порядок меньше, поэтому ученые развивают теорию эндотермических реакций из-за взрыва сверхновой.
В последние миллиарды лет Солнце находится во внутреннем крае рукава Ориона Млечного пути — между рукавом Персея и рукавом Стрельца, в так называемом Местном межзвездном облаке — области повышенной плотности, расположенной, в свою очередь, в имеющем меньшую плотность Местном пузыре — зоне рассеянного высокотемпературного межзвездного газа.
Жизненный цикл Солнца
После постепенного формирования Солнца из оставшегося облака молекулярного газа под воздействием гравитации начали появляться и другие объекты Солнечной системы — каменные карлики недалеко от звезды и газовые гиганты на окраине образования. На Солнце приходится 99,8% всей массы Солнечной системы, при этом оно больше и ярче, чем 85% звезд во Вселенной. Оставшиеся 0,2% массы Солнечной системы делят все остальные планеты, спутники, астероиды и космическая пыль, хотя большая часть из этой массы досталась Юпитеру.
Звезды такого типа, как Солнце, в среднем существуют около 10 млрд лет — то есть сейчас оно находится на середине своего жизненного пути.
Солнце в настоящий момент состоит на 70% из водорода, на 28% из гелия, оставшиеся 2% приходятся на различные металлы. Этот показатель будет постоянно меняться со временем, поскольку звезда получает энергию благодаря термоядерным реакциям, превращая водород в гелий в его ядре. Каждую секунду в ядре Солнца около 4 млн т вещества превращается в лучистую энергию, в результате чего генерируются солнечное излучение и поток солнечных нейтрино.
По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V (желтый карлик). Средняя плотность Солнца составляет 1,4 г/см³ — в 1,4 раза больше, чем у воды. Температура — очень разная, зависит от слоя звезды — газовая поверхность нагревается не более чем до 5 тыс. градусов Цельсия, тогда как внешняя поверхность звезды — солнечная корона — может нагреться до 2 млн градусов Цельсия. Пока это одна из главных загадок в структуре Солнца, «Хайтек» подробно рассказывал об этом здесь.
Такое строение Солнца также сказывается и на разной скорости вращения его слоев. Поскольку Солнце не такое твердое тело, как Земля, его части вращаются с разной скоростью — на экваторе поверхность вращается один раз в 25,4 дней, а в районе полюсов — раз в 36 дней.
Расстояние от Земли до Солнца составляет в среднем 149,6 млн км — одна астрономическая единица. При этом солнце находится на расстоянии в 26 тыс. световых лет от центра Млечного пути. Один оборот вокруг центра галактики Солнечная система делает раз в 250 млн лет.
В среднем орбитальная скорость Солнца составляет 217 км/час — это значит, что один световой год она проходит за 1,4 тыс. земных, а одну астрономическую единицу — за восемь земных суток.
Глава 2. Воздействие Солнца на Землю
Жизнь на Земле появилась под огромным влиянием Солнца. Излучение ближайшей к нам звезды — основной источник энергии для огромного количества процессов, происходящих на нашей планете. Свет необходим для начальных стадий фотосинтеза, в результате чего выделяется кислород для появления дальнейшей жизни, солнечное тепло определяет климат и температуру на Земле, именно солнечная энергия способствовала появлению нефти и других видов полезных ископаемых.
Земная поверхность и вся тропосфера — нижняя часть атмосферы, где образуются облака — получает энергию непосредственно от Солнца. До поверхности Земли доходят только 40% солнечного излучения, остальные 60% остаются в атмосфере или отражаются обратно в космос. При этом в последние десятилетия земная атмосфера начинает поглощать больше солнечного излучения из-за парникового эффекта.
Благодаря солнечному свету на Земле также происходят дожди, туманы, снегопады, ураганы, даже меняются течения, в том числе океанические, формируются Эль-Ниньо. Кроме того, под действием солнечного света образуются облака, из которых идут дожди, а также на море появляются волны, приводящие к эрозии пород.
Существует наука гелиобиология, изучающая воздействие активности Солнца на человека. Чаще всего ученые анализируют воздействие солнечного ветра на магнитосферу Земли — именно ее реакция сказывается сильнее всего на самочувствии человека, на работе многих электрических приборов.
Фотография Солнца в ультрафиолетовом участке спектра 19 августа 2010 года, изображенная в «ложных цветах». Получена Обсерваторией солнечной динамики
Другой объект изучения гелиобиологов — солнечные вспышки, когда звезда выбрасывает потоки высокоэнергетических заряженных частиц, долетающие до Земли за несколько часов. Несмотря на то, что Земля в основном защищена от них магнитосферой, вспышки сильно влияют на орбитальные спутники.
Кроме того, солнечное излучение радиоактивно, оно негативно влияет на развитие будущих космических миссий человечества. Люди давно изучают возможности создания колоний на близлежащих планетах, однако Солнце, несмотря на его доминирующее положение в развитии человечества, одновременно и тормозит выход людей в космос. «Хайтек» подробно рассказывал, как люди занимаются изучением Солнца и отправляют к нему спутники.
Глава 3. Будущее
К большому сожалению, будущее Земли пока является не самым светлым. Звезда такой массы, как Солнце, должна существовать на главной последовательности в общей сложности примерно 10 млрд лет. При этом уже сейчас Солнце просуществовало 4,5 млрд лет — около половины от своей возможной жизни.
По мере того, как Солнце постепенно расходует запасы водорода, оно становится все горячее, а его светимость медленно возрастает. Через 1,1 млрд лет — в возрасте 5,5 млрд лет — яркость Солнца увеличится на 11%. Тогда звезда начнет длительный переход в другой класс — красного гиганта, а жизнь на Земле полностью закончится из-за кардинального повышения температуры и парникового эффекта, связанного с увеличением солнечной активности.
При этом в таком возрасте Солнце достигнет своей максимальной температуры и в будущем станет только остывать.
Недавно китайские ученые предложили несколько вариантов развития Земли и возможностей изменения орбиты, чтобы нашу планету не постигла судьба сухой и горячей Венеры.
К возрасту примерно в 8 млрд лет — через 3,5 млрд лет от настоящего времени — яркость Солнца увеличится на 40%. При этом по мере того, как водородное топливо в ядре Солнца будет сокращаться и выгорать, его внешняя оболочка начнет расширяться, а ядро, наоборот, сжиматься и нагреваться. К этому времени радиус Солнца увеличится настолько, что поверхность звезды будет находиться примерно в районе нынешней Венеры.
Постепенно Солнце начнет медленнее крутиться, и даже если жителям Земли к тому моменту удастся избежать вымирания, планета постепенно начнет сходить с орбиты и приближаться к звезде. Кроме того, мощнейший солнечный ветер, связанный со снижением производства энергии из водорода и уплотнения гелия, должен уничтожить всю атмосферу Земли.
В возрасте 10,9 млрд лет водород в ядре закончится, а температура увеличится настолько, что запустится процесс горения водорода в окружающей его оболочке. Это приведет к тому, что Солнце перейдет в другую классификацию и станет красным гигантом. В этой фазе радиус солнца увеличится уже в 256 раз по сравнению с современным, а внешние слои достигнут орбиты нынешней Земли.
Снимок Солнца, сделанный с помощью спектрографического телескопа NASA
Красный гигант — самая короткая фаза жизни Солнца. Спустя 10 млн лет в ядре температура достигнет 100 млн градусов Цельсия, произойдет гелиевая вспышка, благодаря которой начнется термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия. В результате появления нового источника энергии размер Солнца резко уменьшится — на период в 100 млн лет, пока звезда не уничтожит весь гелий. После этого она снова станет красным гигантом, а яркость увеличится уже в 5,2 тыс. раз. В таком состоянии Солнце просуществует не более 20 млн лет, после чего внешняя оболочка звезды оторвется от ядра, и от нее останется только белый карлик, сравнимый по размеру с Землей.
Ученые считают, что у звезды не хватит энергии, чтобы закончить свое существование взрывом сверхновой или трансформацией в черную дыру.
Появившийся в результате смерти Солнца белый карлик будет постепенно угасать в течение миллиардов лет. Такой жизненный цикл считается типичным для звезд комплекции и состава Солнца, поэтому крайне маловероятно, что солнечное развитие пойдет по другому пути. Человечество, если, конечно, нам не удастся основать внеземные колонии или сбежать в соседние галактики, вряд ли застанет столь бесславный конец нашей главной звезды — звезды по имени Солнце.
Могла ли жизнь на Земле зародиться из другой звездной системы?
Художественная иллюстрация Оумуамуа, первого известного межзвездного объекта, обнаруженного в нашей Солнечной системе.
(Изображение предоставлено М. Корнмессер/ESO)
Жизнь могла попасть на Землю издалека, на борту межзвездного гостя, похожего на странный сигарообразный объект «Оумуамуа», говорят исследователи.
‘Оумуамуа , который пролетел прошлой осенью во внутренней Солнечной системе, является первым подтвержденным межзвездным объектом, который когда-либо наблюдался в нашем лесу.
Но это не значит, что он был первым, кто попал сюда — на самом деле это далеко не так.
«Мы думаем, что что-то вроде «Оумуамуа… всегда есть один в пределах 1 а.е. от Солнца в любой момент времени», — сказал в прошлом месяце планетолог Билл Боттке во время панельной дискуссии на конференции Breakthrough Discuss в Университете Лондона. Калифорния, Беркли. (Одна а.е., или астрономическая единица, равна среднему расстоянию между Землей и Солнцем — около 93 миллионов миль или 150 миллионов километров.)0014
«И это на самом деле имеет некоторые действительно интересные последствия», — добавил Боттке, который руководит отделом космических исследований в Юго-Западном научно-исследовательском институте в Боулдере, штат Колорадо.
Одно из таких следствий сосредоточено на роли, которую «объекты, подобные Оумуамуа, могут играть в переносе жизни из мира в мир вокруг космоса, идея, известная как панспермия .
‘Точный размер Оумуамуа неизвестен, но исследователи считают, что его длина в самом длинном измерении составляет менее 2600 футов (800 метров).
Объект демонстрировал «негравитационное ускорение», когда удалялся от Солнца, что вызвало предположение, что «Оумуамуа» может быть каким-то инопланетным космическим кораблем. Но общее мнение состоит в том, что нарушитель ледяной, и его странные движения были вызваны кометоподобное выделение газа .
«Это говорит нам о том, что льды могут выжить на таких межзвездных расстояниях», — сказала астробиолог Карен Мич из Института астрономии Гавайского университета во время дискуссии «Прорыв».
Предыдущие исследования комет и других малых тел в нашей Солнечной системе показали, что «объекты, подобные Оумуамуа, обеспечивают хорошую теплоизоляцию и защиту от радиации, — добавила она. Это хорошая новость для любых микробов, которые могут поехать автостопом.
«Вы, вероятно, получаете значительную защиту внутри, и вы не становитесь глубже с радиационным полем или нагревом от сверхновых на глубине ниже 10, 20 метров [от 33 до 66 футов] в теле», — сказал Мич. «Итак, идея о том, что вы можете привести какой-то живой организм в какое-то состояние — его можно было бы сохранить в холодной глубокой заморозке.
Таким образом, это ничем не отличалось бы от происходящего из нашей внешней Солнечной системы».
Астрономы еще не определили родную звездную систему Оумуамуа, поэтому мы не знаем, давно ли объект был выброшен в темные и холодные пустоши. Но, возможно, он путешествовал по межзвездному пространству в течение 10 миллионов лет или больше, сказал Мич.
Неясно, могли ли какие-либо предполагаемые твари на борту «Оумуамуа» пережить столкновение с Землей. По словам Мича, ледяной объект пронесся мимо нас со скоростью около 134 000 миль в час (215 000 км/ч) относительно нашей планеты.
«Это очень высокая скорость удара», сказала она. (И она могла быть даже выше. «Оумуамуа прилетел над плоскостью нашей Солнечной системы; межзвездное тело, столкнувшееся с нами более лобово, могло иметь скорость удара около 225 000 миль в час или 360 000 км/ч, сказал Мич.)
Но «Оумуамуа и его родственники считаются довольно пушистыми, поэтому любой, кто столкнется с Землей, скорее всего, относительно мягко «приземлится» и разорвется, когда попадет в нашу атмосферу», — Стейнн Сигурдссон, профессор кафедры астрономии и астрофизики Пенсильванского университета.
Государственный университет, сказал во время другого выступления на встрече Breakthrough Discuss.
Предыдущая работа астронома из Гарвардского университета Ави Леба и других, наряду с собственными расчетами Сигурдссона, предполагает, что около 100 объектов, подобных Оумуамуа, врезались в Землю за почти 4,6-миллиардную историю нашей планеты, сказал Сигурдссон. (Предполагается, что эти тела движутся по случайным траекториям — что они не были отправлены туда разумными инопланетянами, идея, известная как направленная панспермия.)
Связанный: 13 способов охоты на разумных пришельцев
«Теперь, есть ли у кого-то из них биота? Мы не знаем», сказал он. «Может быть, мы должны пойти поймать одного и просверлить его».
Поймать ‘Оумуамуа невозможно, сказал Леб, возглавляющий астрономический факультет Гарварда и недавно соавтор статьи, в которой предполагается, что ‘Оумуамуа может быть инопланетным парусным кораблем .
Мы не знаем точно, где сейчас находится объект, поэтому любой исследовательский зонд должен быть оснащен мощным (и тяжелым и дорогим) телескопом, сказал он. А для того, чтобы набрать достаточную скорость, чтобы догнать Оумуамуа, потребуется облететь солнце из рогатки на опасно близком расстоянии.
«Намного более разумно искать следующий межзвездный объект », — сказал Леб во время части вопросов и ответов на панели обсуждения прорыва. (Он был в аудитории, а не на возвышении.)
Мощный Большой синоптический обзорный телескоп, который должен начать наблюдения за небом из Чили в следующем году, вероятно, будет обнаруживать примерно один межзвездный объект в месяц, когда он полностью запущен и работает. , — добавил Леб.
«Итак, просто подождите несколько лет и получайте по одному в месяц, и просто выбирайте те, которые стоят гораздо меньше», — сказал он. «Если вы обнаружите их на подходе к нам, вы сможете встретить их на полпути на относительно низких скоростях».
Возможно, конечно, что жизнь уже давно совершила относительно короткий прыжок на Землю. Планеты земной группы в нашей Солнечной системе довольно регулярно обмениваются камнями, о чем свидетельствует постоянно растущая коллекция марсианских метеоритов здесь, на Земле. Действительно, некоторые исследователи считают, что жизнь, вероятно, зародилась на Красной планете и попала на Землю на борту скалы, поднятой в космос мощным ударом.
При всем при этом панспермия — межзвездная или локальная, направленная или естественная — не является каноническим объяснением возникновения жизни на Земле. В конце концов, доказательств этому нет, поэтому большинство исследователей придерживаются бритвы Оккама и предполагают, что мы родом из нашего голубого мрамора.
- 7 Theories on the Origin of Life
- If ‘Oumuamua Is an Alien Spacecraft, It’s Keeping Quiet So Far
- Interstellar Object ‘Oumuamua’s Surprise Arrival Still Thrills Scientists One Year Later
Mike Книга Уолла о поисках инопланетной жизни « Out There » (Grand Central Publishing, 2018; проиллюстрировано Карлом Тейтом ), сейчас отсутствует.
Подпишитесь на него в Твиттере @michaeldwall . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom или Facebook .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Майкл Уолл — старший космический писатель Space.com (открывается в новой вкладке) , присоединился к команде в 2010 году. В основном он освещает экзопланеты, космические полеты и военный космос, но, как известно, увлекается космическим искусством. Его книга о поисках инопланетной жизни «Out There» была опубликована 13 ноября 2018 года. Прежде чем стать научным писателем, Майкл работал герпетологом и биологом дикой природы. У него есть докторская степень. по эволюционной биологии Сиднейского университета, Австралия, степень бакалавра Аризонского университета и диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз.
Чтобы узнать, какой у него последний проект, вы можете подписаться на Майкла в Твиттере.
Получили ли мы сообщение от планеты, вращающейся вокруг ближайшей звезды?
18 декабря 2020 года Ян Сэмпл из Guardian опубликовал отчет о соблазнительном радиосигнале на частоте 982,002 МГц, который был обнаружен в рамках проекта Breakthrough Listen телескопом Паркса в Австралии от ближайшей к Солнцу звезды, Проксимы Центавра. . Эта инфракрасная звезда содержит планету размером с Землю, Проксиму b, в обитаемой зоне, где жидкая вода может обеспечить химию жизни на поверхности планеты. К докладу не прилагалась научная статья, поэтому выводы делать рано.
Астрономы должны убедиться, что сигнал не может быть вызван радиопомехами на Земле или каким-либо механизмом естественного излучения. Земные помехи должны быть разными для телескопов в разных местах на Земле. Если радиоисточник повторяется и находится на Проксиме b, то он должен показать 11-дневную модуляцию, связанную с периодом обращения (и вращения) планеты.
Как только я увидел новостной репортаж, я написал издателю моей будущей книги «Внеземной » о поисках разумной жизни: «У нас там могут быть друзья. Лучше, чем пятизвездочный обзор, получить подтверждение содержания книги от настоящей звезды на небе».
Вслед за этим отчетом Джонатан О’Каллаган и Ли Биллингс из Scientific American опубликовали более подробную информацию об обнаруженном сигнале, обозначенном как BLC1, что является аббревиатурой первого события Breakthrough Listen Candidate. Основываясь на предоставленной ими информации, я сразу же смог сделать вывод, что передатчик не может находиться на поверхности Проксимы b, иначе его радиочастота будет дрейфовать намного больше, чем наблюдается, исходя из его известного ускорения вокруг Проксимы Центавра (которое непосредственно измеряется с помощью сохранения импульса от рефлекторного движения этой звезды). Поскольку новость появилась в результате непреднамеренной утечки, а я не являюсь членом исследовательской группы, я не знал о деталях BLC1 до прочтения этих превосходных новых отчетов.
Но даже не вдаваясь в детали события, можно задаться вопросом, а возможно ли, чтобы радиосигнал исходил из ближайшей к нам звездной системы. В новой статье с моим учеником Амиром Сираджем мы показываем, что вероятность того, что другая цивилизация будет передавать такие радиоволны, чрезвычайно мала, исходя из принципа Коперника. Наземные радиотехнологии появились лишь в последнее столетие 4,5-миллиардной истории Земли. Принцип Коперника утверждает, что люди на Земле не являются привилегированными наблюдателями.
Этот принцип согласуется со всем, что мы знаем о Вселенной. В отличие от космологии Аристотеля, которая поместила Землю в центр и была популярна на протяжении тысячелетия, современная научная точка зрения на физическую вселенную предполагает, что планеты размером с Землю находятся в обитаемой зоне примерно половины всех солнцеподобных звезд, что десятки миллиардов солнцеподобные звезды находятся только в галактике Млечный Путь, что десятки миллиардов галактик, подобных Млечному Пути, существуют в наблюдаемом объеме современной Вселенной, и что Вселенная не имеет центра, но почти однородна с точностью до одной тысячной в самом большом масштабе.
Поэтому разумно применить тот же принцип Коперника к технологической вселенной. Следуя этому аргументу, количественная работа с Амиром показывает, что вероятность появления радиосигнала от ближайшей к нам звезды ничтожно мала. BLC1, скорее всего, произошел от созданного человеком радиоизлучающего генератора на Земле, который загрязнял боковые лепестки телескопа собственным частотным дрейфом.
В этом заключении есть одно предостережение, а именно, связаны ли разумная жизнь на Земле и ее ближайшая звезда. Звезды входят и покидают непосредственные окрестности Солнечной системы из-за их случайных движений. Интересно, что Проксима Центавра стала ближайшей к нам звездой примерно в то же время, когда на Земле появился Homo sapiens . Это простое совпадение?
В любом случае, теперь есть больше причин посетить нашу соседнюю планетную систему. Зонд, отправленный со скоростью, составляющей долю скорости света, мог бы дать нам первые фотографии. Инициатива Breakthrough Starshot направлена на разработку технологии, которая позволила бы нам запустить такой зонд с помощью мощного (100 гигаватт) лазера, толкающего легкий (граммовый) световой парус размером с человека, к которому прилагается миниатюрная камера и устройство связи.
Поскольку Проксима b находится в 20 раз ближе к своей звезде, чем Земля от Солнца, ожидается, что она будет заблокирована приливами и обращена к звезде с постоянной дневной стороной. Мои дочери предположили, что постоянная полоса заката между двумя сторонами должна иметь самую высокую стоимость недвижимости, поскольку она идеально подходит для отдыха. Если на Проксиме b есть цивилизация, она, скорее всего, покроет постоянную дневную сторону фотоэлектрическими элементами и переведет электричество в тепло и осветит ночную сторону.
В статье, опубликованной вместе с моим бывшим постдоком Манасви Лингамом, мы показали, что если такие клетки покрывают значительную часть ландшафта планеты, спектральный край их отражательной способности может быть определен телескопами будущего. В другой новой статье, которую я сейчас пишу со студенткой бакалавриата Стэнфорда Элисой Табор, мы показываем, что космический телескоп Джеймса Уэбба может ограничивать количество искусственного освещения на ночной стороне Проксимы b, особенно если он основан на светодиодной технологии.
Этот тип освещения может быть особенно привлекательным для инфракрасных глаз наших гипотетических соседей.
ОБ АВТОРЕ(АХ)
Ави Леб — бывший заведующий (2011–2020) кафедрой астрономии Гарвардского университета, директор-основатель Гарвардской инициативы «Черная дыра» и директор Института теории и вычислений Гарвардского университета. -Смитсоновский центр астрофизики. Он также возглавляет совет по физике и астрономии национальных академий и консультативный совет проекта Breakthrough Starshot, а также является членом президентского совета советников по науке и технологиям. Леб — автор бестселлеров « Инопланетянин: первый признак разумной жизни за пределами Земли (Houghton Mifflin Harcourt).
Юпитер может быть обязан жизнью на Земле
X-SciTech
Майкл Кейси
/ Новости Си-Би-Эс
Когда астрономы получили возможность наблюдать за далекими экзопланетами, они начали понимать, что наша Солнечная система более уникальна, чем они могли себе представить.
По словам Грегори Лафлина, профессора и заведующего кафедрой астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Круз, «наша солнечная система все больше походит на чудака».
Что в этом странного?
Во-первых, в большинстве систем большие планеты вращаются ближе к центральным звездам. В нашей Солнечной системе некоторые из наших самых маленьких планет (включая Землю) находятся ближе к Солнцу, тогда как гиганты, такие как Сатурн и Юпитер, находятся дальше.
Лафлин и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института выдвинули теорию этой очевидной аберрации. В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences в понедельник, они пришли к выводу, что Юпитер виноват и должен благодарить.
Двое ученых используют свежие расчеты и моделирование, чтобы предположить, что ранняя Вселенная на самом деле была населена несколькими суперземлями — планетами больше Земли, но меньше Нептуна — но благодаря гравитационному влиянию Юпитера, действовавшему на эти планеты, они были разбиты и выброшены на солнце миллиарды лет назад.
Их модель основана на так называемом сценарии Гранд-Тэк, который был впервые предложен в 2001 году группой из Лондонского университета королевы Марии, а затем пересмотрен в 2011 году группой из обсерватории Ниццы. Согласно этому сценарию, в ранние годы существования Солнечной системы, когда планетарные тела все еще были погружены в газопылевой диск вокруг молодого солнца, Солнце притягивало газ диска к себе, втягивая также и Юпитер, как если бы гигантский конвейер. Из-за огромных размеров Юпитера и гравитационного влияния он сдул все меньшие планеты перед собой на солнце, где они были разрушены, но позже заменены планетами, которые мы знаем и любим — и на которых живем — сегодня.
Батыгин сказал, что около 10 процентов материала, выброшенного Юпитером, выжили и в конечном итоге стали массой, которая сформировала Меркурий, Венеру, Землю и Марс через десятки миллионов лет после рождения Солнца. К тому времени большая часть водорода и гелия в диске уже давно бы исчезла, что частично объясняет, почему Земля не имеет водородной атмосферы и поэтому столь гостеприимна.
Если бы Земля сформировалась примерно во времена первого поколения планет, Батыгин сказал, что она, вероятно, была бы гораздо более газообразной и, возможно, в конечном итоге стала бы гораздо более негостеприимной для жизни, подобно Венере.
«Но Юпитер стер все с лица земли и уничтожил первое поколение планетарных тел», — сказал Батыгин CBS News. «Это как бы подготовило почву для формирования второго поколения планет, которые должны были сформироваться после того, как исчезли газы. Мы можем воспользоваться исключительно тонкой и благоприятной атмосферой, из которой можно видеть на мили и мили. это редкость с галактической точки зрения».
«Все это прекрасно сочетается с другими недавними достижениями в понимании того, как развивалась Солнечная система, заполняя при этом некоторые пробелы.»
Андерс Йохансен, старший преподаватель Лундской обсерватории в Швеции, который не принимал участия в исследовании, сказал, что результаты показывают, что Солнечная система могла выглядеть совсем иначе, чем сегодня, но не заходит так далеко, чтобы доказать теория.
«Я нахожу это исследование интересным, потому что оно подчеркивает, что Солнечная система могла содержать одну или несколько суперземель, которые мигрировали к Солнцу после внутренней миграции Юпитера», — сказал он по электронной почте. «Однако авторы не показывают, что это действительно произошло в нашей Солнечной системе».
Остается один нерешенный вопрос: почему Юпитер не пошел по тому же пути, что и другие планеты?
Батыгин сказал, что Юпитер выжил отчасти благодаря его непосредственной близости к Сатурну. Как только две массивные планеты подошли достаточно близко друг к другу, между ними возникла особая связь, называемая орбитальным резонансом, которая спасла Юпитер от разрушения.
«Юпитер так бы и остался в этом поясе, в конце концов его сбросили бы на Солнце, если бы не его приятель Сатурн», — сказал Батыгин, добавив, что обе планеты в конечном итоге были отправлены за пределы Солнечной системы.
Майкл Кейси
Майкл Кейси рассказывает об окружающей среде, науке и технологиях для CBSNews.