Перепосты из канала "Тайны Космоса" Опции

[Nestor]

В своём последнем труде британский физик Стивен Хокинг переосмыслил теорию Большого взрыва. Статья учёного поступила в издание Journal Of High Energy Physics за десять дней до его смерти и была опубликована 3 мая. В новой работе опровергается теория безграничного расширения Вселенной и доказывается, что в каждом из параллельных миров, возникших после Большого взрыва, действуют одни и те же законы физики, а не разные, как сам Хокинг утверждал ранее. Также исследователь высказал гипотезу о том, что наш трёхмерный мир является лишь проекцией информации, хранящейся на двумерной плоскости

https://russian.rt.com/science/article/5091...bolshogo-vzryva ЛарисуИвановнуПро большой взрыв хачу!
В начале сотворил Бог небо и землю.
Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною, и Дух Божий носился над водою.
И сказал Бог: да будет свет. И стал свет.
И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы.
И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один. (ну это просто лирическое отступление. Нужно же указать, что не само по себе.)

[DimmiYur]

Хотелось бы добавить.
Помимо бОльших возможностей для образования сложных химических соединений, суперземли имеют еще ряд преимуществ перед планетами земного типа. Высокая масса препятствует убеганию атмосферы, и печальная судьба Марса суперземлям не грозит. Массивное и долго не остывающее ядро из жидкого металла способствует образованию намного более мощного магнитного поля, защищающего планету от опасного излучения родной звезды, что тоже способствует длительному сохранению условия для развития жизни. Та же мощная атмосфера существенно снижает риск достижения поверхности планеты крупными астероидами, падение которых не только грозит, но и уже реально уничтожало более 90% жизни на Земле.
Словом, сейчас многие исследователи склоняются к поискам жизни на суперземлях, привыкая к мысли, что возникновение жизни на планете типа нашей Земли - скорее везение, чем закономерность.
Как знать, сколько раз еще нам предстоит пересмотреть привычные представления? Скажем, открытие черных курильщиков и связанного с ними биоценоза заставляет пересмотреть роль фотосинтеза и, следовательно, строгость подхода к параметрам зоны обитаемости. Ведь жизнь такого рода может возникнуть и на далекой окраине звездной системы под многокилометровым слоем льда. А там, глядишь, выяснится, что и на водно-углеродной основе свет клином не сошелся...

https://russian.rt.com/science/article/5091...bolshogo-vzryva ЛарисуИвановнуПро большой взрыв хачу!
В начале сотворил Бог небо и землю.
Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною, и Дух Божий носился над водою.
И сказал Бог: да будет свет. И стал свет.
И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы.
И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один. (ну это просто лирическое отступление. Нужно же указать, что не само по себе.)

Будет. Все будет. И про возможность возникновение жизни на основе химии отличной от нашей, и про Большой Бада-Бум, и другие интересности. Но позже

Сообщение отредактировал DimmiYur - 4.5.2018, 4:23

[DimmiYur]

Тайны Космоса
Как известно, самый распространенный повод для начала любой беседы — это погода. А уж если за окном ненастье, так это повод для долгого интеллектуального разговора и обмена мнениями в духе «что-то погода совсем разгулялась, вот то ли дело в старые добрые времена!». Но когда вы будете жаловаться на дождь, ветер, мороз или жару в следующий раз, подумайте о том, насколько землянам повезло с погодой — ведь в других местах нашей Солнечной системы она намного более сурова. Предлагаю ознакомиться с особенностями погодных условий некоторых планет и их спутников.

*****************************

Самые экстремальные погодные условия в Солнечной системе
https://t.me/mycosmos November 16, 2017

Самое жаркое место — Венера

Наша ближайшая соседка очень похожа на Землю по размерам и массе (ускорение свободного падения на поверхности Венеры на 10% меньше земного) и обращается вокруг Солнца, как и наша планета, по почти круговой орбите. Это единственная твердая планета кроме Земли, обладающая плотной атмосферой, и до середины XX века ученые считали, что климат на Венере приблизительно соответствует климату нашей планеты, точнее тому, каким он был в каменноугольном периоде: теплые океаны, экзотические растения и даже, возможно, животные. Однако когда с помощью радиотелескопов удалось измерить так называемую яркостную температуру Венеры, она оказалась существенно выше ожидаемой. Некоторые ученые связывали эти данные со свойствами ионосферы, однако в 1962 году американский аппарат Mariner 2 внес ясность в этот вопрос, впервые измерив температуру планеты с небывало близкого расстояния в 35000 км. Финальную точку поставила советская автоматическая станция «Венера-7», совершившая первую успешную посадку на эту, как выяснилось, негостеприимную планету 15 декабря 1970 года и непосредственно измерившая температуру и давление на поверхности. Условия оказались буквально адские — 475 °C и 90 атм, и станция проработала всего 23 минуты. Причина столь высокой температуры — парниковый эффект: атмосфера Венеры состоит преимущественно из углекислого газа, который пропускает солнечное, но поглощает ИК-излучение, переизлучаемое поверхностью планеты. Впрочем, последние данные, полученные аппаратом Venus Express, показывают, что Венера не всегда была адским местом: когда-то на ней была вода и температура была намного ниже. Что именно пошло не так — ученым еще предстоит выяснить.

Глазами Venus Express. Венера «глазами» аппарата Venus Express в УФ- и ИК-диапазонах. Левая часть показывает температурную инверсию облачности в верхней части атмосферы, заснятую в ИК-диапазоне спектрометром VIRTIS на ночной стороне планеты (темные пятна- это холодные облака). Справа — структура облаков в УФ-диапазоне на дневной части Венеры, снятая с помощью инструмента Venus Monitoring Camera.

Самое холодное известно место: Луна

Исследовательский аппарат NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), вышедший на орбиту вокруг Луны 23 июня 2009-го, за полтора года своей работы значительно увеличил количество научных данных о нашей ближайшей соседке. Он обследовал невидимую с Земли сторону Луны, а также занимался поисками воды (точнее, льда) на нашем спутнике. Изучая окрестности южного полюса Луны с помощью многоканального ИК-радиометра Diviner, LRO зафиксировал самую низкую температуру, измеренную в Солнечной системе, — минус 248 °C. Такую температуру имеет дно кратера Эрмит, находящееся в вечной тени, в середине местной зимы. Это открытие сбросило с пьедестала предыдущий «полюс холода» Солнечной системы — ранее им считался Плутон, где в 2006 году радиоастрономы Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики с помощью восьми микроволновых телескопов Submillimeter Array на Гавайях зафиксировали температуру в минус 230 °C.

Высокие стены кратера Эрмит обеспечивают постоянное затенение на его дне, где температура никогда не поднимается выше минус 2400C. Такие условия благоприятны для сохранения водяного льда, который при более высоких температурах просто испаряется. Впрочем, и на других планетах Солнечной системы вполне могут существовать подобные затененные уголки с экстремально низкими температурами. Поэтому Луна это временный лидер.

Самые мощные грозы — Сатурн

Летом прошлого года аппарату Cassini впервые удалось зафиксировать изображения электрического шторма на Сатурне. До этого в течение пяти лет шторм только прослушивался в радиодиапазоне, а изображение было невозможно получить из-за засветки, которую давали кольца Сатурна. Однако во время равноденствия в августе 2009 года большая часть колец находилась в тени и астрономы впервые зафиксировали вспышки, сопровождающие шторм. По оценкам, мощность сатурнианских молний на три порядка превосходит мощность земных молний во время самых сильных гроз, а размеры шторма составляют порядка 4000 км.

Штормы на Сатурне возникают в одном и том же месте — в районе 35 градусов южной широты, астрономы называют это место «аллеей штормов». Причины этого пока не ясны, штормы могут продолжаться в течение нескольких месяцев, исчезать на годы и затем снова возникать на том же месте. Гигантский облачный фронт хорошо виден с Земли даже в любительский телескоп.

Самый сильный ветер — Нептун

Еще одна планета, где бушуют шторма, — Нептун. Она находится далеко от Солнца, но имеет внутренний источник энергии, природа которого ученым пока не ясна. Однако о его наличии свидетельствует тот факт, что планета излучает в окружающее пространство более чем в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Этот источник, причиной которого может быть радиоактивный распад, разогрев гравитационным сжатием или что-то другое, подпитывает активность атмосферы газового гиганта, которая порождает ветра такой силы, что по сравнению с ними самые сильные земные ураганы показались бы легким дуновением. В 1989 году космический аппарат Voyager 2 зарегистрировал на Нептуне Большое Темное Пятно (Great Dark Spot) — гигантский шторм размерами 8000х13000 км. Причем, в отличие от Большого Красного Пятна, многовекового шторма на Юпитере, нептунианский был «кратковременным» — всего через пять лет, когда космический телескоп «Хаббл» получил возможность взглянуть на планету, шторм уже рассеялся. Скорость ветра, измеренная во время этого шторма, составила 2400 км/ч.
Атмосфера Нептуна состоит из водорода (80%) и гелия с небольшой добавкой метана (порядка 1%). Именно метан придает планете голубой с зеленым оттенком цвет. Под атмосферой находится ионный океан — сжатая гигантским давлением смесь водяного, аммиачного и метанового льдов, находящихся в ионном состоянии. Некоторые исследователи (например, из Калифорнийского университета в Беркли) предполагают, что в условиях высоких температур метан распадается на водород и углерод, а последний кристаллизуется в форме алмаза. Поэтому не исключено, что в нептунианском океане может существовать такое уникальное природное явление, как алмазный град. Но пока это только предположения, подтвердить которые можно будет в далеком будущем (сегодня даже неизвестно, есть ли у планеты твердое ядро, — ответ на этот вопрос могут дать сейсмические исследования).

Самые характерные времена года наблюдаются на далеком Уране, наклон которого к плоскости эклиптики составляет 82 градуса (то есть он фактически лежит «на боку»). В результате времена года там самые «классические» — летом северное полушарие полностью освещено Солнцем, а южное полностью погружено во тьму полярной ночи; зимой они меняются местами. Уранианский год составляет 84 земных (в 2006 году планета проходила весеннее равноденствие), так что каждое время года на Уране длится 21 земной год, и выражение «долгая зимняя ночь» приобретает там пугающий смысл даже для людей, привыкших к сибирским зимам.

Самые непредсказуемые сутки

Поговорка «Неизбежно, как восход солнца» присутствует в фольклоре многих земных народов. Однако по отношению к некоторым небесным телам эту поговорку следует употреблять с большой осторожностью. Гиперион, 16-й спутник Сатурна, названный в честь греческого титана, отца Гелиоса и сына Урана и Геи, представляет собой каменно-ледяную глыбу размерами 410х260х220 км, обращающуюся вокруг Сатурна на расстоянии примерно в 1,5 млн км. Это самое большое из известных тел, имеющее иррегулярную (несферическую) форму. А еще это единственная из лун в Солнечной системе, вращение которой имеет хаотический характер: ось вращения колеблется в пространстве таким образом, что предсказать положение Гипериона в какой-либо момент времени представляется невозможным. Это удалось подтвердить с помощью снимков, сделанных аппаратом Voyager 2, а также серией фотометрических исследований с Земли. Такое поведение, по‑видимому, объясняется несколькими факторами: иррегулярной формой луны, эксцентрической орбитой и наличием в непосредственной близости другого спутника — Титана (который находится с Гиперионом в орбитальном резонансе 3:4), наряду с действием приливных сил со стороны самого Сатурна. Интересно, что благодаря такому хаотическому вращению поверхность Гипериона более-менее равномерно покрыта темной пылью, которая попадает с другого спутника — Фебы — на его поверхность. У еще одного спутника Сатурна — Япета — этой пылью покрывается только «передняя» (по ходу орбитального движения) поверхность.

Впервые Большое Красное Пятно увидел Джованни Кассини в 1665 году. Первоначально астрономы предполагали, что это твердое образование на поверхности планеты, но аппараты Pioneer 10, Voyager 1 и 2, Galileo, Cassini и New Horizons позволили рассмотреть Большое Красное Пятно во всех подробностях.

Самый большой и самый долгий шторм: Юпитер

Самая большая планета Солнечной системы, названная в честь главного бога греческого пантеона, привлекала внимание астрономов с древних времен, а с момента появления телескопов стало возможным рассмотреть некоторые подробности на ее диске. В 1665 году Джованни Кассини, профессор Университета Болоньи, увидел на поверхности Юпитера образование, которое назвали Большим Красным Пятном (БКП). Это атмосферное образование — гигантский антициклон размерами 35 000 км в длину и 14 000 в ширину (причем столетие назад Пятно было в два раза больше), то есть в три раза больше Земли. Большое Красное Пятно немного дрейфует по долготе в ту или иную сторону, при этом широта (примерно 22° южной широты) остается той же. Газ в антициклоне вращается против часовой стрелки около шести земных суток, при этом скорость ветра на краях этого урагана достигает 360км/ч. В начале 2010 года, используя ИК-спектрометр VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid Infrared) телескопа VLT (Very Large Telescope) Европейской южной обсерватории, астрономы впервые получили возможность познакомиться с тепловой структурой урагана и распределением температур внутри него. Однако по‑прежнему не ясно, что придает пятну красный цвет.

Встреча двух штормов. На трех фотографиях, сделанных с помощью телескопа «Хаббл» в 2008 году, видно, как Большое Красное Пятно поглощает небольшой шторм, подошедший к нему слишком близко. От него остается только небольшой антициклонный завиток. По одной из версий, БКП живет долго, поглощая более мелких собратьев и подпитываясь их энергией.

Самые большие пыльные бури: Марс

Марс — одна из самых вероятных целей (а точнее, единственная) первой межпланетной экспедиции. Однако марсонавтов, прибывших на Красную планету, поджидает очень неприятный сюрприз — пыльные бури. Их время — весна, когда полярные ледяные шапки, состоящие из твердого углекислого газа (сухого льда) и простирающиеся на половину полушария, испаряются, увеличивая атмосферное давление; температурный градиент между «оттаявшими» и покрытыми льдом областями порождает сильный ветер, циркулирующий над этими областями; свою долю в зарождение бури вкладывают и стоковые ветры, стекающие с полярной шапки. Ветер поднимает пыль, и в результате появляется пыльная буря, которая может простираться на сотни и тысячи километров и иногда даже охватывать всю планету и продолжаться неделями и месяцами. Причины, по которым локальные бури быстро растут и переходят в глобальные, ученым пока не ясны. Эти бури играют большую роль в формировании марсианского климата, изменяя тепловой баланс, распределение льда и водяных паров как в глобальном, так и в локальном масштабе (в особенности в полярных регионах). Частицы пыли, поднятые бурей, поглощают солнечное излучение и разогревают атмосферу — во время бури 2001 года с помощью спектрометра TES (Thermal Emission Spectrometer), установленного на борту станции NASA Mars Global Surveyor, было зафиксировано увеличение температуры на 30 °C. К тому же трение частиц пыли порождает мощные электрические разряды. В 2007 году пыльная буря доставила много неприятных минут команде NASA, отвечавшей за работу ровера Opportunity. Дело в том, что основной источник энергии ровера — солнечные батареи, а во время пыльной бури количество падающего на поверхность солнечного света резко снижается.

Еще одно любопытное марсианское природное явление — «пыльные дьяволы». Это локальные торнадо, пылевые смерчи, которые образуются при закручивании восходящих потоков в атмосфере. «Пыльные дьяволы» не редкость и на Земле — их можно увидеть практически в любой песчаной пустыне. Но на Марсе они вырастают до совершенно пугающего масштаба — их диаметр может достигать полукилометра, а высота — 8 км. Пыль в них сильно электризуется при вращении, генерируя сильные электрические поля. Следы марсианских «пыльных дьяволов» часто наблюдаются на снимках, сделанных орбитальными станциями (тем же Mars Global Surveyor), а марсианский ровер Spirit сумел даже заснять это явление относительно крупным планом в кратере Гусева. Существует версия, что именно «пыльный дьявол» стряхнул пыль с солнечных панелей Spirit, продлив функционирование марсохода.

Самая сильная вулканическая активность: ИО

Ио, ближайший спутник Юпитера, до 1970-х считался «мертвым» миром наподобие Луны. Однако в 1979 году инженер Лаборатории реактивного движения NASA Линда Морабито обнаружила на одном из технических снимков, сделанных автоматической межпланетной станцией Voyager 1 для более точного определения собственного местоположения, странное пятно. При внимательном изучении оказалось, что на снимках есть еще несколько подобных пятен и это — газопылевые облака вулканического происхождения, выброшенные на высоту более 300 км двумя вулканами, которые были названы Пеле (богиня вулканов и огня в гавайской мифологии) и Локи (германо-скандинавский бог огня). Яркая красно-оранжево-желтая поверхность Ио резко отличается от поверхностей большинства других спутников, выглядящих гораздо более скучно. Такая раскраска — следствие высокой вулканической активности в недрах Ио. На этом спутнике размерами чуть больше нашей Луны расположено более 400 активных вулканов, выбрасывающих серу и ее соединения, которые затем оседают на поверхности спутника, окрашивая ее в характерные цвета. Причина столь активного вулканизма — движение Ио по орбите вокруг Юпитера и взаимодействие (орбитальный резонанс) с двумя другими спутниками — Европой и Ганимедом. Из-за резонанса орбита Ио имеет небольшой эксцентриситет, и спутник, обращенный одной стороной к Юпитеру, испытывает либрации, то есть немного «покачивается», в результате чего возникают мощные приливные силы, создающие приливной горб с амплитудой в несколько сотен метров. Эти деформации и становятся источником тепловой энергии, подпитывающей вулканизм Ио. Вулканы Ио, кстати, куда мощнее земных собратьев — в частности, Локи считается самым мощным вулканом в Солнечной системе (по некоторым оценкам, его мощность превышает мощность всех земных вулканов вместе взятых).

[DimmiYur]

Тайны Космоса
Никто не знает, что находится внутри черной дыры. Это как узнать что нас ждет после смерти. Узнаешь только когда она наступит, так и с черной дырой. Узнаешь только когда пересечешь горизонт событий. Предлагаю ознакомиться с одной из самых интересных гипотез на эту тему.

******************************************

Гипотеза о Вселенной внутри черной дыры.
https://t.me/mycosmos November 17, 2017



Эта странная теория, над которой физики работают уже ни одно десятилетие, может пролить свет на многие вопросы, на которые не в состоянии ответить знаменитая теория Большого взрыва.

Согласно теории Большого взрыва, до того, как Вселенная начала расширяться, она пребывала в сингулярном состоянии, то есть в бесконечно малой точке пространства содержалась бесконечно высокая концентрация материи. Эта теория позволяет объяснить, например, почему невероятно плотная материя ранней Вселенной начала расширяться в пространстве с огромной скоростью и образовала небесные тела, галактики и скопления галактик.

Но в то же время, она оставляет без ответа и большое количество важных вопросов. Что спровоцировало сам Большой взрыв? Каков источник таинственной темной материи?

Теория о том, что наша Вселенная находится внутри черной дыры, может дать ответы на эти и многие другие вопросы. И к тому же в ней объединены принципы двух центральных теорий современной физики: общей теории относительности и квантовой механики.

Общая теория относительности описывает Вселенную в самых крупных масштабах и объясняет, как гравитационные поля таких массивных объектов, как Солнце, искривляют время-пространство. А квантовая механика описывает Вселенную в самых мелких масштабах — на уровне атома. Она, например, учитывает такую важную характеристику частиц, как спин (вращение).

Идея состоит в том, что спин частицы взаимодействует с космическим временем и передает ему свойство, называемое «торсион». Чтобы понять, что такое торсион, представьте космическое время в виде гибкого прута. Сгибание прута будет символизировать искривление космического времени, а скручивание — торсион пространства-времени.

Если прут очень тонкий, вы можете его согнуть, но разглядеть, скручен он или нет, будет очень сложно. Торсион пространства-времени может быть заметен только в экстремальных условиях — на ранних стадиях существования Вселенной, либо в черных дырах, где он будет проявляться как сила отталкивания, противоположная гравитационной силе притяжения, исходящей от кривизны пространства-времени.

Как следует из общей теории относительности, очень массивные объекты заканчивают свое существование, сваливаясь в черные дыры — области космоса, от которых не может ускользнуть ничего, даже свет.

В самом начале существования Вселенной гравитационное притяжение, вызванное искривлением пространства, будет превосходить силу отталкивания торсиона, благодаря чему материя будет сжиматься. Но затем торсион станет сильнее и начнет препятствовать сжатию материи до бесконечной плотности. А поскольку энергия обладает способностью превращаться в массу, то чрезвычайно высокий уровень гравитационной энергии в этом состоянии приведет к интенсивному образованию частиц, отчего масса внутри черной дыры будет нарастать.

Таким образом, механизм скручивания предполагает развитие поразительного сценария: каждая черная дыра должна порождать внутри себя новую Вселенную.

Если эта теория верна, то материя, из которой состоит наша Вселенная, тоже привнесена откуда-то извне. Тогда наша Вселенная тоже должна быть образована внутри черной дыры, существующей в другой Вселенной, которая приходится нам «родительской».

Движение материи при этом всегда происходит только в одном направлении, чем обеспечивается направление времени, которое мы воспринимаем как движение вперед. Стрелка времени в нашей Вселенной, таким образом, тоже унаследована из «родительской» Вселенной.

************************************************************

Завтра поговорим на тему: Освоение Солнечной системы. Простым языком о том, куда и зачем стоить лететь.. Будет интересно

[ТАТЬЯНА А.]

Завтра поговорим на тему: Освоение Солнечной системы. Простым языком о том, куда и зачем стоить лететь.. Будет интересно

Наконец, дождалась, а то давно собиралась спросить: - Так куда летим то????

[Nestor]

Согласно теории Большого взрыва, до того, как Вселенная начала расширяться, она пребывала в сингулярном состоянии, то есть в бесконечно малой точке пространства содержалась бесконечно высокая концентрация материи.

Земля была безвидна и пуста и тьма над бездною!(проводим интерполяцию и распространяем эту фразу на всю вселенную, представляющую из себя черную дыру.)

Что спровоцировало сам Большой взрыв?

И сказал Бог: да будет свет. И стал свет. Ну как-то так? А что? Данное утверждение противоречит только одному постулату - что Бога нет
Это просто реплика, не для обсуждения

[DimmiYur]

Освоение Солнечной системы. Простым языком о том, куда и зачем стоить лететь.
https://t.me/mycosmos November 18, 2017

Почему-то многие расстраивались насчёт отсутствия перспектив полёта к другим звёздам. Варпа мол хотим, червоточину давай. Подумайте как следует и ответьте честно: на что они вам сдались?
Представим на секунду, что нам на голову неожиданно свалилось тайное знание, и теперь построен красавец стадион звездолёт. Вы в него садитесь, нажимаете главную кнопку и отправляетесь куда-то туда, в сторону Бетельгейзе, чтобы зачем? Что именно, кроме впечатлений и красивых кадров, оттуда можно привезти сегодня? Ни-че-го. Даже инопланетную заразу вы назад не притащите, потому что нет в округе трёхгрудых чужих прелестниц. Они если и есть, то очень далеко. О-о-очень. Туда даже со световой скоростью лететь десятки (это в лучшем случае) и сотни лет.
Так что только фотографии. Ну максимум - шерстистого оползня с неизвестной пыльной планетки из системы звезды Барнарда (очень близкое к нам солнце, 5,96 световых года).
Всё что можно найти где-то там, стоит для начала поискать где-то здесь. Включая шерстистого оползня.

Поэтому давайте окинем нашу Солнечную хозяйским взором и разберёмся, чего нам тут перепало ценного от щедрот матери-природы.
Ещё раз подчеркну, что хочется сделать акцент именно на потенциальном использовании объектов системы, потому что просто так вам про них и без меня триста раз рассказывали. Я же имею в виду всё это хозяйство инвентаризовать и рационализировать.
Чужие звёзды нам в ближайшие сотню-другую лет не светят. В лучшем случае дотянемся до окрестных систем с помощью автоматов со световыми парусами, про которые я рассказывал в прошлом посте. Если не читали, лучше зайдите сначала туда; во-первых нынешний пост логически продолжает предыдущий, во-вторых я стану периодически к туда ссылаться.
В Солнечной системе прорва всего интересного и полезного. А самое главное - до всего этого мы можем добраться в обозримом будущем (как - обсуждали в прошлый раз).

Солнце
Оно дарит надежду! С ним приходит Гэндальф!
Ну а если кроме шуток, Солнце - это одиночный жёлтый карлик, относящийся к звёздному населению 1. Термин "звёздное население 1" означает, что звезда принадлежит к последнему, самому молодому поколению (отсчёт идёт в обратную сторону). Звёзды предыдущего поколения - очень старые, старше 10 млрд лет, доживающие свой век, относятся к населению 2, а звёзды первого, уже погибшего (и потому гипотетического, предполагаемого) поколения классифицируются как звёздное население 3.
Кстати, хотя про звёзды третьего населения всё ещё говорят как про гипотетические, совсем недавно, в 2015 году, их всё-таки умудрились обнаружить (с очень высокой долей вероятности). Нет, сами они, разумеется, погибли около тринадцати миллиардов лет назад, но произошло это в такой дали, что свет оттуда только-только добрался, показав нам события, происходившие всего через 800 миллионов лет после Большого Взрыва.
Тут нам повезло дважды. Начать стоит с того, что у звёзд первого поколения (население 3) вообще не было планет, а у второго поколения (население 2) планеты, скорее всего, были только газовые, напоминающие Юпитер. Причина - отсутствие во времена их зарождения достаточного количества тяжёлых элементов, которые попросту ещё не были синтезированы. Кругом был сплошной водород (позже добавился гелий), зато много. Окажись наше Солнце старой звездой - быть нам кристаллическим водородом в недрах какого-нибудь псевдоюпитера.
Второй раз нам повезло в том, что звезда в системе сформировалась всего одна. Смело корректируйте полученные на уроках астрономии знания. Многие звёздные системы имеют более одной звезды (чем дальше, тем меньше остаётся одиночных систем, данные всё время меняются, сейчас обычно пишут про 25-35% одиночных звёзд). Звёзд бывает две. Бывает три. Бывает четыре. Догадываетесь что дальше? Правильно, звёзд бывает пять, шесть, ну и наконец, чтобы не мелочиться, в системе Jabbah (ν Скорпиона) звёзд насчитали семь штук.
Беда в том, что при таком количестве светил гравитационные взаимодействия внутри системы могут быть весьма переменчивы. Более мелкие объекты, включая планеты, может ой как колбасить, перетаскивая их с орбиты на орбиту и даже совсем выкидывая из системы. Чтобы при таком неуютном раскладе говорить о развитой жизни, надо проявить определённую степень оптимизма.
Пример кратной звёздной системы с четырьмя светилами - 30 Овна:

Ну а теперь, ближе к делу, а то что-то я увлёкся. Итак, что нам может дать наше Солнце?
В первую очередь Солнце - это море дармовой энергии. И чем к Солнцу ближе, тем халява выходит более концентрированной.
"В этой связи, учитывая вышесказанное, представляется целесообразным инициировать проведение ряда мероприятий, направленных на организацию процесса исследования перспектив разработки указанного ресурса и методов оптимизации способов добычи, а также на его эффективное последующее использование", - сказал бы я вам, находясь на работе.
Но поскольку я не на работе, то скажу иначе. Хватит, друзья мои, сидеть без дела. Пора устремиться.
Первое что приходит в голову - конечно же банальные солнечные батареи. Много. Помните Сферу Дайсона? Гигантская искусственная сфера вокруг звезды, полностью собирающая выделяемую энергию. Она - эволюция данной идеи.
Сама сфера - безусловная фантастика, которую нет смысла обсуждать сегодня всерьёз. Но кто мешает установить батареи площадью с футбольное поле (коль уж так модно в последнее время измерять масштабные объекты в футбольных полях)? А в общем-то никто не мешает. Если очень сильно приспичит, это можно сделать даже сегодня.
Энергию можно отдавать сразу - лазерным лучом, нацеленным в нужную точку. Понятно, что в той точке должны находиться не деревни непокорных зусулов а соответствующая приёмная станция.
Такую идею - передавать энергию по лучу - мусолят уже довольно давно, даже безотносительно околосолнечной орбиты. Поскольку гораздо проще иметь дело с тем, что вертится непосредственно около Земли, долгое время концепты выглядели так:

А можно энергию накапливать, занимаясь зарядкой аккумуляторов в промышленных масштабах.
Стоит признать, что гвоздь в крышку гроба аккумуляторов, ну кроме самых миниатюрных, может загнать развитие конкурирующих технологий. Например, компактные ядерные, а там, глядишь, и термоядерные реакторы (здесь хочется напомнить, что компактные ядерные реакторы уже существуют и используются на космических аппаратах, тогда как термояд нам пока не дался). Но пока тот гроб ещё и не начинали стругать, так что можно помечтать.
"И зачем же нам такая прорва аккумуляторов в окрестностях Меркурия?" - спросите вы. А затем, что где-нибудь ближе к орбите Урана сами солнечные батареи скорее мешаются, а не помогают. Поэтому для работы во внешних областях системы очень кстати пришлись бы крупные промышленные аккумуляторы. Которые можно разрядить и отправить в обратном направлении, на перезарядку. Особенно актуально это будет, если окажется что потенциального топлива для реакторов гораздо меньше, чем нам хотелось бы.
И вот тут самое время снова вспомнить предыдущий пост, где я вам рассказывал про солнечный (световой) парус.
Чем ближе к Солнцу, тем сильнее давление фотонов света. Именно поэтому разгонять корабли с солнечным парусом, отправляющиеся за орбиту Юпитера, лучше всего именно оттуда.
Автоматические солнечные парусники, развозящие энергетические элементы по разным уголкам системы, видятся вполне реалистичными. Сначала их будет разгонять свет самого Солнца, потом - лазерный луч в спину.
Более того, таким образом и до других звёзд можно добраться за вполне пристойные сроки. Помните, в прошлом посте рассказывал про проект "Breakthrough Starshot"? Вот как-то так, да.
Ну и переработка конечно же. Любая переработка любых ресурсов требует больших энергий (если не брать в расчёт обычную компостную кучу). Конечно, существенное удаление места переработки от места добычи не может не вызывать определённый скепсис. Тащить, например, астероид или накопанную руду из пояса в сторону Солнца - далече, спору нет.
Зато в этом деле могут неплохо себя показать те самые электрические двигатели, славящиеся экономичностью и продолжительным сроком работы.
Итого выходит, есть как минимум три причины для того, чтобы всерьёз интересоваться околосолнечной орбитой. Разумеется, любые категоричные утверждения об однозначной пользе подобных проектов на сегодняшний день были бы профанацией. Но вот посчитать, прикинуть эффективность, поспорить о целесообразности можно и нужно уже сегодня.
Нельзя забывать о том, что околосолнечная логистика весьма прихотлива. Гравитационное воздействие Солнца там уже очень велико. Звезда притягивает к себе любой объект, с каждой секундой увеличивая его скорость. Не сможешь оттормозиться - пролетишь мимо гипотетической орбитальной станции. Затормозишь слишком сильно - потеряешь орбитальную скорость и свалишься на Солнце.
К несомненным плюсам расположения промышленных объектов в открытом космосе можно отнести их возможность к самостоятельному маневрированию, а также то что прибывающему кораблю достаточно занять аналогичную орбиту вокруг Солнца и не спеша догнать станцию. Так, например, швартуются корабли к МКС. Это существенно проще, чем посадить корабль на Меркурий. Даже выйти на орбиту вокруг Меркурия, когда так близко к тебе находится Солнце, дело крайне непростое, впрочем об этом чуть позже.
Всем производствам, требующим невесомости или вакуума, должно быть весьма комфортно в условиях наличия практически неограниченного запаса энергии и отсутствия каких-либо ограничений с точки зрения экологии. Можно замусорить планету, можно замусорить орбиту, можно замусорить даже открытое пространство. Солнце замусорить у нас не получится, даже если очень захотеть. Туда можно смело сбрасывать что угодно.

Меркурий заранее преподнёс нам несколько неожиданных сюрпризов.
Во-первых у него какие-то нелады с массой. Меркурий для своих размеров имеет слишком большое и слишком массивное железное ядро. Причины обсуждаются. Наиболее популярны две теории: что кору и мантию "сбило" с Меркурия объектом, имеющим массу в 1/6 от его собственной, либо что его внешняя оболочка выгорела/испарилась во времена, когда планета имела менее стабильную орбиту и приближалась к Солнцу.
Во-вторых интересно то, что даже там, на раскалённом Меркурии, нашёлся самый обычный водяной лёд. Да, лёд. Прекращайте удивляться давно устаревшей новости про воду на Марсе. Судя по всему, в Солнечной гораздо труднее найти место где воды, наоборот, нет.
Лёд на Меркурии лежит в приполярных кратерах, куда никогда не попадают солнечные лучи, методично прожаривающие остальные зоны планеты. Нападал, видимо, кометами, испарился, конденсировался и выпал снегом на полюсах. Здесь надо оговориться, что никто его своими глазами не видел и пальцем не тыкал. Но при облучении радаром в полярных кратерах светилось что-то, имеющее отражающие качества, соответствующие самому обыкновенному водяному льду.
Лёд в глубоких приполярных (условный север) кратерах на Меркурии:

В-третьих, кроме светлых пятен льда на Меркурии нашлись также пятна чёрные. На фото ниже - прекрасно освещённый участок поверхности, в центре мы видим пятно, очевидно, не являющееся тенью кратера. Подобные темные пятна встречаются в разных частях Меркурия, в том числе на дне кратера Хемингуэй, вокруг кратера Дерен и возле некоторых кратеров бассейна Калорис. Одни исследователи считают что это углерод в виде графита, другие говорят про углеводороды в виде мазута.
Чёрное пятно неподалёку от кратера Хокусай на Меркурии:

Из вкусняшек на Меркурии предполагают найти пресловутый гелий-3, который полезен во многих отраслях народного хозяйства. Нас с вами он особенно интересует как весьма удобное в использовании ядерное топливо (легко хранится, относительно слабый поток нейтронов из активной зоны реактора, в случае аварии выброс получается практически не радиоактивным).
Как мне подсказывает Вики, на Земле большая часть гелия-3 сохранилась со времён её, Земли то бишь, образования. В атмосфере его насчитали 35 000 тонн, причём, что самое обидное, он продолжает постоянно улетучиваться в космос. Это не может не расстраивать жадное человечество.
Кроме того, исследователи грозятся найти на Меркурии некие полезные руды, предусмотрительно не уточняя какие именно. Возможно - учёныескрывают и потом окажется, что руды нашлись самые бесполезные и было решено их вообще не брать. Зато у руководителя проекта под яблонькой в саду неожиданно откроется богатейшее месторождение редкоземельных элементов. Шучу-шучу, нет там никаких редкоземельных элементов. Только чур я в доле.
Строиться на Меркурии лучше всего где-то на полюсах. Там, как я говорил, расположены кратеры с залежами льда, куда никогда не проникает палящее Солнце. Одновременно на вершинах тех же кратеров можно расположить солнечные батареи, которые станут освещаться Солнцем круглосуточно.
Плюс слабенькое, но всё ж таки магнитное поле, защищающее от радиации. В общем, если закопать базу на пару метров под поверхностью где-нибудь на полюсе, можно интересно и, главное, с пользой провести время на рудниках, добывая радиоактивное топливо.
Однако у Меркурия есть один отчётливый минус. Долго сочинял красивое и понятное объяснение, но потом решил не ломиться в открытую дверь. Так что вот вам цитата из журнала "Вокруг Света" за ноябрь 2006 года:

Меркурий — одна из самых труднодостижимых планет Солнечной системы. Добраться до него почти так же тяжело, как до Плутона. При полете к внешним планетам надо у Земли придать космическому аппарату достаточно высокую скорость, чтобы преодолеть тяготение Солнца. Путешествие к внутренним планетам требует, наоборот, сброса скорости. Дело в том, что любой аппарат, выходящий на межпланетную трассу, с самого начала получает скорость около 30 км/с относительно Солнца — именно с такой скоростью движется по своей орбите Земля. Если не затормозить, то аппарат так и будет крутиться где-то в районе земной орбиты. Но ракета не автомобиль, тормозить ей ничуть не легче, чем разгоняться. [...]
Простейший путь к Меркурию, так называемый касательный эллипс, требует сбросить в начале пути около 8 км/с. Тогда в перигелии траектория пройдет по касательной к орбите Меркурия. [...]
Двигаясь по касательному эллипсу, ваш аппарат достигнет Меркурия примерно за 100 дней. Но даже и не думайте о том, чтобы выйти на орбиту вокруг планеты. Ведь все это время вы будете приближаться к Солнцу, грубо говоря, падать на него, разгоняясь под действием его притяжения. В перигелии аппарат будет нестись со скоростью 57 км/с. И хотя Меркурий движется вокруг Солнца намного быстрее Земли, вы все равно будете обгонять его примерно на 10 км/с.

В общем, с химическими реактивными двигателями там особо не налетаешь. Как минимум, придётся использовать долгоиграющие электрические (о двигателях будущего можно найти статью на канале в ТГ).
Вот так пришлось накручивать по системе "Мессенджеру" (который и сделал показанные выше фотографии) чтобы добраться до Меркурия, правда он летел "на химии":


Венера на первый взгляд является чуть ли не самым неудачным объектом для освоения. Когда-то она находилась в зоне жизни, но давным-давно её покинула. Вернее, сама зона жизни отодвинулась дальше от Солнца, поскольку оно со временем наращивает интенсивность.
У Венеры самая высокая температура поверхности во всей системе (Солнце по понятным причинам не учитываем) - около +480°C. Там давление в 90 атмосфер. Там на склонах гор выпадает иней, состоящий из сульфида висмута и сульфида свинца. Там в атмосфере клубятся облака серной кислоты.
Запускаемые на Венеру аппараты (сажать туда технику рискнули только в Советском Союзе) если и умудрялись добраться до поверхности, функционировали не больше двух часов. Потом отказывала любая защита и техника выходила из строя.
Жизни на поверхности Венеры, разумеется, нет. Так считает абсолютное большинство учёных, которых можно считать настоящими учёными, то есть остепенённых. Что думают не учёные а "учёные" - мне в рамках данного текста рассказывать не очень хочется. Подозреваю, вы сами догадываетесь что думают они очень разное, иногда странное, а иногда, кажется, даже и не думают вовсе.
Но. Но! Некоторое время назад один не поддельный (!), очень видный и известный планетолог - Л.В. Ксанфомалити утвердился во мнении, что жизнь на поверхности Венеры (и, преимущественно, под поверхностью Венеры) есть.
Мне бы и в голову не пришло про это упоминать, если бы не список регалий: доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, член Научного совета РАН по астробиологии, член комиссии РАН по космической топонимике, главный научный сотрудник и руководитель лаборатории фотометрии и ИК-радиометрии Отдела физики планет Института космических исследований РАН, автор сотен научных публикаций.
Конечно же противостоят ему не менее матёрые зубры. Однако если мнение дилетантов интересует лишь их самих, то точку зрения маститого учёного, пусть и кардинально отличающуюся от позиции его коллег, надо как минимум иметь в виду. Таким образом вопрос наличия на поверхности Венеры жизни из разряда однозначно решённых плавно перетёк в разряд дискуссионных. Хотя конечно же гораздо более убедительно выглядит позиция тех, кто отрицает подобную возможность.
Серия снимков, сделанная "Венерой-13", по мнению Л.В. Ксанфомалити демонстрирующая как после посадки спускаемого аппарата кто-то высунулся из-под поверхности Венеры, огляделся и зарылся обратно. С точки зрения его противников - это радиопомехи, игра света и тени, принесённый ветром мусор, следствие деятельности самого аппарата и что угодно ещё. Лишний раз хочу подчеркнуть, что возможность существования подобной жизни на сегодняшний день представляется весьма маловероятной. Но и однозначное опровержение пока отсутствует.

Казалось бы - что нам, учитывая упомянутые условия, на Венере делать? Однако штука в том, что по многим показателям Венера очень напоминает Землю: 95% диаметра, 81,5% массы, 91% силы тяжести, если за 100% для всех параметров брать земные характеристики. Другой такой планеты в нашей системе нет. Марс, до которого я дойду позже, имеет всего 53% диаметра, 10,7% массы и 38% силы тяжести - отличия очень существенны. Если мы хотим расселиться по окрестностям, не страдая от низкой гравитации, надо смотреть именно в направлении Венеры.
Да, сегодня любые проекты по терраформированию Венеры выглядят фантастикой. Но начинать начинать делать первые шаги в этом направлении можно будет довольно скоро.
Есть на Венере место, по некоторым параметрам сильно напоминающее Землю. Давление там составляет около одной атмосферы, температура около 20-40°C. Из явных минусов - находящиеся там же облака серной кислоты, поскольку место это расположено на высоте 50-60 километров над поверхностью планеты, в её атмосфере. Однако на той же высоте можно найти и водяные облака. Воды на Венере мало, но в атмосфере она есть. Кстати, чуть выше, на высоте 100 километров, предположительно нашёлся и озоновый слой, снижающий влияние ультрафиолетового излучения.
На эту зону в атмосфере Венеры обратили внимание ещё в восьмидесятых. Летом 1985 года на орбиту планеты вышли две исследовательские станции "Вега-1" и "Вега-2", выбросившие посадочные модули и два аэростата (сами "Веги" после этого ушли исследовать комету Галлея).
Про посадочные модули подробно писать не буду, их история, как и история советских взаимоотношений с Венерой - тема для отдельного разговора. Если кто не в курсе, в годы холодной войны СССР и США, чтобы не толкаться локтями, предпочитали заниматься каждый "своей" планетой. В итоге ещё до "Вег" около Венеры побывали аппараты с оригинальным названием "Венера" и порядковыми номерами с первого по шестнадцатый, занимавшиеся съёмками, зондированием, исследованием атмосферы, совершавшие посадки, присылавшие фотографии, бурившие грунт...
Но все посадочные модули жили на поверхности планеты максимум два часа. Потому что давление, потому что температура. А вот выпущенные с "Вег" аэростаты ударно проработали двое суток, что весьма существенно, если учесть специфику планеты и особенно - упомянутые выше облака серной кислоты. Аэростаты разошлись в разные полушария и дрейфовали там вдоль экватора со скоростью 250 км/ч, измеряя всё, до чего могли дотянуться.
Наглядное описание миссии на примере "Веги-1", второй аппарат следовал сразу за первым:

Сегодня над запуском атмосферного зонда размышляют в NASA (правда пока что довольно вяло), неспешно рисуя концепт под названием "Venus In-Situ Explorer".
Почему же так интересен этот атмосферный слой? Потому, что в атмосфере Земли, например, существует жизнь. Некоторые организмы вообще не опускаются на поверхность и существуют лишь на высоте.
А ещё у нас есть отдельная когорта организмов с общим названием экстремофилы, объединённых по принципу неудачного выбора места жительства. Эти граждане обитают в условиях повышенной кислотности, сверхвысокого давления, отсутствия кислорода и экстремально высоких температур. Причём некоторые вытащили роял флеш, им перепали все перечисленные неприятности разом. Зато эти отважные парни своим примером доказали, что жизнь может существовать не только на тёплом пляжике под пальмой, но и способна раскорячиваться в удивительные позы, если вдруг припрёт.
Смекаете к чему это я? Совершенно верно, я знал что вы сами давно догадались. Вероятность существования жизни в атмосфере Венеры значительно выше, чем в огненном аду на поверхности. Два миллиарда лет назад на Венере были вполне пристойные условия. Тогда там с высокой долей вероятности существовали вполне обыкновенные водоёмы, где так же как и на Земле могла зародиться жизнь. А могла и не зарождаться, а прилететь с метеоритами, хотя это пусть и вкусная, но совсем отдельная тема для разговора.
Когда условия на поверхности стали портиться, отдельные простейшие организмы вполне могли уйти в атмосферу, обживая более-менее комфортные её слои.
Этому есть ряд косвенных подтверждений (которые, впрочем, трактовать можно очень по-разному). Например, в атмосфере Венеры аномально низкое содержание монооксида углерода (он же CO, он же "угарный газ"), хотя от электрических разрядов в атмосфере и солнечной радиации он образуется в огромных количествах. Какой-то процесс на планете активно расходует СО, превращая его в CO2, то есть в диоксид углерода, который мы с вами выделяем при дыхании. Для нас СО - безусловный яд, но теоретически бактерии вполне могли научиться его перерабатывать. Также в атмосфере Венеры обнаружен сульфид карбонила, который некоторые исследователи считают продуктом жизнедеятельности бактерий.
Только ради этого одного стоило бы всерьёз задуматься над освоением Венеры. Начать можно хотя бы с автоматических дирижаблей. Современные материалы вполне позволяют долговременно сопротивляться воздействию едких облаков. Например есть концепт миссии NASA под названием High Altitude Venus Operational Concept (HAVOC):

Ну а если жизнь там не найдётся, можно попробовать заселить её туда в принудительном порядке. Ещё в шестидесятых годах Карл Саган предлагал расселить в атмосфере Венеры одноклеточные зелёные водоросли - хлореллу. Они должны были обогатить атмосферу кислородом и снизить парниковый эффект. К сожалению, воды в атмосфере оказалось меньше, чем нужно для хлореллы, поэтому теперь предлагается первоначально доставить на Венеру много воды. Например, привенерить туда несколько комет, или синтезировать воду на месте, благо, энергии для такого процесса там достаточно.
Впрочем, некоторые исследователи предлагают в первое время обойтись без дополнительной воды, положившись на генную инженерию. Например предлагается распылять в атмосфере Венеры генномодифицированные споры плесени.
Кстати. Только что с любопытством вычитал на Вики следующую идею:

Ударное распыление в атмосфере металлического метеора может привести к связыванию серной кислоты в соли, с сопутствующим выделением воды или водорода (в зависимости от точного состава метеора). Астероиды типа (216) Клеопатра представляют определённую ценность для этого решения. Возможно, глубинные породы Венеры также имеют подходящий состав. В таком случае достаточно использовать водородную бомбу достаточной мощности, чтобы одновременно вызвать пылевую "ядерную зиму" и этой же пылью связать кислоту.

Венера очень интересна и очень перспективна. Не столько в промышленном, сколько в биологическом смысле. Там можно и нужно искать жизнь, пускай даже простейшую. Если же жизнь не найдётся, определённо стоит её туда заселить. Ну а впоследствии, глядишь, и сами туда расплодимся. Всё-таки другая планета-близнец Земли нам может попасться очень уж нескоро.
Видимо, во второй части будут Луна, Марс и Церера с главным поясом астероидов. Когда он будет - не знаю. Тема довольно объёмная. Следите за обновлениями!

[DimmiYur]

*****************************************

Освоение солнечной системы. Простым языком о том, куда и зачем стоит лететь. Часть 2.
https://t.me/mycosmos November 21, 2017

Сегодня речь пойдёт про, пожалуй, самую доступную часть перепавшей нам Солнечной системы - про Луну. Должны были быть ещё Марс и Главный пояс, но они не влезли в пост. Простите, я снова расписался и не уследил за объёмом.
Ах да! На Луне же обнаружилась сеть пеще... Это, как вы понимаете, была типичная дешёвая замануха, призванная заставить вас сидеть и читать длиннопост вместо того чтобы свернуть его до лучших времён. Поэтому сделайте вид что повелись и сидите, читайте.

Луна - первое небесное тело, где мы начали топтать пыльные тропинки.
Да, начали. Все сомнения на этот счёт я собираюсь с негодованием отвергать. Потому что ну камон, ребята, ну всё, тема закрыта: LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter - исследовательская станция, отснявшая всю поверхность Луны в качестве 20-50 см на пиксель, то бишь лучше чем мы видим Землю на гуглокартах) прислал снимки, на которых видно не только посадочные модули, но и то как топтались астронавты в лунной пыли. Элементарно гуглится по запросу "lro фото мест посадки аполлонов". Не буду я на это больше время тратить.
Беда с Луной (как и с Марсом, кстати говоря) заключается в том, что по теме её освоения не проехался только ленивый. И научной литературы хватает, и художественной, и фильмцов разной степени достоверности снято немало. И потому, затрагивая тему освоения Луны, придётся через весь этот культурный бэкграунд как-то протискиваться. Стараясь не задеть сигнальные нити и не наступить на чью-то любимую мозольку.
Немного истории. Образовалась Луна, как вы наверняка помните (не то чтоб вы были такими старыми, но на астрономии в школе должны были рассказывать), из-за удара в Землю планеты Тейи, образовавшейся на той же орбите в точке Лагранжа. Причём именно планеты а не какого-то более мелкого тела, по расчётам объект должен был иметь 1/10 массы Земли, а это, на секундочку, целый Марс. Дело было, как сейчас помню, около 4,5 млрд лет назад, то есть вскоре после формирования Земли да и вообще всей нашей Солнечной системы.
Орбиты тогда были неустойчивые, в пространстве летала куча мусора, оставшегося от протопланетного диска из которого формировались все объекты системы, за исключением тех немногих что прилетели откуда-то ещё (впрочем, их поди ещё найди да докажи). Очень вероятно, что сумбура добавил Юпитер, перемещаясь с ближнесолнечной орбиты на нынешнюю - есть такая вполне себе рабочая теория, объясняющая например, почему у нас Главный пояс не сформировал ничего крупнее Цереры.
Конечно же не надо думать что Луна отломилась сразу единым куском. С Земли сбило кучу мелких обломков, образовавших некое подобие кольца. И вот это кольцо уже в свою очередь собралось в современную Луну. Компьютерное моделирование показало, что за вполне умеренный срок куча орбитальных булыжников способна сформировать вполне внятный шар (до ста лет при пессимистичном сценарии, при оптимистичном у них там года за три весь хлам сложился в аккуратную Луну).
Украду у Вики гифку, дело было как-то так (L4 - это четвёртая точка Лагранжа, ну вдруг вы не знали):

Изложенная выше теория формирования Луны - самая правдоподобная, самая смоделированная и в общем-то сегодня считающаяся общепринятой научным сообществом. Другие версии, согласно которым Луна сконцентрировалась на орбите из летающих в атмосфере силикатов, просто пролетала мимо и была захвачена притяжением Земли, является головой Койольшауки, отрезанной её сыном Уицилопочтли, родившимся у той от неизвестного шара с перьями (не спрашивайте, сам не пойму что она в нём нашла) - считаются устаревшими.
Однако, ближе к делу. Итак, чем нам может пригодиться наш естественный спутник?
Начну я, пожалуй, с самого актуального, с того о чём в последние недели нам много и интересно вещают - с международной лунной орбитальной станции DSG (Deep Space Gateway), куда мы вроде как вписались поучаствовать (говоря "мы", в данном случае я имею в виду Россию, хотя применительно к околокосмическим постам чаще моё "мы" надо читать как "человечество").
В силу ряда причин, понятных для большинства человеков разумных, отечественная космическая программа в последние годы страдает от необходимости сильно поужаться в расходах. Отменились (ну хорошо, не отменились а очень отложились) планы полёта к Марсу, отменились планы строительства собственной лунной базы, под большим сомнением идея организации своей околоземной станции (у МКС виднеется конец срока эксплуатации), совсем не слышно новостей о разработке орбитального тягача, и т.д. и т.п. Все перспективные затеи Роскосмоса отваливаются одна за другой, и это, блин, чертовски печально. Участие в проекте строительства DSG в данном контексте радует тем, что с международного проекта гораздо сложнее "соскочить". Легко обрезать финансирование чего-то своего, потому что свои расстроятся но никуда не денутся. А вот выход из международного проекта - это уже репутационные потери, а потому десять раз подумаешь прежде чем передумывать.
DSG будет из себя представлять уменьшенную версию МКС. Уменьшенную - ну потому что далековато пока что тягать туда тяжёлые модули, хотя, конечно же, о финальном облике станции говорить сегодня рано.
Орбитальная лунная станция - это очень хорошо (просто замечательно) по нескольким причинам. Во-первых это отработка относительной автономности в относительно дальнем космосе. МКС всё-таки вот она висит, под боком. Четыреста километров - это по сути дела ещё очень верхние слои атмосферы. Космос у нас "де-юре" действительно начинается со ста километров, но де-факто на высоте четырёхсот километров, где кружится МКС, атмосфера Земли ещё присутствует и вполне себе ощутимо тормозит скорость движения станции (особенно мешаются здоровенные лопухи солнечных батарей), из-за чего периодически приходится корректировать орбиту.
А вот на лунной орбите - там уже космос без шуток и скидок, по нашим сегодняшним меркам вполне себе дальний. Со всеми прелестями, включая радиацию и невозможность, если что, прыгнуть в резервный Союз и оперативно свинтить домой к жене, детям и коту.
Слетать туда-обратно до лунной орбиты - это уже выходит неделя. Одна дорога, без проживания. А за неделю, знаете ли, многое может случиться. Навыки самостоятельного полёта необходимы для дальнейшего освоения космоса, без этого базиса ни на какой Марс мы не полетим.
Это во времена лунной гонки летали на честном слове и такой-то матери, по принципу "вроде свинтили, вроде работает, ну тогда стартуем, помолясь" - в наши дни, к счастью, так уже никто не летает. Убеждён, что сегодня миссии Аполлон, в том виде в котором они были реализованы, не были бы возможны по соображениям безопасности.
Во-вторых, строительство DSG создаст запрос на автономную электронику. МКС, это не секрет, полностью управляется с Земли. Потому что нет никакого смысла возиться с автономными системами, когда на борту всегда присутствует кто-то из космонавтов и когда есть постоянная устойчивая связь в реальном времени с ЦУПами в Королёве и Хьюстоне.
На лунной же орбите от управляющей электроники потребуется определённая самостоятельность. Далеко не всегда там будет присутствовать экипаж, особенно в первые годы. А это означает не только самостоятельность в повседневной работе станции, но и ведение научных экспериментов, а также процессы консервации/расконсервации станции без участия человеков.
Не всегда будет устойчивая связь с Землёй. Ну и плюс, тоже надо учитывать, сигнал до Луны доходит уже с небольшой задержкой. Туда-обратно выходит почти две с половиной секунды, в критической ситуации это может оказаться существенно.
Всё вместе говорит о том, что потребуются нормально соображающие системы контроля, способные адекватно реагировать на возможное взаимодействие с космическим пространством, на угрозы и опасности, на поломки. Это специальное, особо живучее "железо", это головастый софт, это запас алгоритмов поведения под любую возможную ситуацию. Это хорошо воспитанные нейросети, у которых не зашуршит шифер и не проснётся ненависть к проклятым мясным угнетателям.
И всё это нам гарантированно понадобится тем больше, чем дальше мы станем забираться от Земли. Пора начинать нарабатывать опыт.
Ну и в-третьих, DSG - это "ворота" к поверхности Луны. Если мы хотим строить базу непосредственно на самой Луне, то наличие орбитальной "теплушки" безусловно упростит процесс в очень существенной степени. Например, значительно уменьшив количество скарба который придётся таскать с собой посадочным модулям. Да и не только им одним, сами пилотируемые корабли тоже можно избавить от приличной части второстепенного груза. А это значит - больше людей, ну либо более лёгкие и дешёвые носители для старта, что тоже приятно. Груз же вполне может чесать своим ходом на старом-добром Пргрессе - посадить его сразу на поверхность в нужную точку было бы непросто, а вот довести до промежуточного пункта на орбите Луны - это в общем-то не так уж трудно. Тут наверняка кто-то придёт и скажет что и посадить - запросто. Ребятушки, да, один посадить, второй. Но их будет не два и даже не двадцать. А шландаться по Луне в поисках промахнувшегося грузовика - сомнительное удовольствие. Нет уж, лучше через перевалочную базу на орбите.
Ну и безопасность, да. Если вдруг не повезёт травануться несвежей шаурмой, до Земли будет три дня, а до DSG - час-другой.
Тут просится какая-нибудь картинка в тему, но всё что есть в интернетах - либо о-о-очень ранние приблизительные проекты, ещё не предусматривающие участие Роскосмоса, либо нарисованные от балды концепты, не имеющие связи с реальностью. Ну вот этот вроде похож на правду (хотя живого места нет от водяных знаков), держите:

Кроме того, если заглянуть чуть подальше, лунная орбита станет также и воротами к Марсу. Очень непохоже, что в ближайшее время нам светят цельнокорпусные транспортные средства, а значит в ближайшие десятилетия даже тяжёлые, крупные, дальние корабли будут модульными, то есть сборными. Как конструктор: таким же образом собирали МКС, так же будут свинчивать DSG. Так же повезут к Марсу что-то более-менее крупное, например марсианскую орбитальную станцию. Собирать её там, около Марса, конечно тоже можно, но слишком уж далеко возвращаться за запчастями, если вдруг чего-то не хватает. Шкаф из "Икеи" свинчивали сами? У меня вот, например, книжный стеллаж однажды приехал без ручки. На Марсе это было бы втройне обидно. То же самое и с марсианской станцией - её логичнее собирать тут, на мощностях станции лунной, хотя бы основную часть. На орбите Земли было бы ещё удобнее, но тут вмешивается бессердечная гравитация: вытащить что-то из гравитационного колодца Земли не так просто. Это очень большие усилия, скорости и затраты. И нагрузки на корпус станции. Поэтому ну её, земную орбиту, лунная станет компромиссом между расстоянием и экономией.
Теперь давайте уже наконец перейдём к поверхности Луны. Помните, в посте про реалистичные способы передвижения в космосе я рассказывал про проект "Breakthrough Starshot"? Если не помните - то перечитайте, интересно же вышло, ну.
Если тезисно, то это проект отправки к α Центавра ABC микроаппаратов с солнечными парусами. Разгонять их планируется с помощью гигаваттных лазеров (не одного конечно). В проект вложились Мильнер с Цукербергом, курируют в том числе Хоккинг и Перлмуттер.
Так вот, размещать разгонные лазеры на Земле - глупо, потому что атмосфера мешается. Размещать их на орбите Земли опасно, потому что лазеры! Над головой! Да туда все психи с манией величия сбегутся, чтобы сверху диктовать покорному человечеству свою мудрую волю.
А вот на поверхности Луны, на тёмной её стороне, размещать такие опасные штуки - самое оно. Заодно, кстати, такие лазеры могут выполнять в том числе оборонительные функции на случай, если кто-то всё-таки припрётся нас завоёвывать. Нет, вы не поняли, я не предлагаю стрелять из них по захватчикам. Гораздо эффективнее разогнать лазерами чушку из сверхпрочного чугуния, направив её в сторону неприятеля.
Маловато что-то картинок в этот раз, да? Давайте разбавим текст. Вот вам концепт разгонной станции проекта "Breakthrough Starshot":

А вот небольшое наглядное пояснение к самому проекту "Breakthrough Starshot", чтобы уж сразу тему приподзакрыть:

Да, кстати. Насчёт тёмной стороны Луны, коли уж речь зашла. Вы же знаете, что она не тёмная, да? Она освещается Солнцем ровно столько же времени, сколько и наблюдаемая нами. "Тёмная" она только потому, что не видна нам с Земли.
И ещё одно распространённое заблуждение давайте тоже до кучи развеем, раз уж мы тут все так здорово собрались. Разумеется Луна вращается вокруг своей оси! Насмехайтесь над тем, кто говорит что это не так, гоните его! Просто-напросто вращение Луны вокруг оси синхронизировано с периодом обращения вокруг Земли и потому нам незаметно. Убедиться можно с помощью элементарного эксперимента. Ставите перед собой двух человек. Один, потолще, будет изображать Землю. Он красиво стоит неподвижно и ничего не делает. Второй, постройнее, демонстрирует нам Луну. Он двигается вокруг первого, всегда оставаясь к нему лицом - "светлой стороной", и всегда скрывая от него свой з... Свою "тёмную сторону". Представьте, что из макушки сверху у "Луны" торчит ось. И снизу откуда-нибудь тоже торчит ось. Наблюдая за происходящим вы легко обнаружите, что "Луна", перемещаясь вокруг "Земли", постоянно вокруг этой оси вращается. Наука, братцы, с ней не поспоришь.
Помимо потенциально угрожающих лазеров, куда-то на Луну имеет смысл вывезти вообще всё опасное и вредоносное. Любые вредные производства, представляющие радиационную опасность, химическую либо даже биологическую. Всё что может взорваться, всё откуда может сбежать смертоносный вирус либо, скажем, зомби (надысь устроил себе марафон "Resident Evil" и теперь особенно опасаюсь смертоносных вирусов и зомби) - всё это надо увозить с Земли.
А ну-ка скажите, чего у нас на Луне достаточно? Правильно - халявного вакуума. Ну точнее - почти вакуума, знаю что кто-нибудь тут меня обязательно поправит. Почти вакуума. Менее бесплатным он от этого не становится. Вакуум хорош тем, что позволяет создавать сверхчистые сплавы. Так называемое бескислородное литьё, которое на Земле выходит неоправданно дорогим. Металлов, кстати, в Луне хватает: титан, алюминий, железо. Причём есть такая версия, что там этого хозяйства в верхних слоях должно быть больше чем на Земле, поскольку тектоника была менее активная (и существенно менее продолжительная) и металлы не успели опуститься в недра.
Чем ещё хорош вакуум и отсутствие атмосферы? Тем, что эта самая атмосфера не мешается тому, чему она мешается тут, на Земле. Астрономы, например, полцарства отдадут за возможность обжить Луну.
Сейчас оптическая астрономия должна выбирать: либо ставим большой телескоп на Земле (плюсы: удобство обслуживания, можно строиться с размахом; минусы: толстая искажающая атмосфера, воздушные потоки, тучи, голуби), либо тащим гораздо меньший телескоп на орбиту (плюсы: никаких голубей, никакой искажающей атмосферы; минусы: большой телескоп наверх не поднимешь, неремонтопригодность).
Луна совмещает в себе все положительные стороны (разумеется после того, как мы отбросим саму проблему колонизации), там можно разгуляться, поставив здоровенное зеркало которому не будет мешать атмосфера и которое легко будет ремонтировать.
Радиоастрономы тоже посматривают в сторону Луны с интересом. Атмосфера им не особенно мешается, зато мешаются все возможные источники радиосигналов ("Контакт" с Джоди Фостер смотрели? Ах какое кино!). А радиосигналы у нас сегодня излучает вообще всё подряд, включая некоторые холодильники. Если забраться на тёмную сторону Луны, жить радиоастрономам сразу станет веселее.
Помимо астрономов, атмосфера мешается ещё и энергетикам. Приятно и удобно размещать солнечные батареи там, где их не станут закрывать облака. Вики подсказывает:

Ключевые технологии имеют, по оценке НАСА, уровень технологической готовности 7/10. Рассматривается возможность производства большого объёма электроэнергии, равного 1 ПВт. При этом стоимость лунного комплекса оценивается примерно в 200 трлн долл. США. В то же время стоимость производства сравнимого объёма электроэнергии наземными солнечными станциями — 8000 трлн долл. США, наземными термоядерными реакторами — 3300 трлн долл. США, наземными угольными станциями — 1500 трлн долл. США.

Ну то бишь кое-кто уже всерьёз этим вопросом озаботился, заинтересовался и уже подсчитывает предполагаемые расходы.
Вот как-то так могли бы выглядеть поля солнечных батарей на Луне (концепт совершенно от балды нарисован, зато красиво):

Разумеется не могу не вспомнить про всеми любимый Гелий-3, которого на Луне вроде как вполне хватает.
Гелий-3 - весьма удобное топливо для термоядерных реакторов. Он легко хранится, при его использовании поток нейтронов из активной зоны реактора будет весьма умеренный (относительно конечно), в случае аварии выброс получится практически не радиоактивным.
На земле Гелия-3 сохранилось весьма немного, он довольно активно продолжает улетучиваться. А вот на Луне, по минимальным прикидкам, должно найтись 500 000 тонн. Казалось бы - не так уж много, но давайте не забывать что это таки весьма лёгкий газ. Стоимость, как мне подсказывает Вики, составляет 1200 долларов США за литр и 20 000 000 долларов США за килограмм. После этих цифр как-то уже интереснее становится, правда?
Надо упомянуть, что существует и ряд проблем, например само отсутствие у нас термоядерных реакторов. Но несмотря на ряд скептических мнений, в целом современная наука копает в сторону создания термоядерного реактора вполне активно.
Всё разумное человечество скинулось кто чем богат и ваяет общий экспериментальный термоядерный реактор на юге Франции. Вы наверняка скажете, что такие вещи надо строить где-нибудь в Антарктиде, от греха подальше. Однако ехать строить в Антарктиду почему-то никто не рвался, а вот на юг Франции все приехали с редким энтузиазмом и единодушием. Такой вот удивительный научный факт, пометьте себе.
Проект называется ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), Россия очень участвует. Цена с пяти миллиардов евро выросла до двадцати (этот факт не связан с предыдущим), а сроки с 2016 года отодвинулись на 2025. Но это ж вам не стадион построить, это первый в мире термоядерный реактор в конце-концов.
Будущее:

Теперь давайте к бытовым вопросам. Вода на Луне есть (у нас в Солнечной системе воды вообще залейся, в том или ином виде она присутствует практически везде). Конечно она там не в виде уютного лесного озера, вода на Луне находится в почве и хорошенько присыпана сверху всяким мусором.
Количество пока под вопросом, причём прямо сейчас на эту тему очень активно спорят наши с американцами. Наши считают что весьма много, американцы - что совсем мало. Забавно то, что и те и другие отталкиваются от показаний одного и того же прибора - нашего российского LEND установленного на их американском LRO, который я упоминал в начале поста. LEND должен был искать в грунте водород и он его там таки нашёл. Однако вместо того чтобы внести ясность, это наоборот всех перессорило. Такие дела.
Но этот учёный дебош касается распределения водорода в грунте. В любом случае в приполярных кратерах есть доказанные залежи льда (как на Меркурии в прошлом посте, да) который можно взять и добыть без всяких LEND, старой доброй совковой лопатой.
Раз вода залегает у полюсов, то и обустраиваться логично где-то там же, неподалёку, возле условного терминатора (ещё раз напомню что "тёмная" сторона Луны не тёмная а "светлая" не светлая, и потому говоря о терминаторе я имею в виду не фактическую линию светораздела, которая естественно постоянно перемещается, а условную, отделяющую видимую сторону от невидимой). Подобное расположение позволит на относительно небольшом расстоянии расположить как средства связи с Землёй так и, скажем, радиотелескопы, требующие чтобы Земля наоборот не маячила на горизонте. Там же, на вершине какого-нибудь кратера можно поставить круговую солнечную батарею, которую Солнце сможет освещать большую часть времени.
Нет никаких сомнений в том, что придётся зарываться хотя бы метра на полтора, а лучше - глубже. Это защита от радиации, защита от прилетающих булыжников, которые не сгорят в атмосфере за неимением таковой. Это защита от холода в конце-концов - в паре метров под поверхностью перепады температуры не страшны, в некоторых регионах там сохраняется вполне комфортный ноль или около того (при весьма значительных перепадах на поверхности).
Не так давно заговорили о том, что можно и не копать самим а воспользоваться тем что есть - лавовыми трубками, оставшимися с тех времён когда свежеобразованная Луна неравномерно остывала. Трубки такие и правда нашлись, в этом помогли падающие на Луну метеориты, проламывающие поверхность. Если подобная пещера обнаружится в удобном для поселения районе - то почему бы нет?
Вот вам пример вполне перспективной дыры в Луне:

В силу низкой гравитации представить себе более-менее стабильную и достаточно плотную атмосферу на Луне довольно трудно (хотя разреженная атмосфера присутствовала весьма долгое время, её следы сохраняются и сейчас). Так что фантазировать на тему терраформирования, кажется, особого смысла нет. В перспективе Луна - не курорт и не рекреация а гигантский завод и стартовая площадка. Тут тебе и металлы, тут тебе и топливо. Гравитация относительно невелика, а значит то, что на Земле лежит большой неподвижной кучей, там сможет оторваться и улететь. Кстати, тут снова можно вспомнить про электрические двигатели. Оторвать что-то с поверхности Земли они не способны, а вот там, на Луне, в принципе можно попробовать.
С середины прошлого века к гипотетической лунной базе любят пририсовывать электромагнитную катапульту. Чтобы, значит, можно было что-нибудь запускать в промышленных масштабах. Грузы в сторону Земли, корабли в сторону Марса. Да, в этом что-то есть, хотя порой мне кажется что это больше дань традиции чем реальный инструмент.
Сегодня планы освоения Луны так или иначе строят США, Россия, объединённая Европа, Китай, Индия и Япония. Строят планы с переменным успехом, куда уж без этого, кто-то время от времени выступает с новым громким проектом, кто-то наоборот отказывается и переносит сроки.
Частный бизнес пока что всерьёз о Луне не говорит, но издалека, скажем так, приценивается. Довольно скоро общее увлечение Марсом должно на какой-то срок приугаснуть, когда станет понятно что прямо сейчас заселить Марс не выйдет, будь ты хоть трижды Маском. И вот тогда, думается мне, в том числе и сам Илон Маск может плотнее заинтересоваться Луной, тем более что солнечная энергетика входит в сферу его интересов. Хотя что туда не входит? На редкость деятельный дядька.
Луна должна нас интересовать не только с точки зрения промышленного освоения. Наш спутник - в том числе отличный испытательный полигон, тренировочная площадка. Там, не удаляясь от дома, можно испытать не только технику но и самих себя. Рано ехать на двухколёсном велосипеде в горы, не научившись кататься на трёхколёсном у себя во дворе.
Мы знаем как себя ведёт организм тренированного космонавта в условиях МКС. Но всё-таки несколько специально отобранных человек в условиях МКС не дают полной картины.
Что, например, будет с психикой, когда ты не в четырёхстах километрах над собственным домом, наблюдаешь его из иллюминатора, а месяцами работаешь где-то на тёмной стороне Луны среди серо-бурых пустошей, а вокруг - черное небо и колючие звёзды?
А для кого-то, быть может, наоборот получится вот так:

Здесь, друзья мои, придётся мне прерваться. Честное слово, собирался написать и про Марс, и про пояс с Церерой. Но как-то неожиданно во время вёрстки часть про Луну разрослась настолько, что даже Марс уже не впихнуть.
С определённостью можно сказать, что в следующий раз будет Марс. Он почти дописан, осталось собрать в единое целое разрозненные куски текста, причесать, подобрать изображения.



**********************************************************

Третьей части на канале пока не появилось Ждем, надеемся и верим....

[basilius]

И ещё одно распространённое заблуждение давайте тоже до кучи развеем...

Просто к слову. Раз уж речь зашла о распространенных заблуждениях...
Ребята, никаких звезд из глубокого колодца днем не видно! Вас в школе обманывали.

[Nestor]

Солнце
Оно дарит надежду! С ним приходит Гэндальф!

Мой младший внук в совершенно детском возрасте иногда ставил меня в ступор своими вопросами. Однажды, очевидно при просмотре научной передачи о солнечной системе, он кинулся ко мне: "Дедушка! Только что сказали, что солнце погаснет через четыре миллиарда лет! Нужно что-то делать!"

[DimmiYur]

Солнце
Оно дарит надежду! С ним приходит Гэндальф!

Мой младший внук в совершенно детском возрасте иногда ставил меня в ступор своими вопросами. Однажды, очевидно при просмотре научной передачи о солнечной системе, он кинулся ко мне: "Дедушка! Только что сказали, что солнце погаснет через четыре миллиарда лет! Нужно что-то делать!"

А надеюсь, что вы успокоили внука и сказали ему, что солнце не погаснет через 4 миллиарда лет, а наоборот увеличит свою яркость почти в половину от настоящей, уничтожив, правда, попутно все формы жизни на Земле, а вот примерно через 8 миллиардов лет солнце превратиться в белый карлик и начнет угасать и через многие десятки миллиардов лет возможно превратиться в черного карлика.

[Nestor]

надеюсь, что вы успокоили внука

Конечно! Я сказал ему, что лет через сто мы с ним займемся этой проблемой

[ТАТЬЯНА А.]

Освоение Солнечной системы. Простым языком о том, куда и зачем стоить лететь.
https://t.me/mycosmos November 18, 2017

Почему-то многие расстраивались насчёт отсутствия перспектив полёта к другим звёздам. Варпа мол хотим, червоточину давай. Подумайте как следует и ответьте честно: на что они вам сдались?
Представим на секунду, что нам на голову неожиданно свалилось тайное знание, и теперь построен красавец стадион звездолёт. Вы в него садитесь, нажимаете главную кнопку и отправляетесь куда-то туда, в сторону Бетельгейзе, чтобы зачем? Что именно, кроме впечатлений и красивых кадров, оттуда можно привезти сегодня?

Блин, это надо так в один миг разбить все мечты!!!! Уже новую зубную щётку купила....., но не летим, так не летим.

[DimmiYur]

Зона обитаемости.
https://t.me/mycosmos November 22, 2017


Зона обитаемости, которая по-английски называется habitable zone, — это область в космосе с наиболее благоприятными условиями для жизни земного типа. Термин habitat значит, что соблюдены практически все условия для жизни, просто мы этого не видим. Пригодность для жизни определяется следующими факторами: наличием воды в жидкой форме, достаточно плотной атмосферой, химическим разнообразием (простые и сложные молекулы на основе H, C, N, O, S и P) и наличием звезды, которая приносит необходимое количество энергии.

История изучения: планеты земного типа
С точки зрения астрофизики было несколько стимулов к возникновению понятия зоны обитаемости. Рассмотрим нашу Солнечную систему и четыре планеты земного типа: Меркурий, Венеру, Землю и Марс. У Меркурия нет атмосферы, и он находится слишком близко к Солнцу, поэтому не очень нам интересен. Это планета с печальной судьбой, потому что, даже будь у нее атмосфера, она была бы унесена солнечным ветром, то есть непрерывно истекающим из короны звезды потоком плазмы.
Рассмотрим остальные планеты земного типа в Солнечной системе — это Венера, Земля и Марс. Они возникли практически в одном месте и при одинаковых условиях ~ 4,5 миллиардов лет назад. И поэтому с точки зрения астрофизики их эволюция должна быть довольно схожей. Сейчас, в начале космической эры, когда мы продвинулись в изучении этих планет при помощи космических аппаратов, полученные результаты показали экстремально различные условия на этих планетах. Теперь мы знаем, что на Венере очень высокое давление и очень жарко на поверхности, 460–480 °C — это температуры, при которых многие вещества даже плавятся. И с первых панорамных снимков поверхности мы увидели, что она совершенно неживая и практически не приспособлена к жизни. Вся поверхность — это один материк.

Изображение: Планеты земной группы – Меркурий, Венера, Земля, Марс. (commons.wikimedia.org)

С другой стороны, Марс. Это холодный мир. Марс потерял атмосферу. Это опять же пустынная поверхность, хотя там есть горы и вулканы. Атмосфера из углекислого газа очень разреженная; если вода там и была, то она вся вымерзла. На Марсе есть полярная шапка, и последние результаты миссии к Марсу говорят о том, что под песчаным покрытием — реголитом — существует лед.
И Земля. Очень благоприятная температура, вода не замерзает (по крайней мере, не всюду). И именно на Земле возникла жизнь — как примитивная, так и многоклеточная, разумная жизнь. Казалось бы, мы видим небольшую часть Солнечной системы, в которой сформировались три планеты, называемые планетами земного типа, но их эволюция совершенно разная. И на этих первых представлениях о возможных путях эволюции самих планет и возникла идея о зоне обитаемости.

Границы зоны обитаемости
Астрофизики наблюдают и исследуют окружающий нас мир, окружающее нас космическое пространство, то есть нашу Солнечную систему и планетные системы у других звезд. И чтобы как-то систематизировать, куда смотреть, какими объектами интересоваться, нужно понимать, как определять зону обитаемости. Мы всегда полагали, что у других звезд должны быть планеты, но инструментальные возможности позволили нам открыть первые экзопланеты — планеты, расположенные за пределами Солнечной системы, — всего лишь 20 лет назад.
Как определяются внутренние и внешние границы зоны обитаемости? Считается, что в нашей Солнечной системе обитаемая зона находится на расстоянии от 0,95 до 1,37 астрономических единиц от Солнца. Мы знаем, что Земля — это 1 астрономическая единица (а. е.) от Солнца, Венера — 0,7 а. е., Марс — 1,5 а. е. Если мы знаем светимость звезды, то посчитать центр зоны обитаемости очень легко — нужно просто взять корень квадратный из отношения светимости этой звезды и отнести к светимости Солнца, то есть:
Rае=(Lзвезда/Lсолнце)1/2.
Здесь Rае — средний радиус зоны обитаемости в астрономических единицах, а Lзвезда и Lсолнце — болометрические показатели светимости искомой звезды и Солнца соответственно. Границы обитаемой зоны установлены, исходя из требования наличия на находящихся в ней планетах воды в жидком состоянии, поскольку она является необходимым растворителем во многих биомеханических реакциях. За внешней границей обитаемой зоны планета не получает достаточно солнечной радиации, чтобы компенсировать потери на излучение, и ее температура опустится ниже точки замерзания воды. Планета, расположенная ближе к светилу, чем внутренняя граница обитаемой зоны, будет чрезмерно нагреваться его излучением, в результате чего вода испарится.
Более строго внутренняя граница определяется как расстоянием планеты от звезды, так и составом ее атмосферы и в особенности наличием так называемых парниковых газов: паров воды, углекислого газа, метана, аммиака и других. Как известно, парниковые газы вызывают разогрев атмосферы, что в случае катастрофически нарастающего парникового эффекта (например, ранняя Венера) приводит к испарению воды с поверхности планеты и потере из атмосферы.

Внешняя граница — это уже другая сторона вопроса. Она может быть значительно дальше, когда энергии от Солнца приходит мало и присутствие парниковых газов в атмосфере Марсе недостаточно, чтобы парниковый эффект создавал мягкий климат. Как только становится недостаточным количество энергии, парниковые газы (пары воды, метан и так далее) из атмосферы конденсируют, выпадают как дождь либо как снег и так далее. И собственно парниковые газы накопились под полярной шапкой на Марсе.
Про зону обитаемости для звезд вне нашей Солнечной системы очень важно говорить одно слово: потенциальная — зона потенциальной обитаемости, то есть в ней соблюдены условия необходимые, но недостаточные для формирования жизни. Здесь надо говорить о жизнепригодности планеты, когда в игру вступает целый ряд геофизических и биохимических явлений и процессов, таких как наличие у планеты магнитного поля, тектоники плит, продолжительность планетных суток и так далее. Перечисленные явления и процессы сейчас активно изучаются в новом направлении астрономических исследований — астробиологии.

Поиск планет в обитаемой зоне
Астрофизики просто ищут планеты, а затем уже определяют, находятся ли они в зоне обитаемости. Из астрономических наблюдений можно увидеть, где эта планета находится, где расположена ее орбита. Если в обитаемой зоне, то сразу же интерес к этой планете возрастает. Далее нужно изучать эту планету в других аспектах: атмосфера, химическое разнообразие, наличие воды и источник тепла. Это уже чуть-чуть выводит нас за скобки понятия «потенциальная». Но главная проблема в том, что все эти звезды расположены очень далеко.
Одно дело — увидеть планету у звезды, подобной Солнцу. Есть целый ряд экзопланет, подобных нашей Земле, — так называемые суб- и суперземли, то есть планеты с радиусами, близкими или немного превышающими радиус Земли. Астрофизики изучают их, исследуя атмосферу, поверхности мы не видим — только в единичных случаях, так называемых direct imaging, когда мы видим только очень далекую точку. Поэтому мы должны изучать, есть ли у этой планеты атмосфера, а если есть, то какой ее состав, какие там газы и так далее.

Изображение: Экзопланета (красная точка слева) и коричневый карлик 2M1207b (посередине). Первый снимок, сделанный с помощью технологии direct imaging в 2004 году. (ESO/VLT)

В широком смысле поиски жизни вне Солнечной системы, да и в Солнечной системе — это поиски так называемых биомаркеров. Полагают, что биомаркеры — это химические соединения биологического происхождения. Мы знаем, что основным биомаркером на Земле, например, является присутствие кислорода в атмосфере. Мы знаем, что на ранней Земле было очень мало кислорода. Простейшая, примитивная жизнь возникла рано, многоклеточная жизнь возникла достаточно поздно, не говоря уже о разумной. Но затем за счет фотосинтеза начал формироваться кислород, изменилась атмосфера. И это один из возможных биомаркеров. Сейчас из других теорий мы знаем, что есть целый ряд планет с кислородными атмосферами, но формирование молекулярного кислорода там вызвано не биологическими, а обычными физическими процессами, скажем разложением паров воды под воздействием звездного ультрафиолетового излучения. Поэтому весь энтузиазм по поводу того, что, как только мы увидим молекулярный кислород, это будет уже биомаркер, — он не совсем оправдан.

Миссия «Кеплер»
Космический телескоп (КТ) «Кеплер» — одна из самых результативных астрономических миссий (конечно, после космического телескопа им. Хаббла). Она нацелена на поиск планет. Благодаря КТ «Кеплер» мы совершили качественный скачок в исследовании экзопланет.
КТ «Кеплер» был ориентирован на один способ открытия — так называемые транзиты, когда фотометр — единственный инструмент на борту спутника — отслеживал изменение яркости звезды в момент прохождения планеты между ней и телескопом. Это давало информацию об орбите планеты, ее массе, температурном режиме. И это позволило определить на первой части этой миссии порядка 4500 потенциальных кандидатов в планеты.

Космический телескоп «Кеплер» (NASA)

В астрофизике, астрономии и, наверное, во всем естествознании принято подтверждать открытия. Фотометр фиксирует, что у звезды меняется яркость, но что это может значить? Может быть, у звезды какие-то внутренние процессы приводят к изменениям; проходят планеты — она затемняется. Поэтому необходимо смотреть на периодичность изменений. Но чтобы точно сказать, что там есть планеты, нужно еще каким-то способом подтвердить это — например, изменением лучевой скорости звезды. То есть сейчас около 3600 планет — это подтвержденные несколькими способами наблюдений планеты. А потенциальных кандидатов почти 5000.

Проксима Центавра
В августе 2016 года было получено подтверждение присутствия планеты, получившей наименование Проксима b, у звезды Проксима Центавра. Почему это так всех заинтересовало? По очень простой причине: это ближайшая к нашему Солнцу звезда на расстоянии 4,2 световых года (то есть свет покрывает это расстояние за 4,2 года). Это самая близкая к нам экзопланета и, возможно, ближайшее к Солнечной системе небесное тело, на котором может существовать жизнь. Первые измерения были получены в 2012 году, но, так как эта звезда является холодным красным карликом, нужно было провести очень длинный ряд измерений. И целый ряд научных групп Европейской южной обсерватории (ESO) наблюдали звезду в течение нескольких лет. Они сделали веб-сайт, он называется Pale Red Dot (palereddot.org), то есть ‘бледно-красная точка’, и там выкладывали наблюдения. Астрономы привлекали разных наблюдателей, и можно было отслеживать результаты наблюдений в открытом доступе. Так, можно было проследить за самим процессом открытия этой планеты практически онлайн. А название программы наблюдений и веб-сайта восходит к термину Pale Red Dot, предложенному известным американским ученым Карлом Саганом для изображений планеты Земля, передаваемых космическими аппаратами из глубин Солнечной системы. Когда мы пытаемся найти планету, подобную Земле, в других звездных системах, то мы можем попытаться представить, как наша планета выглядит из глубин космоса. Этот проект назвали Pale Blue Dot (‘бледно-голубая точка’), потому что из космоса из-за светимости атмосферы наша планета видна как голубая точка.
Планета Проксима b оказалась в зоне обитаемости своей звезды и относительно близко к Земле. Если мы, планета Земля, находимся на 1 астрономической единице от своей звезды, то эта новая планета — на 0,05, то есть в 200 раз ближе. Но звезда слабее светит, она более холодная, и уже на таких расстояниях она попадает в так называемую зону приливного захвата. Как Земля захватила Луну и они вместе вращаются, такая же ситуация и тут. Но при этом одна сторона планеты разогрета, а вторая холодная.

Предполагаемый ландшафт Проксимы Центавра b в представлении художника (ESO/M. Kornmesser)

Существуют такие климатические условия, система ветров, которая обменивается теплом между прогретой частью и темной частью, и на границах этих полушарий могут быть довольно благоприятные условия для жизни. Но проблема с планетой Проксима Центавра b в том, что родительская звезда — красный карлик. Красные карлики живут довольно долго, но у них есть одно специфическое свойство: они очень активны. Там происходят звездные вспышки, корональные выбросы массы и так далее. Опубликовано уже довольно много научных статей по этой системе, где, например, говорят, что, в отличие от Земли, там в 20–30 раз выше уровень ультрафиолетового излучения. То есть, чтобы на поверхности были благоприятные условия, атмосфера должна быть достаточно плотная, чтобы защищать от излучения. Но это единственная ближайшая к нам экзопланета, которую можно будет детально изучить при помощи следующего поколения астрономических инструментов. Наблюдать ее атмосферу, посмотреть, что там происходит, есть ли парниковые газы, какой там климат, есть ли там биомаркеры. Астрофизики будут изучать планету Проксима b, это горячий объект для исследований.

Перспективы
Мы ждем несколько новых наземных и космических телескопов, новые инструменты, которые будут запущены. У нас в России это будет космический телескоп «Спектр-УФ». Институт астрономии РАН активно работает над этим проектом. В 2018 году будет запущен американский космический телескоп им. Джеймса Уэбба — это следующее поколение по сравнению с КТ им. Хаббла. У него разрешение будет гораздо выше, и мы сможем у тех экзопланет, о которых мы знаем, наблюдать состав атмосферы, как-то разрешать их структуру, климатическую систему. Но надо понимать, что это общий астрономический инструмент — естественно, там будет очень большая конкуренция, как и на КТ им. Хаббла: кто-то галактики хочет смотреть, кто-то — звезды, кто-то еще что-то. Планируется несколько специализированных миссий по исследованию экзопланет, например НАСА TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Собственно, в ближайшие 10 лет можно ожидать существенное продвижение наших знаний об экзопланетах в целом и о потенциально обитаемых экзопланетах, подобных Земле, в частности.

[DimmiYur]

Гид по вселенной: кто есть кто.
https://t.me/mycosmos November 23, 2017

В нашей Вселенной много удивительного, и порой она кажется интереснее самой изощренной выдумки фантастов. И сейчас мы хотим поговорить об объектах далекого космоса (как реальных, так и предполагаемых), о которых слышали все, но представляет себе далеко не каждый

Красный гигант

Существует множество разных звезд: одни более горячие, другие более холодные, одни большие, другие (условно) маленькие. Звезда красный гигант имеет невысокую температуру поверхности и огромный радиус. Из-за этого она обладает высокой светимостью. Радиус красного гиганта может достигать 800 солнечных, а яркость способна превосходить солнечную в 10 тыс. раз.

Альдебаран, Арктур, Гакрукс — красные гиганты, входящие в список ярчайших светил ночного неба. При этом красные гиганты не самые массивные. Самые большие звезды — красные сверхгиганты: их радиус может превышать солнечный в 1500 раз.

Красный гигант — это конечный этап эволюции звезды. Звезда становится красным гигантом, когда в ее центре весь водород превращается в гелий, а термоядерное горение водорода продолжается на периферии гелиевого ядра. Таким образом, все красные гиганты имеют похожее строение: горячее плотное ядро и очень разреженную и протяженную оболочку. Это ведет к росту светимости, расширению внешних слоев и снижению температуры на поверхности. А также к интенсивному звездному ветру — истечению вещества из светила в межзвездное пространство.

Дальнейшая судьба красного гиганта зависит от массы. Если масса низкая, то звезда трансформируется в белого карлика, если высокая — превратится в нейтронную звезду или черную дыру.

Белый карлик

Звезда-карлик — это полная противоположность звезде-гиганту. Перед нами проэволюционировавшее светило, масса которого сравнима с массой Солнца. При этом радиус белых карликов примерно в 100 раз меньше радиуса нашего светила. «Рождаются» они, когда красные гиганты «сбрасывают» свою оболочку, которая в виде планетарной туманности рассеивается в межзвездном пространстве. Оставшееся холодное и почти не излучающее гелиевое ядро и называют белым карликом.
Белые карлики занимают 3–10% звездного населения нашей Галактики, но из-за малой светимости выявить их очень тяжело.

«Пожилой» белый карлик непосредственно белым уже не является. Само название произошло от цвета первых открытых звезд, например Сириуса В (его размеры, кстати, можно вполне сравнить с размерами нашей Земли). По сути, белый карлик вообще не является звездой, поскольку в его недрах уже не идут термоядерные реакции. Проще говоря, белый карлик — это не звезда, а ее «труп».

По мере дальнейшей эволюции белый карлик охлаждается еще сильнее, и его цвет меняется с белого на красный. Конечная стадия эволюции такого объекта — остывший черный карлик. Другой вариант — накопление на поверхности белого карлика вещества, «перетекающего» с другой звезды, сжатие и последующий взрыв новой или сверхновой.

Желтый карлик

Об этом типе звезд знают далеко не все. И это странно, ведь наше родное Солнце — это типичный желтый карлик. Желтые карлики — небольшие звезды, масса которых составляет 0,8–1,2 солнечной. Это светила так называемой главной последовательности. На диаграмме Герцшпрунга—Рассела это область, которая содержит звезды, использующие в качестве источника энергии термоядерную реакцию синтеза гелия из водорода.

диаграмма Герцшпрунга—Рассела

Желтые карлики имеют температуру поверхности 5000–6000 K, а среднее время их жизни составляет 10 млрд лет. Такие звезды превращаются в красных гигантов после того, как их запас водорода сжигается. Подобная участь ожидает и наше Солнце: по прогнозам ученых, примерно через 5–7 млрд лет оно поглотит нашу планету, став красным гигантом, а затем превратится в белого карлика. Но задолго до всего этого жизнь на нашей планете будет сожжена.

Коричневый карлик

Коричневый (или бурый) карлик — весьма необычный объект темно-красного или даже инфракрасного цвета, который сложно как-либо классифицировать. Он занимает промежуточное положение между звездой и газовой планетой. Бурые карлики имеют массу равную 1–8% солнечной. Они чересчур массивны для планет, и гравитационное сжатие дает возможность для термоядерных реакций с участием «легкогорючих» элементов. Но для «зажигания» водорода массы недостаточно, и светит коричневый карлик, в сравнении с обычной звездой, относительно недолго.
Температура поверхности коричневого карлика может составлять 300–3000 К. Всю свою жизнь он непрерывно остывает: чем крупнее такой объект, тем медленнее происходит этот процесс. Проще говоря, коричневый карлик из-за термоядерного синтеза разогревается на первом этапе своей жизни, а затем остывает, становясь похожим на обычную планету.
Коричневые карлики могут образовываться как в протопланетном диске какой-либо звезды, так и независимо от других космических объектов. Вокруг них тоже могут появляться планеты и, по некоторым представлениям, даже обитаемые. Но поскольку коричневые карлики излучают мало тепла и очень короткое время, то зона обитаемости располагается достаточно близко к ним и очень быстро исчезает. Если на Земле для появления многоклеточной жизни потребовалось 3,5 млрд лет, и срок ее дальнейшего существования при удачном стечении обстоятельств довольно велик, то, например, многоклеточная жизнь на подобной планете около бурого карлика массой 0,04 солнечной просуществует не более 0,5 млрд лет. Потом по мере остывания карлика зона обитаемости приблизится к нему, и всё живое на планете погибнет.

Двойная звезда

Двойной звездой (или двойной системой) называют две гравитационно связанные звезды, которые обращаются вокруг общего центра масс. Двойная звезда кажется весьма экзотическим явлением, однако в галактике Млечный Путь оно очень распространено. Исследователи полагают, что примерно половина всех звезд Галактики относится к двойным системам. Иногда даже можно встретить системы, которые состоят из трех звезд.
Обычная звезда формируется в результате сжатия молекулярного облака из-за гравитационной неустойчивости. В случае с двойной звездой ситуация похожа, но вот что касается причины разделения, то здесь ученые не могут придти к общему мнению.