Возникновение жизни - нужен Юпитер и астероиды

   Астробиологи указали новое ограничение на обитаемость звездных систем - мало иметь планету на подходящей орбите, надо иметь и правильный пояс астероидов. Причем речь идет не о том, что планета должна быть в безопасности от постоянной бомбардировки.

Скорее наоборот - орбиты астероидов должны как минимум на начальной стадии развития звездной системы пересекать траекторию планеты, где мы надеемся получить жизнь. Как считает Ребекка Мартин из университета Колорадо и ее коллега Марио Ливио из Института космического телескопа Хаббла в Балтиморе, именно астероиды способны предоставить планете органику и воду.

  Следовательно, заключают ученые, необходим тонкий баланс между слишком частыми столкновениями и полным их отсутствием. В первом случае жизни будет тяжело развиваться из-за постоянных катастроф, во втором - для возникновения первых клеток просто не хватит нужных материалов. Для этого надо еще кое-что: а именно, наличие правильно расположенных планет-гигантов вроде Юпитера.

 Юпитер, как говорит Ребекка Мартин, своей гравитацией не позволил собраться астероидам в планету. И при этом очистил часть Солнечной системы от их, астероидов, избытка - если бы этого не произошло, то нас ждали бы постоянные вторжения не званных гостей. Причем важно и то, что астероиды расположились именно за орбитой Марса, так как именно на этом уровне в них накапливается лед и они могут долететь до Земли. Астероиды из внешнего пояса Куйпера тоже содержат лед, но они слишком далеко - а в пределах марсианской орбиты лед испаряется под действием солнечных лучей, оставляя голые камни.

Когда Мартин и Ливио просмотрели 502 уже известные экзопланеты, они обнаружили что в нужном месте находится всего 19 - и не факт, что при этом в той же системе найдется и пояс астероидов. Эти расчеты не ставят на большей части звезд пометку "непригодны для жизни", но существенно снижает вероятность появления там живых существ. А если еще вспомнить про другие ограничения, то может оказаться и так, что оценка "одна планета из нескольких тысяч пригодна для жизни" не будет слишком уж пессимистичной.

   Какие еще есть ограничения?

 Правильная звезда - не слишком молодая (иначе жизнь не успеет появиться), не слишком нестабильная, не из числа короткоживущих голубых гигантов, не потухший белый карлик и уж тем более не магнетар или черная дыра.

Правильная структура коры планеты и подобающая вулканическая активность. В сплошном океане лавы жизнь невозможна, а если нет вулканизма вовсе - то нет и притока углерода; если есть вулканизм, но нет тектонических плит - велик риск парникового эффекта, который зажарит планету на манер Венеры, где жарче чем на Меркурии.

Правильные соседи - никаких склонных к эксцессам объектов вроде пар из красных гигантов и белых карликов, прочие кандидаты в новые и тем более сверхновые звезды тоже не приветствуются. Излучение от вспышек может даже в соседней звездной системе привести по меньшей мере к глобальной экологической катастрофе. Очень скверным местом представляется выходящая из центра галактики струя плазмы (джеты из окрестностей черных дыр), да и про мигрирующие звезды нельзя сказать ничего хорошего.

На планете должно быть магнитное поле для защиты от радиации, иначе сидеть придется в воде и под землей. Желательно иметь не слишком вытянутую орбиту и уж всяко не синхронную с вращением светила - то есть вечный день в одном полушарии и вечная ночь в другом скорее всего не годятся. Про "зону обитаемости", в пределах которой вода еще не кипит, но уже и не мерзнет, писали предостаточно, повторяться не будем. Скажем лишь про то, что в состав наших клеток входит не только углерод, водород, кислород и азот с фосфором - но и железо, и кобальт (витамин B12, цианокобаламин). Медь, хром, селен и еще с десяток микроэлементов тоже необходимы, так что звездные системы еще и должны быть с подходящим элементным составом. Инопланетная жизнь, возможно, обходится без каких-то конкретных веществ, но вряд ли полностью свободна от потребности в микроэлементах как таковых (просто вместо цинка ей нужен, скажем, ванадий. Как земным асцидиям).

Источник: http://www.detalimira.com/news/564/

Загадочные вспышки в атмосфере Земли!

 

  Гамма-обсерватория "Ферми" приступила к изучению загадочных вспышек гамма-излучения в верхних слоях атмосферы. Специально проведенное обновление программы телескопа позволит засечь в десять раз больше подобных вспышек и собрать больше материала для дальнейшего анализа.

  Вспышки, о которых идет речь, были обнаружены первый раз еще в 1994 году и ученые до сих пор не знают, почему они происходят. Известно лишь то, что они как-то связаны с грозами, но при этом энергия квантов излучения намного выше, чем у обычного света или даже ультрафиолета. Кванты света имеют энергию около одного-двух электрон-вольт, а гамма-вспышки, фиксируемые с орбиты специализированными спутниками, дают кванты с энергией до 20 МэВ. То есть до 20000000 электрон-вольт - в десять миллионов раз больше. Такое излучение несет даже большую энергию, чем гамма-излучение ядерного реактора, не говоря уж о тривиальных рентгеновских аппаратах. Откуда в атмосфере могут появиться кванты с такой энергией? Молнии сами по себе дать такого не могут, предел их возможности - слабое рентгеновское излучение, но никак не гамма-лучи с такими высокими энергиями! Даже если предположить протекание в грозовых разрядах термоядерных реакций, этого все равно окажется недостаточно.

  Сказать, что физикам совсем ничего не ясно - было бы ошибкой. В общих чертах механизм таких вспышек описан довольно убедительной гипотезе, которая связывает вместе космические лучи, грозы и то самое загадочное гамма-излучение. Предполагается, что попадание заряженной частицы из космоса в атмосферу сначала рождает множество так называемых вторичных частиц, а те в сильном электрическом поле молнии тормозятся и сбрасывают энергию в виде гамма-лучей: вопрос только в том, как именно это происходит. Каков должен быть спектр такого излучения, куда будет направлена вспышка, насколько часто может наблюдаться это явление? Ученым хочется детальной и дающей численные предсказания реального явления модели, а не просто гипотезы общего характера.

Но для детальной модели нужны данные наблюдений, которые можно получить только из космоса - гамма-излучение плохо проходит через атмосферу, да и все наземные детекторы имеют поле зрения намного уже, чем аппаратура на спутнике. Сколько можно увидеть с поверхности и сколько с высоты в хотя бы триста километров? Ответ очевиден, так что большая часть процессов в верхних слоях атмосферы давно изучается именно сверху, а не снизу. Телескоп "Ферми", который на сегодня является одним из самых чувствительных и точных инструментов, был недавно модернизирован путем установки нового программного обеспечения - такой "апгрейд", как утверждают физики, позволит засекать намного более слабые вспышки и быстрее набрать столь интересующую специалистов статистику по атмосферным явлениям.

Источник: http://detalimira.com/news/801/

Удар метеорита расплавил марсианский лед

  Европейский аппарат Mars Express сфотографировал вблизи Долины Маринеров ряд интересных геологических образований. В объектив его стерео камеры попал эллиптический кратер, окруженный выбросом вещества, по форме напоминающим бабочку, и имеющий подтекший вид.   По словам ученых, такие кратеры образуются при падении на поверхность планеты астероидов или комет под острым углом. Геологи уверены, что растекающийся характер выброса говорит о наличии в прошлом в этом районе подповерхностного льда, который расплавился после удара. Последующие падения метеоритов отставили на этом участке более свежие кратеры.       

Источник: Журнал "Детали Мира" № 14 [ 16 ] 2012

Редчайшая черная дыра

  Выбросы горячего газа, зафиксированные при помощи австралийского радиотелескопа CSIRO, позволили ученым впервые поймать излучение редкого объекта — черной дыры промежуточной массы. До недавнего времени считалось, что дыры бывают лишь сверх массивными, то есть в миллиарды масс Солнца, и звездных масс — 3-30 масс Солнца. Объект HLX-1, лежащий в 300 миллионах световых лет от нас в галактике ESO 243-49, — черная дыра, вокруг которой вращается звезда.
  Наблюдая за рентгеновским излучением объекта, ученые предсказали, в какие моменты должна расти его яркость и в радиодиапазоне. Это наблюдается, когда звезда, двигаясь по вытянутой орбите, подходит близко к дыре, срывающей с нее часть газа. Мощность рентгеновских и радио-вспышек позволила оценить массу черной дыры — нижний предел оказался равен 20 000 солнечных масс.
 «Таких дыр может быть великое множество, однако мы не можем их детектировать из-за того, что в данный момент они не «кормятся» или кормятся слишком слабо», — пояснил Рон Экерс, соавтор работы.

Источник: Журнал "Детали Мира" № 14 [ 16 ] 2012

Звезда в поясе кварцевой пыли

   Японские астрономы под руководством доктора Хидеяки Фудживары (Hideaki Fujiwara) обнаружили звезду, вращающуюся в диске из кварцевой пыли.
   Наблюдая за звездой HD 15407A в созвездии Персея, ученые заметили, что звезда сильно «светит» в инфракрасном (тепловом) диапазоне. Телескоп Spitzer помог определить, что так происходит из-за диска, содержащего 100 триллионов тонн мельчайших частиц кварца, расположенного в пределах одной астрономической единицы. Считается, что диск образовался из-за частых столкновений молодых планет и их зародышей-планетезималей.

Источник: журнал "Детали Мира" 2012 год.

Спутник NASA - ночная панорама Земли!

  

  Новый спутник NASA со специальной фотокамерой позволил получить высококачественную панораму Земли в ночное время. На сайте агентства уже доступно изображение в виде карты с нанесенными на нее государственными границами для привязки к местности.

  Первые мозаичные изображения Земли ночью, охватывающие всю поверхность планеты, были получены намного раньше - но снимки с борта спутника Suomi NPP отличаются много большим разрешением. Использованная в камере VIIRS высокочувствительная матрица способна засечь даже огни небольших населенных пунктов и отдельных кораблей в открытом море: другое дело, что пространственное разрешение доступных снимков составляет 750 метров - недостаточно для выделения, скажем, отдельных домов в крупном городе.

  Помимо огней городов ночные панорамы позволяют увидеть пожары и факелы над газовыми месторождениями. Увеличив европейскую часть России, можно увидеть все мало-мальские крупные города и даже федеральную трассу М10 Москва-Петербург; в Западной Сибири видны размытые пятна факелов, а еще неожиданно ярко светится Хибинская тундра - аккурат в местах добычи апатитов. Можно найти даже биостанцию МГУ на Белом море, флотилию рыболовецких судов к востоку от Сахалина и космодром Байконур - объекты, удаленные от городов, видны особенно четко в силу того, что камера автоматически переходит на повышенную чувствительность при переходе к слабо освещенным местам.

  Огни Токио. Знаменитый пример границы между КНДР и Республикой Кореей, которая сама освещается прожекторами и к северу от которой густое скопление огней резко обрывается, уступая место густо-синему сумраку (кстати, на коммунистической Кубе со светом все куда лучше). Геометрическая сетка дорог Китая на глаз отличается от индийской - в Индии, где до сих пор две трети населения живет в деревнях, ночные огни выглядят как тонкая ажурная шаль - обширная, но без такого количества ярких сгустков. Альпийские долины кажутся заполненными светом, а Нил предстает расплавленной рекой пламени, которая даже выложена отдельным снимков высокого разрешения. Африка погружена во тьму от ЮАР до Египта и где-нибудь в Демократической республике Конго огней даже меньше, чем в российской Якутии.

  Помимо эстетической и образовательной ценности новые данные важны и с научной точки зрения. Экологи смогут оценить объем браконьерского лова рыбы и сжигания попутного газа, экономисты и демографы - оценить темпы экономического развития тех стран, отчеты по которым подготовить сложно по политическим или географическим причинам. Астрономы, вероятно, смогут лучше подобрать места для наблюдений подальше от фонарей - но это, наверное, скорее нужно любителям, а не профессионалам.

Источник: Журнал "Детали Мира" www.detalimira.com/news/797/

Тайну кольцевых галактик увидели...

  

  Обсерватория "Джемини" на Гавайских островах представила снимки редкой кольцевой галактики - NGC660. Этот снимок позволяет лучше понять природу этих загадочных объектов.

  Кольцевая галактика - это, как видно на иллюстрации к статье, обычная с виду галактика в форме диска, окруженная кольцом из звезд и межзвездного газа. Причем, что самое интересное, кольцо развернуто под значительным углом к плоскости главного диска. Такая конфигурация невозможна в рамках традиционной схемы образования галактик, которая предполагает формирование либо диска, либо развернутой в одной плоскости спирали.

Причина, по которой галактики почти плоские, кроется в законах небесной механики. Стягиваемые силами гравитации газ и пыль (а в галактических масштабах множество звезд можно рассматривать как молекулы газа) могут собраться в правильную сферу только если их скорости изначально равны нулю или направлены строго в сторону центра. Если частицы движутся изначально в разных направлениях - они собираются в облако, которое затем сплющивает и превращает в диск. Этот процесс описан в рамках классической механики, смоделирован на компьютерах и астрономы нашли множество подтверждающих его примеров - от протопланетных дисков, из которых возникают планеты до разнообразных галактик. Кольцевые галактики тоже должны получить объяснение на основе известных законов механики; новые снимки позволяют если не закрыть вопрос окончательно, то как минимум подкрепить одну из гипотез.

  Гипотез на сегодня известно две: первая предполагает столкновение двух галактик, вторая - прохождение одной галактики мимо другой. На полученных при помощи телескопа с зеркалом диаметром 8,1 метра изображениях видны детали, которые по мнению астрономов говорят в пользу второго предположения. Брайан Свобода, исследователь из университета Аризоны и одним из авторов открытия, говорит так: "Одной из главных особенностей NGC660 является то, что окружающее галактику кольцо наклонено под углом 45 градусов. Мы попробовали смоделировать столкновения галактик и обнаружили, что столкновения не могут дать такого эффекта. А вот сценарий с отрыванием части другой галактики гравитационными силами вполне убедителен".

Высокое качество снимков позволило увидеть множество сравнительно молодых звезд и массивные облака газа в кольце - их там оказалось намного больше, чем в центральной области галактики. Это тоже указывало явно инородное происхождение кольца. Свобода подчеркивает то, что настолько отчетливых снимков с активными областями рождения новых звезд видеть еще не доводилось - "Даже на снимках космического телескопа Хаббла такого нет. Это действительно самое эффектное изображение галактики, которое я когда-либо видел".

  Источник: Журнал "Детали Мира" № 18 (20) | 19 ноября 2012

http://www.detalimira.com/news/507

Веста покрыта кристаллогидратами

   Поверхность самого массивного объекта астероидного пояса Солнечной
системы — Весты покрыта кристаллогидратами. Это минералы, в структуру которых входят молекулы воды. Похоже, воду занесли на Весту другие астероиды.
  А затем другие астероиды, врезавшись в то же место, растопили вещество предшественников. Большая часть воды испарилась, остатки «расползлись» по поверхности и связались в более устойчивые структуры, пишут авторы статьи в Science. Гигантский астероид, орбита
которого расположена между Марсом и Юпитером, стал объектом исследования зонда Dawn. Хотя зонд 5 сентября уже покинул астероид, направившись к карликовой планете Церере, полученные от него данные в самом разгаре обработки. 

Источник: журнал "Детали Мира" 2012