10:34
Вот как жизнь могла бы процветать на планете, вращающейся вокруг черной дыры—и других альтернативных солнц

Вселенная полна теплых тел. Почему жизнь должна ограничиваться солнцеподобными звездами?

Два солнца опаляют пустынную планету Татуин во вселенной Звездных войн. Супермен получает свои силы после того, как покидает багровые лучи красного карлика, который освещает Криптон. Научная фантастика часто спрашивает, как жизнь может приспособиться к другому небу, но эти типичные звезды-не единственный способ согреть планеты.

Большинство серьезных астробиологов вполне обоснованно тратят свое время на размышления о том, какие формы жизни могут эволюционировать на планетах, вращающихся вокруг так называемой" главной последовательности " звезд, которые производят большую часть свечения Млечного Пути. Однако исследователь Центра космических полетов имени Годдарда НАСА Джереми Шнитман-астрофизик, и он провел много своих менее серьезных моментов, размышляя о том, как жизнь может развиваться в некоторых из более экзотических мест вселенной. Биология, как мы ее знаем, сложна, но в основном она сводится к необходимости двух простых предпосылок: источника энергии для поддержания жидкой воды и стабильной окружающей среды.

“Если вы находитесь на планете, которая постоянно разрушается землетрясениями и вулканами, - говорит Шнитман, - даже если у нее есть хорошие пляжи, это не будет хорошо.”

Хотя они, возможно, и не могут похвастаться приятным тропическим бегством Земли, вот четыре типа инопланетных систем, которые—с примесью игривого астрофизического мышления—едва ли могли бы сделать разрез для обитаемости.

Нейтронная звезда

Одним из последних мест во вселенной, где захотел бы поселиться инопланетный микроб, может быть планета, вращающаяся вокруг нейтронной звезды—мертвой звезды, у которой не хватило бы веса, чтобы полностью сжать пространство-время в черную дыру, но она оказалась чертовски близко. Астрономы видят в них Пульсары, похожие на маяки, излучающие огромное количество радиации.

“Они просто размахивают электрическими и магнитными полями с огромной скоростью", - говорит Шнитман. “Это довольно неприятная штука.”

Нейтронные звезды определенно содержат планеты (исследователи действительно обнаружили первую известную экзопланету в 1992 году, вращающуюся вокруг пульсирующей нейтронной звезды), но они уничтожили бы большую часть жизни, как мы ее знаем, постоянным потоком смертоносных ускоряющихся частиц. Энергетические частицы и излучение - это последний обоюдоострый меч вселенной, способный доставлять как критическую энергию, так и быстрое разрушение. Даже здесь, на Земле, большинство калорий поступает в пищевую сеть, когда растения и другие фотосинтезирующие организмы потребляют вкусные солнечные лучи, но мы все равно идем на большие расстояния уворачиваться от ультрафиолетовых лучей (чтобы не получить болезненный солнечный ожог).

Окружающая среда вокруг нейтронной звезды сильно склоняется в сторону смерти и разрушения спектра излучения, однако защитные барьеры конечной планеты Златовласки могут, по расчетам исследователей, укрывать самых выносливых существ . В частности, жизнь на "сверхземле", в десять раз превышающей размеры нашей планеты, могла бы разрушить ее, если бы у нее была плотная, как гороховая похлебка, атмосфера, чтобы противостоять разрушительному воздействию поступающей радиации и защитить поверхность от разрушительного воздействия космоса, а также сильное магнитное поле, чтобы отразить натиск заряженных частиц.

Жизнь на краю пропасти

Более гостеприимными, говорит Шнитман, могли бы быть определенные типы черных дыр. Вдохновленный фильмом "Интерстеллар", он недавно собрал цифры для обитаемой зоны черной дыры и опубликовал свои результаты в пока еще не просмотренной статье на препринтном сервере arXiv. Его мысленный эксперимент начинается с типа сверхмассивной черной дыры, лежащей в сердце большинства галактик, поскольку меньшие черные дыры искривляют пространство более резко таким образом, что разрывают близлежащие объекты размером больше баскетбольного мяча.

Черные дыры не светят сами по себе, но их искривляющая время природа может обеспечить альтернативный источник энергии, подсчитал Шнитман. Ближе к краю черной дыры (если смотреть издалека) часы идут медленнее, и световые волны, колеблющиеся вверх и вниз, можно рассматривать как крошечные тикающие часы. И наоборот, стрелки далеких часов, наблюдаемых вблизи черной дыры, просто кружатся и кружатся, и точно так же любая волна концентрируется и питается до гораздо более высокой энергии. “Все эти такты или щелчки просто накапливаются, и просто взрывают вас всех сразу", - говорит Шнитман.

В результате искривление времени черной дырой может сделать фоновые волны и частицы, проносящиеся по вселенной, достаточно горячими, чтобы нагреть планету. В частности, Шнитман подсчитал, что для планеты, сгрудившейся у ее края (скажем, на расстоянии 1 процента радиуса черной дыры), черная дыра будет питать поступающие легкие нейтринные частицы, которые могут поддерживать ядро планеты достаточно теплым, чтобы микробы могли процветать глубоко под землей.

Однако поселенцам из других стран понадобятся передовые технологии, чтобы выжить на поверхности, поскольку тот же самый механизм заряжает все поступающее излучение. На таком расстоянии планета будет вращаться вокруг черной дыры почти со скоростью света, направляя свет звезд всего неба прямо на наблюдателя. "[Световые лучи] будут просто выглядеть как пули, бьющие вас прямо в лицо", - говорит он. - Все небо будет казаться черным, а одна маленькая точка прямо перед тобой-ослепительно яркой."

В таком мире иммигрантам пришлось бы прятаться под алюминиевым щитом шириной с планету, чтобы не быть поджаренными звездным светом и микроволновым послесвечением Большого Взрыва.

Со здоровой дистанции

Однако отодвиньтесь на несколько сотен радиусов черных дыр, и жизнь станет намного проще. С такого здорового расстояния планеты могли бы купаться в сиянии газа и пыли, воспламеняющихся, когда он падает в пасть монстра. За исключением черной дыры, висящей в небе там, где должно быть солнце, условия на поверхности могут не так уж сильно отличаться от земных. И на таком расстоянии время будет проходить почти с той же скоростью, что и остальная Вселенная, поэтому звездный свет становится гораздо менее смертоносным.

Кроме того, поскольку сверхмассивные черные дыры формируются только в центре галактик, планеты там могут предложить первоклассную недвижимость для наблюдения звезд. Шнитман говорит, что ближайшие звезды будут появляться в течение дня, а вечером звездный пейзаж будет сиять так же ярко, как полная луна на Земле. - Ночь будет ослепительной, - говорит он.

Белый карлик

Тем не менее, жизнь будет лучше, если она все еще будет придерживаться звезд, которые еще не полностью разрушились, таких как белые карлики—остатки красных гигантов размером с Землю, которые сияют белым огнем от оставшегося тепла, даже несмотря на то, что слияние, которое питало звезды, прекратилось.

Хотя они действительно испускают значительное количество враждебного ультрафиолетового излучения, Шнитман говорит, что они “менее страшны”, чем нейтронные звезды, и более надежны, чем черные дыры, которые могут проглотить кучу газа и превратиться в обжигающий планету квазар без особого внимания.

С энергетической точки зрения любая обитаемая планета должна была бы держаться довольно близко к своему партнеру-белому карлику, вращаясь примерно в 30 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Но даже на таком близком расстоянии инопланетная ДНК должна была бы иметь дело только с примерно на 40 процентов большим количеством ультрафиолетовых лучей, чем земная ДНК, подсчитали исследователи.

Труднее всего было бы пережить фазу красного гиганта звезды-хозяина, когда она устремляется наружу и поджаривает все планеты на своем пути, прежде чем сжаться в белый карлик. Этот сценарий, возможно, наиболее релевантен для будущего человечества, так как Солнце пройдет через ту же трансформацию через несколько миллиардов лет, сжигая землю до хрустящей корочки в этом процессе. С помощью бесконечной технологии будущие жители Земли могли бы попытаться переместить планету за Юпитер и переждать огненное расширение Солнца, рассуждает Шнитман. Но если этого не произойдет, мы сможем найти некоторое утешение, зная, что метеориты могут доставить воду и другие ингредиенты к тому, что останется после того, как солнце сожмется до белого карлика. Весь биологический цикл может начаться снова.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Марсоход Curiosity НАСА отмечает восемь лет исследования Марса


Поразительно богатый металлом ореол Мессье 104 наводит на мысль о бурном прошлом


Редкий магнетизм обнаружен в самом сильном материале в мире

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 89 | Добавил: admin | Теги: вселенная, Луч, Нейтронная звезда, звезда, Жизнь, планет, Черная дыра, звездный свет, Частица, белый карлик, Земля, Солнце, черный | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar