Продолжение поста «Про то насколько особенна Земля и инопланетную жизнь»
Это продолжение прошлого поста в котором я разбирал причины, по которым на Земле смогла зародиться жизнь.
В прошлом посте я упомянул, что магнитное поле Земли защищает нас от солнечного излучения. В этой ситуации Солнце выглядит как враг для жизни, но это не совсем так. Мало кто знает, но у Солнца тоже есть свое магнитное поле. Оно имеет очень сложную структуру и меняет свою активность в течение 22-х лет. Это поле защищает Землю от излучения других звезд. Также это поле меняет свою силу вместе с периодами активности Солнца, то есть чем на Солнце чаще происходят вспышки, корональные выбросы и излучение радиации, тем сильнее его магнитное поле будет защищать нас от других звёзд. С одной стороны это хорошо, но все же минусов побольше будет.
Теперь, я бы хотел рассказать о том как астероиды и кометы могли повлиять на возникновение жизни. В прошлом посте я разбирал воду, но не упомянул о том как она попала на Землю. Сейчас бОльшая часть поверхности Земли покрыта водой, но когда Земля ещё зарождалась она была похожа скорей на ад:
Вся поверхность была разогрета до огромных температур, из-за которых вода не могла храниться на Земле. Учёные объясняют наличие воды на земле ледяными кометами и астероидами, которые принесли с собой воду. Также они принесли с собой полезные ископаемые, а главное углерод, кислород, водород. Углерод, можно сказать, является кирпичиками из которых мы сделаны. Кислородом мы дышим и ещё он в связке с водородом образует воду, в добавок к той, что прилетела в виде льда. К слову есть теория, что простейшую жизнь на землю тоже принесли астероиды или кометы. Хоть она и звучит глуповато, но как по мне у нее есть право на жизнь, пока мы не найдем точной причины.
Астероиды и кометы, также принесли с собой азот. С первого взгляда он не является необходимым для возникновения жизни, но на деле же без него нам никак. Азот – незаменимый компонент в образовании белка и строительный материал для всего живого, в том числе и растений. Он доминирует по содержанию в атмосфере Земли, но к сожалению находится в той форме, которой его не могут потреблять растения. В начале появления жизни, в нужную для потребления форму он переходил благодаря молниям. Из-за своей высокой температуры и давления они превращают азот, содержащийся в атмосфере, в диоксид и вместе с каплями дождя попадает в почву, где и потребляется растения. Позже некоторые виды микроорганизмов научились самостоятельно перерабатывать его.
На этом сегодня всё.
Про то насколько особенна Земля и инопланетную жизнь
Практически каждый разумный человек на Земле задавался вопросом: «А есть ли жизнь на других планетах?» И до сих пор мы не можем дать четкого ответ. Ведь если учитывать количество галактик, звёзд и наконец планет, инопланетная жизнь должна быть, и даже больше, возможна и такая же разумная цивилизация как и мы. Но мы к сожалению не нашли доказательств существования иных цивилизаций. С примитивной же жизнью всё более интересно в плане исследования и поиска. Про эти поиски я сегодня и буду рассказывать.
Для начала надо задать вопрос: «Почему существует жизнь на Земле?» ( Надо уточнить: я говорю об низшей форме жизни - микробах, а не о разумной вроде нас.) Ответ на этот вопрос даст нам понять на каких планетах потенциально есть жизнь. Но если бы все было так просто… Причин нашего существования хренова туча.
В этом абзаце разберём одну из самых главных причин жизни – воду, а именно жидкую. Хоть мы и привыкли видеть воду в жидком виде, но в масштабах вселенной вода чаще всего встречается в твердой или газообразной форме. Причина этому место где температура будет достаточно высокой, чтобы вода была жидкой, но не слишком высока, чтобы она не испарилась. Земле в этом плане очень повезло, так как мы находимся достаточно близко и достаточно далеко от Солнца. На состояние воды также влияет парниковый эффект, вызванный газами содержащимися в атмосфере. Но эти две – не единственные причины по которым вода может существовать как жидкость. Жидкая вода есть на двух спутниках Юпитера: Европе и Ио. Эти спутники находятся гораздо дальше от Земли и Солнца, поэтому ,казалось бы, должны быть ледяными. Но они имеют жидкую воду под километрами льда. Благодарить за это им стоит Юпитер, который своей гравитацией периодически сжимает и растягивает их. При сжатии энергия силы трения превращается в тепловую, тем самым нагревая воду. К слову, Европа и Ио одни из первых кандидатов на существования жизни. Благодаря тому, что вода находится под слоем льда: космическая радиация не проникает в воду, а значит и не убьет возможную жизнь.
Так плавно мы переходим к космической радиации. Возможно вы слышали об солнечных бурях и вспышках, которыми подают газетчики, мол: " Солнце сожжёт всю нашу электронику и мы вернёмся в прошлое". На деле же от излучения солнца нас защищает магнитное поле Земли, которое отклоняет частицы радиационного излучения и вроде как не планирует сдаваться. Также оно спасает Землю от того, что бы атмосферу не сдуло солнечным ветром. Да – да и такое бывает. Отличным примером служит Марс, у которого магнитное поле слабее земного и теперь он имеет более разреженную атмосферу, чем Земля. Для существования магнитного поля у планеты должно быть жидкое ядро, которое перемещаясь образует эффект динамо-машины. У Земли как мы знаем оно жидкое, а вот у Марса оно застыло. Но вопреки расхожему мнению: оно у него все же есть, хоть и в разы слабее Земного.
На этом сегодня всё. Завтра сделаю продолжение этого поста, в котором расскажу про другие причины существования жизни на Земле: магнитное поле Солнца, астероиды и кометы падающие на Землю, атмосферу и чего-нибудь ещё, если посчитаю нужным.
Сверхмассивные черные дыры
В прошлом посте я писал об обычных черных дырах. Несколько человек в комментариях упомянули сверхмассивные черные дыры и я решил, что о них тоже стоит рассказать поподробнее.
Итак сверхмассивные черные дыры. В принципе из названия понятно, что эти дыры отличаются своей большой массой. Но на сколько большой? Если обычная черная дыра имеет несколько десятков солнечных масс, то сверхмассивная имеет десятки тысяч солнечных масс. И это лишь самые малые представители сверхмассивных дыр. В среднем сверхмассивная черная дыра в миллионы раз тяжелее солнца. Самая маленькая - RGG 118 около 50000 солнечных масс, а самая большая TON 618 около 66 миллиардов солнечных масс. Та дыра, что находится в центре нашего Млечного пути - Стрелец А* вмещает около 4,6 миллионов солнечных масс. К слову, в солнце можно уместить чуть меньше миллиона Земель. Лишь после этого можно осознать ничтожность нашей цивилизации для вселенной. Мы для вселенной - все равно, что для нас отдельно взятый атом Земли.
Ну не будем о грустном, а продолжим изучение сверхмассивных черных дыр. Узнав массу сразу возникает логичный вопрос: Это же как она появилась такая. Если обычные дыры происходят из звезд, то из какой же звёзды появилась сверхмассивная? На самом деле тут даже учёные-астрономы не могут дать точного ответа. Большинство предположений говорят, что они получили свою чудовищную массу, поглощая объекты вокруг себя. Есть ещё версия о том, что они произошли из газо-пылевых облаков, но ни та, ни другая из версий достоверных доказательств не имеют.
А теперь поговорим пожалуй о самом интересном в сверхмассивных черных дырах. Если вы хоть чуть-чуть уделяли время школьной физике, то должны понимать, что настолько массивный объект должен притягивать практически все вокруг себя. И как ни странно, сверхмассивные черные дыры именно это и делают. Они находятся в центрах почти всех галактик. Но бывает и такое, что некоторые галактики выбрасывают свои дыры на окраину из-за появления более массивной дыры при столкновении галактик. Стоит отметить, что чаще всего более массивная дыра все же поглощает дыру поменьше, но если такого не происходит, то «сдвинутая» дыра будет блуждать по окраине галактики. На окраине нашей галактики предположительно 12 блуждающих сверхмассивных черных дыр. И если вы боитесь, что такая дыра может находиться рядом, то бояться нечего. Из-за своей гравитации, они оказывают большое влияние на окружение и мы бы её заметили.
Есть у сверхмассивных черных дыр ещё одна особенность – аккреционный диск. Возможно вы видели эту фотографию, в далеком и прекрасном 2019-м:
На ней изображение сверхмассивная черная дыра, находящаяся в центре галактики Messier 87(M87). Дыра получила такое же название - M87. Вокруг нее мы можем увидеть светящееся кольцо, которое и называют аккреционным диском. Он состоит из газа и пыли притянутых дырой. Дыра также, очень сильно разгоняет частицы, из которых состоит газ и пыль. Скорость этих частиц оказывается настолько высокой, что они разогреваются до больших температур, доходящих почти до 10 миллионов °C. В следствии, они начинают излучать рентгеновское излучение, которое захватывают телескопы. Пожалуй на этом сегодня я и остановлюсь.
Вопросы по изучению Марса
Как то так у американцев выходит, что чем дальше от людских глаз тем эпичней их достижения. Вояджеры всё ещё на связи, покорение Марса и Луны, эпик за эпиком.
Я не буду касаться сугубо технических странных вопросов, тип зачем на фото с марсоходов Спирит , Опортьюнити красили Марс в красный, когда на них же стояла цветовая шкала и по ней можно было откорректировать цвет, качество изготовления (жгуты!...) , невероятная выносливость в жестком излучении и низких температурах, небо на Марсе должно быть черным и т.д. и т.п.
Это мелочи.
Хотя вот Луна находящаяся под боком не заслужила до сих пор ничего и близко ездющее и летающее на Марсе, откуда практически в прямом эфире цветное фулашди долбисураунт, ну не можем спутник с цветным фотоаппаратом на Луну отправить, не судьба.
Меня другой вопрос мучает. Покоя не дает. Вот есть на Марсе природные достопримечательности , кои его и отличают от других планет.
Олимп, Каньон, полярные шапки. Вещи грандиозные в своей необычности, инопланетности. Да тоже пресловутое "лицо" Марса. По последним публиковавшимся снимкам видно, что все таки интересный, довольно симметричный объект. И много есть чего ещё необычного на Марсе. А полярные шапки- это ещё и наверное лучшее место для базы - вода, кислород, углерод, более менее стабильные условия.
Но... где всё это в исследованиях???? Десятилетиями бороздят просторы Мэдисон-сквер-гарден Марса разные прекрасные марсоходы, но что мы там видим кроме унылых холмов и камней? НИЧЕГО.
Но почему, Холмс??! Это если бы ученые сосредоточились на изучении прыщика на заднице слона, не имея никакого желания исследовать САМОГО СЛОНА, например.
Почему упорно игнорируются ну как бы очевиднейшие вещи.? Я думаю, многие хотели бы видеть Олимп и Каньон с самой поверхности, умопомрачительные вышли бы кадры!
Тоже и с Луной. Неужели не интересно отправить луноход к местам высадок ? Это ведь и с научной точки зрения интерес невероятный, как поживают искусственные объекты на Луне, 50 лет уже? как там флаг?))) как ведет себя металл, да и просто с исторического ракурса если, ну отличный же пиар???
Но нет... Будет по орбите летать бедное ЛРО, аж с 2009 года фотающее с высоты 20 км на ч\б мыльницу места высадки, и одни будут с пеной у рта в этих невнятных пикселях видеть величайшее "для всего человечества" , другие ржать над ними...
В тупость ученых я не верю. Туда тупых не берут.
Ну а тогда.... Что?
Почему у Земли есть мощное магнитное поле, а у Марса и Венеры нет? Рассказывает журнал «Лучик»
Долгое время существование у нашей планеты магнитного поля казалось чем-то совершенно естественным: у Земли есть магнитное поле, значит, и у других планет оно есть! Но во второй половине XX века учёные начали понимать: всё не так просто...
Уже первые полёты спутников показали, что уровень радиации в космосе просто «зашкаливает». Обычное оконное стекло, отправленное в космос, через пару-тройку месяцев становится жёлтым, потом коричневым и растрескивается:
Вот что делает радиация с обычным стеклом. Слева внизу радиационно стойкое стекло - для сравнения
От нашего Солнца постоянно истекает «солнечный ветер» – мощнейший поток заряжённых частиц (электронов, протонов и ядер гелия), летящих с бешеной скоростью – почти 1000 километров в секунду. Если бы этот поток радиации долетал до поверхности Земли, жизнь на ней никогда бы не зародилась...
Магнитное поле Земли - щит от солнечной радиации
Солнечный ветер несёт в себе и другую опасность. Если его энергичные частицы свободно сталкиваются с молекулами газов земной атмосферы, они (как бильярдные шары или пули в тире) раскалывают их и безжалостно «выбрасывают» в космическое пространство. Мощный поток солнечной радиации за несколько десятков тысяч лет может «сдуть» с Земли всю её атмосферу!
Однако на пути солнечного ветра встаёт надёжный щит – магнитное поле нашей планеты. Заряженные частицы оказываются в ловушке силовых линий поля и пролетают мимо. Только небольшая часть ионов всё-таки долетает до нашей атмосферы в районах Северного и Южного полюсов – и тогда мы видим такое явление природы, как северное сияние.
Северное сияние
Ещё больше учёные удивились, когда наши космические аппараты достигли Луны и других планет земной группы – Меркурия, Венеры и Марса. Оказалось, что магнитного поля там или нет вообще, или оно невероятно слабенькое, в сотни раз слабее земного! Получается, наша планета –исключение?
Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс
Нет, у далёких газовых гигантов – Юпитера или Сатурна – магнитное поле обнаружено, да ещё какое мощное! Но почему его нет у ближайших «родственников» Земли?
Если мы мысленно «разрежем» Землю напополам, то глубоко внутри обнаружим твёрдое раскалённое (между прочим, горячее поверхности Солнца!) железное ядро. Между твёрдым ядром и мантией находится внешнее ядро, в котором железо находится в жидком состоянии. Оно постоянно «кипит», буквально как вода в чайнике – более горячие частицы поднимаются вверх, остывшие опускаются вниз (физики называют это явление конвекцией). А ещё наша планета быстро вращается, делает 1 оборот вокруг своей оси за 24 часа! Так получается самое настоящее планетарное динамо, в котором создаются колоссальной силы электрические токи. Именно они-то и создают магнитное поле.
Внутреннее строение Земли
Попробуем «по шагам» реконструировать события, происходившие более 4 миллиардов лет назад. (Само собой, это предположения – но предположения научные, обоснованные. Сможете предложить другие, более убедительные – всегда пожалуйста!)
Итак, 4 миллиарда лет назад вблизи нашей звезды сформировались 4 очень похожие друг на друга планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс. Все они имели жидкое горячее ядро из железа и никеля, все они имели внешнюю твёрдую оболочку из силикатов, у всех у них была первичная атмосфера из углекислоты, метана и водяного пара и у всех у них было мощное магнитное поле. Но вот дальше, как это часто водится у братишек-сестрёнок из одной семьи, «дорожки сильно разошлись».
Больше всего не повезло Меркурию. Помните сказку про Винни-Пуха, в которой Пятачок вечно жаловался, что он – «очень маленькое существо»? Оказывается, быть маленькой планетой – тоже совсем невесело. Горячее ядро Меркурия быстро остыло, конвекционные потоки ослабли, магнитное поле практически исчезло, а колоссальной силы солнечный ветер попросту «раздел» планету, «сдув» с неё незащищённую ничем зачаточную атмосферу. Итог: Меркурий – это голый безжизненный кусок скалы с кратерами.
Судьба Марса оказалась похожей на судьбу Меркурия, хотя Марс «продержался» дольше. Всего 3 с половиной миллиарда лет назад у него были атмосфера, горячее железное ядро, магнитное поле и даже океаны из жидкой воды на поверхности. Но снова сказался небольшой размер планеты – когда ядро остыло, магнитное поле исчезло и атмосфера оказалась беззащитной. Тяжёлый углекислый газ планета ещё смогла удержать, а вот воду и метан – нет. Они были «выброшены» солнечным ветром в космическое пространство. Итог: Марс – это замёрзшая сухая пустыня с тоненькой углекислотной атмосферой и бешеным (по земным меркам) уровнем радиации на поверхности.
Что произошло с Венерой? Скорее всего в те далёкие времена эта планета претерпела колоссальную катастрофу – столкнулась с другой планетой (размером с Марс или Меркурий). При этом получилось так, что скорость вращения планеты замедлилась – один «день» на Венере длится целых 8 наших месяцев, она вращается в 243 раза медленнее, чем Земля. Мощность планетарного динамо при этом ослабла, и магнитное поле планеты не смогло защитить лёгкие газы. Часть воды превратилась в серную кислоту, другая была выброшена солнечным ветром в космос. В итоге Венера осталась без воды и метана – но, в отличие от Марса, благодаря своим размерам смогла удержать плотную атмосферу из углекислого газа. Итог: Венера – это раскалённый ад под толстыми облаками из серной кислоты.
С нашей Землёй тоже случилась похожая катастрофа, и приблизительно в то же самое время – Земля столкнулась с другой планетой (учёные даже придумали ей имя – Тейя).
Столкновение молодой Земли и Тейи (рисунок художника)
Однако удар пришелся как бы «вскользь», по касательной, и вращение Земли, напротив, ускорилось. Из обломков, оставшихся от столкновения, сформировалась Луна, которая своей гравитацией постоянно воздействовала – и до сих пор воздействует! – на жидкое земное ядро, как бы «взбалтывая» его. В результате наша планета получила очень мощное магнитное поле, надёжно защищающее поверхность и атмосферу от солнечного ветра.
В майском номере журнала мы расскажем:
Что такое красота? Как работает наша память – куда девается то, что мы забываем? Что такое звёздная пыль и лестница в небо? Для чего живым существам латинские названия? Поговорим об эволюции, о приспособлении, естественном и отрицательном отборе – и поучимся слушать умную музыку. "Слишком умную"!
Подписаться на майский номер можно на сайте Почты России или в почтовом отделении
Журнал "Лучик" – это НЕОБЫЧНЫЙ детский журнал. Судите сами: вот тут люди выложили несколько старых номеров "Лучика". (Нас, что характерно, не спросили. И правильно сделали!)
"Лучик" на Wildberries
"Лучик" на "Озоне"
Сможете найти на картинке цифру среди букв?
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi
Такая обычная черная дыра
Про черные дыры слышали практически все, кто пользуется интернетом, но четко сказать, что это не могут. Максимум скажут: «ну это черный шар, находящийся в космосе и всасывающий в себя всё, что подойдёт достаточно близко» - на этом знания большинства заканчиваются. И поэтому я попытаюсь рассказать про них чуть больше.
Для начала почему - черная и почему – дыра. Ответом на оба вопроса можно назвать сильную гравитацию. Настолько сильную, что она поглощает все вокруг себя, в том числе и свет, а заодно все другие электромагнитные волны. От того и черная.
Но почему – дыра? Ведь она выглядит как шар. Тут также постаралась гравитация, но для объяснения понадобится чуть больше информации. В физике есть такое понятие как «ткань пространства-времени». На этой «ткани» грубо говоря располагаются все объекты во вселенной и прогибают её под собой, тем самым притягивая другие объекты:
Звучит как какая то глупость, но в физике эту ткань используют. Ну так вот, у черной дыра настолько сильная гравитация, что она пробивает дыру в этой ткани:
Отсюда и назвали - дырой.
Ладно, с названием разобрались. Теперь поговорим о том из чего она появляется, ведь такая хрень не может возникнуть на ровном месте. Черная дыра получается, если большое количество массы сконцентрировать в небольшом пространстве. Например, если бы землю сжали до плотности достаточной для возникновения черной дыры, то она была бы размером с обычное яблоко. Но к сожалению или к счастью во вселенной только один вид объектов способен превращаться в черную дыру. И этот вид объектов – звезды. До того как стать черной дырой, она существует как звезда. Стоит уточнить: не любая звезда способна превратиться в черную дыру, а только та у которой масса больше 8-ми солнечных, если меньше, то она превращается в нейтронную звезду. В конце своего жизненного цикла звезда «коллапсирует» и внутренне давления становится ниже, чем внешнее и звезда как бы падает сама в себя, обретая огромную плотность, необходимую для превращения в черную дыру. Тоже звучит бредово, но в принципе можно принять как реальность.
Чего не скажешь об свойствах черной дыры, которые звучат как научная фантастика. Наверное множество людей смотрели фильм «Интерстеллар». В этом фильме есть эпизод, где герои спускаются на планету, находящуюся близко к черной дыре. На этой планете время текло во много раз медленнее, чем в обычном пространстве, своего рода машина времени. И это объясняется всё той же гравитацией. По общей теории относительности Эйнштейна: Чем ниже гравитационный потенциал (чем ближе часы к источнику гравитации), тем медленнее течёт время, ускоряющееся с увеличением гравитационного потенциала (часы удаляются от источника гравитации). То есть, как понял это я, чем сильнее гравитация, тем медленнее течет время в пространстве её действия, относительно обычного пространства. Объяснять и доказывать почему так – бессмысленно. Потому что это один из постулатов вселенной, доказанный математически и экспериментально. Ну да ладно, чё то я отошёл от темы. В ещё одном из эпизодов «Интерстеллара», Купер ныряет в черную дыру. В фильме он благодаря неведомой сверхрасе сумел выжить и увидел внутри странное строение, созданное этой расой.
А теперь подумаем, что было бы если нырнуть в черную дыру в реальности. Во первых, как только человек пересечёт горизонт событий черной дыры (это грань перейдя которую, из черной дыры не выбраться и за которой мы ничего не можем увидеть) он умрет от чудовищной гравитации, которая растянет его как макаронину. Но если бы он выжил, то увидел сингулярность. Сингулярность доказать нельзя т.к. мы не можем заглянуть в черную дыру, но мы можем предположить её исходя из математических расчетов. Итак, сингулярность – это то пространство в которой известные нам законы физики не работают. К примеру там нарушается связь пространства и времени. Допустим возьмём пластилин и сначала слепим из него куб, потом скатаем в шар, а после расплющим в блинчик. Мы четко можем сказать, что сначала это был просто кусок пластилина, после превращенный в блин, но перед тем как стать блином, он был ещё кубом и шариком. То есть в определенное время он был определенной формы. Теперь допустим, что сингулярность стала таким себе пластилином. Так как в ней нарушается связь пространства и времени, то сказать что было перед чем не получится, потому что времени считай уже и нет вовсе. Бред – определенно, но научно обоснованный.
На этом пока - всё. Я написал далеко не о всём интересном касательно черной дыры, но если захотите, то могу написать ещё.