Может ли наше Солнце быть искусственной звездой?
Уникальные характеристики, которые имеет наше Солнце, уже давно заставляют экспертов ломать голову. Ведь многие исследования показывают, что большинство звезд, похожих на нашу единственную звезду, имеют, в среднем, примерно в пять раз большую магнитную активность. Другие данные показывают, что звезды, наиболее похожие на наше Солнце, могут иметь гораздо бОльшую светимость. Она в двенадцать раз может превышать светимость нашего светила! Это в разы больше, чем выдает наша звезда в самом максимуме своего солнечного цикла.
Странное оно, наше Солнце
Другими словами, звезда, находящаяся в центре нашей Солнечной системы, намного спокойнее, чем другие подобные объекты. «Ну и что?» — спросите Вы. «Неужели это так важно? Вон корм для кошек подорожал опять. Да и вообще ситуация в мире напряженная. А Вы тут опять нам мозги канифолите со своей астрономией».
Это очень важно! Потому что человечеству совсем скоро, через каких-то пару сотен миллионов лет, придется искать новый дом! И, скорее всего, за пределами Солнечной системы. Времени осталось крайне мало. Поэтому меры нужно предпринимать уже прямо сейчас. Но постойте. Причем здесь новый дом? Кажется в заголовке статьи сказано что-то про искусственное Солнце? Не так ли?
Сейчас все объясню.
Дело в том, что если бы магнитная активность Солнца была такой же, какой она является у других подобных звезд, то жизнь на Земле была бы невозможна. Поскольку периодические выбросы смертоносных заряженных частиц были бы просто фатальны. По сути, Земля могла бы оказаться внутри некоей микроволновой печи. И на ее поверхности ничто не могло бы выжить.
Хорошо, снова скажите Вы. Ну давайте тогда отодвинем Землю на другую орбиту! На которой наша планета получала бы столько же излучения, сколько и сейчас!
И все равно ничего не получится. Поскольку удалиться придется, как минимум, на орбиту Юпитера. А там ой как холодно! Даже если звезда имеет светимость больше Солнечной, там будет зябко. Да и продолжительность года будет здесь под 12-15 лет. А это для эволюции жизни очень неблагоприятный фактор.
«Медленная» звезда
Очевидно, что нестабильная и магнитно-гиперактивная родительская звезда была бы катастрофой для жизни на планетах, вращающихся вокруг нее. А вот сравнительно стабильная и «медленная» вполне может помочь ей появиться. Ведь даже те, кто держит зуб на теорию эволюции, признают, что Солнце является крайне стабильной звездой. Именно это делает возможным все, что Вы видите сегодня вокруг себя. Но остается один вопрос: почему? Почему наше Солнце так сильно отличается от других звезд, которые имеют аналогичную массу, температуру, химический состав и даже период вращения вокруг своей оси? Может быть наша родительская звезда создана искусственно? И отрегулирована таким образом, чтобы идеально подходить для нужд белковой жизни на основе ДНК?
Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению по этому вопросу. Однако многие из них достаточно честны, чтобы признать, что Солнце — это что-то очень особенное в бескрайнем космосе.
Многие умные люди, в том числе те из них, кто имеет высококлассное образование и серьезные ученые звания считают, что мы имеем дело с очевидным замыслом. Чьим замыслом? У нас есть только два варианта того, кто (или что) несет ответственность за всю эту конструкцию. Светские ученые, отвергающие библейское понимание творения Вселенной полагают, что этот, якобы очевидный замысел, является иллюзией. И мы имеем дело с примером реализации так называемого антропного принципа. Который гласит — мы наблюдаем Вселенную такой, потому что только в ней мог возникнуть наблюдатель.
Одинокий ребенок
Другие считают, что удивительный дизайнер, создавший все вокруг — это некое Высшее Существо. Кем является это существо — это большой и весьма спорный вопрос. Бог? Ну допустим. Чем этот гипотетический Бог, какими принципиальными качествами может отличаться от сверхразвитого существа, которое получило всю свою мощь в ходе эволюции, продолжавшийся миллиарды лет? Умением творить живое из неживого? Способностью создавать новые миры или даже звезды? Что из этого принципиально невозможно?
Быть может вся наша Галактика, или даже область пространства объемом в неисчислимое количество миллионов кубических мегапарсек — это область свободного творчества разумного существа, которого мы называем Богом. Быть может, он все правильно настроил, породил жизнь и просто случайно забыл про нас, удалившись по более важным делам…
А может быть просто сознательно пока не заходит посмотреть, что там выросло на дне его Вселенской чашки Петри…
Источник
Спилбергу на заметку: какой была бы Солнечная система, если…
Мы живем на крошечной зеленой планетке с единственной луной, вращающейся вокруг желтой звезды с несколькими менее приветливыми камнями поблизости и еще менее приветливыми газообразными шарами чуть поодаль, которые назвали в честь всяких мифических божеств. Исследуя все более удаленные регионы космоса, мы безнадежно пытаемся найти другие звездные системы, которые могли бы вмещать приятные для жизни миры. Высоко оценивая эти попытки и понимая, как нам повезло жить в нашей системе, мы, между делом, можем исследовать прочие возможные и безумные сценарии о том, насколько другой могла бы быть наша Солнечная система. Современным режиссерам на заметку. Что…
…если бы Марс не потерял свое магнитное поле
Когда-то у Марса была многообещающая атмосфера, когда была теплой, влажной и полной диоксида углерода. Она исчезла, когда Красная планета потеряла свое магнитное поле порядка 3,6 миллиарда лет назад, позволив Солнцу безнаказанно уносить солнечным ветром атмосферу. По космическим меркам, произошло это довольно быстро — большая часть атмосферы исчезла за пару сотен миллионов лет после отключения магнитного поля. Сегодня атмосфера Марса составляет примерно 1% земной атмосферы на уровне моря, и солнечные ветры продолжают пожирать ее со скоростью порядка 100 граммов в секунду.
Мы знаем, что когда-то у этой планеты было магнитное поле, поскольку на ее поверхности по-прежнему существуют намагниченные породы. Некоторые считают, что магнитное поле было потеряно вследствие тяжелой бомбардировки астероидами, которые нарушили тепловой поток внутри Марса, вырабатывающий магнитное поле. Если бы этого не случилось, Марс сохранил бы свои примитивные океаны и, возможно, был бы еще одним источником жизни в нашей Солнечной системе.
Другая теория предполагает, что старое магнитное поле могло покрывать лишь половину планеты, тем самым ставя под вопрос ее долгосрочную жизнеспособность. Понимание состава внутреннего ядра Марса поможет ответить на этот вопрос. На Земле, вокруг горячего и более твердого ядра, удерживающего наше защитное магнитное поле на месте, течет жидкое железо. Если у Марса было лишь расплавленное ядро, это могло бы объяснить потерю.
…если бы у Земли не было Луны
Быстрые лунные приливы, когда Луна была ближе к Земле, могли создать мелкие соленые моря, в которых фрагменты протонуклеиновых кислот связывались при слабых потоках и распадались при сильных, в конечном счете приведя к возникновению ДНК. По мнению палеобиолога Брюса Либермана, «в конечном итоге жизнь могла бы образоваться и без приливов. Но родословная, которая привела к появлению человека, уходит корнями именно в приливы».
Вполне вероятно, что приливные течения помогли в транспортировке тепла от экватора к полюсам, из чего следует, что без Луны ледниковые периоды были бы менее серьезными и уменьшили эволюционное давление на жизнь. Если бы жизнь развивалась на Земле без Луны, она бы, вероятно, проходила через меньшее число изменений со временем и пришла к меньшему разнообразию. Длина дня также отличалась бы без Луны, которая помогла замедлить вращение Земли с шести до двадцати четырех часов, а также стабилизировала наклон Земли и, следовательно, времена года. Любая жизнь, развивающаяся на безлунном мире, столкнулась бы с чрезвычайно короткими днями и ночами и, вероятно, более серьезными климатическими сдвигами.
В отсутствие Луны, жизнеформы потеряли бы лунный свет, который помогает им оставаться активными ночью, влияет на ночных хищников и поощряет развитие ночного зрения. Культурная жизнь любого разумного вида осталась бы без влияния Луны.
…если бы у Земли были кольца
После столкновения с нестабильной планетой Тейя, Земля ненадолго обзавелась кольцами, которые в конечном итоге слились в Луну. Это произошло потому, что обломки лежали за пределом Роша, в котором гравитационные силы разрывают на части любой зарождающийся естественный спутник. Если бы небольшая луна или спутник оказался слишком близко к гравитационной тяге Земли, его бы разорвало с последующим образованием постоянного кольца.
У Сатурна есть кольца из льда, которые вряд ли продержались бы долго, окажись они так же близко к Солнцу, как мы, но теоретически кольца из камня могли бы сохраниться, хотя и отличались бы от колец Сатурна. Эффект был бы очевиден, поскольку тень, отбрасываемая кольцами, привела бы к холодным зимам и снижению солнечного света в обоих полушариях. Если бы в таких условиях образовалась разумная жизнь, кольца помешали бы развитию наземной оптической астрономии. Они также существенно усложнили бы космические полеты и работу спутников из-за космического мусора.
Такие кольца выглядели бы по-разному в зависимости от региона Земли, из которого на них смотрели — тонкая линия в небе над Перу, мощная дуга на полнеба в Гватемале, 180-градусные атмосферные часы в Полинезии и вездесущее свечение на горизонте в Аляске. Можно лишь догадываться о том, как древние народы мира включили бы эти поразительные виды в свои мифологии и космологии.
…если бы Юпитер был звездой
Превратить Юпитер в звезду не так-то и просто, сложнее, чем просто поджечь планету. Поскольку Юпитер состоит по большей части из водорода, чтобы его поджечь, придется накрыть его кислородом объемом в половину Юпитера: в результате получится вода. Но нам ведь нужна звезда, а не большая горелка. Чтобы запустить синтез, как у Солнца, нужно больше водорода. Потребуется еще 13 юпитеров для коричневого карлика, 79 — для красного карлика, и в 1000 раз больше юпитеров для звезды размером с Солнце.
Впрочем, моделирование показало, что увеличение размера Юпитера до солнечного вызовет хаос в Солнечной системе. Спутники внешних планет слетят с орбит в разных направлениях, а пояс астероидов будет полностью уничтожен. И хотя Меркурий с Венерой останутся почти нетронутыми, Земля в конечном итоге врежется в другую планету или выйдет на орбиту ближе к Солнцу.
…если бы Земля вращалась в другую сторону
Даже если это произойдет по воле магии или инопланетян, последствия будут весьма серьезными. Полностью изменится эффект Кориолиса, определяющий, как вращение Земли передается на поведение ветра. Пассаты будут обращены в другую сторону, что приведет к изменению климата во многих регионах. Особенно это затронет Европу, когда теплые ветры, дующие через Атлантику из Мексиканского залива, сменятся сибирским холодом, веющим с востока.
В других же местах Земли изменение вращения может сказаться более благоприятно. В Северной Африке вырастет число осадков, а количество речной воды, заходящей в Средиземном море, практически превратит его в пресноводное озеро. Теплый воздух направится в северную часть Тихого океана и южную Атлантику, сделав Аляску, дальневосточную Россию и часть Антарктиды более привлекательными для жизни.
…если бы мы поменялись местами с Марсом
Физик-планетолог Рену Малхотра из Университета Аризоны провела моделирование, которое показало серьезную дестабилизацию планетарных орбит. Она попыталась проигнорировать результаты Меркурия, но все привело к тому, что Марс будет выброшен из Солнечной системы. Другое моделирование показало, что Земля и Марс обзаведутся нестабильными орбитами из-за влияния Юпитера. Это говорит о том, что орбитальная ситуация внутренней Солнечной системы скорее неустойчивая, что ставит под вопрос предложения некоторых футурологов подвинуть Марс ближе к Солнцу.
Что примечательно, если бы такая орбитальная механика работала, Земля прекрасно обменялась бы местами с Венерой. Исследование показало, что Земля или планета земного типа могла бы быть потенциально обитаемой на орбите Венеры, положение которой обычно оценивается чуть ближе к Солнцу, чем нужно для жизни. Несмотря на удвоенную радиацию Солнца, облачный покров удерживал бы температуру поверхности в пределах приемлемого.
…если бы мы жили в центре или на краю галактики
Между тем, если бы мы были ближе к краю Млечного Пути, едва ли что-то изменилось бы, если бы жизнь вообще возникла. Звездные системы на краю галактик имеют более низкий уровень металличности, то есть имеют меньше элементов тяжелее водорода и гелия. Снижение уровня металлических элементов означает, что газовые гиганты вроде Юпитера, которые медленно собираются вокруг твердых ядер, будут появляться меньше. Поскольку газовые гиганты не будут принимать на себя удар, твердые миры будут более уязвимыми к ударам комет. К тому же ночное небо Земли на краю галактики будет скучноватым и пустым.
Жизнь в пригороде может иметь и положительные моменты. Некоторые считают, что условия для жизни укладываются в ряд ключевых условий, которые соблюдаются лишь в относительно узком диапазоне, известном как галактическая обитаемая зона. В 2001 году Гильермо Гонсалес заявил, что частые сверхновые и высокие уровни радиации, присущие галактическому центру, препятствуют возникновению жизни. Последние исследования говорят, что этот аргумент довольно скептичен, поскольку частые стерилизации за счет сверхновых будут уравновешены большими шансами на развитие жизни.
…если бы солнца было два
В 2011 году астрономы наблюдали первую известную планету в двойной звездной системе, также известную как планета с кратной орбитой, под названием Kepler-16b. Алана Босса, астрофизики из Научного института Карнеги, спросили, как бы выглядела Земля в таких условиях. Он сказал: «Слегка холодноватой. Хотя она ближе к своим звездам, чем Земля к своей, эти звезды не так ярки, поэтому температура на планете будет всего -73 градуса по Цельсию. Если заменить наше Солнце этими звездами, у нас было бы еще холоднее, поскольку мы дальше от Солнца, чем этот Татуин».
Конечно, не все бинарные системы одинаковы, и некоторые ситуации лучше подойдут для развития жизни. Исследования, представленные на 223-м заседании Американского астрономического общества в 2014 году, показали, что некоторые бинарные звездные системы могут быть более благоприятными для развития жизни, чем унитарные звездные системы. Парные звезды, вращение которых было синхронизировано, будут уменьшать солнечную радиацию друг друга и звездные ветры, которые зачастую очищают планеты и луны от атмосфер.
Исследование астрофизика Пола Мейсона показало, что звезды, вращающиеся между собой за 10-60 земных дней, будут оказывать приливные силы, снижающие вращение и уменьшающие звездные ветры, что может потенциально расширить диапазон потенциально обитаемых зон системы благодаря сочетанию света двух звезд вместо одной. Мейсон допустил, что имея два солнца, Венера могла бы сохранить свою воду, а Земля была бы более влажным миром.
…если бы Солнце исчезло
Верхние слои льда изолируют глубокие воды и предотвратят замерзание океанов на сотни тысяч лет, поэтому некоторые океанические и геотермальные формы жизни могут выжить. Жутко, но деревья простоят еще несколько десятилетий, благодаря медленному метаболизму и запасам сахара. Лучшими местами для выживания людей станут атомные подлодки или, возможно, жилища, построенные в таких странах, как Исландия, богатых геотермальной энергией.
Если не считать смерти от холода, некоторые плюсы у жизни в мире без Солнца все же имеются. Будет снижен риск солнечных вспышек, улучшена спутниковая связь и условия для работы астрономов.
Но вообще, конечно, лучше было бы с Солнцем. Если даже убрать Солнце всего на секунду, без гравитации Солнца все объекты в Солнечной системы вместо круговой орбиты пойдут по прямой. Секундой спустя, когда Солнце вернется обратно, все, начиная газовыми гигантами и заканчивая космической пылью, будет на новых орбитах, некоторые из которых окажутся нестабильными. Также на секунду исчезнет гелиосфера, защищающая Солнечную систему от внесолнечной радиации. Секунда без щитов позволит проникнуть мерзкой радиации извне, что приведет к появлению полярных сияний по всему миру, нарушит работу спутников и электросетей или, возможно, стерилизует Землю.
…если Земля встретится с черной дырой
Почти каждый любопытный ребенок в этой Вселенной задумывался об эффектах, которые могла бы оказать черная дыра на Землю, ну или хотя бы на людей, живущих здесь. Фрэнк Хейл из Стэнфордского университета предположил, что могло бы случиться, если бы черная дыра размером с монету, которая будет иметь приблизительно ту же массу, что и Земля, оказалась в центре планеты. Не то чтобы Землю засосало космическим пылесосом, но определенный переполох все же будет.
Вещество, падающее в черную дыру, станет чрезвычайно горячим, в результате чего излучение и давление вытолкнет внешние слои вещества и вызовет впечатляющий взрыв, выстреливший с Земли как перегретая плазма. Сохранение импульса обеспечит то, что масса Земли будет вращаться быстрее вокруг черной дыры и создавать диск аккреции, который ограничит скорость, с которой будет поглощаться земная масса. Земля превратится в быстро вращающиеся руины, но пройдет некоторое время, прежде чем ее употребят в пищу.
Черная дыра поменьше скажется не так плохо. Считается, что Вселенная изобилует первичными черными дырами с массой, эквивалентной небольшой горе. Эти черные дыры скрываются внутри газовых гигантов и приводят к рождению преждевременных сверхновых. Если такая черная дыра врежется в Землю на высокой скорости, она может просто пролететь насквозь. Такое столкновение приведет к выбросу энергии, эквивалентной взрыву тонны тротила, но вытянется по всей длине пути, так что вряд ли кто-то заметит. Впрочем, прохождение такой черной дыры через Землю оставит после себя «длинную трубу сильно поврежденного радиацией материала, который будет оставаться узнаваемым в течение геологического времени».
Все было бы мрачнее, если бы Солнечная система столкнулась со сверхмассивной черной дырой с массой, в миллион раз превышающей массу Солнца, возможно, выброшенной гравитацией двух сталкивающихся галактик. Астроном Кристофер Спрингоб считает, что мы заподозрили бы неладное, когда черная дыра подошла бы на 1000 световых лет к Солнечной системе. После этого у нас осталось бы всего несколько тысяч лет, чтобы подготовиться к ее прибытию, после которого эта черная дыра существенно нарушит орбиты планет и закусит звездной системой. Когда черная дыра будет в пределах светового года, ее гравитация разорвет мир на части, так что Земля будет хорошо пережевана перед финальным проглатыванием.
Или нет. Самир Матур из Университета штата Огайо считает, что имеет математическое доказательство того, что мы можем даже не заметить, что нас поедает черная дыра. Но об этом в другой раз.
Источник