В Солнечной системе существует лишь два известных науке небесных тела, где можно наблюдать величественные горы с белоснежными вершинами. Первое, конечно, наша Земля. Но вторым, как ни удивительно, является далекий Плутон. Однако природа этих белых "шапок" кардинально отличается от земных аналогов.
Согласно исследованию, результаты которого были опубликованы в престижном научном журнале Nature Communications, вершины плутонианских гор покрыты не привычным нам снегом, а тончайшим слоем метанового инея. Это открытие стало очередным свидетельством уникальности геологических процессов, протекающих на этой далекой карликовой планете.
Ледяные исполины
Особенность гор Плутона заключается в их составе: они почти полностью состоят из водяного льда. На первый взгляд это может показаться невероятным – как могут существовать горы изо льда? Ответ кроется в экстремальных условиях этого небесного тела.
На Плутоне царят поистине космические холода: температура может опускаться до -233 градусов по Цельсию. При таких условиях происходят удивительные трансформации привычных нам веществ.
"Температура на Плутоне настолько низкая, что водяной лед становится твердым и прочным, как камень на Земле, — объясняет Танги Бертран, астроном из Исследовательского центра Эймса в Калифорнии. — Именно поэтому на этой карликовой планете могут существовать огромные горы из водяного льда".
Это удивительное открытие, сделанное благодаря историческому пролету космического аппарата NASA "Новые горизонты" мимо системы Плутона, стало настоящим прорывом в планетарной науке. Оно не только кардинально изменило наши представления о геологическом разнообразии в Солнечной системе, но и открыло новую главу в понимании того, как экстремальные условия могут создавать, казалось бы, невозможные ландшафты.
Существование гор из водяного льда на Плутоне заставляет ученых пересмотреть свои теории о том, какие геологические формации могут возникать на других планетах и их спутниках, где царят сверхнизкие температуры. Более того, это открытие намекает на возможность существования еще более экзотических ландшафтов в дальних уголках нашей космической окрестности.
14 июля 2015 года космический аппарат NASA "Новые горизонты" совершил то, что еще недавно казалось невозможным – он сфотографировал Плутон с расстояния всего 35 445 километров. Но реальность оказалась не такой яркой, как мы привыкли видеть в СМИ.
Тусклая реальность
Представьте: вы – астронавт на борту "Новых горизонтов". Вы подлетаете к бывшей девятой планете Солнечной системы и смотрите в иллюминатор. Что вы видите? Темный, едва различимый силуэт карликовой планеты. Никаких ярких красок, никакой сочной картинки. Просто тусклый мир в поясе Койпера, где солнечный свет в 1 600 раз слабее, чем на Земле.
Однако в СМИ и научных публикациях мы видим совсем другой Плутон – яркий, контрастный, с отчетливо видимыми деталями поверхности. В чем же причина такого расхождения?
Это не обман и не художественный вымысел. Ученые специально усиливают яркость и контрастность снимков, насыщают цвета. И делают это не ради красоты, а для науки. Причина проста: наши глаза эволюционировали для работы в земных условиях освещения. Когда исследователи изучают поверхность далеких миров, им необходимо различать каждую деталь – кратеры, разломы, возвышенности. На "реалистичных" темных снимках это сделать практически невозможно. Поэтому фотографии обрабатывают, делая их более информативными для научного анализа.
Не только Плутон
Эта практика касается не только снимков Плутона. NASA регулярно обрабатывает фотографии других планет (включая карликовые). Иногда это приводит к удивительным результатам: марсианское небо может казаться голубым, а атмосфера Юпитера – переливаться всеми цветами радуги. Но для каждого такого "художественного" снимка существует оригинал, показывающий, как все выглядит на самом деле.
В итоге мы оказываемся в интересной ситуации: чтобы лучше изучить реальность, ученым приходится ее "приукрашивать". Но благодаря этому мы не только получаем важные научные данные, но и можем увидеть два разных лица далеких миров – их реальный облик и их "научный портрет". И оба эти взгляда одинаково ценны: один показывает нам истинную картину космоса, другой помогает его понять.
Глядя на захватывающие дух изображения дальнего космоса, многим из нас трудно представить, что у Вселенной могут быть границы. Кажется естественным полагать, что космическое пространство простирается бесконечно во всех направлениях. Однако некоторые современные космологические модели рассматривают возможность того, что наша Вселенная — пусть и невообразимо огромная — все же может быть конечной.
Согласнотеории Большого взрыва, примерно 13,8 миллиарда лет назад наша Вселенная начала расширяться из сингулярного состояния, достигнув того, что мы можем лицезреть сегодня. Но что находится за пределами этого расширения? Есть ли у Вселенной границы?
Безграничная конечность
Представьте себе муравья, ползущего по поверхности апельсина. Для него эта поверхность конечна, так как она имеет определенную площадь, но при этом у нее нет границ. Муравей может бесконечно долго двигаться в одном направлении, каждый раз возвращаясь в исходную точку. Похожим образом может быть устроена и наша Вселенная — конечная, но без границ.
Современная наука предполагает несколько возможных форм Вселенной:
Сферическая Вселенная
Если Вселенная имеет форму сферы, то она конечна, но безгранична. Это означает, что, двигаясь в одном направлении, вы в конечном итоге вернетесь туда, откуда начали (пример с муравьем и апельсином).
Тороидальная Вселенная
Другой вариант — Вселенная в форме тора (бублика). В этом случае пространство также будет конечным, но без границ.
Согласно данным космологических наблюдений, Вселенная, скорее всего, плоская. Однако даже в этом случае она может быть конечной, но с особой топологией, как в старых видеоиграх, где, выходя за один край экрана, персонаж появляется с противоположной стороны.
В поисках формы Вселенной
Как же ученые пытаются определить истинную форму Вселенной? Главным инструментом в этих исследованиях служит реликтовое излучение – древнейшее электромагнитное излучение во Вселенной, возникшее примерно через 380 000 лет после Большого взрыва, когда пространство достаточно остыло, чтобы свет мог свободно распространяться. Изучая характеристики этого излучения, заполняющего все космическое пространство, ученые получают важнейшие данные о крупномасштабной структуре Вселенной и ее геометрических свойствах.
Не менее важную роль играет и наблюдение за галактиками и галактическими скоплениями. Анализируя их распределение в пространстве и характер движения, космологи составляют все более точную картину геометрии Вселенной. Современные наблюдения указывают на то, что наше пространство удивительно близко к плоскому. Однако это не исключает возможности его конечности (о чем сказано выше) — просто масштабы настолько велики, что любое искривление становится заметным только на колоссальных расстояниях.
Важный прорыв в исследовании структуры Вселенной произошел в 2015 году с первой регистрацией гравитационных волн – колебаний самой ткани пространства-времени. Эти волны, предсказанные Эйнштейном за 100 лет до их открытия, стали новым инструментом в руках ученых, позволяющим исследовать геометрию космоса на самых больших масштабах.
Между наукой и философией
Рассуждая о конечной Вселенной, мы неизбежно приходим к вопросу: что находится за ее пределами? Однако этот вопрос может оказаться таким же бессмысленным, как поиск точки севернее Северного полюса. Само понятие "за пределами" подразумевает наличие некоего внешнего пространства, в которое эти пределы можно было бы вместить. Но наша Вселенная, даже если она конечная, может быть всем и сразу, и никакого "снаружи" просто не существует.
Конечность Вселенной могла бы существенно повлиять на наше понимание фундаментальных законов природы. Например, в конечном пространстве количество материи и энергии тоже не может быть бесконечным, что важно для многих космологических моделей.
Сегодня вопрос о том, конечна ли наша Вселенная или бесконечна, остается одной из самых волнующих и глубоких загадок, стоящих перед космологией. Каждое новое наблюдение далеких галактик, каждый технологический прорыв приближают нас — пусть и на крошечный шаг — к пониманию истинной природы пространства, в котором разворачивается удивительная история человечества.
Возможно, путь к разгадке этой тайны будет долгим и полным неожиданных открытий. Но пока ученые неустанно трудятся над раскрытием секретов Вселенной, мы можем каждую ночь поднимать глаза к звездному небу, наполняя свою жизнь трепетом, восхищением и неутолимой жаждой познания. Ведь стремление понять мироздание делает нас теми, кто мы есть — мыслящими и вечно ищущими существами в необъятном океане космоса.
Перед вами кратер Оккатор — одно из самых загадочных мест в Солнечной системе. Это ударное образование "красуется" на поверхности карликовой планеты Церера (диаметр 946 километров), которая находится в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
Средний диаметр кратера составляет 92 километра, а его глубина достигает четырех километров. Но что делает Оккатор таким особенным? Давайте разберемся.
Яркие пятна
Первое, что бросается в глаза на снимках кратера Оккатор, — это яркие белые пятна. Наблюдения показали, что они представляют собой отложения кальцинированной соды (карбоната натрия) и пищевой соды (гидрокарбоната натрия). Эти вещества были "выдавлены" из недр Цереры в результате геологической активности, вызванной ударом космического тела, которое и создало кратер.
Ученые предположили, что под поверхностью Цереры скрывается толстый слой льда, насыщенного солями. Когда космический камень ударил, лед частично растаял и вода вырвалась наружу; со временем она испарилась, оставив после себя яркие солевые отложения. Это объяснение хорошо согласовалось с первыми данными, полученными космическим аппаратом NASA Dawn*.
*Данные о кратере и его загадочных пятнах были получены космическим аппаратом NASA Dawn. Этот зонд — пока единственный аппарат, посетивший пояс астероидов для изучения крупных объектов, включая Цереру.
Туман над кратером
Но настоящая сенсация произошла 21 июля 2015 года, когда Кристофер Расселл, руководитель миссии Dawn, выступил на научной конференции в калифорнийском центре имени Эймса. Он сообщил, что каждое утро над яркими пятнами в кратере Оккатор поднимается туман, который заполняет почти половину ударного образования. Это явление объясняется сублимацией водяного льда, который регулярно доставляется на поверхность в районе пятен.
Туман — это не просто красивое зрелище. Он указывает на активные процессы, происходящие под поверхностью Цереры. Ученые пришли к выводу, что под кратером Оккатор находится не просто лед, а резервуар соленой жидкой воды! Это делает Цереру одним из самых интересных объектов для поиска внеземной жизни.
Подповерхностный океан?
Наличие жидкой воды под поверхностью Цереры — это огромный шаг в понимании природы этой карликовой планеты. На Земле вода — основа жизни, и ученые не исключают, что на Церере могут существовать примитивные формы жизни. Более того, аппарат Dawn обнаружил на поверхности Цереры значительные запасы органических** соединений, немалая часть которых имеет внутреннее происхождение. Этот факт существенно повышает наши шансы на обнаружение внеземной жизни в поясе астероидов.
**Органические вещества, найденные на Церере, включают углеродсодержащие соединения, которые являются строительными блоками для жизни. Хотя пока нет прямых доказательств существования жизни на Церере, наличие воды и органики делает эту карликовую планету крайне перспективной для дальнейших исследований.
Церера — это удивительный мир, который продолжает удивлять ученых. Кратер Оккатор, его яркие пятна, туман и подповерхностное водохранилище (океан или система озер?) — все это делает Цереру уникальным объектом для изучения. Однако для того, чтобы раскрыть все ее тайны, необходимы новые миссии.
Ученые предлагают отправить к Церере новый зонд, оснащенный более совершенными инструментами. Например, аппарат мог бы взять пробы подповерхностного льда и доставить их на Землю. Такая миссия могла бы дать ответы на вопросы о возможности жизни на Церере и помочь понять, как формировались и эволюционировали подобные тела в Солнечной системе.
Если человечество когда-нибудь вступит в прямой контакт с представителями внеземной цивилизации, то это вряд ли будет встреча с классическими "серыми человечками" из дешевых фантастических фильмов. Современная наука предполагает, что реальность может оказаться куда более необычной.
Сет Шостак, главный астроном и директор Центра исследований SETI (программа поиска внеземного разума), в своей статье для The Guardian высказал интересное предположение: инопланетяне, с которыми мы, возможно, однажды столкнемся, скорее всего, будут напоминать искусственный интеллект (ИИ), а не биологические организмы.
Шостак допускает, что в нашей Галактике существуют разумные формы жизни. Однако он скептически относится к идее, что они посещают или когда-либо посещали Землю.
"Я не думаю, что они летают в нашем воздушном пространстве", — отмечает он.
Возможный контакт
Но если представить, что в будущем контакт все же состоится, то с кем или с чем мы можем столкнуться?
Они не будут похожи на нас
На Земле все живые существа имеют общие черты в молекулярном строении, но даже здесь жизнь крайне разнообразна. Инопланетяне, миллионы лет жившие и эволюционировавшие в иных условиях, скорее всего, будут радикально отличаться от нас.
По мнению Шостака, наше традиционное представление об инопланетянах как о биологических существах может быть в корне неверным. Развитые цивилизации, вероятно, уже отказались от ограничений органического тела в пользу более совершенных форм существования. Это не просто замена биологического тела на механическое — речь идет о принципиально новой форме разума, способной функционировать в экстремальных условиях космического пространства. Такой разум мог бы веками или даже тысячелетиями путешествовать в межзвездной среде, не сталкиваясь с проблемами, которые критичны для биологических существ — старением, радиацией, нехваткой ресурсов или психологическими ограничениями.
Почему ИИ — более вероятная форма инопланетного разума?
Шостак обращает внимание на два ключевых фактора:
Время и технологии
В Млечном Пути существует множество звездных систем, которые старше Солнечной на миллиарды лет. Если учесть, что человечество всего за несколько десятилетий прошло путь от первых компьютеров до продвинутых нейросетей, то трудно даже представить уровень развития гипотетических цивилизаций с историей в миллионы лет. Вполне вероятно, что они уже давно вышли за пределы своей изначальной биологической природы.
Даже самые развитые цивилизации ограничены фундаментальными законами физики — например, невозможностью превысить скорость света. Это означает, что путешествие даже к ближайшей звезде займет многие годы. Для биологических существ такой полет создает множество критических проблем. Но для искусственного разума эти ограничения не так существенны — он может находиться в состоянии минимального энергопотребления, не требует систем жизнеобеспечения и способен функционировать веками без деградации.
Что нас ждет в будущем?
Шостак обращает внимание на стремительное развитие ИИ на Земле. Мы видим, как он уже превосходит человека в отдельных областях — от игры в го до научных вычислений и анализа данных. По прогнозам экспертов, в ближайшие десятилетия мы можем стать свидетелями появления сверхразумного ИИ, чьи интеллектуальные возможности будут принципиально отличаться от человеческих. И если мы стоим на пороге такого прорыва сейчас, то более древние цивилизации могли пройти этот путь тысячи или миллионы лет назад.
Некоторые ученые предупреждают об опасностях контакта с внеземным разумом, проводя исторические параллели. Достаточно вспомнить трагические последствия встречи цивилизаций с разным уровнем развития на Земле — например, контакт коренных народов Америки с европейскими колонизаторами привел к катастрофическим последствиям для менее технологически развитой стороны. И в случае встречи с внеземной цивилизацией разрыв в уровне развития может быть неизмеримо больше. Однако Шостак настроен более оптимистично.
"Если инопланетный корабль когда-нибудь приземлится на лужайке Белого дома, можно надеяться, что его пассажиры будут дружелюбными, — говорит он. — А если нет, то всегда можно попробовать договориться".
Юпитерианский Ио — первый спутник, открытый за пределами системы Земля-Луна. Это произошло 8 января 1610 года благодаря усилиям Галилео Галилея, итальянского астронома, математика, физика и механика. Это событие сделало огромный вклад в подкрепление гелиоцентрической системы мира, согласно которой, Солнце является центральным небесным телом Солнечной системы.
Интересный факт: кольца Сатурна настолько большие и яркие, что их видно в относительно небольшие телескопы с Земли с расстояния, превышающего миллиард километров.
Бутч Уилмор и Сунита Уильямс - американские астронавты, которые по воле случая (и недоработок инженеров Boeing) вместо восьми дней на борту МКС находятся там уже более полугода. Забрать их, кстати, должны в этом месяце.
Главная опасность тут - радиация.
Нашу планету от солнечной радиации и реликтовых излучений древних взрывов спасают:
1. Электромагнитное поле Земли. Оно образовано вращением железного ядра планеты. На некоторых участках движения МКС пересекает это поле и получает временную защиту.
На высоте в 400 километров защита поле очень слаба.
2. Озоновый слой. Часть элементарных частиц из солнечного потока обезвреживаются газом Озоном. Но МКС слишком далеко от него.
3. Атмосфера планеты. Большая часть из оставшейся радиации перехватывается нашей атмосферой, в верхних слоях которой МКС и летает.
Да, у МКС есть защита о радиации, но чтобы уровень её был как на земле, толщина стенок МКС должна быть не меньше 2 метров металла. По этому нахождение космонавтов на орбите больше года приводит к серьёзному ухудшению здоровья.
В созвездии Льва, на расстоянии около 124 световых лет от нас, находится удивительный мир, способный перевернуть наши представления о жизни во Вселенной. Речь идет об экзопланете K2-18 b, масса которой в 8,6 раза превышает массу нашей планеты.
K2-18 b вращается вокруг красного карлика K2-18 и относится к классу суперземель — планет, которые по массе превосходят Землю, но уступают газовым гигантам. Однако главный интерес вызывает не ее размер, а состав атмосферы. Наблюдения, проведенные в 2023 году с помощью космического телескопа NASA "Джеймс Уэбб", позволили выявить удивительные детали.
Планета окутана плотной водородно-гелиевой атмосферой, в которой были обнаружены следы метана, углекислого газа и водяного пара. Эти соединения сами по себе уже вызывают интерес, но настоящей сенсацией стало возможное обнаружение диметилсульфида (DMS) — соединения, которое на Земле производится исключительно живыми организмами, в частности некоторыми видами планктона. Это открытие заставило ученых задуматься: может ли K2-18 b быть обитаемой?
Диметилсульфид: ключ к разгадке жизни?
DMS — это органическое соединение, которое на Земле тесно связано с биологическими процессами. Его возможное присутствие в атмосфере K2-18 b пока не является однозначным доказательством обитаемости этой далекой экзопланеты, но делает ее одним из самых перспективных кандидатов для подробного изучения.
Ученые, разумеется, проявляют обоснованную осторожность в своих выводах. Дело в том, что теоретически DMS может образовываться и в результате небиологических (абиогенных) процессов, таких как бурная вулканическая активность или сложные — пока неизвестные науке — химические реакции в атмосфере. Более того, наблюдения за столь удаленным объектом сопряжены со значительными техническими сложностями, и даже самые навороченные телескопы могут давать неоднозначные результаты.
K2-18 b выделяется среди тысяч известных экзопланет своими уникальными характеристиками. Планета находится в "зоне обитаемости" своей звезды, где условия могут быть подходящими для существования жидкой воды. И действительно, данные указывают на возможность существования целого океана под плотной атмосферой, что делает K2-18 b представителем редкого класса планет — океанических миров. А возможное обнаружение DMS и других органических соединений делает K2-18 b одной из самых перспективных целей для поиска следов внеземной жизни.
Дальнейшие исследования K2-18 b с помощью "Джеймса Уэбба" и телескопов следующего поколения помогут ученым лучше понять состав ее атмосферы и изучить процессы, протекающие на поверхности. Если наличие DMS подтвердится, то это станет важным шагом в наших поисках жизни за пределами Земли. Но даже если K2-18 b окажется безжизненной, ее изучение поможет нам лучше понять, как формируются и эволюционируют планеты в других звездных системах.
«Вояджер-1» находится на расстоянии более 24 млрд. км от
Земли. Некоторые его двигатели за истекшие годы засорились диоксидом
кремния в результате разрушения резиновой мембраны топливного бака, что
снизило их эффективность. Поэтому в НАСА решили найти им замену, а
именно — подключить другую группу двигателей.
«Вояджер-1» оснащен тремя комплектами двигателей, необходимых
для облета планет. С выходом за пределы Солнечной системы потребность в
них исчезла и теперь любую из этих групп можно использовать для
ориентирования зонда относительно Земли. Неизвестно, сколько еще времени
космический аппарат-долгожитель будет подавать признаки жизни, очевидно
одно — свою первоначальную миссию «Вояджер-1» перевыполнил многократно.
Научитесь видеть мир по-новому, благодаря удивительным открытиям в
науке, космосе и технологиях, которые мы делимся с вами каждый день!
Присоединяйтесь к каналу Наука Космос Технологии! 🐼
Если мы сегодня отправимся с Земли со скоростью света к галактикам, указанным красными точками, то мы никогда не сможем до них долететь. На самом деле, мы никогда не сможем достичь 94% галактик во Вселенной. Из-за расширения пространства они либо уже удаляются от нас быстрее скорости света, либо скоро начнут это делать. Через 100 миллиардов лет каждая галактика во Вселенной станет для нас навсегда недоступной. А через 2 триллиона лет мы даже перестанем их видеть. Если в будущем возникнут новые цивилизации, они даже не будут знать, что существуют и другие галактики, кроме их собственной, какими бы хорошими ни были их телескопы. Так что оцените тот факт, что мы живём в такое время, когда нам видны все эти прекрасные галактики, потому что они не останутся видимыми навсегда.
Бывает ли у кого нибудь ощущение того что все что с нами происходит мы когда то уже переживали!? А может наша вселенная это как пластинка - заканчивается и начинает заново проигрываться. Очень хочу пообщаться на темы неизведанное и сокральное! На уроках химии физики изучаем атомы молекулы протоны и тд и не замечаем того что луна земля звезды тоже вокруг друг друга крутятся - а что если это живая субстанция и мы все как клопы и вши на ней. Кто нибудь задумывался про этакое?
