Обнаружена погибшая планетная система, в которой существовала жизнь
В 150 световых годах от Земли находится белый карлик GD 61. Эта звезда и ее планетная система заинтересовали астрономов: в ней обнаружились обломки некогда массивного астероида, который некоторое время назад содержал большие запасы жидкой воды. Это указывает на то, что планетная система ранее была полностью пригодна для поддержания жизни в том виде, в котором мы ее знаем.
Исследователи, занимающиеся поисками признаков инопланетной жизни, утверждают, что два главных признака пригодности небесного тела для ее поддержания — это твердая поверхность и наличие жидкой воды. Данное открытие является первым случаем, когда и то, и другое было обнаружено в одном теле. Об этом заявили ученые из Кембриджского университета и университета Уорика.
По сути, наша Земля является относительно сухой. Океан на ее поверхности появился значительно позднее полного формирования планеты, и живительная влага, скорее всего, была занесена к нам богатыми ею астероидами при столкновении. Исследования показывают, что астероиды при белом карлике GD 61 вполне могли разносить жидкую воду по планетам, подобно тому как астероиды Солнечной системы занесли воду на Землю.
Анализы говорят о том, что потенциальные астероиды состояли на 26 % из водной массы, похожей на ту, что была найдена на карликовой планете Церера, которую многие ученые считают крупнейшим астероидом Солнечной системы. И Церера, и астероиды в системе GD 61 гораздо больше богаты водой, чем молодая Земля.
В своей статье, опубликованной в журнале Science, астрономы рассказывают, что астероиды зачастую выступают в качестве строительных блоков для скалистых планет. Они сталкиваются друг с другом, наращивают на себя вещество протопланетного диска, после чего постепенно формируются в отдельные планеты.
Однако изучить состав других планет и уж тем более астероидов не представляется возможным, слишком далеко они расположены. Телескопам попросту не удается “разглядеть” излучение, которое исходит от них. Хотя бывают и исключения.
Обычно астрофизики ставят своей целью измерить размер и плотность (и, соответственно, массу) экзопланеты, определить, находится ли она в обитаемой зоне своего светила. Исходя из этих признаков они пытаются определить, пригоден ли мир для зарождения жизни.
Команда Джея Фарихи из Кембриджа, ведущего автора нынешнего исследования, специализируется на изучении погибших планетных систем, обращающихся вокруг белых карликов. Это сжавшиеся звезды, в которых остановились термоядерные реакции. Они обладают массой, близкой к солнечной, но при этом по размеру сопоставимы с Землей. Светимость их также весьма слаба.
Мощное гравитационное поле таких светил затягивает на себя большую часть окружающей их материи, в конце концов разрывая окружавшие их когда-то астероиды и планеты на части.
Излучение, исходящее от белого карлика, можно проанализировать при помощи мощного спектрографа. Получаемые данные рассказывают об элементном составе уничтоженных объектов, обращавшихся вокруг затухающей звезды.
Чтобы установить точное количество кислорода, исследователи использовали ультрафиолетовый спектрограф (COS) на борту космической обсерватории “Хаббл”. Наблюдения в ультрафиолетовом диапазоне — единственный способ произвести точные расчеты, при этом прибор должен находиться выше атмосферы Земли (иначе он учтет и данные о нашей планете). Химический анализ при помощи компьютерных программ проводила команда соавтора исследования Детлева Кестера из университета Киля.
Ученые установили, что космические обломки вокруг GD 61 содержат большое количество магния, кремния и железа, которые вместе с кислородом являются основными составляющими горных пород. Фарихи и его команда подсчитали соотношение всех этих элементов по отношению к кислороду и спрогнозировали, сколько его “пришло” из скальных пород.
К своему удивлению, они обнаружили избыток кислорода. Он указывает на то, что раньше в системе было либо много воды, либо углеродсодержащих соединений. Так как углерода в составе мусора, обращающегося вокруг GD 61, явно не наблюдается, значит, планетная система и потенциальные астероиды в ней когда-то были богаты живительной влагой и, соответственно, были пригодны для жизни.
Ученые отмечают, что отсутствие углерода также указывает на то, что вода в систему не могла попасть с кометами (они обычно богаты углеродом).
Фарихи и его коллеги полагают, что обнаруженная ими вода, скорее всего, родом с поверхности одной маленькой планеты, диаметр которой был около 90 километров (но мог быть и намного больше). Этот мирок обращался вокруг GD 61 (в период своего “расцвета” она была звездой класса А, в три раза больше Солнца, и служила прекрасным источником тепла). Позднее она превратилась в белого карлика (примерно 200 миллионов лет назад).
“Планетные тела”, такие как астероиды, замусорившие окрестности белого карлика, указывают на то, что в системе все еще могут быть гигантские потенциально обитаемые экзопланеты. Во-первых, “строительные блоки” обитаемых планет в виде подобных астероидов формируются лишь в тех системах, где также есть и пригодные для жизни планеты. Система просто не может “родить” богатые водой астероиды, не имея при этом планет.
Фарихи приводит еще один аргумент в пользу того, что потенциально обитаемые планеты в системе все-таки есть: по его словам, чтобы астероид оказался настолько близко к звезде (и его разорвало на части), он должен быть вытеснен со своей орбиты (астероидного пояса) каким-то очень крупным небесным телом.
Система GD 61 когда-то была очень похожа по составу на Солнечную, уверены ученые из Кембриджа. В ней были и планеты земной группы, и газовые гиганты. Чтобы найти дополнительные тому доказательства, астрономы продолжат исследование далекой системы.
В случае, если их догадки подтвердятся, можно будет рассматривать жизнь системы GD 61 как будущее Солнечной. Может быть, через шесть миллиардов лет внеземные цивилизации, которые, возможно, будут изучать наш разрушенный мир, также придут к выводу, что вокруг Солнца когда-то обращались пригодные для жизни планеты.
После Большого взрыва
Существует теория, что процесс уничтожения Вселенной уже начался
Научные споры — обычное дело. Вселенная находится на грани разрушения, и все в ней, в том числе люди, вскоре начнет сжиматься в маленький плотный шар, утверждают ученые из Университета Южной Дании. Возможно, где-то далеко в космосе процесс разрушения неких частей Вселенной уже начался, утверждают физики-теоретики. Данная концепция не нова, но исследователи из Дании утверждают, что они доказали ее правильность с помощью математических уравнений. Основой теории является то, что рано или поздно радикальный сдвиг во Вселенной приведет к тому, что каждая частица в ней станет чрезвычайно тяжелой.
Все — каждая песчинка, каждая планета и каждая галактика — станет в миллиарды раз тяжелее, чем сейчас. Теория предполагает, что новый вес усилит взаимное притяжение, из-за чего Вселенная сожмется в супергорячий и тяжелый мяч. После этого Вселенная такой, какой мы ее воспринимаем сейчас, перестанет существовать. Этот процесс называется фазовым переходом, и он подобен тому, что происходит, когда, например, вода превращается в пар или магнит нагревается и теряет свою силу.
Согласно теории Хиггса, фазовый переход уже случался на одной десятой миллиардной доле секунды после Большого взрыва, он вызвал сдвиг в пространственно-временном континууме. Во время этого перехода пустое пространство наполнилось невидимой субстанцией, которую ученые называют полем Хиггса. Некоторые элементарные частицы взаимодействуют с этой областью, получая энергию, известную как масса частицы.
Если это сверхплотное поле Хиггса существует, то оно может внезапно появиться в любое время в любой точке Вселенной подобно тому, как появляются пузыри на поверхности кипящей воды. Затем при прохождении сквозь пространство “пузырь” развернется на скорости света и переведет поле Хиггса из состояния, в котором оно находится в настоящее время, в новое. Все элементарные частицы внутри “пузыря” станут гораздо тяжелее, чем если бы они были за его пределами, и сформируют сверхмассивные центры.
“Многие теории и расчеты предсказывают такой фазовый переход, но была некоторая неопределенность в предыдущих расчетах, — сказал Йенс Крог, аспирант Университета Южной Дании. — Сейчас мы провели более точные расчеты и увидели две вещи: Вселенная, вероятно, разрушится, а крах еще более вероятен, чем считалось ранее”.
Исследователи пришли к таким выводам на основе трех уравнений, лежащих в основе доказательства существования фазового перехода, и показали, как эти уравнения могут взаимодействовать друг с другом. Хотя новые расчеты предсказывают, что крах еще более вероятен, также вероятно, что он никогда не произойдет.
Необходимым условием для изменения состояния является то, что Вселенная состоит из элементарных частиц, которые нам известны, в том числе частиц Хиггса. Если же она содержит неизвестные частицы, то вся основа для прогнозирования изменения состояния поля Хиггса окажется ложной.
СМИ.ru
Вести.ru
