Definícia 1

Exoplanéty sú planéty, ktoré sa nachádzajú mimo našej vlastnej slnečnej sústavy.

Pozemskí astronómovia sa zameriavajú na hľadanie exoplanét v takzvanej obývateľnej zóne.

obývateľná zóna

Definícia 2

Obývateľná zóna je optimálna vzdialenosť medzi skúmanou planétou a jej hviezdou, ktorá umožňuje planéte mať teplotu, pri ktorej môže byť voda v tekutej forme, čo výrazne zvyšuje možnosť vzniku života.

Podmienky, za ktorých môže vzniknúť život, sú určené faktormi, ako sú:

• prítomnosť vody v tekutej forme,
• atmosféra s požadovanou hustotou,
• rôznych chemických prvkov
• Dostupnosť skleníkové plyny(vodná para, metán, čpavok atď.)
• prítomnosť slnka požadované množstvo energie.

Hranice obývateľnej zóny sú stanovené na základe úvah o možnosti, že voda môže byť v kvapalnej forme, pretože voda v tomto stave je nevyhnutnou súčasťou mnohých biochemických reakcií.

Ak je planéta príliš ďaleko od svojej hviezdy, voda zamrzne, ak je príliš blízko, voda sa vyparí.

Pri skúmaní exoplanét v hlbokom vesmíre je dôležité mať na pamäti, že existuje len potenciálna, možná obývateľná zóna.

Potenciálna obývateľná zóna je zóna, v ktorej sú podmienky na vznik života, ale nestačia na to.

V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy také okolnosti, ako je prítomnosť alebo neprítomnosť magnetické pole, tektonická aktivita, trvanie dňa na planéte atď.

Vyššie uvedené body sú riešené v takomto novom vedeckej disciplíne ako astrobiológia, ktorá je súčasťou astronómie.

Hľadajte exoplanéty v obývateľnej zóne

Problém pri hľadaní planét, ktoré sú v potenciálnej obývateľnej zóne, je ten, že sa nachádzajú v blízkosti hviezd veľmi ďaleko od nás.

V širšom zmysle je hľadanie foriem života v slnečnej sústave a mimo nej hľadaním biomarkerov.

Poznámka 1

Biomarkery sú chemické zlúčeniny, ktoré majú biologický pôvod.

Ako príklad možno uviesť, že takýmto biomarkerom na Zemi je prítomnosť kyslíka v atmosfére. Prítomnosť kyslíka v atmosfére exoplanéty však neznamená prítomnosť života v nej. Takže na mnohých planétach je kyslík v atmosfére dôsledkom fyzikálnych procesov, ako je napríklad rozklad vodnej pary pod vplyvom ultrafialového žiarenia, ktoré vyžaruje hviezdy.

Misia "Kepler"

Jedným z najproduktívnejších vesmírnych teleskopov je ďalekohľad Kepler, pomenovaný po slávnom matematikovi Johannesovi Keplerovi. Skvelé výsledky ukázal aj ďalší vesmírny ďalekohľad, Hubbleov teleskop.

Vďaka práci vesmírny ďalekohľad Kepler urobil kvalitatívny skok v štúdiu exoplanét.

Poznámka 2

Vesmírny teleskop Kepler pracuje s fotometrom. Tento prístroj sleduje zmenu jasu hviezdy, keď planéta prechádza medzi ňou a ďalekohľadom. Tento spôsob objavovania planét sa nazýva tranzit.

V dôsledku takýchto pozorovaní bolo možné získať informácie o obežnej dráhe skúmanej planéty, hmotnosti planéty a jej teplote.

Vesmírny teleskop Kepler tak dokázal v prvej časti svojej štúdie odhaliť asi 4 500 potenciálnych kandidátov na planéty. Aby sa skontrolovali získané údaje a ubezpečili sa, že zmena jasu hviezdy súvisí s prechodom planéty, a nie so zvláštnosťami procesov v samotnej hviezde, najmä pozorovaním zmeny v využíva sa radiálna rýchlosť hviezdy.

V dôsledku toho na tento moment je potvrdený počet planét - je ich asi 3600. A možných kandidátov na planéty je asi 5000.

Proxima Centauri

V auguste 2016 astronómovia potvrdili, že najbližšia hviezda k nám, Proxima Centauri, má planétu. Táto planéta sa nazýva Proxima b.

Proxima Centauri je od nášho Slnka vzdialená 4,2 svetelných rokov. Táto vzdialenosť znamená, že svetlu z danej hviezdy trvá 4,2 roka, kým sa k nám dostane.

Ukazuje sa teda, že hviezda najbližšie k nám má planétu, na ktorej je možný vznik života.

Samotná planéta Proxima b sa nachádzala v zóne potenciálnej obývateľnosti. A zároveň relatívne blízko našej Zeme.

Proxima b je 200-krát bližšie k svojej hviezde ako Zem k Slnku. No keďže hviezda Proxima Centauri je červený trpaslík, je chladnejšia a slabšia ako naše Slnko.

Je potrebné poznamenať, že planéta Proxima b spadla do zóny prílivového zachytenia hviezdy a teraz sa točí okolo nej ako satelit Zeme - Mesiac. Výsledkom bolo, že jedna strana planéty bola teplá a druhá studená.

Vzniká tak možnosť vytvorenia vhodných podmienok pre vznik života na hraniciach temnej a teplej hemisféry. Ale pre tento život je problém spojený s tým, že Proxima Centauri je červený trpaslík, ktorý sa vyznačuje vysokou aktivitou. Na takýchto hviezdach dochádza k zábleskom, dochádza k výronom koronálnej magmy, úroveň ultrafialového žiarenia je 20-30-krát vyššia ako na Zemi.

Na vytvorenie priaznivých podmienok, ktoré môžu viesť k vzniku života na takejto planéte, je teda potrebné mať dostatok hustá atmosféra. Takáto atmosféra je potrebná na ochranu pred žiarením červeného trpaslíka.

Astronomické prostriedky pozorovania, vývoj, umožnia lepšie študovať planétu, ktorá je nám najbližšie. Pozemskí špecialisti budú môcť študovať atmosféru tejto planéty a pochopiť, čo sa tam deje, určiť prítomnosť alebo neprítomnosť skleníkových plynov, študovať klímu a tiež nájsť alebo vyvrátiť prítomnosť biomarkerov na tejto planéte.

Pre jeho detailnejšie a detailnejšie štúdium sa plánuje uviesť do prevádzky nové vesmírne a pozemné teleskopy.

Takže v Rusku sa pracuje na projekte vesmírneho teleskopu Spektr-UF.

Štart vesmírneho teleskopu Jamesa Webba, ktorý by mal nahradiť takmer legendárny Hubbleov teleskop, bol odložený na začiatok 20. rokov 20. storočia.

Nový ďalekohľad bude mať vyššie rozlíšenie, čo nám umožní dozvedieť sa viac o zložení atmosfér a štruktúre exoplanét.

Hranice obývateľnej zóny sú stanovené na základe požiadavky, aby planéty v nej mali vodu tekutom stave, pretože je nevyhnutným rozpúšťadlom v mnohých biomechanických reakciách.

Za vonkajším okrajom obývateľnej zóny sa planéte nedostáva dostatok slnečné žiarenie na kompenzáciu radiačných strát a jej teplota klesne pod bod mrazu vody. Planéta bližšie k Slnku ako je vnútorný okraj obývateľnej zóny by sa jeho žiarením prehriala, čo by spôsobilo vyparovanie vody.

Výpočet polohy hraníc obývateľnej zóny a ich posunu v čase je pomerne komplikovaný (najmä kvôli negatívnym spätným väzbám v cykle CNO, ktoré môžu urobiť hviezdu stabilnejšou). Aj pre slnečnú sústavu sa odhady hraníc obývateľnej zóny značne líšia. Okrem toho možnosť existencie kvapalnej vody na planéte silne závisí od fyzické parametre samotná planéta.

Vzdialenosť od hviezdy, kde je tento jav možný, sa vypočítava z veľkosti a svietivosti hviezdy. Stred obývateľnej zóny pre konkrétnu hviezdu je opísaný rovnicou:

Priemerný polomer obývateľnej zóny v astronomických jednotkách,

svietivosť hviezd,

Svietivosť Slnka.

Z rovníc možno odvodiť vzorce pre vzdialenosti k vnútornej a vonkajšej hranici obývateľnej zóny tepelná bilancia pre planéty, ktoré by boli v týchto vzdialenostiach. Rovnicu tepelnej bilancie píšeme matematicky v diferenciálnej forme, to znamená pre jednotku povrchu planéty, keď je hviezda na svojom zenite.

Rovnovážny tok energie žiarenia tela:

Absorbovaná energia z hviezdy:

kde E je osvetlenie, A je albedo planéty.

Potom rovnica tepelnej bilancie v diferenciálnom tvare má tvar

Osvetlenie je množstvo energie dopadajúcej na jednotku plochy za 1 sekundu.

Dá sa vyjadriť ako teplota hviezdy a vzdialenosť medzi hviezdou a planétou:

kde r je vzdialenosť medzi hviezdou a planétou. Nájdite túto vzdialenosť z rovnice tepelnej bilancie

Hranice môžete vypočítať aj inak, pomocou osvetlenia vytvoreného hviezdou na každom okraji, . Toto osvetlenie závisí hlavne od svietivosti, L ale do určitej miery aj na efektívnej teplote, T e, hviezdy. Čím nižšia je teplota, tým väčšia je infračervená časť žiarenia. Čím väčšie je infračervené žiarenie, tým väčší je tepelný účinok na planétu. Označme kritické osvetlenie na vnútornej hranici obývateľnej zóny S bri (T e ) , rovnica pre to v jednotkách slnečnej konštanty:

a rovnica pre osvetlenie na vonkajšom okraji obývateľnej zóny:

kde T e v stupňoch Kelvina. Vzdialenosti od hviezdy k hraniciam obývateľnej zóny v AU:

kde L - svietivosť hviezd v solárnych jednotkách a S bri (T e ) a S Brat (T e ) v jednotkách slnečnej konštanty.

Svietivosť ,L, a efektívna teplota, T e , zistené pri pozorovaní hviezd. L (v solárnych jednotkách) sa získa z rovnice:

kde V- zdanlivá veľkosť a slnko- bolometrická korekcia. Viditeľné bolometrické rozsah je suma (V + slnko).d je vzdialenosť k hviezde v parsekoch.

Teoretické výpočty ukázali, že klíma planét blízko vonkajšej hranice obývateľnej zóny môže byť nestabilná. Bude kolísať medzi dlhými chladnými obdobiami a občasnými teplými. V dôsledku toho zrejme nebude môcť na takýchto planétach vzniknúť vysoko rozvinutý život. To môže spôsobiť značné obmedzenia veľkosti obývateľných zón v smere ich zmenšovania.

Obytná zóna (zóna Zlatovlásky)

Bola raz jedna slnečná sústava a potom si jedného dňa – veľmi dávno, asi pred štyrmi miliardami rokov – uvedomila, že už takmer vznikla. Venuša sa objavila v blízkosti samotného Slnka – a bola tak blízko Slnka, že energia slnečných lúčov vyparila všetku jeho zásobu vody. A Mars bol ďaleko od Slnka – a všetka jeho voda zamrzla. A len jedna planéta - Zem - sa ukázala byť práve v takej vzdialenosti od Slnka - „tak akurát“ - že voda na nej zostala tekutá, a preto na povrchu Zeme mohol vzniknúť život. Tento pás okolo Slnka sa stal známym ako obývateľná zóna. Rozprávku o troch medveďoch rozprávajú deťom v mnohých krajinách a v Anglicku sa jej hrdinka volá Zlatovláska. Tiež sa jej páčilo, že všetko bolo „tak akurát“. V dome troch medveďov bola jedna miska kaše príliš horúca. Druhý je príliš studený. A len tretí prišiel Zlatovláske „tak akurát“. A v dome troch medveďov boli tri postele, z ktorých jedna bola príliš tvrdá, druhá príliš mäkká a tretia bola „tak akurát“ a Zlatovláska v nej zaspala. Keď sa tri medvede vrátili domov, našli nielen stratu kaše z tretej misky, ale aj Zlatovlásku, ktorá sladko spinkala v postieľke malého medvedíka. Nepamätám si, ako sa to tam všetko skončilo, ale keby som bol tromi medveďmi – všežravými predátormi na samom vrchole potravinového reťazca – zjedol by som Zlatovlásku.

Zlatovlásku by mohla zaujímať relatívna obývateľnosť Venuše, Zeme a Marsu, no v skutočnosti je zápletka o týchto planétach oveľa komplikovanejšia ako tri misky kaše. Pred štyrmi miliardami rokov kométy bohaté na vodu a asteroidy bohaté na minerály stále bombardovali povrchy planét, aj keď oveľa menej často ako predtým. Počas tejto hry vesmírneho biliardu niektoré planéty migrovali zo svojich pôvodných miest bližšie k Slnku a niektoré boli vyradené na obežnú dráhu s väčším priemerom. A mnohé z desiatok vytvorených planét skončili na nestabilných dráhach a spadli do Slnka alebo Jupitera. Niekoľko ďalších planét bolo jednoducho vyhodených zo slnečnej sústavy. Zvyšné jednotky sa nakoniec otáčali presne na tých obežných dráhach, ktoré sa ukázali ako „tak akurát“, aby na nich prežili miliardy rokov. Zem sa usadila na obežnej dráhe s priemernou vzdialenosťou od Slnka asi 150 miliónov kilometrov. V tejto vzdialenosti Zem zachytí veľmi skromný zlomok celkovej energie vyžarovanej Slnkom – iba dve miliardtiny. Ak predpokladáme, že Zem všetku túto energiu pohltí, tak priemerná teplota našej planéty je asi 280 K, teda 7 °C – v strede medzi zimnými a letnými teplotami.

Pri normálnom atmosférickom tlaku voda mrzne pri 273 K a vrie pri 373 K, takže na našu veľkú radosť je takmer všetka voda na Zemi v tekutom stave. Netreba sa však ponáhľať. Niekedy vo vede dostanete správne odpovede z nesprávnych predpokladov. V skutočnosti Zem absorbuje len dve tretiny slnečnej energie, ktorá k nej dorazí. Zvyšok odráža späť do vesmíru zemský povrch (najmä oceány) a oblačnosť. Ak do vzorca pripočítame koeficient odrazu, potom už priemerná teplota Zeme klesne na 255 K, čo je oveľa menej ako bod mrazu vody. V dnešnej dobe musí fungovať nejaký iný mechanizmus, ktorý udržiava priemernú teplotu na príjemnejšej úrovni. Ešte raz, neponáhľajte sa. Všetky teórie hviezdneho vývoja nám hovoria, že pred štyrmi miliardami rokov, keď sa na Zemi vytvoril život z povestnej prvotnej polievky, bolo Slnko o tretinu slabšie ako dnes, čo znamená, že priemerná teplota Zeme bola pod bodom mrazu. Možno bola Zem v dávnej minulosti jednoducho bližšie k Slnku? Po období silného bombardovania, ktoré už dávno skončilo, však nepoznáme žiadne mechanizmy, ktoré by posunuli stabilné dráhy v rámci slnečnej sústavy. Možno bol skleníkový efekt silnejší v minulosti? To asi nevieme. Vieme však, že obývateľné zóny v pôvodnom zmysle týchto slov majú len vzdialený vzťah k tomu, či na planétach nachádzajúcich sa v rámci týchto zón môže existovať život.

Slávna Drakeova rovnica, na ktorú sa vždy odkazuje pri hľadaní mimozemskej inteligencie, vám umožňuje poskytnúť hrubý odhad, koľko civilizácií možno v zásade nájsť v galaxii Mliečna dráha. Rovnicu odvodil v šesťdesiatych rokoch minulého storočia americký astronóm Frank Drake a v tom čase sa koncept obývateľnej zóny obmedzoval na myšlienku, že planéty by mali byť vo vzdialenosti od svojej hviezdy, ktorá je „akurát“ pre existenciu života. Význam jednej verzie Drakeovej rovnice je asi takýto: začnime počtom hviezd v galaxii (stovky miliárd). Vynásobte toto obrovské číslo podielom hviezd, ktoré majú planéty. Výsledné číslo sa vynásobí podielom planét, ktoré sú v obývateľnej zóne. Teraz výsledok vynásobíme zlomkom planét, na ktorých sa vyvinul život. Výsledok vynásobíme zlomkom planét, na ktorých sa vyvinul inteligentný život. Výsledok sa vynásobí zlomkom planét, kde technický pokrok dospel do takého štádia, že je možné nadviazať medzihviezdnu komunikáciu.

Ak teraz vezmeme do úvahy rýchlosť tvorby hviezd a očakávanú dĺžku života technologicky vyspelej civilizácie, dostaneme počet vyspelých civilizácií, ktoré v tejto chvíli pravdepodobne čakajú na náš telefonát. Malé, chladné hviezdy s nízkou svietivosťou žijú stovky miliárd, možno bilióny rokov, čo znamená, že ich planéty majú dostatok času na to, aby na sebe vyrástli dva alebo tri druhy živých organizmov, no ich obývateľné zóny sú príliš blízko hviezdy. Planéta, ktorá sa vytvorila v tejto zóne, rýchlo spadne do takzvaného prílivového zachytenia hviezdy a vždy sa otáča jednou stranou k nej, preto dochádza k silnému skresleniu pri zahrievaní planéty - všetka voda na "prednej strane" strana planéty sa vyparí a všetka voda na "odvrátenej" strane zamrzne. Keby Zlatovláska žila na takejto planéte, zistili by sme, že svoju kašu žerie okolo svojej osi ako grilované kura – na samotnej hranici medzi večným slnkom a večnou tmou. O obývateľné zóny okolo hviezd s dlhou životnosťou je ešte jedna nevýhoda – sú veľmi úzke, takže planéta má veľmi malú šancu, že sa náhodne dostane na obežnú dráhu s polomerom, ktorý je „tak akurát“.

Ale okolo horúce, veľké, jasné hviezdy rozprestierajúce sa rozsiahle obývateľné zóny. Tieto hviezdy sú však, žiaľ, vzácne a žijú len niekoľko miliónov rokov a potom explodujú, takže ich planéty možno len ťažko považovať za kandidátov na hľadanie života v podobe, na akú sme zvyknutí, pokiaľ neexistuje nejaký druh veľmi tam prebieha rýchly vývoj. A je nepravdepodobné, že by zvieratá boli schopné vynájsť diferenciálny počet. Drakeovu rovnicu možno považovať za Zlatovlásku, metódu, pomocou ktorej možno odhadnúť, aká je šanca, že niekde v galaxii všetko dopadlo „tak ako má“, ako má. Drakeova rovnica v pôvodnej podobe však nezahŕňa napríklad Mars, ktorý sa nachádza ďaleko mimo obývateľnej zóny Slnka. Medzitým je Mars plný kľukatých suchých riek s deltami a záplavovými oblasťami a to nezvratne dokazuje, že kedysi v minulosti bolo na Marse dostatok tekutej vody.

Ale čo Venuša, „sestra“ Zeme? Spadá priamo do obývateľnej zóny slnka. Táto planéta, úplne pokrytá hrubou vrstvou mrakov, má najvyššiu odrazivosť v celej slnečnej sústave. Neexistujú žiadne zjavné dôvody, prečo to môže byť na Venuši zlé a nepríjemné. Je na ňom však obludný skleníkový efekt. Hustá atmosféra Venuše tvorí prevažne oxid uhličitý a pohlcuje takmer 100 % malého množstva žiarenia, ktoré sa dostane na jej povrch. Teplota na Venuši je 750 K, čo je rekord v celej slnečnej sústave, hoci vzdialenosť od Slnka k Venuši je takmer dvojnásobná oproti Merkúru.

Keďže Zem udržala život počas celého svojho vývoja – miliardy rokov búrlivých peripetií –, potom život sám musí poskytnúť nejaký druh spätného mechanizmu, ktorý udrží na planéte tekutú vodu. Túto myšlienku vyvinuli biológovia James Lovelock a Lynn Margulis v 70. rokoch minulého storočia a nazýva sa hypotéza Gaia. Táto pomerne populárna, no kontroverzná hypotéza naznačuje, že súbor biologických druhov na Zemi v danom čase pôsobí ako kolektívny organizmus, ktorý neustále, aj keď neúmyselne, upravuje zloženie zemskej atmosféry a klímy takým spôsobom, že prispievajú k prítomnosti a rozvoj života – teda prítomnosť tekutej vody na povrchu. Myslím si, že je to veľmi zaujímavé a hodné štúdia. Hypotéza Gaia je obľúbenou hypotézou zástancov filozofie New Age. Ale som ochotný sa staviť, že niektorí dávno mŕtvi Marťania a Venušania museli tiež presadzovať túto myšlienku pred miliardou rokov...

Ak rozšírite koncept obývateľnej zóny, ukáže sa, že na roztopenie ľadu potrebuje akýkoľvek zdroj energie. Jeden z mesiacov Jupitera ľadová Európa, ohrievaný slapovými silami gravitačné pole Jupiter. Rovnako ako raketová loptička, ktorá sa zahrieva pri častých nárazoch, aj Európa sa zahrieva pri dynamickom rozdiele zaťaženia v dôsledku skutočnosti, že Jupiter priťahuje jednu jej stranu viac ako druhú. aký je výsledok? Súčasné pozorovacie údaje a teoretické výpočty ukazujú, že Európa má oceán tekutej vody alebo prípadne snehovej kaše pod kilometer hrubou kôrou ľadu. Vzhľadom na množstvo života v hlbinách oceánu na Zemi je Európa najlákavejším kandidátom na život v slnečnej sústave mimo Zeme. Ďalším nedávnym prelomom v našom chápaní toho, čo je obývateľná zóna, sú živé organizmy, nedávno nazývané „extremofily“: organizmy, ktoré nielen prežívajú, ale dokonca sa im darí v podmienkach extrémneho chladu alebo extrémneho tepla. Ak by medzi extrémofilmi boli biológovia, asi by si mysleli, že sú normálni a extrémofilmi sú všetci tí, ktorým sa žije dobre pri izbovej teplote. Medzi extrémofilov patria teplomilné teplomilné teplomilné živočíchy, ktoré obyčajne žijú v blízkosti podmorských horských masívov uprostred oceánov, kde voda zohriata pod obrovským tlakom na teplotu vysoko nad zvyčajným bodom varu špliecha spod zemskej kôry do chladu. hrúbka oceánu. Podmienky sú tam podobné ako v kuchynskom tlakovom hrnci: obzvlášť silný hrniec s utesnenou pokrievkou umožňuje ohrievať vodu pod tlakom na teplotu nad bodom varu, pričom sa vyhnete varu ako takému.

Minerály vyvierajú z horúcich prameňov na studenom dne oceánu a vytvárajú obrovské porézne rúry vysoké desať poschodí – v strede je horúco, na okrajoch trochu chladnejšie, kde sa priamo dotýkajú oceánskej vody. Pri všetkých týchto teplotách žije v potrubí nespočetné množstvo druhov živých bytostí, ktoré Slnko nikdy nevideli a ktorým je jedno, či existuje alebo nie. Tieto tvrdé orechy jedia geotermálnej energie, ktorý pozostáva z toho, čo zostalo od vzniku Zeme, a z tepla, ktoré neustále presakuje do zemskej kôry v dôsledku rádioaktívneho rozpadu prirodzených, no nestabilných izotopov dávno známych chemických prvkov – vrátane napríklad hliníka-26, čo vystačí na milióny rokov a draslík-40, ktorý vydrží miliardy. Oceánske dno je pravdepodobne jedným z najstabilnejších ekosystémov na Zemi. Čo sa stane, ak sa Zem zrazí obrovský asteroid a všetok život na jeho povrchu vymrie? Teplomilné oceány budú žiť ďalej, akoby sa nič nestalo. Možno po každej vlne vyhynutia sa dokonca vyvíjajú a znovu osídľujú zemskú zem. A čo sa stane, ak Slnko zo záhadných dôvodov zmizne zo stredu slnečnej sústavy a Zem sa vymaní z obežnej dráhy a bude sa pohybovať vo vesmíre? Táto udalosť sa nedostane ani do novín Thermophile. Uplynie však päť miliárd rokov a Slnko sa zmení na červeného obra, roztiahne sa a celé pohltí vnútorná časť slnečná sústava. Zároveň sa zemské oceány vyvaria a samotná Zem sa vyparí. Toto bude senzácia.

Ak všade na Zemi žijú teplomilné živočíchy, vynára sa vážna otázka: čo ak život vznikol hlboko v útrobách márnotratných planét, ktoré boli pri svojom vzniku vyhodené zo slnečnej sústavy? Ich „geo“ termálne nádrže by vydržali miliardy rokov. A čo nespočetné množstvo planét, ktoré boli násilne vyhnané zo všetkých ostatných slnečných sústav, ktoré mali čas sa sformovať v našom vesmíre? Možno sa medzihviezdny priestor hemží životom, ktorý vznikol a vyvinul sa v hlbinách planét bez domova? Obývateľná zóna vôbec nie je úhľadne ohraničená oblasť okolo hviezdy, kam dopadá ideálne, „tak akurát“ množstvo slnečného svetla – v skutočnosti je všade. Takže dom troch medveďov možno tiež neberie žiadne špeciálne miesto vo svete rozprávok. Miska kaše, ktorej teplota bola „akurát“, sa dala nájsť v každom príbytku, dokonca aj v domoch troch prasiat. Zistili sme, že zodpovedajúci faktor v Drakeovej rovnici – faktor zodpovedný za existenciu planét v obývateľnej zóne – by mohol stúpnuť takmer na 100 %.

Naša rozprávka má teda veľmi sľubný koniec. Život nie je nevyhnutne vzácny a jedinečný fenomén, možno rovnako bežné ako samotné planéty. A teplomilné baktérie žili šťastne až do smrti - asi päť miliárd rokov.

Voda, voda, všade okolo voda

Súdiac podľa vzhľadu niektorých z najsuchších a najnehostinnejších miest našej slnečnej sústavy by si niekto mohol myslieť, že voda, ktorej je na Zemi dostatok, je vo zvyšku galaxie vzácnym luxusom. Zo všetkých triatómových molekúl je však voda najbežnejšia, a to s veľkým rozdielom. A v zozname najbežnejších prvkov vo vesmíre obsadzujú zložky vody - vodík a kyslík - prvé a tretie miesto. Netreba sa teda pýtať, odkiaľ sa na tom či onom mieste voda vzala – lepšie je opýtať sa, prečo stále nie je všade dostupná. Začnime slnečnou sústavou. Ak hľadáte miesto bez vody a bez vzduchu, nemusíte chodiť ďaleko: k dispozícii máte Mesiac. Pri nízkom atmosférickom tlaku na Mesiaci – je takmer nulový – a dvojtýždňových dňoch, kedy sa teplota blíži k 100 °C, sa voda rýchlo vyparuje. Počas dvojtýždňovej noci teplota klesne na -155 °C: za takýchto podmienok zamrzne takmer všetko.

Astronauti Apolla vzali všetok vzduch, všetku vodu a všetky klimatizačné systémy, ktoré potrebovali, na Mesiac so sebou, aby mohli cestovať tam a späť. V ďalekej budúcnosti však už expedície zrejme nebudú musieť nosiť so sebou vodu a rôzne produkty z nej. Údaje z vesmírnej sondy Clementine raz a navždy ukončili dlhotrvajúcu diskusiu o tom, či na dne Severu a Severu existujú hlboké krátery. južné póly Mesiace sú zamrznuté jazerá. Ak vezmeme do úvahy priemerný počet zrážok Mesiaca s medziplanetárnym úlomkom za rok, musíme predpokladať, že medzi úlomkami dopadajúcimi na povrch by mali byť pomerne veľké ľadové kométy. Čo znamená „dosť veľké“? V slnečnej sústave je dosť komét, ktoré by po roztopení zanechali mláku veľkosti jazera Erie.

Samozrejme, nemožno očakávať, že nové jazero prežije veľa horúcich lunárnych dní s teplotami blízkymi 100 °C, ale každá kométa, ktorá spadne na povrch Mesiaca a vyparí sa, vypustí časť svojich molekúl vody na dno hlbokých kráterov v blízkosti palice. Tieto molekuly sú absorbované do lunárnej pôdy, kde zostanú navždy a navždy, keďže takéto miesta sú jediné kúty na Mesiaci, kde doslova „nesvieti slnko“. (Ak ste boli presvedčení, že jedna strana Mesiaca bola vždy tmavá, potom ste boli uvedení do omylu rôznymi autoritami, medzi ktoré nepochybne patril aj album Pink Floyd The Dark Side of the Moon, vydaný v roku 1973. ) Ako obyvatelia Arktídy a Antarktídy vieš, hladný slnečné svetlo, v týchto miestach Slnko nikdy nevyjde vysoko nad obzor – ani cez deň, ani počas roka. Teraz si predstavte, že žijete na dne krátera, ktorého okraj je vyššie ako bod na oblohe, kde vychádza slnko. V takomto kráteri a dokonca aj na Mesiaci, kde nie je vzduch a nič, čo by rozptyľovalo svetlo, aby sa dostalo do tienistých kútov, bude treba žiť vo večnej tme.

Vaša chladnička je tiež studená a tmavá, ale ľad sa tam časom stále vyparuje (neverte tomu - pozrite sa, ako vyzerajú kocky ľadu, keď sa vrátite z dlhšej neprítomnosti), napriek tomu je na dne týchto kráterov taká zima že vyparovanie v podstate prestane (podľa najmenej, v rámci nášho rozhovoru môžeme dobre predpokladať, že neexistuje). Niet pochýb o tom, že ak niekedy postavíme kolóniu na Mesiaci, bude sa musieť nachádzať v blízkosti takýchto kráterov. Okrem zjavných výhod – kolonisti budú mať dostatok ľadu, bude čo roztápať, čistiť a piť – vodík sa dá extrahovať aj z molekúl vody, čím sa oddelí od kyslíka. Vodík a časť kyslíka pôjde do raketové palivo a zvyšok kyslíka budú kolonisti dýchať. A vo voľnom čase z vesmírnych výprav sa môžete korčuľovať na zamrznutom jazere z vyťaženej vody.

Údaje o starovekom kráteri nám teda hovoria, že kométy zasiahli Mesiac, čo znamená, že sa to stalo aj Zemi. Ak vezmeme do úvahy, že Zem je väčšia a jej gravitácia silnejšia, môžeme dokonca usúdiť, že kométy dopadali na Zem oveľa častejšie. Tak je to – od samého zrodu Zeme až po súčasnosť. Zem sa navyše z kozmického vákua nevynorila v podobe hotovej guľovej kómy. Vyrástol z kondenzovaného protosolárneho plynu, z ktorého vzniklo samotné Slnko a všetky ostatné planéty. Zem ďalej rástla, keď sa na ňu lepili malé pevné častice, a potom – v dôsledku neustáleho bombardovania asteroidmi, ktoré boli bohaté na minerály, a komét, ktoré boli bohaté na vodu. V akom zmysle je to trvalé? Existuje podozrenie, že frekvencia komét zasahujúcich Zem v počiatočných fázach jej existencie bola dostatočná na to, aby zabezpečila vodu pre všetky jej oceány. Určité otázky však zostávajú (a priestor na diskusiu). V porovnaní s oceánskou vodou má voda z komét, ktoré teraz študujeme, veľa deutéria, typu vodíka, ktorý má vo svojom jadre ďalší neutrón. Ak boli oceány naplnené kométami, tak kométy, ktoré dopadli na Zem na začiatku existencie Slnečnej sústavy, mali trochu iné chemické zloženie.

Myslíte si, že môžete bezpečne ísť von? Tu a tam: nedávne štúdie obsahu vody v horných vrstvách zemskú atmosféru ukázali, že kusy ľadu veľkosti domu pravidelne padajú na Zem. Tieto medziplanetárne snehové gule sa pri kontakte so vzduchom rýchlo vyparujú, no dokážu prispieť k vodnému rozpočtu Zeme. Ak bola frekvencia pádov počas celej histórie Zeme 4,6 miliardy rokov konštantná, potom tieto snehové gule mohli doplniť aj zemské oceány. Pridajte k tomu vodnú paru, o ktorej vieme, že sa uvoľňuje do atmosféry pri sopečných erupciách, a ukazuje sa, že Zem dostala zásoby vody na povrch rôznymi spôsobmi. Teraz naše majestátne oceány zaberajú dve tretiny zemského povrchu, ale sú len jednou päťtisícinou zemskej hmotnosti. Zdalo by sa, že je to veľmi malý zlomok, ale stále je to až jeden a pol kvintilióna ton, z ktorých 2 % sú v danom čase vo forme ľadu. Ak Zem niekedy zažije obdobie extrémneho skleníkového efektu, ako na Venuši, potom naša atmosféra pohltí prebytočnú slnečnú energiu, teplota vzduchu stúpne a oceány budú vrieť a rýchlo sa vyparovať do atmosféry. bude zle. Nielenže vymrie flóra a fauna Zeme - to je zrejmé - jedným z presvedčivých (doslova) dôvodov všeobecnej smrti bude, že atmosféra nasýtená vodnou parou bude tristokrát masívnejšia. Všetkých nás to rozdrví.

Venuša sa od ostatných planét slnečnej sústavy líši v mnohých smeroch, vrátane hustej, hustej a ťažkej atmosféry oxidu uhličitého, ktorá je stonásobne vyššia. väčší tlak zemskú atmosféru. Boli by sme tam sploštení. V mojom rebríčku najúžasnejších čŕt Venuše však prvé miesto zaujíma prítomnosť kráterov, ktoré všetky vznikli pomerne nedávno a sú rovnomerne rozmiestnené po celom povrchu. Táto zdanlivo neškodná vlastnosť naznačuje jedinú katastrofu na planetárnom meradle, ktorá reštartovala hodiny v kráteroch a vymazala všetky dôkazy o dopadoch v minulosti. To je napríklad v silách erozívneho klimatického javu, akým je globálna potopa. A tiež - rozsiahla geologická (nie pohlavná) aktivita, povedzme, prúdy lávy, ktoré premenili celý povrch Venuše na sen amerického motoristu - úplne vydláždenú planétu. Čokoľvek reštartovalo hodiny, stalo sa náhle a náhle. Tu však nie je všetko jasné. Ak skutočne došlo k celosvetovej potope na Venuši, kam teraz zmizla všetka voda? Zmizli pod povrchom? Vyparil sa do atmosféry? Alebo to vôbec nebola voda, ktorá zaplavila Venušu, ale nejaká iná látka?

Naša zvedavosť a nevedomosť sa neobmedzujú len na jednu Venušu – siahajú aj na iné planéty. Mars bol kedysi skutočným močiarom – s meandrovými riekami, záplavovými oblasťami, deltami, sieťou malých potokov a obrovské kaňony, vytesané tečúcou vodou. Už máme dostatok dôkazov, že ak sa niekde v slnečnej sústave nachádzali výdatné zdroje vody, tak je to na Marse. Dnes je však povrch Marsu úplne suchý a prečo nie je jasné. Pri pohľade na Mars a Venušu – brata a sestru našej planéty – sa pozerám na Zem novým spôsobom a uvažujem o tom, aké nespoľahlivé môžu byť naše zdroje vody na zemskom povrchu. Ako už vieme, fantázia Percivala Lowella ho priviedla k domnienke, že kolónie dômyselných Marťanov vybudovali na Marse dômyselnú sieť kanálov, aby priviedli vodu z polárnych ľadovcov do obývanejších stredných zemepisných šírok. Aby vysvetlil, čo videl (alebo si myslel, že videl), Lowell vymyslel umierajúcu civilizáciu, ktorá nejakým spôsobom stratila vodu. Vo svojom podrobnom, ale úžasne zavádzajúcom pojednaní Mars ako príbytok života (1909) Lowell lamentuje nad bezprostredným úpadkom marťanskej civilizácie zrodenej z jeho fantázie:

Vysychanie planéty bude nepochybne pokračovať, až kým jej povrch už nebude schopný udržať všetok život. Čas to určite odfúkne ako prach. Keď však zhasne jej posledná iskra, mŕtva planéta sa bude rútiť vesmírom ako duch a jej evolučná kariéra sa navždy skončí.

(Lowell, 1908, s. 216)

Niečo sa Lowellovi podarilo. Ak niekedy na povrchu Marsu existovala civilizácia (alebo akékoľvek živé organizmy), ktoré potrebovali vodu, potom v nejakom neznámom štádiu marťanskej histórie a z nejakého neznámeho dôvodu všetka voda na povrchu skutočne vyschla, čo viedlo presne k ukončeniu ako opisuje Lowell. Možno chýba marťanská voda práve sa dostal do podzemia a zajal ho permafrost. Ako sa to dá dokázať? Veľké krátery na povrchu Marsu majú viac pruhov vysušeného bahna pretekajúceho ako malé krátery. Za predpokladu, že permafrost leží dostatočne hlboko, dostať sa k nemu by si vyžadoval prudký náraz. Uvoľnenie energie z takejto kolízie malo pri kontakte roztopiť ľad pod povrchom a špina vystreknúť. Krátery s týmito vlastnosťami sú bežnejšie v studených subpolárnych zemepisných šírkach, presne tam, kde by ste očakávali, že vrstva permafrostu bude ležať bližšie k povrchu. Podľa niektorých odhadov, keby sa všetka voda, ktorá sa, ako tušíme, ukrývala vo večne zamrznutej pôde na Marse a ako s istotou je na póloch uzavretá v ľadovcoch, roztopila a rovnomerne rozložila po jeho povrchu, Mars by sa zmenil na súvislý oceán v hĺbke desiatok metrov. Plán hľadania života na Marse, moderného aj fosílneho, by mal zahŕňať pohľad na širokú škálu miest, najmä pod povrchom Marsu.

Keď astrofyzici začali uvažovať o tom, kde nájsť tekutú vodu a v spojení so životom, najprv sa prikláňali k tomu, aby brali do úvahy planéty, ktoré obiehajú v určitej vzdialenosti od svojej hviezdy – v takej vzdialenosti, že na ich povrchu zostáva voda v kvapaline, nie príliš ďaleko a nie príliš blízko. Táto zóna sa bežne označuje ako obývateľná zóna, alebo zóna Zlatovláska (pozri predchádzajúcu kapitolu) a na začiatok to bol celkom prijateľný odhad. Nebrala však do úvahy možnosť vzniku života na miestach, kde boli iné zdroje energie, vďaka čomu voda, kde sa mala zmeniť na ľad, zostala v tekutom stave. To by mohlo spôsobiť mierny skleníkový efekt. Ako aj interný zdroj energie, ako je zvyškové teplo po vzniku planéty resp rádioaktívny rozpad nestabilná ťažké prvky, z ktorých každý prispieva k vnútornému ohrevu Zeme a následne k jej geologickej aktivite. Okrem toho planetárne prílivy a odlivy slúžia aj ako zdroj energie – ide o všeobecnejší pojem ako len rozvlnený oceán tancujúci s mesiacom. Ako sme videli, Jupiterov mesiac Io je vystavený neustálemu namáhaniu v dôsledku pohybu slapových síl, pretože jeho obežná dráha nie je dokonale kruhová a Io sa pohybuje dovnútra a von z Jupitera. Io sa nachádza v takej vzdialenosti od Slnka, že za iných podmienok by musel navždy zamrznúť, no vďaka neustálym prílivovým zmenám si vyslúžil titul nebeského telesa s najbúrlivejšou geologickou aktivitou v celej slnečnej sústave – všetko je tam: a sopky chrliace lávu a ohnivé štrbiny a tektonické posuny. Niekedy sa moderný Io prirovnáva k mladej Zemi, keď naša planéta po narodení ešte nevychladla.

Nemenej zaujímavá je aj Európa – ďalší satelit Jupitera, ktorý tiež čerpá teplo zo slapových síl. Vedci už dlho tušili a nedávno potvrdili (na základe snímok z vesmírnej sondy Galileo), že Európa je pokrytá hrubými migrujúcimi vrstvami ľadu, pod ktorými leží oceán kaše alebo tekutej vody. Celý oceán vody! Len si predstavte, aký druh rybolovu na ľade existuje. Inžinieri a vedci z Laboratória prúdového pohonu už skutočne uvažujú o vyslaní kozmickej sondy do Európy, ktorá pristane na ľade, nájde v ňom otvor (alebo ho sama prereže či zašliape), spustí hlbokomorskú videokameru. a uvidíme, čo tam je a ako. Keďže život na Zemi s najväčšou pravdepodobnosťou vznikol v oceáne, existencia života v oceánoch Európy nie je v žiadnom prípade prázdna fantázia, môže to tak byť. Podľa mňa najúžasnejšia kvalita vody nie je zaslúžená nálepka „univerzálne rozpúšťadlo“, o ktorej sme sa všetci učili na hodinách chémie v škole, ani nie je výnimočná široký okruh teplota, pri ktorej voda zostáva tekutá. Najúžasnejšou vlastnosťou vody je, že hoci takmer všetky látky, vrátane vody samotnej, pri ochladzovaní hustnú, voda, keď sa ochladí pod 4 °C, je čoraz menej hustá. Keď mrzne pri nule stupňov, stáva sa menej hustým ako v tekutom stave pri akejkoľvek teplote, a to je nepríjemné pre vodné fajky, ale veľmi šťastné pre ryby. V zime, keď teplota vzduchu klesne pod nulu, voda s teplotou 4 stupne klesne na dno a zostane tam a na povrchu sa veľmi pomaly vytvára plávajúca vrstva ľadu a izoluje teplejšiu vodu od studeného vzduchu.

Ak by táto inverzia hustoty nenastala pri vode pri teplote pod 4 stupne, tak pri teplote vzduchu pod bodom mrazu by sa vonkajší povrch nádrže ochladil a klesol ku dnu a viac teplá voda by išiel hore. Takáto nútená konvekcia by rýchlo ochladila celú masu vody na nulu, po čom by hladina začala zamŕzať. Viac hustejšieho ľadu by kleslo – a celý vodný stĺpec by zamrzol od dna až po hladinu. V takomto svete by neexistoval rybolov na ľade, pretože všetky ryby by boli zmrazené – zmrazené zaživa. A milovníci ľadového rybolovu by sedeli buď pod hrúbkou vody, ktorá ešte nezamrzla, alebo na bloku úplne zamrznutej nádrže. Nebolo by potrebné, aby ľadoborce cestovali cez zamrznutú Arktídu: Severný ľadový oceán by buď zamrzol na dno, alebo by zostal otvorený pre normálnu plavbu, pretože by pod ním ležala vrstva ľadu. A mohli ste chodiť po ľade koľko chcete a nebáť sa zlyhania. V takomto paralelnom svete by sa ľadové kryhy a kryhy potopili a v roku 1912 by Titanic bezpečne doplával do svojho cieľa – New Yorku.

Existencia vody v galaxii sa neobmedzuje len na planéty a ich mesiace. Molekuly vody, ako aj niekoľko ďalších známych chemikálií pre domácnosť, ako je amoniak, metán a etylalkohol, sú neustále registrované v medzihviezdnych oblakoch plynu. Za určitých podmienok – nízka teplota a vysoká hustota – môže skupina molekúl vody opätovne vyžarovať energiu najbližšej hviezdy do vesmíru vo forme zosilneného smerového mikrovlnného žiarenia vysokej intenzity. Fyzika tohto javu silne pripomína všetko, čo sa deje s viditeľným svetlom v laseri. Ale v tomto prípade je lepšie hovoriť nie o laseri, ale o maseri - takto sa skráti fráza "Mikrovlnné zosilnenie stimulovanou emisiou žiarenia". Voda teda nie je len všade a všade v galaxii – občas sa na vás žiarivo usmieva aj z hlbín vesmíru.

Vieme, že voda je nevyhnutná pre život na Zemi, ale môžeme len predpokladať, že je nevyhnutná podmienka vznik života kdekoľvek v galaxii. Chemicky negramotní ľudia sa však často domnievajú, že voda je smrteľná látka, s ktorou je lepšie sa nestretnúť. V roku 1997 Nathan Zoner, štrnásťročný stredoškolák v Eagle Rock, Idaho, objektívny výskum antitechnologické predsudky a s tým spojená „chemofóbia“, ktorá si získala zaslúženú slávu. Nathan vyzval okoloidúcich na ulici, aby podpísali petíciu požadujúcu prísnu kontrolu alebo dokonca zákaz používania dihydrogenmonoxidu. Mladý experimentátor uviedol zoznam strašidelných vlastností tejto látky, ktorá nemá chuť a vôňu:

Oxid vodíka je hlavnou zložkou kyslých dažďov;

Skôr či neskôr táto látka rozpustí všetko, s čím príde do styku;

Pri náhodnom vdýchnutí môže byť smrteľné;

V plynnom stave zanecháva ťažké popáleniny;

Nachádza sa v nádoroch pacientov s rakovinou v terminálnom štádiu.

Petíciu podpísalo 43 z päťdesiatich, ktorých Zoner oslovil, šiesti váhali a jeden sa ukázal byť horlivým zástancom dihydrogenmonoxidu a svoj podpis odmietol.

Životný priestor

Ak sa človeka spýtate, odkiaľ je, v odpovedi zvyčajne začujete meno mesta, kde sa narodil, alebo nejaké miesto na zemskom povrchu, kde prežil detstvo. A toto je úplne správne. Avšak

inak by mala znieť astrochemicky presná odpoveď: „Pochádzam z pozostatkov výbuchov mnohých masívne hviezdy ktorý zomrel pred viac ako piatimi miliardami rokov." Vesmír je hlavnou chemickou továrňou. Spustil ho Veľký tresk, ktorý dodal vesmíru vodík, hélium a kvapku lítia – tri najľahšie prvky. Zvyšných deväťdesiatdva prirodzene sa vyskytujúcich prvkov vytvorilo hviezdy, vrátane každého jedného uhlíka, vápnika a fosforu v každom jednom živom organizme na Zemi, človeku aj inom. Kto by potreboval všetok tento najbohatší sortiment surovín, keby zostal zamknutý vo hviezdach? Keď však hviezdy zomrú, vrátia leví podiel svojej hmoty do vesmíru a ochutia najbližšie plynové oblaky celým súborom atómov, ktoré následne obohatia ďalšiu generáciu hviezd.

Ak sa vytvoria správne podmienky – správna teplota a správny tlak – veľa atómov sa spojí a vytvorí jednoduché molekuly. Potom sa mnohé molekuly stanú väčšími a zložitejšími a mechanizmy na to sú zložité a vynaliezavé. V konečnom dôsledku sa zložité molekuly samy organizujú do jedného alebo druhého živého organizmu, a to sa pravdepodobne deje v miliardách kútov vesmíru. Prinajmenšom v jednom z nich sa molekuly stali takými komplexnými, že sa u nich vyvinula inteligencia a potom schopnosť formulovať a navzájom komunikovať myšlienky vyjadrené v ikonách na tejto stránke.

Áno, áno, nielen ľudia, ale aj všetky ostatné živé organizmy vo vesmíre, ako aj planéty a mesiace, na ktorých žijú, by neexistovali, keby nebolo pozostatkov vyhasnutých hviezd. V podstate ste odpad. Toto bude treba riešiť. Radšej byť šťastný. Veď čo môže byť vznešenejšie ako myšlienka, že Vesmír žije v nás všetkých? Na vymyslenie života nepotrebujete vzácne ingrediencie. Pripomeňme si, ktoré prvky zaberajú prvých päť miest z hľadiska hojnosti vo vesmíre: vodík, hélium, kyslík, uhlík a dusík. S výnimkou chemicky inertného hélia, ktoré nerado s nikým vytvára molekuly, dostávame štyri hlavné zložky života na Zemi. Čakajú v krídlach v masívnych oblakoch, ktoré zahaľujú hviezdy v galaxii, a začnú vytvárať molekuly, len čo teplota klesne pod niekoľko tisíc stupňov Kelvina. Molekuly z dvoch atómov sa tvoria naraz: toto oxid uhoľnatý a molekula vodíka (dva navzájom spojené atómy vodíka). Znížte teplotu ešte o niečo viac a získate stabilné troj- alebo štvoratómové molekuly ako voda (H2O), oxid uhličitý (CO2) a amoniak (NH3) – jednoduché, ale kvalitné produkty biologickej kuchyne. Ak teplota ešte o niečo klesne, bude tam celá plejáda molekúl s piatimi a šiestimi atómami. A keďže uhlík je nielen široko rozšírený, ale aj veľmi aktívny z chemického hľadiska, je obsiahnutý vo väčšine molekúl – v skutočnosti v troch štvrtinách všetkých „druhov“ molekúl pozorovaných v medzihviezdne médium obsahuje aspoň jeden atóm uhlíka. Sľubný. Priestor pre molekuly je však dosť nebezpečným miestom. Ak ich nezničí energia výbuchov supernov, potom ultrafialové žiarenie z blízkych ultrajasných hviezd celú záležitosť dokončí.

Ako viac molekúl a tým horšie odoláva útokom. Ak majú molekuly šťastie a žijú v relatívne pokojných alebo chránených oblastiach pred vonkajšími vplyvmi, môžu žiť do tej miery, že sa stanú súčasťou zŕn. vesmírny prach a nakoniec na asteroidy, kométy, planéty a ľudí. Ale aj keď hviezdny nápor nezanechá nažive žiadnu z pôvodných molekúl, bude dostatok atómov a času na vytvorenie zložitých molekúl – nielen pri vzniku tej či onej planéty, ale aj na poddajnom povrchu a pod ním. planéta. Medzi najbežnejšie komplexné molekuly sa rozlišujú najmä adenín (toto je taký nukleotid alebo "báza", integrálna súčasť DNA), glycín (prekurzor proteínu) a glykoaldehyd (uhľovodík). Všetky tieto a podobné zložky sú nevyhnutné pre vznik života v nám známej podobe a, samozrejme, nenachádzajú sa len na Zemi.

Všetky tieto bakchanálie organických molekúl však ešte nie sú životom, rovnako ako múka, voda, droždie a soľ ešte nie sú chlebom. Zatiaľ čo skutočný prechod od suroviny k živej bytosti zostáva záhadou, je jasné, že na to je potrebných niekoľko podmienok. Prostredie by malo podnecovať molekuly k vzájomnému experimentovaniu a zároveň chrániť pred zbytočným zranením. Tekutiny sú na to obzvlášť dobré, pretože poskytujú úzky kontakt a veľkú mobilitu. Čím viac príležitostí na chemické reakcie prostredie poskytuje, tým vynaliezavejšie sú experimenty jeho obyvateľov. Je dôležité vziať do úvahy ešte jeden faktor, o ktorom hovoria fyzikálne zákony: chemické reakcie vyžadujú neprerušovaný zdroj energie.

Keď vezmeme do úvahy široký rozsah teplôt, tlakov, kyslosti a žiarenia, v ktorých môže život na Zemi prosperovať, a uvedomíme si, že to, čo je pre jedného mikróba útulným kútikom, je pre iného mučiarňou, je jasné, prečo vedci už nemajú právo navrhnúť ďalšie podmienky pre život inde. Vynikajúcu ilustráciu obmedzenosti takýchto záverov poskytuje pôvabná kniha „Cosmotheoros“ holandského astronóma zo 17. storočia Christiana Huygensa: autor je presvedčený, že konope by sa malo pestovať na iných planétach – inak by sa z čoho vyrábali lodné laná? ovládať lode a plaviť sa po moriach? Prešlo tristo rokov a my sa uspokojíme len s hŕstkou molekúl. Ak ich dobre premiešate a dáte na teplé miesto, môžete očakávať, že to bude trvať len niekoľko stoviek miliónov rokov – a budeme mať prosperujúce kolónie mikroorganizmov. Život na zemi je mimoriadne plodný, o tom niet pochýb. A čo zvyšok vesmíru? Ak niekde inde existuje nebeské teleso, ktoré je aspoň trochu podobné našej planéte, je možné, že robilo podobné experimenty s podobnými chemickými činidlami a tieto experimenty zinscenoval rovnaký fyzikálne zákony, ktoré sú rovnaké v celom vesmíre.

Vezmime si napríklad uhlík. Najviac vie tvoriť rôzne spojenia so sebou samým aj s inými prvkami, a preto je zahrnutý v neuveriteľnom množstve chemických zlúčenín - v tomto nemá v celej periodickej tabuľke rovnaké. Uhlík vytvára viac molekúl ako všetky ostatné prvky dohromady (10 miliónov – čo si myslíte?). Zvyčajne na vytvorenie molekuly atómy zdieľajú jeden alebo viac vonkajších elektrónov, ktoré sa navzájom zachytávajú ako vačkové spoje medzi nákladnými vagónmi. Každý atóm uhlíka je schopný vytvoriť takéto väzby s jedným, dvoma, tromi alebo štyrmi ďalšími atómami - ale atóm vodíka, povedzme, len s jedným, kyslík - s jedným alebo dvoma, dusík - s tromi.

Keď sa uhlík spája sám so sebou, vytvára veľa molekúl zo všetkých možných kombinácií dlhých reťazcov, uzavretých kruhov alebo rozvetvených štruktúr. Tieto zložité organické molekuly sú schopné výkonov, o ktorých môžu malé molekuly iba snívať. Napríklad sú schopné vykonávať jednu úlohu na jednom konci a inú na druhom, krútiť, krútiť, preplietať s inými molekulami, vytvárať látky s novými a novými vlastnosťami a kvalitami – nemajú žiadne bariéry. Snáď najvýraznejšou molekulou na báze uhlíka je DNA, dvojitá špirála, ktorá kóduje individuálny vzhľad každého živého organizmu. Ale čo voda? Ak rozprávame sa o zabezpečení života má voda veľmi užitočná kvalita- zostáva tekutý pri veľmi širokom, podľa väčšiny biológov, teplotnom rozsahu. Bohužiaľ, väčšina biológov berie do úvahy iba Zem, kde voda zostáva tekutá do 100 stupňov Celzia. Medzitým niekde na Marse Atmosférický tlak tak málo, že voda nie je vôbec tekutá - akonáhle si nalejete pohár H2O, všetka voda vrie a zároveň zamrzne! Avšak, bez ohľadu na to, aké nešťastné Súčasná situácia atmosféra Marsu, v minulosti umožňovala existenciu obrovských zásob tekutej vody. Ak kedysi na povrchu červenej planéty existoval život, tak len v tom čase.

Pokiaľ ide o Zem, je veľmi dobre umiestnená na povrchu s vodou, niekedy až príliš dobre a dokonca smrteľne. Odkiaľ prišla? Ako sme už videli, je logické predpokladať, že to sem čiastočne priniesli kométy: dá sa povedať, že sú nasýtené vodou (samozrejme zamrznutou), v slnečnej sústave sú ich miliardy, sú dosť veľké medzi nimi, a keď sa práve formovala slnečná sústava, neustále bombardovali mladú Zem. Sopky vybuchujú nielen preto, že magma je veľmi horúca, ale aj preto, že vzdúvajúca sa horúca magma sa otáča Podzemná voda do pary a para rýchlo expanduje, čo má za následok výbuch. Para sa už nezmestí do podzemných dutín a odtrhne veko sopky, čo spôsobí, že sa H2O dostane na povrch. Vzhľadom na to všetko by sa nemalo čudovať, že povrch našej planéty je plný vody. Pri všetkej rozmanitosti živých organizmov na Zemi majú všetky spoločné časti DNA. Biológ, ktorý v živote nevidel nič iné ako Zem, sa len raduje z všestrannosti života, no astrobiológ sníva o rozmanitosti vo väčšom meradle: o živote založenom na DNA, ktorá je nám úplne cudzia, alebo o niečom úplne inom.

Žiaľ, naša planéta je zatiaľ jedinou biologickou vzorkou. Astrobiológ si však môže dovoliť zbierať hypotézy o živých organizmoch, ktoré žijú niekde v hlbinách vesmíru, štúdiom organizmov, ktoré tu na Zemi žijú v extrémnych prostrediach. Stojí za to začať hľadať týchto extrémofilov a ukázalo sa, že žijú takmer všade: na skládkach jadrového odpadu, v kyslých gejzíroch, v kyslých riekach nasýtených železom, v hlbokomorských prameňoch chrliacich chemické suspenzie a v blízkosti podvodných sopiek, v permafroste, v hromadách vodného kameňa, v priemysle soľné jazierka a na všemožných miestach, kam by ste sa na svadobnú cestu asi nedostali, no ktoré sú zrejme celkom typické pre väčšinu ostatných planét a mesiacov. Biológovia kedysi verili, že život vznikol v akomsi „teplom bazéne“, ako napísal Darwin (Darwin 1959, s. 202); však nahromadené cez nedávne časy dôkazy sa prikláňajú k myšlienke, že extrémofili boli prvé živé organizmy na Zemi.

Ako uvidíme v ďalšej časti, prvých pol miliardy rokov svojej existencie slnečná sústava najviac pripomínala strelnicu. Na povrch Zeme neustále padali veľké a malé bloky, ktoré po sebe zanechali krátery a boli rozdrvené na prach. skaly. Akýkoľvek pokus spustiť Project Life by bol okamžite zmarený. Asi pred štyrmi miliardami rokov však bombardovanie ochablo a teplota zemského povrchu začala klesať, čo umožnilo prežiť a prekvitať výsledky zložitých chemických experimentov. V starých učebniciach sa čas počíta od zrodu Slnečnej sústavy a ich autori väčšinou uvádzajú, že Zemi trvalo vznikať 700 – 800 miliónov rokov. Ale nie je to tak: experimenty v chemické laboratórium planéty nemohli začať, kým nebeské bombardovanie utíchlo. Pokojne si odpočítajte 600 miliónov rokov „vojny“ – a ukáže sa, že jednobunkové mechanizmy sa z primitívnej kaše dostali len za 200 miliónov rokov. Zatiaľ čo vedci stále nevedia presne prísť na to, ako život začal, zdá sa, že príroda s tým problém nemá.

Astrochemici prešli za pár desaťročí dlhú cestu: donedávna nevedeli o molekulách vo vesmíre vôbec nič a už takmer všade objavili množstvo rôznych zlúčenín. Navyše, v poslednom desaťročí astrofyzici potvrdili, že planéty obiehajú aj iné hviezdy a že každý hviezdny systém, nielen slnečná sústava, je plný rovnakých štyroch základných zložiek života ako náš vlastný kozmický domov. Samozrejme, nikto neočakáva, že nájde život na hviezde, dokonca aj na „studenej“, kde je len tisíc stupňov, ale život na Zemi sa často vyskytuje na miestach, kde teplota dosahuje niekoľko stoviek stupňov. Všetky tieto objavy spolu vedú k záveru, že vesmír nám v skutočnosti vôbec nie je cudzí a neznámy – v skutočnosti ho už poznáme. základnej úrovni. Ale ako blízko sa poznáme? Aká je pravdepodobnosť, že nejaké živé organizmy sú podobné pozemským – na báze uhlíka a uprednostňujú vodu pred všetkými ostatnými kvapalinami? Zoberme si napríklad kremík, jeden z najrozšírenejších prvkov vo vesmíre. V periodickej tabuľke je kremík priamo pod uhlíkom, čo znamená, že majú rovnakú elektrónovú konfiguráciu vonkajšej úrovni. Kremík, podobne ako uhlík, môže vytvárať väzby s jedným, dvoma, tromi alebo štyrmi ďalšími atómami. O správne podmienky môže tiež vytvárať reťazové molekuly. Keďže možnosti vytvárania chemických zlúčenín pre kremík sú približne rovnaké ako pre uhlík, je rozumné predpokladať, že život môže vzniknúť aj na jeho základe.

S kremíkom je však jeden problém: okrem toho, že je desaťkrát vzácnejší ako uhlík, vytvára aj veľmi pevné väzby. Najmä ak spojíte kremík a vodík, získate nie počiatky organickej chémie, ale kamene. Na Zemi majú tieto chemické zlúčeniny dlhú životnosť. A aby bola chemická zlúčenina priaznivá pre živý organizmus, potrebujete väzby, ktoré sú dostatočne pevné, aby odolali nie príliš silným útokom. životné prostredie, ale nie natoľko nezničiteľné, aby odrezali možnosť pre ďalšie experimenty. Aká dôležitá je tekutá voda? Je toto jediné vhodné prostredie? chemické pokusy, jediné prostredie schopné dodávať živiny z jednej časti živého organizmu do druhej? Možno živé organizmy potrebujú akúkoľvek tekutinu. V prírode je čpavok celkom bežný napr. A etylalkohol. Obidve sú odvodené z najrozšírenejších prvkov vo vesmíre. Amoniak zmiešaný s vodou zamŕza pri oveľa nižšej teplote ako len voda (-73°C, nie 0°C), čím sa rozširuje teplotný rozsah, pri ktorom je možné odhaliť živé organizmy milujúce tekutinu. Existuje aj iná možnosť: na planéte, kde je málo zdrojov vnútorné teplo, napríklad rotuje ďaleko od svojej hviezdy a je zamrznutý na kosť, úlohu nevyhnutnej kvapaliny môže hrať aj metán, ktorý je zvyčajne v plynnom stave. Takéto zlúčeniny majú dlhú životnosť. A na to, aby bola chemická zlúčenina priaznivá pre živý organizmus, sú potrebné väzby, ktoré sú dostatočne pevné, aby odolali nie príliš silným environmentálnym útokom, ale nie také nezničiteľné, aby odrezali možnosť ďalších experimentov.

Aká dôležitá je tekutá voda? Je to naozaj jediné prostredie vhodné na chemické experimenty, jediné prostredie schopné dodávať živiny z jednej časti živého organizmu do druhej? Možno živé organizmy potrebujú akúkoľvek tekutinu. V prírode je čpavok celkom bežný napr. A etylalkohol. Obidve sú odvodené z najrozšírenejších prvkov vo vesmíre. Amoniak zmiešaný s vodou zamŕza pri oveľa nižšej teplote ako len voda (-73°C, nie 0°C), čím sa rozširuje teplotný rozsah, pri ktorom je možné odhaliť živé organizmy milujúce tekutinu. Existuje aj iná možnosť: na planéte, kde je málo zdrojov vnútorného tepla, napríklad rotuje ďaleko od svojej hviezdy a je zamrznutá na kosť, môže metán, ktorý je zvyčajne v plynnom skupenstve, tiež zohrávať úlohu potrebná tekutina.

V roku 2005 vesmírna sonda Huygens (pomenovaná podľa vy-viete-koho) pristála na Titane, naj veľký satelit Saturn, kde je veľa organických zlúčenín a atmosféra je desaťkrát hrubšia ako Zem. Okrem planét Jupiter, Saturn, Urán a Neptún, ktoré sú všetky výlučne plynné a nemajú pevný povrch, majú atmosféru len štyri nebeské telesá v našej slnečnej sústave: Venuša, Zem, Mars a Titan. Titán nie je náhodný objekt výskumu. Zoznam molekúl, ktoré tam možno nájsť, vzbudzuje rešpekt: ​​sú to voda, amoniak, metán a etán, ako aj takzvané polycyklické aromatické uhľovodíky – molekuly z mnohých kruhov. Vodný ľad na Titane je taký studený, že je tvrdý ako cement. Kombinácia teploty a tlaku však skvapalňuje metán a prvé Huygensove snímky ukazujú potoky, rieky a jazerá tekutého metánu. Chemické prostredie na povrchu Titanu je v niektorých smeroch podobné prostrediu mladej Zeme, a preto toľko astrobiológov považuje Titan za „živé“ laboratórium na štúdium dávnej minulosti Zeme. Experimenty spred dvoch desaťročí skutočne ukázali, že ak do organickej suspenzie, ktorá je výsledkom ožiarenia plynov, ktoré tvoria zakalenú atmosféru Titanu, pridáte vodu a trochu kyseliny, získame šestnásť aminokyselín.

Nie je to tak dávno, čo biológovia zistili, že celková biomasa pod povrchom planéty Zem je možno väčšia ako na povrchu. Súčasné štúdie obzvlášť odolných živých organizmov z času na čas ukazujú, že život nepozná žiadne prekážky a hranice. Výskumníci, ktorí študujú podmienky pre vznik života, už nie sú „šialenými profesormi“, ktorí hľadajú malých zelených mužíkov na najbližších planétach, sú to všeobecní vedci, ktorí vlastnia množstvo nástrojov: musia to byť špecialisti nielen na astrofyziku, chémiu a biológie, ale aj geológie a planetológie, pretože život musia hľadať kdekoľvek.

Príklad systému na nájdenie obývateľnej zóny v závislosti od typu hviezd.

v astronómii, obývateľná zóna, obývateľná zóna, životná zóna (obývateľná zóna, HZ) - toto je podmienená oblasť vo vesmíre, určený na základe toho, že podmienky na povrchu tých, ktorí sú v ňom, budú blízke podmienkam na a zabezpečia existenciu vody v kvapalná fáza. V súlade s tým budú takéto planéty (alebo ich) priaznivé pre vznik života podobného Zemi. Pravdepodobnosť výskytu života je najväčšia v obývateľnej zóne v okolí ( cirkumhviezdna obývateľná zóna, CHZ ) nachádzajúci sa v obývateľnej zóne ( galaktická obývateľná zóna, GHZ), aj keď výskum v tejto oblasti je stále v plienkach.

Je potrebné poznamenať, že prítomnosť planéty v obývateľnej zóne a jej priaznivé podmienky pre život nemusia nevyhnutne súvisieť: prvá charakteristika opisuje podmienky v planetárnom systéme ako celku a druhá - priamo na povrchu nebeského telesa. .

V anglickojazyčnej literatúre sa obývateľná zóna nazýva aj tzv zóna zlatovlásky (Zóna Zlatovláska). Tento názov je odkazom na anglickú rozprávku Zlatovláska a tri medvede, v ruštine známy ako „Tri medvede“. V rozprávke sa Zlatovláska pokúša použiť niekoľko sád troch homogénnych predmetov, z ktorých každý je príliš veľký (tvrdý, horúci atď.), druhý je príliš malý (mäkký, studený .. .), a tretia, medzi nimi, položka sa ukáže ako „tak akurát“. Podobne, aby bola planéta v obývateľnej zóne, nesmie byť ani príliš ďaleko od hviezdy, ani blízko nej, ale v „správnej“ vzdialenosti.

Obytná zóna hviezdy

Hranice obývateľnej zóny sú stanovené na základe požiadavky, aby planéty v nej mali vodu v tekutom stave, keďže je nevyhnutným rozpúšťadlom pri mnohých biochemických reakciách.

Za vonkajším okrajom obývateľnej zóny planéta nedostáva dostatok slnečného žiarenia na kompenzáciu radiačných strát a jej teplota klesne pod bod mrazu vody. Planéta bližšie k Slnku ako je vnútorný okraj obývateľnej zóny by sa jeho žiarením prehriala, čo by spôsobilo vyparovanie vody.

Vzdialenosť od hviezdy, kde je tento jav možný, sa vypočítava z veľkosti a svietivosti hviezdy. Stred obývateľnej zóny pre konkrétnu hviezdu je opísaný rovnicou:

(\displaystyle d_(AU)=(\sqrt (L_(hviezda)/L_(slnko)))), kde: - priemerný polomer obývateľná zóna v , - bolometrický index (svietivosť) hviezdy, - bolometrický index (svietivosť) .

Obytná zóna v slnečnej sústave

Existujú rôzne odhady toho, kam siaha obývateľná zóna:

Vnútorná hranica, napr.	Vonkajšia hranica a. e.	Zdroj	Poznámky
0,725	1,24	Dole 1964	Odhad za predpokladu opticky priehľadného a pevného albeda.
0,95	1,01	Hart a kol. 1978, 1979	Hviezdy K0 a ďalej nemôžu mať obývateľnú zónu
0,95	3,0	Fogg 1992	Oceňovanie pomocou uhlíkových cyklov
0,95	1,37	Casting a spol. 1993
-	1-2% ďalej...	Budyko 1969, Sellers 1969, Sever 1975	... vedie ku globálnemu zaľadneniu.
4-7% bližšie...	-	Rasool & DeBurgh 1970	...a oceány nebudú kondenzovať.
-	-	Schneider a Thompson 1980	Kritika Harta.
-	-	1991
-	-	1988	Vodné mraky môžu zúžiť obývateľnú zónu, pretože zvyšujú albedo, a tak pôsobia proti skleníkovému efektu.
-	-	Ramanathan a Collins 1991	Skleníkový efekt pre Infra červená radiácia má silnejší vplyv ako zvýšené albedo v dôsledku oblačnosti a Venuša mala byť suchá.
-	-	Lovelock z roku 1991
-	-	Whitemire a kol. 1991

Galaktická obývateľná zóna

Úvahy o tom, že poloha planetárneho systému, nachádzajúceho sa v rámci galaxie, by mala mať vplyv na možnosť rozvoja života, viedli ku koncepcii tzv. "galaktická obývateľná zóna" ( GHZ, galaktická obývateľná zóna ). Koncept vyvinutý v roku 1995 Guillermo Gonzalez napriek tomu, že bol vyzvaný.

Galaktická obývateľná zóna je podľa v súčasnosti dostupných predstáv prstencovitá oblasť nachádzajúca sa v rovine galaktického disku. Odhaduje sa, že obývateľná zóna sa nachádza v oblasti 7 až 9 kpc od stredu galaxie, pričom sa časom rozširuje a obsahuje hviezdy staré 4 až 8 miliárd rokov. Z týchto hviezd je 75 % starších ako Slnko.

V roku 2008 skupina vedcov zverejnila rozsiahle počítačové simulácie, ktoré prinajmenšom v galaxiách, ako je Mliečna dráha, môžu hviezdy ako Slnko migrovať na veľké vzdialenosti. To je v rozpore s predstavou, že niektoré oblasti galaxie sú pre život vhodnejšie ako iné.

Hľadajte planéty v obývateľnej zóne

Planéty v obývateľných zónach majú veľký záujem vedcov, ktorí hľadajú ako mimozemský život, tak aj budúce domovy pre ľudstvo.

Drakeova rovnica, ktorá sa pokúša určiť pravdepodobnosť mimozemšťana inteligentný život, zahŕňa premennú ( nie) ako počet obývateľných planét v hviezdnych sústavách s planétami. Nájdenie Zlatovlásky pomáha spresniť hodnoty pre túto premennú. Extrémne nízke hodnoty môžu podporiť hypotézu jedinečná zem, ktorý tvrdí, že séria mimoriadne nepravdepodobných udalostí a udalostí viedla k vzniku života na . Vysoké hodnoty môžu posilniť kopernikovskú zásadu priemernosti v pozícii: veľké množstvo Planéty Zlatovlásky znamenajú, že Zem nie je jedinečná.

Hľadanie planét veľkosti Zeme v obývateľných zónach hviezd je kľúčovou súčasťou misie, ktorá využíva (spustená 7. marca 2009, UTC) na prieskum a zber charakteristík planét v obývateľných zónach. K aprílu 2011 bolo objavených 1235 možných planét, z ktorých 54 sa nachádza v obývateľných zónach.

Prvá potvrdená exoplanéta v obývateľnej zóne, Kepler-22b, bola objavená v roku 2011. K 3. februáru 2012 sú známe štyri spoľahlivo potvrdené planéty, ktoré sa nachádzajú v obývateľných zónach svojich hviezd.



Diskusiou o preklade astrofyzikálneho pojmu „habitable zone“ otvárame novú rubriku „Falošný priateľ prekladateľa“, v ktorej sa bude diskutovať o správnosti a primeranosti prekladu. Pošlite príklady výrazov, ktoré sú podľa vás nesprávne preložené do ruštiny, a vysvetlite, prečo je vami navrhovaný preklad lepší a presnejší ako ostatné.

Zavedenie nových vedeckých termínov je zodpovedná záležitosť. Bez rozmýšľania použijete zvonivé slovo a potom budú ľudia trpieť celé stáročia. Ideálne pre každú novinku vedecký koncept bolo by žiaduce vymyslieť nové slovo, ktoré predtým nemalo ustálený význam. Ale to sa stáva zriedka. Dobrým príkladom je „kvark“ fyzikov. Súvisiace pojmy sa zvyčajne nazývajú jednokoreňové slová, čo je celkom pohodlné (geológia, geografia, geomagnetické). Vedci však často konajú v rozpore s týmito tradíciami a dávajú mená podľa princípu „čo im napadlo“. Príkladom z astronómie sú „planetárne hmloviny“, ktoré nemajú nič spoločné s planétami, čo treba neodborníkom zakaždým vysvetľovať.

Nemenej starostlivú pozornosť treba venovať prekladu anglických výrazov do materinský jazyk. To bol vždy problém: napríklad hviezdokopy ( hviezdokopa) sa začiatkom 20. storočia nazývali hviezdne haldy. O prepise mien vedcov ani nehovorím: napríklad astronóm H. N. Russell je v ruskojazyčnej literatúre prezentovaný v šiestich verziách – Russell, Russell, Ressel, Ressell, Ressel a Russell. Pre moderné vyhľadávače sú to rôzni ľudia.

AT posledné roky Problém terminológie sa zhoršil z niekoľkých dôvodov: negramotní novinári a neprofesionálni autori zverejňujú svoje preklady na webe, pričom sa neobťažujú zoznámiť sa s už existujúcou ruskou terminológiou, ale jednoducho prepisujú anglické slová. Takže slovo „tranzit“ sa začalo objavovať čoraz častejšie, čo znamená prechod planéty na pozadí disku hviezdy. Pre profesionálnych astronómov majú pojmy „priechod“, „okultácia“, „zatmenie“ svoj vlastný špecifický význam, ktorý sa neodráža v jedinom slove „tranzit“.

Bohužiaľ, väčšine online publikácií chýbajú vedecké úpravy a dokonca aj vydavatelia papiera si tento „luxus“ len zriedka dovolia. Zdá sa, že existuje „Wikipedia“, v ktorej by sa terminológia mala spoločným úsilím objasniť. Niekedy sa to naozaj podarí, no napriek tomu profesionáli radšej investujú do jednej spoločnej platformy s názvom Wikipedia, pričom obsah Wikipédie (v ruskom jazyku) nechávajú na svedomí amatérskych nadšencov.

Keď sa do obehu začne dostávať nový a navyše neúspešný termín, je čas problém zvážiť a demokraticky dospieť k spoločnému názoru. Preto – ako iniciatívu – navrhujem diskutovať o preklade anglický výraz “cirkumhviezdna obývateľná zóna“, alebo v skratke „ obývateľná zóna“, ktorý sa v poslednej dobe stal veľmi populárnym medzi výskumníkmi exoplanetárnych systémov.

Hovoríme o rozsahu vzdialeností od hviezdy, v rámci ktorého leží teplota na povrchu planéty v rozmedzí od 0 do 100°C. Pri normálnom atmosférickom tlaku to otvára možnosť existencie tekutej vody, a teda života v jej súčasnom zmysle. V domácich publikáciách na túto tému sú uvedené tri varianty prekladu termínu „ obývateľná zóna” - životná zóna, obývateľná zóna a obývateľná zóna. Skúsme na to prísť.

Úplná nevhodnosť termínu je hneď zrejmá obývateľná zóna, čo naznačuje prítomnosť živých bytostí v tejto zóne a dokonca naznačuje prítomnosť osoby. "Slovník ruského jazyka" S. I. Ozhegov (1987) definuje: obývaný- obývaný ľuďmi, majúci obyvateľov; príkladom je obývaný ostrov.

Skutočne, „neobývaný ostrov“ vôbec neznamená, že je sterilný; proste tam nie sú žiadni ľudia.

Širší význam je Slovník ruský jazyk“ od S. I. Ozhegova a N. Yu. Shvedova (1992): obývaný- obývaný ľuďmi, majúci obyvateľov; všeobecne také, kde sú živé bytosti. Príklady - obývaná zem , ostrov obývaný čajkami. každopádne, obývaný znamená obývaný, a " obývateľná zóna„- obývaná oblasť, v ktorej NIEKTO BÝVA. V skutočnosti hovoríme o prítomnosti PODMIENOK PRE ŽIVOT a už vôbec nie o prítomnosti tvorov v ňom. Je zrejmé, že autori, ktorí používajú termín obývateľná zóna, sú najmenej citliví na významy svojho rodného jazyka.

Čo je obývateľná zóna? Slovo obývateľnosť v ruštine je. Ale čo to je?

1. Vysvetľujúci slovník Ushakova: obývateľnosť - stupeň zaľudnenia (asi rozloha).
2. Námorná historická príručka (A. Loparev, D. Loparev): obývateľnosť lode – súbor faktorov, ktoré charakterizujú podmienky pobytu ľudí na lodi. Prvky obývateľnosti: rozmery kabín, technických miestností, chodníkov; zloženie, rozmery a umiestnenie vybavenia kabíny; ukazovatele nakláňania plavidla, vibrácií, hluku, jednoduchosti údržby lodného vybavenia, prístrojov, systémov atď.
3. Slovník pojmov ministerstva pre mimoriadne situácie (2010): obývateľnosť - súbor faktorov, ktoré charakterizujú podmienky ľudského života.
4. River Dictionary of A. A. Lapin (2012): obývateľnosť lode – trvanie plavby bez doplnenia zásob. Zvyčajne sa používa na turistické lode; vypočítané v dňoch.

Ako vidíte, spoločným menovateľom týchto trochu odlišných výkladov je osoba, ktorej prítomnosť sa predpokladá.

Priamy prevod obývateľný podľa slovníka dáva tieto možnosti - obývateľný, obývateľný. Obytnosťou sme sa už zaoberali, ale obývateľnosť pre život presne odráža význam tohto pojmu obývateľná zóna. Vo všeobecnosti v angličtine -schopný hovorí o možnosti, nie o dostupnosti. Najvhodnejší preklad by bol dlhý výraz „obyvateľná zóna“ alebo trochu domýšľavý „obyvateľná zóna“. Jednoduchšia a kratšia „zóna života“ podľa mňa presne vyjadruje význam anglický výraz. Nie poslednú úlohu zohráva ľahkosť výslovnosti. Porovnaj: životná zóna alebo obývateľná zóna. Som za zónu života. a ty?

Komentáre

,
doc. Fyzikálna matematika vedy, ved. Oddelenie fyziky a vývoja hviezd, Ústav astronómie Ruskej akadémie vied

Vo svojej praxi používam možnosť „obývateľná zóna“, aj keď nepochybne pripúšťam, že Vladimír Surdin má pravdu v tom zmysle, že tento pojem nedáva adekvátne pochopenie svojej podstaty. Ale „obývateľná“ zóna v tomto smere nie je o nič lepšia, ak nie horšia!

Koniec koncov, čo je obývateľná zóna? Toto je nejaký skôr konvenčne definovaný interval vzdialeností, v rámci ktorých je možná existencia tekutej vody. Nie život, ale iba voda! Zároveň je potrebné pripomenúť, že možnosť existencie vody neznamená, že voda existuje, a prítomnosť vody nezaručuje životaschopnosť.

Inými slovami, v tento prípad(ako v mnohých iných) sa snažíme opísať dvoma slovami veľmi komplexný koncept. Nebude to možné urobiť primerane, takže je celkom prijateľné použiť zavedený preklad. Navyše je takmer vždy potrebné vysvetliť, čo to znamená.

V astronómii sa to deje neustále a príkladov je neúrekom. Z toho nedávneho si možno spomenúť napríklad na „blízkozemské asteroidy“, ktoré v r vôbec nemusia byť blízkozemské doslova toto slovo. Používame aj iný, o niečo presnejší termín – blízkozemské asteroidy – ale ten tiež nie je ideálny z hľadiska sprostredkovania významu. Boli pokusy zaviesť správny termín „blízkozemské asteroidy“ – skúste ho však uviesť do praxe! Tretina prednášky alebo správy sa vynaloží na jej prednes.

Vo všeobecnosti sa v tomto smere držím aj dosť konformného postoja. Keď poviem „planetárna hmlovina“, netrápim sa tým, že to nesúvisí s planétami. Hlavná vec je, že ja aj môj partner rozumieme tomu, čo to znamená.

V astronómii existujú dve tretiny takýchto kontroverzných pojmov. Kto uhádne význam slov „rektascenzia“? Kto by hádal, že „kovovosť“ sa často označuje ako obsah kyslíka? A čo nové a supernovové hviezdy?

,
prekladateľ M. S. Gorbačova, dnes vedúci tlačovej služby Gorbačovovej nadácie

V tejto veci má, samozrejme, pravdu Vladimír Surdin. Faktom je, že anglický jazyk v tomto prípade jasne oddeľuje možnosť a jej realizáciu: obývateľný- miesto pre život obývaný- miesto, kde žijú. Vo väčšine prípadov je prípona - schopný a ruská prípona - prijaté- sú úplne rovnocenné ( obnoviteľné- obnoviteľné) a v prípade, že je v definícii negácia, sú úplne rovnocenné (keďže nemožno realizovať túto možnosť: nepreniknuteľný- nepreniknuteľný, nepotopiteľná- nepotopiteľné atď.)

Ale v prípade slova „neobývaný“ v ruštine došlo k nejakému „zlyhaniu“ (čo je celkom normálne v prirodzené jazyky), a to neznamená „miesto, kde sa nedá žiť“, ale „miesto, kde sa nebýva“. V angličtine- neobývaný. Preto obývateľný je žiaduce preložiť tak, aby význam anglickej prípony - schopný bola zachovaná a neexistovala možnosť nesprávnej interpretácie. Takže „zóna vhodná pre život“ alebo „zóna možného života“ má v ruštine správny význam. A slovo „obyvateľnosť“ je umelé a zbytočné (aj keď nejaké umelé slová môžu byť potrebné, pozri „vynaliezavú“ skúsenosť Karamzina a jeho súčasníkov).

, vedecký novinár

Zatiaľ v ruštine neexistuje jednoznačne pevne stanovený preklad výrazu pre obývateľná zóna. Vlastne nie v angličtine. Používajú tiež „zónu Zlatovlásky“ ( Zóna Zlatovláska), čo nám umožňuje abstrahovať od popisnosti, no pre nášho čitateľa bude jednoznačne nezrozumiteľné (našou analógiou je rozprávka o Máši a troch medveďoch). Máme mnoho využití; „životná zóna“ a „obývateľná zóna“ sú najčastejšie a podľa mňa nikdy „chybné“. Termín je termín, nemusí byť podložený slovnou konštrukciou, ktorá je ideálna zo všetkých hľadísk. Tam je kde najhoršie prípady, už pevne upevnený; povedzme, tá istá "planetárna hmlovina" ... No, čo robiť - musíte s tým žiť, nezariaďujte "holivary" zakaždým ...

Podobnú diskusiu sme mali aj v časopise Science in Focus. Nakoniec zvolili „obývateľnú zónu“ s možnosťou občas si pripomenúť „zónu života“. Bol som neutrálny. Nech sa páči, hoci nie som vôbec proti „životnej zóne“ s primeraným vysvetlením. Nič horšie. Zvyšné možnosti – „obývateľná zóna“, „biotopová zóna“ – sa rozhodli vylúčiť. „Zóna, kde je možná existencia tekutej vody v otvorených nádržiach“ je, samozrejme, veľmi ťažkopádna, možná len ako vysvetlenie raz, a aj to v prípade, keď sa predpokladá, že čitateľ je úplne neznalý ...

Možnosť navrhnutá Pavlom Palažčenkom („zóna možného života“) je tiež ťažkopádna a nevysvetľuje všetko, nehovoriac o rozšírenosti (tento termín by mal byť UŽ rozšírený, ak je to možné, aby nezapadol na okraj starého možnosti, keď sa to konečne opraví).

Okrem toho, že je „zóna možného života“ ťažkopádna a nie tak rozšírená, ako sa len dá, nie je dobrá, pretože vytvára iba ilúziu správnosti. Veď po prvé hovoríme len o vode a po druhé o živote v nám známych formách (život teoreticky môže vzniknúť aj na inom základe...).

Zo zvedavosti som si vyhľadal, aký výraz sme použili skôr v Trinity Variant. Je tu úplný neporiadok. Aleksey Paevsky písal o „obytnej zóne“ a „obytnej zóne“ (menej často). Boris Stern – o „zóne biotopu“. Sergey Popov - "pozemské planéty v obývateľných zónach". A len ja som kedysi písal o „zóne života“ (ale teraz v časopise opravujem „obývateľnú zónu“).

Ešte som zabudol povedať, že namiesto „zóna života“ sa dá napísať aj „pás života“, teda o prvom slove v tomto výraze sa dá tiež dlho a s chuťou polemizovať.