Kąsnelis Visatos VII: gyvybė šen, gyvybė ten

Prasidėjęs kalendorinis pavasaris mums atneša Jupiterio ir Veneros konjunkciją, vingiuotas galaktikas ir gyvybės paieškas… Žemėje. Apie šias ir kitas keistenybes – žemiau.

***

Pradėkime apžvalgą nuo eilinės apokalipsės. Šią savaitę naujienų portalus apskriejo žinia, jog 2040-aisiais metais į Žemę gali atsitrenkti asteroidas. Ar tikrai? UniverseToday pateikia paaiškinimą. Taip, gali. Bet tikimybė yra 1 iš 625 dabar, o ateityje bus patikslinta, beveik neabejotinai į žymiai mažesnę. Asteroidas praskris ne per toliausiai nuo Žemės keletą kartų – 2023 ir 2028 metais; tuo metu Žemės trauka gali jo orbitą pakreipti taip, kad asteroidas vėliau atsirenks į Žemę. Bet nebūtinai. Per artimiausius keletą metų detalesni stebėjimai leis patikslinti orbitos duomenis. Net jei asteroidas – 140 metrų skersmens akmuo – ir pataikys į Žemę, tai nesukels visuotinės apokalipsės. Žinoma, poveikis bus: 4,8 balų pagal Richterio skalę žemės drebėjimas, iki 10 metrų aukščio cunamis… Tačiau tiesioginis pavojus kils tik poros kilometrų spinduliu nuo susidūrimo vietos. Nei „Armagedonas“, nei „Gilus sukrėtimas“ Žemei negresia, galima miegoti ramiai :)

***

Blogasis astronomas Phil‘as Plait‘as pasakoja, kaip čia yra, kad kartais būna vasario 29-oji, o dažniausiai – ne. Ir dar papasakoja, kad ji būna kas ketverius metus, išskyrus kas šimtą metų, išskyrus kas 400 metų. Jau visai susipainiojote? Na tai skaitykite jo rašinį, ten detaliai, su visokiais skaičiais, paaiškinta, kodėl taip yra. O trumpai tariant, tokie skirtumai atsiranda dėl to, jog Žemės apsisukimo aplink Saulę trukmė nėra lygi sveikam dienų skaičiui, todėl reikia visokių korekcijų, kad metų laikai „nedreifuotų“ pernelyg smarkiai.

***

Ar egzistuoja gyvybė Žemėje? Kvailas klausimas, ar ne? Juk visiems aišku, kad egzistuoja, galima ginčytis nebent dėl to, ar ji tikrai protinga. Bet būtent tokiomis paieškomis užsiėmė Europos pietinės observatorijos mokslininkų komanda. Ne, tai ne pokštas, o vieno iš būdų gyvybės požymių paieškai patikrinimas. Reikalas čia toks, kad egzoplanetas pamatyti galime iš esmės tik todėl, kad jos atspindi savo žvaigždžių šviesą. Atspindėta šviesa yra labai silpna, palyginus su žvaigždės šviesiu, taigi nustatyti kažką apie planetą yra labai sudėtinga, ką jau kalbėti apie tos šviesos išskaidymą į spektrą ir cheminių elementų planetos atmosferoje ar paviršiuje aptikimą. Tačiau atspindėta šviesa turi vieną labai gerą savybę – ji yra šiek tiek poliarizuota. Naudojant poliarizacinius filtrus galima pašalinti nepoliarizuotą šviesą ir taip išryškinti planetos spindesį. Mokslininkai išbandė metodą, stebėdami du kartus atspindėtą šviesą – Mėnulio spindesį, sukeliamą Žemės šviesos. Mėnulyje atmosferos ir organikos nėra, taigi nuo palydovo atsispindėjusi šviesa išlaiko tokį patį spektrą, kaip ir atsklidusi nuo Žemės. Stebėdami jauną Mėnulį mokslininkai sugebėjo ir pašalinti tiesioginės Saulės šviesos įtaką, ir nustatyti, jog Žemėje yra deguonies bei metano, ir netgi aptikti augmenijos pagal ilgų bangų sugertį. Taigi metodas pasitvirtino, lauksime bandymų jį pritaikyti kitoms planetoms.

***

Pastaruoju metu gyvybės ir kitokių įdomių reiškinių ieškotojai vis daugiau dėmesio kreipia į Saulės sistemos planetų mėnulius. Visi žinome apie tokius pavyzdžius, kaip Titaną su metano/etano ekosistema, Europą su popaviršiniu vandenynu, Ijo su aktyviai ugnikalniais… Dabar prie sąrašo galime pridėti dar vieną – Saturno palydovą Dijonę, kurioje aptikta deguonies molekulių. Saturną tyrinėjantis palydovas „Cassini“ jau prieš porą metų atliko Dijonės stebėjimus, kuriuos išanalizavus nustatyta, jog palydovą supa egzosfera (tokia kaip ir atmosfera, tik labai jau reta), sudaryta iš deguonies. Deguonies tankis Dijonės paviršiuje prilygsta tankiui 500 kilometrų aukštyje virš Žemės, taigi gyvybei užsimegzti jo per maža. Visgi pats faktas, kad palydove yra deguonies, yra įdomus. Iš kur jis atsirado? Greičiausiai tai tiesiog energingų dalelių, įgreitintų Saturno magnetiniame lauke, sukeltų reakcijų Dijonę dengiančiame lede pasekmė. Tad gyvybės Dijonėje tikėtis neverta, bet įdomybių šis mėnulis atskleisti tikrai gali.

***

Šiuo metu Keplerio teleskopas yra aptikęs jau 361 planetinę sistemą su daugiau nei viena planeta. Viena sistema turi netgi šešias planetas! Kai pagalvoji, jog dar prieš porą metų iš viso egzoplanetų buvo žinoma vos keletas šimtų, toks progresas atrodo stulbinantis. O čia galite pasigrožėti filmuku, kuriame parodytos visos tos daugiaplanetės sistemos besisukančios aplink savo žvaigždes. Sistemos išrikiuotos pagal dydį, o planetos nuspalvintos pagal artumą prie žvaigždės, nuo artimiausios raudonos toliau eina geltona, žalia, šviesiai mėlyna, tamsiai mėlyna ir violetinė. Ir dar priedo čia yra mokslinis straipsnis, kuriame pristatomos šių sistemų savybės; jame yra gražių/įdomių diagramų, kurios gali patikti net ir neskaitant visų protingų žodžių aplink jas.

***

Bent vienas galaktikų spiečius nesielgia taip, kaip turėtų pagal dabartinį supratimą apie Visatos sandarą. Besijungiantis galaktikų spiečius Abell 520 turi tamsiosios materijos telkinį, gerokai labiau koncentruotą, nei turėtų. Apie šią keistenybę mokslininkai šį tą žinojo jau prieš penkerius metus, bet dabar duomenys buvo patvirtinti ištyrus materijos pasiskirstymą spiečiuje, naudojant gravitacinio lęšiavimo techniką. Paaiškėjo, kad spiečiuje tikrai yra tamsiosios materijos šerdis, sutampanti su karštų dujų telkiniu, tačiau nesutampanti su galaktikų išsidėstymu. Pagal dabartinį Visatos sandaros modelį, su paprasta materija tik gravitaciškai sąveikaujanti tamsioji medžiaga galaktikų spiečių susiliejimo metu turėtų judėti panašiai, kaip ir galaktikos, bet ne taip, kaip spiečiuose esančios karštos dujos. Kitas besijungiantis spiečius, vadinamas Kulkos (Bullet) spiečiumi, tokį modelį patvirtina beveik idealiai. Abell 520 elgiasi priešingai, tarsi tamsioji materija būtų „prilipusi“ prie dujų. Kol kas paaiškinimo šiam reiškiniui nėra, taigi reikės sekti naujienas ir laukti žinių.

***

Susukta galaktikos ESO 510-13 spiralė

Savaitės paveiksliukas – propeleriškai susukta galaktika. Daugumos galaktikų diskai yra ploni ir plokšti; tokia forma yra stabili, o visaip iškraipytos – nestabilios. Tačiau kartais pasitaiko, kad aplinkos poveikis gali iškreipti galaktikos diską. Pavyzdžiui, pro šalį skriejanti kita didelė galaktika, santykinai masyvi palydovinė galaktika, neseniai įvykęs nedidelis susiliejimas – visi šie procesai gali iškreipti galaktikos diską. Koks efektas paveikė ESO 510-13 – nežinoma, bet visai galėjo būti vienas iš trijų aukščiau minėtų.

***

Kaip vystėsi Visata pirmąsias egzistavimo sekundes? Tiksliai nežinome, tačiau pagrindinė teorija yra vadinama kosmine infliacija – ypatingai spartus plėtimasis, trukęs menkutę sekundės dalį beveik iškart po Didžiojo sprogimo, nulėmė kosminės foninės spinduliuotės tolygumą, galaktikų spiečių pasiskirstymą ir kitus šiandien stebimus reiškinius. Bet ar tai yra vienintelis galimas paaiškinimas? Pasirodo, ne. Trys mokslininkai iš Bafalo universiteto JAV, padarę tik dvi pakankamai logiškas prielaidas – jog gravitacija veikia taip, kaip mes žinome, kad ji veikia, ir kad ankstyvoji Visada plėtėsi labai sparčiai – nustatė tris galimus tokio plėtimosi paaiškinimus. Pirmasis – ta pati infliacija. Antrasis – Visata, kurioje garso greitis viršija šviesos greitį. Trečiasis – Visata, turinti milžinišką energijos kiekį, vėliau kažkur pradingusį (galbūt uždarytą papildomuose matavimuose, kuriuos tyrinėja stygų teorija). Iš šių trijų modelių tik infliacija neprieštarauja dabartiniam standartiniam supratimui apie fiziką, tačiau tai nereiškia, kad kiti modeliai tikrai neteisingi.

***

Štai ir baigėsi septintoji kelionė po Visatos platybes ir kosmines įdomybes. Kaip visada, komentarai labai laukiami :)

Laiqualasse

6 komentarai

  1. O gal kada paprastai apie stygų teoriją? :) Kadaise žiūrėjau porą filmukų, bet neišliko beveik nieko, išskyrus 11 matmenų ir „big branes“.

    1. Tai kad aš apie ją irgi žinau tik tiek, kad 11 matmenų ir dar kartais stygos būna stygos, o kartais – (mem)branos. Taigi nieko protingesnio nepapasakosiu :(

  2. Kiek pamenu tai 11 matmenų yra M teorija verčiama kaip, Master, Main arba Membrane. Stygų teorija apie daleles. Aišku įdomu būtu plačiau sužinoti.

    Klausima apie visatos plėtimąsi. Ar galėjo būti taip, kad visata plėtėsi iš lėto, o ne staiga, tačiau šviesos greitis yra konstanta priklausanti nuo visatos dydžio. Tada visatai išsiplėtus iki tokio dydžio, jog atsirado foninė spinduliuotė(šviesos greičiui esančiam labai mažam) ji pasiskirstė tolygiai kosmose, o vėliau „išaugus“ visatai ir padidėjo šviesos greitis. Ar taip galėjo būti ar apie tokį ir kalbama „Antrasis – Visata, kurioje garso greitis viršija šviesos greitį“ čia?

    1. Visko gali būti, gal tai ir visai skirtingos teorijos. Kaip sakiau, nelabai ką žinau apie jas.

      Dėl Visatos plėtimosi – apie kintamą šviesos greitį esu kažką skaitęs, bet atsimenu tik labai miglotai. Man atrodo, kad su tuo problemų irgi yra daug, labiausiai dėl to, kad pagal standartinę fiziką šviesos greitis yra maksimalus signalų perdavimo greitis, taigi jei norime paaiškinti foninės spinduliuotės tolygumą, reikėtų labai didelio, o ne labai mažo šviesos greičio ankstyvojoje Visatoje. Bet tada neaišku, kodėl šviesa vėliau sulėtėjo. Detaliau vėlgi nepaaiškinsiu…

  3. Dubliuosiu klausimą dar čia:

    Turiu klausimų apie galaktikas.
    1. Ar kas nors bandė su klasifikuoti galaktikas pagal tai įkuria susę jos sukasi, jei taip tai gal kokią nuoroda galima būtu gauti.
    2. Skrendant lėktuvu ir žiūrint į debesis kilo minti: debesis neturi daug materijos, bet jie formuoja didelius spiralinius darinius, kuriuose formuojasi milijardai lašiukų. Panašiai kaip galaktikos. Debesų spirales formuoja besisukanti žemė. Ar galėtu taip būti, kad visata sukasi dideliu greičiu ir todėl susiformuoja galaktikos formos?
    3. Jei higso(atrodo taip parašiau) bozonas yra dalelė, o tas yra panašu. Tai gravitacijos veikimas turėtu išsitempti laike. Ar ir jei taip tai kaip į tai atsižvelgiama modeliuojant galaktikas ir galaktikos spiečius?

Komentuoti: liutas Atšaukti atsakymą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *