Альтернативный источник углерода ослабляет антропный принцип
Описан способ синтеза углерода, который работает в отсутствие резонанса Гойла - особого состояния ядра углерода. Таким образом, возможность существования углерода и разумной жизни во Вселенной не требует «тонкой настройки» параметров ядерных взаимодействий, что являлось одним из аргументов в пользу антропного принципа - предположения, что значения фундаментальных констант в точности соответствуют возможности возникновения жизни.
Все мы перед появлением на свет преодолели огромную пропасть, отделяющую нас от первозданного материала Вселенной. Углерод — основа жизни — появился благодаря звездному нуклеосинтезу, и превращение гелия в углерод — самый сложный этап этого процесса.
Синтез углерода в недрах звезд осложнен наличием сразу трех сравнительно неустойчивых элементов, которые требуется «проскочить» при образовании углерода из гелия, — это литий, бериллий и бор. Добавление водорода к ядру гелия, или слияние ядер гелия друг с другом, приводит к крайне нестабильным изотопам — литию-5 и бериллию-8. Первый существует 0,3 миллиардных триллионной доли секунды, и за это время с ним ничего не успевает произойти даже в недрах звезд. Природе приходится использовать второй изотоп. Ядра бериллия-8 живут примерно в 300 тысяч раз дольше, и некоторые из них за это время успевают слиться еще c одним ядром гелия, образуя углерод-12.
В этом им помогает одно удивительное явление. Ядро углерода-12 обладает возбужденным резонансным состоянием, энергия которого с хорошей точностью совпадает с энергией продукта слияния бериллия-8 с гелием-4. Наличие такого «удобного» состояния резко повышает скорость реакции. Резонанс углерода-12, названный резонансом Гойла — по имени предсказавшего его физика, — считают одним из аргументов в пользу антропного принципа. Если бы он не существовал или его энергия отличалась всего на десяток процентов, во Вселенной не было бы углерода, а вместе с ним и наблюдателей — нас с вами.
В недавнем исследовании Фред Адамс из Университета Мичигана (США) провел поиск альтернативных путей синтеза углерода во Вселенной и обнаружил, что один из них все-таки имеет шансы на существование.
В отсутствие резонанса Гойла гелиевые ядра вступали бы в реакцию при куда более высоких температурах и плотностях, чем в нашей Вселенной. В недрах массивных звезд гелий не способен накапливаться «вечно». При приближении массы инертного звездного ядра к пределу Чандрасекара плотность вещества возрастает неограниченно, и неизбежно наступает момент, когда даже четыре альфа-частицы могут сталкиваться одновременно, образуя ядро кислорода-16.
Последующий за формированием кислородного ядра синтез еще более тяжелых элементов шел бы как обычно, и вселенная без резонанса Гойла отличалась бы от нашей лишь повышенным содержанием кислорода и отсутствием углерода.
Новое исследование показывает, что это было бы не совсем так: углерод может образовываться из кислорода в протопланетных дисках под действием космических лучей. Их мощным источником служит вращение внутреннего протопланетного диска в магнитном поле протозвезды, которое вызывает постоянное пересоединение силовых линий магнитного поля.
Как и в солнечных вспышках, пересоединение линий разгоняет заряженные частицы, но светимость протопланетного диска в космических лучах гораздо выше, чем у «зрелых» звезд, и может достигать одной десятитысячной светимости Солнца. Поглощаясь в толще самого диска, космические лучи разбивают ядра кислорода и превращают некоторую его долю в углерод (похожим образом солнечные космические лучи генерируют радиоуглерод в атмосфере Земли).
Этот процесс эффективен только на внутреннем краю протопланетного диска, на расстоянии не более 0,1 астрономической единицы от протозвезды солнечной массы. Но, по расчетам автора исследования, в оптимальных условиях он способен превратить до одного процента находящегося там кислорода в углерод. И поскольку во внутренней части протопланетных дисков кислород содержится в силикатах, весь синтезированный углерод сразу оказывается в составе горных пород и образующихся из них планет (а не летает вокруг в виде метана или угарного газа).
Одного процента вполне достаточно: в составе обитаемой Земли, если включать силикаты мантии, кислорода в тысячи раз больше, чем углерода.
Таким образом, один рецепт для обитаемой планеты во Вселенной без резонанса Гойла найден. Это внутренняя скалистая планета в системе маломассивной звезды, где температура на расстоянии 0,1 астрономической единицы от звезды сравнима с земной.
Здесь следует упомянуть, что в пользу антропного принципа есть и другие аргументы, а отсутствие резонанса Гойла все-таки весьма осложняет возникновение жизни на планетах. Но оно не помножает эти шансы на нуль, как считалось ранее. Если же в предполагаемой Вселенной без резонанса Гойла, как и в нашей, есть триллион триллионов звезд, даже очень малого шанса может хватить, чтобы разумные наблюдатели появились и там.
Telegram 
Дзен 
VK Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Черные дыры, возможно, не такие «сломанные» объекты, как считалось полвека. Автор нового исследования показал, что даже в рамках Общей теории относительности черная дыра может избежать сингулярности — точки, где законы физики перестают работать. Если он прав, новая теория гравитации для «спасения» физики внутри космических «монстров» не понадобится.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии