Kodėl mes esame vieni visatoje? Visatos evoliucija – ar mes vieni Visatoje? Įrodymai istorijoje

Turime gerą tradiciją versti šaunią užsienio medžiagą – /c/ per savaitę tikrai rasite porą įdomių tekstų.

Noriu prisidėti ir aš. Pristatau jūsų svarstymui straipsnio „NY Times“ vertimą. Pakalbėkime apie ateivius, Fermio ir Olberso paradoksus ir mūsų ateitį.

Mėgautis!

Ši vasara buvo daug žadanti svajojantiems susitikti su ateiviais.

Liepos mėnesį, 46-ąsias pirmojo nusileidimo Mėnulyje metines, Jurijus Milneris skyrė daugiau nei 100 milijonų dolerių SETI programos (pastaroji ieško ateivių signalų) kūrimui. Tą pačią savaitę planeta, esanti arčiausiai Žemės parametrų, esanti 1400 Šv. metų nuo mūsų namų.

Spaudos konferencijoje, kuri buvo lydima Milnerio pranešimo, Kalifornijos universiteto planetų medžiotojas Geoffrey Marcy sakė, kad „visata yra pilna biologinių ingredientų“. Jis pasirengęs lažintis dėl Jurijaus Milnerio namo (kuris, kaip gandai, vertas tiek pat 100 milijonų dolerių), kad gyvybė egzistuoja už Žemės ribų, bent jau mikroorganizmų pavidalu.

Ar manote, kad tokios gyvybės atradimas Marse ar žuvis Jupiterio mėnulyje Europa privers mokslininkus išeiti į gatves ir džiaugsmingai šokti? Galbūt tu teisus.

Tačiau ne visi sutinka, kad tokios naujienos tikrai bus geros. Bent vienas žymus filosofas mano, kad tai bus „triuškinantis smūgis“.

Bene didžiausias mūsų amžiaus pesimistas yra Nickas Bostromas. Jis dėsto filosofiją Oksfordo universitete ir yra Žmonijos ateities instituto vadovas.

2008 m. žurnale „Technology Review“ paskelbtame straipsnyje profesorius Bostromas teigė, kad net mažiausias mikrobas ant Marso uolos būtų blogas ženklas mūsų rūšies ateičiai. „Mano dvasią palaikytų negyvi akmenys ir negyvas smėlis“, – rašė jis.

Viskas prasidėjo per pietus Los Alamose, Naujojoje Meksikoje, atominės bombos gimtinėje. Pokalbis pasisuko apie skraidančias lėkštes ir tarpžvaigždines keliones. Tada fizikas Enrico Fermi uždavė klausimą, kuris tapo populiarus tarp astronomų: „Na, kur jie visi šiuo atveju?

Tai, kad ateivių apsilankymo Žemėje įrodymų nebuvo rasta už bulvarinių leidinių antraščių, įtikino Fermį, kad tarpžvaigždinės kelionės yra neįmanomos. Per ilgai užtruktų skristi į bet kurią kitą vietą.

Šį argumentą sukūrė mokslininkai Michaelas Hartas ir Frankas Tipleris. Jie priėjo prie išvados, kad technologinės nežemiškos civilizacijos apskritai neegzistuoja.

Logika paprasta. Įsivaizduokite, kad po milijono metų žemiečiai paleis robotą į Alfa Kentaurį, artimiausią žvaigždžių sistemą. Po kurio laiko jis pasieks savo tikslą, o dar po milijono metų išsiųs zondus į kitas netoliese esančias sistemas. Po kito milijono metų iš tų sistemų siunčiami nauji zondai ir pan. Net jei manytume, kad kelionės greitis bus didelis, geriausiu atveju per 100 milijonų metų aplankysime apie ne milijoną (vieną seka 30 nulių) žvaigždžių. Paukščių Tako galaktikoje yra 200 milijardų žvaigždžių, todėl kiekviena iš jų bus aplankyta (dėl zondų susikirtimo) daugiau nei trilijoną kartų.

Beje, idėja paleisti tarpžvaigždinį zondą nėra tokia neįtikėtina. Žmonės jau planuoja įrenginį siųsti į kitas sistemas, naudodami technologijas, kurios bus prieinamos artimiausiu metu. Skaitykite, pavyzdžiui, apie (DARPA) ir jų.

Taip, mūsų galaktikoje yra milijardai potencialiai tinkamų gyventi planetų. Jei bent kai kurie iš jų sukurs gyvybę ir technologijas, to pakaks, kad visas Paukščių Takas virstų Taimso aikšte, Paukščių Takui jau 10 milijardų metų. O kur visos šios civilizacijos ar bent jau jų egzistavimo ženklai? Radome tik zilch. Jei gyvybė taip išplitusi, kažkas iš kažkur jau turėjo mums pranešti apie save. Ši prielaida žinoma kaip.

Taip, argumentuose yra daug spragų, įskaitant galimybę, kad tiesiog negalėsime atpažinti gyvybės, esančios tiesiai po nosimi. Pasak daktaro Bostromo ir jo šalininkų, paprasčiausias paaiškinimas yra svetimų civilizacijų nebuvimas.

Jis daro išvadą, kad yra kažkas, kas neleidžia gyvybei apskritai atsirasti arba ją išjungia, kol gyvybė nepabėga iš savo žvaigždės ribų. Gydytojas tai vadina Didžiuoju filtru.

Galite įsivaizduoti visas civilizacijos vystymosi kliūtis, kurios galėtų būti Didžiuoju filtru – nuo ​​poreikio sujungti atomus į RNR grandines, genetinę molekulę, kuri atlieka Robino vaidmenį Betmeno-DNR, iki branduolinio karo, klimato kaitos, arba genų inžinerijos gedimai.

Svarbus Bostrom klausimas yra tai, ar mūsų Didysis filtras yra praeityje, ar ateityje. Ieškodamas atsakymo, gydytojas žvelgia į žvaigždes: jei tuščia, vadinasi, išgyvenome, kad ir koks būtų šis „išgyvenimas“. Ir kad ir kaip keistai tai skambėtų, mes pirmieji šioje srityje susidūrėme su kosminėmis kliūtimis. Esame pasmerkti.

Tai nuostabiai egzistencinės žinios – suprasti mūsų jauną amžių kaip rūšį, pagrįstą tik paviršutinišku kosminės aplinkos tyrinėjimu. Tai taip pat sunkus žmogaus proto galios išbandymas. Galbūt per sunku. Tačiau buvo precedentas, kai XIX amžiuje gyvenęs astronomas mėgėjas peržengė supratimo ribas. Jis suformulavo klausimą, kuris kankino kelias astronomų kartas: kodėl dangus naktį juodas? Galų gale, jei Visata yra begalinė (kaip tada buvo tikima), visur, kur pažvelgsi, turėtų būti žvaigždės? Net ir dulkėti debesys turėtų švyti tarsi dienos šviesoje.

Tuometiniai šviesuoliai (labai skirtingų krypčių), fizikas Williamas Kelvinas ir rašytojas Edgaras Allanas Poe, teigė, kad tamsus naktinis dangus yra Visatos baigtinumo įrodymas, bent jau laike. Tai reiškia, kad tai turėjo pradžią. Tai, ką šiandien vadiname Didžiuoju sprogimu, jei Olbersas pamatė laiko aušrą, galbūt Fermis ir Bostromas pamatys jo saulėlydį. Tai neturėtų mūsų stebinti. Nieko nėra amžino.

SETI tėvai Carlas Saganas ir Frankas Drake'as pabrėžė, kad jų skaičiavimuose pagrindinis nežinomasis yra vidutinė technologinių civilizacijų gyvenimo trukmė. Dėl per trumpo gyvenimo jų bus neįmanoma kirsti. Pamirškite apie mitinę galaktikos broliją. Klingonai seniai paliko šiuos namus Geriausia, ko galime tikėtis, kad gyvybės vystymosi zigzaguose bus naujas evoliucijos etapas. Tačiau po kelių milijardų metų mirs Saulė, o su ja ir mūsų Žemė, mūsų palikuonys. Visata mūsų neprisimins, neatpažinus Šekspyro ar Homero.

Negalime kaltinti profesoriaus Bostromo pesimistiškumu. Tai ne pirmoji jo baisi teorija. 2003 m. jis tvirtino, kad galbūt gyvename kompiuteriniame modeliavime – tai, ką mums galėjo sukurti „technologiškai senesnės“ civilizacijos.

Savo skaičiavimuose jis sutinka su kitais, kad procesoriaus galios padvigubėjimas (pagal Moore'o dėsnį), kai kalbama apie kompiuterius, taip pat ribojamas galimų kosminio zondo paleidimų skaičius. Traškučiai negali trauktis amžinai. Be priežiūros, toli, toli nuo namų, automobiliai pamirš savo paskirtį. Ir „Apple“ negalės kiekvieną kartą padvigubinti „iPhone“ pardavimų, tačiau, kaip sakė puikus rašytojas ir biologas Lewisas Thomas, esame neišmanėliai.

Ir todėl eksperimentuojame.

Išvertė Pavelas Potselujevas, specialiai TJ.

PRATARMĖ

Dangus yra virš mūsų, o moralės įstatymas yra mumyse.
I. Kantas

Tarp daugelio žmonijai rūpimų problemų yra viena, kuri ypač domina. Tikriausiai, kiek gyvuoja žmogus, jam rūpėjo klausimas, ar esame vieni Visatoje. Šiuo klausimu buvo labai skirtingų nuomonių. O kartais kova tarp šių nuomonių tapdavo tokia intensyvi, kad kainavo gyvybes tiems, kurie nesutiko su visuotinai priimta nuomone. To pavyzdys gali būti Giordano Bruno likimas.
Ir net dabar, kai mokslas pasiekė neįtikėtinų aukštumų tirdamas Visatos paslaptis, galutinio atsakymo į šį klausimą nėra. Iš tiesų, iki šių dienų nežemiškų civilizacijų egzistavimo problemos rūpi ne tik beveik visiems, bet ir laikomos aktualiomis mokslo sluoksniuose. Darbą atlieka daugybė mokslinių grupių ir pavienių mokslininkų, taip pat ir pagal CETI programą – Bendravimas su nežemišku intelektu, o tai reiškia bendravimą su nežemišku intelektu. Nors daugelis mokslininkų, pavyzdžiui, akademikas I. S. Shklovsky, mano, kad žmogaus civilizacija greičiausiai yra unikali.
Visiškai natūralu, kad žmonių kultūroje nežemiškos protingos gyvybės problema atsispindi labai plačiai. Yra daugybė skirtingų mokslinės fantastikos romanų, filmų ir kitų meno kūrinių, skirtų šiai problemai.
Knygoje, kurią mielas skaitytojas laiko rankose, yra keletas samprotavimų, leidžiančių manyti, kad mes juk esame vieni Visatoje. Kad tai parodytų, autorius turėjo išstudijuoti daug mokslinės literatūros. Nepaisant to, manant, kad knyga gali sudominti platų skaitytojų ratą, medžiaga pateikiama gana paprastai. Pateikiami kai kurie skaičiavimai, tačiau jie, kaip taisyklė, neperžengia vidurinės mokyklos kurso ribų. Tačiau prireikus pateikiami paaiškinimai. Daugelis nuomonių, nuostatų ir duomenų paimti iš publikuotų darbų. Atsižvelgiant į tai, kad ne visi yra susipažinę su klausimais, kurie bus aptariami knygoje, jie pateikiami trumpai ir kuo populiariau. Todėl, jei mano čia išsakytos nuomonės kažkam atrodo prieštaringos, tai bent palaikantis skaitytojas čia galės pasisemti daug įdomios informacijos.
Niekas neprivalo visko, kas čia sakoma, priimti tikėjimu. Ginčykimės ir galvokime kartu. Juk toks malonus užsiėmimas pailsėti nuo kasdienybės, nuo mūsų mirtingosios egzistencijos problemų ir galvoti, svajoti, kalbėti apie žvaigždes, apie kitus pasaulius, apie brolius mintyse... Todėl pailsėk. , mano brangūs broliai, galvoje, iš savo pasaulietiškų rūpesčių ir pasinerkite kartu su manimi į intelektualinių malonumų nirvaną!

1 SKYRIUS. „NEŽEMĖS CIVILIZACIJA“, KAS TAI YRA?

Ir Dievas tarė: Padarykime žmogų pagal savo paveikslą, pagal savo panašumą.
Biblija

Prieš pradėdami svarstyti „brolių galvoje“ egzistavimo Visatoje galimybę, pabandykime suprasti, kas jie gali būti. Šiuo klausimu buvo įvairių nuomonių. Pavyzdžiui, kartais jie kalba apie tokias gyvybės formas kaip kristalinė, plazma ir kt. Bet svarbiausia, kad jie turi intelektą. Todėl visų pirma apsistokime ties proto samprata. Sakoma, kad žmonės turi priežastį (nors kartais dėl to kyla tam tikrų abejonių), o gyvūnai – ne. Kodėl? Turbūt pirmiausia dėl to, kad nekalba jokia gyva būtybė. Jie neturi kalbos. Jie nežino žodžių.
Kas yra žodis? Žodis yra ženklas, sąvoka. Kai kitam žmogui sakome „ratas“, jis įsivaizduoja kažką apvalaus su stebule. Kai apie ką nors galvojame, tarsi kalbamės su savimi. Gyvūnai to negali. Jie ne tik nemoka kalbėti, bet net negali galvoti. Iš kur toks mūsų sugebėjimas? Išskirtinai todėl, kad žmogus yra sociali būtybė. Mūsų senovės protėvis, labai išsivystęs primatas, gyveno bandoje. Fiziškai silpnesnis už daugelį gyvūnų, ypač plėšrūnų, jis turėjo kažkaip išgyventi. Ir vienintelis būdas išgyventi buvo vienybės kelias bandoje. Keli asmenys turėjo veikti kaip viena būtybė. Ir tai galėjo įvykti tik esant pakankamai efektyviam bendravimui – apsikeitimui ženklais, kurie, didėjant jų skaičiui ir įvairovei, tapo sąvokomis. Taigi protas yra evoliuciškai, natūralios atrankos procese, gebėjimas operuoti su aukštesniuosiuose primatuose sukurtomis sąvokomis.
Evoliucine prasme protas yra ta pati prisitaikymo prie tam tikros ekologinės nišos sąlygų priemonė, kaip ir dramblio kamienas. Tačiau pats gebėjimas operuoti sąvokomis kalbant su savimi neatveriant burnos, tai yra mąstyti, leidžia žmogui modeliuoti savo veiksmų eigą. Remdamiesi modelių analize, pasirinkite efektyviausią. Dėl to, taip pat dėl ​​žmogaus rankų buvimo (kurios, beje, irgi suvaidino nepaprastai svarbų vaidmenį proto formavimosi procese), žmogus galėjo kurti įrankius.
Taigi intelektui atsirasti būtina nemažai sąlygų. Bent jau būtybė, kuri teigia įgyjanti intelektą, turi būti sukurta kaip evoliucijos produktas kovoje už išlikimą, turi turėti tam tikras biologines prielaidas (išsivysčiusias smegenis, santykinę viršutinių galūnių, turinčių delnus su pirštais, laisvę) ir grupinė gyvenimo forma.
Žmogus yra aukščiausias biologinės evoliucijos produktas. Jis nebūtų galėjęs atsirasti, jei neatsirastų gyvybė. Ar gali atsirasti kitokia gyvybė, išskyrus biologinę? Dabar pažiūrėkime, kas yra gyvenimas.
Kaip žinote, viskas, ką matome aplinkui, yra nuolat judanti materija. Šio judėjimo metu materijos elementai susiduria ir skrenda. Be to, jei sujungtų elementų energija yra mažesnė už elementų energijų sumą prieš susijungimą, tokia sąjunga tampa stabili.
Taip iš elementariųjų dalelių atsiranda atomai, o iš atomų – ​​molekulės. Iš atomų ir molekulių – žvaigždžių, planetų, kristalų ir kt. Kartais ypatingomis sąlygomis gali atsirasti labai didelių molekulių. Tačiau kuo didesnė molekulė, tuo ji mažiau stabili, todėl greitai suyra.
Tačiau įmanoma situacija, kai molekulė gali būti tarsi šablonas, ant kurio surenkami atomai ir susidaro ta pati molekulė. Tokiu atveju tokių molekulių skaičius gali padidėti iki tokios vertės, kad gana tikėtina, kad atsiras kitos panašios molekulės su tam tikromis savybėmis, kurios priartina procesą prie gyvybės atsiradimo.
Taigi gyvybė visų pirma yra sudėtingų molekulių savaiminis dauginimasis arba replikacija. Galite pateikti išsamesnį gyvenimo apibrėžimą, pavyzdžiui, kaip pasiūlė akademikas V. S. Troitsky: Gyvybė yra labai organizuota savaime besidauginanti materijos būsena, palaikoma medžiagų, energijos ir informacijos mainų su išorine aplinka, užkoduota molekulių būsenos.
Kokios pagrindinės sąlygos turi būti, kad replikacijos procesas būtų įmanomas? Pirma, molekulė turi būti linijinė, kad kiti atomai ar molekulės galėtų laisvai patekti į bet kurią molekulės dalį. Geriausiai tai atitinka polimerų molekulės. Kaip žinoma iš chemijos, iš visų atomų, galinčių sudaryti polimero grandinę, žinoma tik anglis ir, kiek mažesniu mastu, silicis. Dėl daugelio aplinkybių silicis negali būti polimero molekulių, kurios atsiranda natūraliai ir suteikia galimybę replikuotis, pagrindas. Antra, turi būti aplinka, kurioje atomai ir molekulės judėtų ir aktyviai sąveikautų. Ir ši terpė gali būti tik vanduo. Be to, turi būti tam tikra temperatūra ir slėgis. Visos medžiagos, reikalingos molekulių polimerizacijai ir replikacijai, turi būti ištirpintos vandenyje.
Kaip matote, sąlygos yra gana ribotos. Kartu galima suprasti, kad (bent jau mūsų Visatoje) replikacijos procesas neįmanomas nei medžiagos kristalinėje formoje, nei ypač plazmos pavidalu, o įmanomas tik forma. polimerinių angliavandenilių molekulių. Tai yra, gyvenimas gali būti tik organiškas.
Taigi protas yra organinės gyvybės evoliucinio vystymosi produktas. Būtybė, kuri teigia įgyjanti intelektą, gali būti tik aukštesnis primatas. Todėl tik antropomorfinė būtybė gali būti intelekto nešėja. Šis požiūris yra visuotinai priimtas mokslo bendruomenėje.
Tačiau yra nuomonių, kad žmonių protėviai nėra senovės primatai. Tada kas? Neapsigyvenkime prie nuomonės, kad žmogų Dievas sukūrė iš molio prieš septynis tūkstančius metų. Kiekvienas, kuris tvirtai laikosi šios hipotezės, vargu ar skaitys šią knygą. Kalbant apie panspermijos hipotezę, tai yra nuomonę, kad žmonių protėviai buvo atvežti iš kosmoso (čia yra įvairių nuomonių - arba žmogus jau yra šiuolaikinėje formoje, arba pati gyvybė tam tikru etapu), tai čia galime paklausti toks klausimas: ir tada , erdvėje, kaip tai atsirado? Jei savaime, tai ten turi būti sąlygos, kurios kažkaip geresnės nei Žemėje, bet kas nežinoma. Jei ten atnešė gyvybę ar žmogų, tai vėl iš kur, ir patenkame į blogąją begalybę.
Yra nuomonių, kad mes esame kosminių ateivių protėviai. Na, pirma, čia mes taip pat atsiduriame blogoje begalybėje. Ir antra, elementari anatominė, fiziologinė, citologinė ir kitokia mūsų kūno analizė ne sako, o šaukia, kad mes esame kūnas ir kraujas bei mūsų gyvosios gamtos dalis.
Kai kuriems žmonėms labai nepatinka mintis, kad mes ir beždžionės turi bendrą protėvį. Na, ką mes galime pasakyti apie tai? Ar jums nepatinka, kad jie aptraukti kailiu? Ir paklausk beždžionių, ar joms patinkame mes be plaukų. Ko gero, jiems mus matyti be kailio yra tas pats, kas mums žmogų be odos.
Ir apskritai, kodėl mes iš tikrųjų geresni? Juk Žemėje nebėra piktybiško, godaus, žiauraus padaro. Juk buvo pasakyta - „Žmogus vaikšto žeme, o už jo lieka dykuma“.
Žemėje nėra nė vienos gyvos būtybės, kuri su tokiu pasiutimu, neapykanta ir malonumu išnaikintų savo rūšies mases begalinėje karų serijoje. Ir trumpais taikos laikotarpiais, pasitaikius pirmai progai, nebuvo noro daryti artimui jokios žalos. Taigi neįžeiskime savo mažesniųjų brolių visiškai nepagrįsta panieka.
Daugeliui žmonių kyla abejonių dėl žmonių kilmės iš aukštesniųjų primatų dėl to, kad jie savo išvaizda (tai vadinama fenotipu) labai skiriasi nuo žmonių. Matyt, tai kyla iš to, kad nėra lengva suvokti mus skiriančio laiko tarpo milžiniškumą ir lankstumą, užtikrinantį gyvų būtybių atsiradimo evoliucijos procese kintamumą. Tikrai, pažiūrėkite į augintinius. Visus juos išvedė žmonės, tačiau savo išvaizda jie taip skiriasi nuo laukinių protėvių, kad tapo tarsi skirtingomis rūšimis. Pavyzdžiui, lapdogas praktiškai neturi nieko bendra su vilku, o šiuolaikinis arklys – su Prževalskio žirgu.
Žmogaus istorija, remiantis archeologiniais ir paleontologiniais duomenimis, apima šimtų tūkstančių metų laikotarpį. O L. Lika atradus zijantropo kaukolę ir šalia jos esančius akmeninius įrankius pailgino žmonijos istoriją, priartindama ją beveik 2 000 000 metų.
Taigi, kaip šio skyriaus pabaigą, nustatykime, kad jei mes ieškome kažkokios nežemiškos civilizacijos, tai ieškome antropomorfinės būtybės arba, paprasčiau tariant, žmogaus, pasiekusio tokį intelekto laipsnį, kad jis kuria civilizaciją.
Be to, civilizacija suprantame tam tikrą protingo gyvenimo organizavimo etapą, iš esmės naują gyvą organizmą, susidedantį iš daugybės individų, kurie sudaro visuomeninę materijos judėjimo formą, socialinį protą. Arba, pagal V. S. Troitsky apibrėžimą, civilizacija yra protingų būtybių bendruomenė, kuri naudojasi informacijos, energijos ir masės mainais, kad sukurtų veiksmus ir priemones, palaikančias jų gyvenimą ir progresyvų vystymąsi.
Žinoma, mes negalime ieškoti tų pačių nežemiškų civilizacijų, kaip ieškome grybų miške. Bet galime bent jau pagalvoti, ar nežemiškos civilizacijos apskritai galėtų egzistuoti. Tiksliau, ar už Žemės ribų gali būti tokios sąlygos, kad galėtų atsirasti civilizacija.

2 SKYRIUS. KAIP NUSTATYSIME NEŽEMĖS CIVILIZACIJŲ EGYVIMO GALIMYBĘ

Žmogus yra visų dalykų matas.

Kaip jau minėjome, civilizacijai atsirasti reikalingos atitinkamos sąlygos. Kai kur šios sąlygos gali egzistuoti, bet kai kur jų gali nebūti. Paprastai kalbant, tai atsitiktinumo reikalas. Ir nelaimingi atsitikimai turi tam tikrą tikimybę. Tikimybių klausimai yra visas mokslas. Tačiau mūsų tikslams nėra jokio ypatingo poreikio studijuoti visą šį mokslą. Tačiau tiems, kurie nėra susipažinę su šiuo mokslu, mes apsvarstysime keletą klausimų.
Taigi paimkime monetą. Išmeskime jį ir pažiūrėkime, ar iškyla galvos ar uodegos. Tai gali būti galvos arba uodegos. Mes negalime to numatyti. Įvykiai yra vienodai tikėtini. Kaip sakoma, penkiasdešimt penkiasdešimt arba penkiasdešimt penkiasdešimt. Šansai lygūs. Tikimybių teorijoje jie sako, kad šiuo atveju tikimybė gauti, pavyzdžiui, galvas, yra lygi ½.
Na, o jei nuspręsime pirkti loterijos bilietą, kokia tikimybė, kad pavyks laimėti, tarkime, automobilį. Pavyzdžiui, žinome, kad yra išleista milijonas loterijos bilietų. Dvidešimt automobilių laukiama. Padalinkime dvidešimt iš milijono ir gaukime tikimybę, kad nusipirkę vieną loterijos bilietą laimėsime automobilį. Tai yra, tokio įvykio tikimybė yra 20/1 000 000 arba 2/100 000. Kad šie skaičiai būtų kompaktiškesni, jie rašomi taip: 2× 10 -5. Čia ( - ) reiškia vardiklį. A (5) – kiek kartų reikia padauginti 10 iš savęs, kad gautumėte 100 000. Jei 1000, kuris yra lygus 10 3, padauginamas iš 100, kuris yra lygus 10 2, gausite 100 000 arba 10 5. Tai yra, jei skaičiai padauginami laipsniais iš 10, tada pridedami jų laipsnių rodikliai. Arba: 10 3 × 10 2 = 10 5.
Jei nusipirksime 50 loterijos bilietų, tada mūsų laimėjimo tikimybė padidės ir bus lygi: 50 × 2 × 10 -5 = 100 × 10 -5 = 10 2 × 10 -5 = 10 -3. Tai viena galimybė iš tūkstančio. Mūsų tikimybė laimėti išaugo penkiasdešimt kartų. Jei būtų galima įsigyti vieną automobilį ir mes nupirktume visus loterijos bilietus, mašina (jei tai, žinoma, sąžininga loterija, o ne sukčiavimas), žinoma, būtų mūsų. Tai yra, mūsų laimėjimo tikimybė būtų lygi vienetui.
Dabar tarkime, kad loterija žaidžiama dviem etapais. Iš viso buvo išleista milijonas bilietų, iš kurių tūkstantis bilietų suteikia teisę dalyvauti antrajame ture, kuriame realiai išlošiama 20 automobilių. Įveskime tokius užrašus: B 1 – tikimybė laimėti bilietą, suteikiantį teisę dalyvauti antrajame ture, B 2 – tikimybė laimėti automobilį antrajame ture.
Norėdami gauti bendrą tikimybę, turite pridėti tikimybių reikšmes B 1 ir B 2. Norėdami tai padaryti, padauginamos tikimybės B 1 ir B 2 (kad ir kaip keistai tai skambėtų „pridėti, reikia padauginti“). Tai yra, B = B 1 × B 2. Iš tiesų, B 1 = 10 3 / 10 6 = 10 -3. B 2 = 20/10 3 = 2 × 10 -2. B = B 1 × B 2 = 10 -3 × 2 × 10 -2 = 2 × 10 -5. Tai yra ta pati tikimybė, kaip ir traukiant loteriją viename ture.
Maždaug taip mes nustatysime civilizacijos atsiradimo tikimybę, sudėjus individualių sąlygų, be kurių civilizacija negali atsirasti, atsiradimo tikimybes.
Galbūt pagrindinė visos nežemiškų civilizacijų problemos formulė yra paprastas ryšys, vadinamas „Dreiko formule“.

Kur N– kartu su mumis Visatoje egzistuojančių labai išsivysčiusių civilizacijų skaičius, n– bendras žvaigždžių skaičius Visatoje, P 1 – tikimybė, kad žvaigždė turi planetų sistemą, P 2 – gyvybės atsiradimo planetoje tikimybė, P 3 – tikimybė, kad ši gyvybė evoliucijos procese taps protinga, P 4 - tikimybė, kad protinga gyvybė sugebės sukurti civilizaciją, t 1 – vidutinė civilizacijos egzistavimo trukmė, T– Visatos amžius.
Formulė paprasta. Iš esmės tai yra tikimybių pridėjimo formulė ir mes žinome, kaip tai padaryti. Sunku nustatyti į jį įtrauktus kiekius, ypač išvardintas tikimybes. Tobulėjant mokslui, Dreiko formulėje pastebima aiški tendencija mažėti faktorių. Žinoma, jų tiksliai nustatyti neįmanoma. Bus labai gerai, jei galėsime juos bent apytiksliai nustatyti. Tikslumas tam tikro dydžio, tai yra, dešimt kartų daugiau ar mažiau. Tačiau dėl to turėsime labai sunkiai dirbti. Ir mes pradėsime bent šiek tiek pažindami Visatą, galaktikas, žvaigždes, planetas, mūsų Žemę ir gyvybę joje. Taigi turėkime drąsos, kantrybės ir judėkime toliau.

3 SKYRIUS. ŠI ĮNŪTINGA VISATA

Virš mūsų pilna žvaigždžių bedugnė,
Žvaigždės neturi skaičiaus, bedugnės dugnas.
M. V. Lomonosovas

Kuris giedrą, be mėnulio naktį ir net kažkur toli nuo didžiųjų miestų nepatyrė siaubingo susižavėjimo, žvelgdamas į bekraštę Visatos bedugnę, nusėtą daugybės žvaigždžių. Atrodo, kad šis paveikslas yra amžinas ir nekintantis. Tačiau iš tikrųjų Visata gyvena paslaptingą, bet audringą ir kartais dramatišką gyvenimą.

1 nuotrauka

Pastarųjų dešimtmečių atradimai leidžia daugiau ar mažiau iki galo įsivaizduoti visatos paveikslą, kurį čia trumpai apibūdinsime. Taigi, mes gyvename Žemės planetoje. Tai yra planetų, skriejančių aplink Saulę, sistemos dalis. Saulė yra viena ir apskritai paprasta žvaigždė, kuri yra viena iš žvaigždžių, sudarančių vietinę Paukščių Tako galaktiką sudarančių žvaigždžių sistemą. Tokių (ir ne tik tokių) galaktikų yra daug. Viena iš artimiausių mums yra Andromedos galaktika. Jis pavadintas taip, nes kai galaktikos dar nebuvo atrastos, jos buvo laikomos ūkais. Ir jis yra Andromedos žvaigždyne. Galaktikos yra elipsės, spiralinės ir netaisyklingos. Mūsų galaktika ir Andromedos galaktika priklauso spiralinėms galaktikoms (1 nuotrauka). Žvelgdami į Andromedos ūką galite įsivaizduoti, kad tai yra mūsų galaktika. Tada mes esame maždaug ten, kur pavaizduotas apskritimas. Vietinę sistemą sudaro kelios dešimtys netoliese esančių galaktikų. Tada didžiulės tuštumos platybės. Be to, buvo atrastos kitos galaktikų sistemos. Jie dedami tarsi ant korio. 2 nuotraukoje parodytas vaizdas, pažodžiui išmargintas galaktikų. Ir taip toliau iki mūsų astronominių instrumentų galimybių ribos.

2 nuotrauka

Jie sako, kad erdvė, taigi ir Visata, yra begalinė. O laikas neturi nei pradžios, nei pabaigos. Sunku čia su kažkuo ginčytis. Tai tikriausiai tiesa. Šiuo atveju civilizacijų skaičius yra begalinis. Ir atrodo, kad nėra apie ką čia kalbėti. Nepaisant to, yra priežasčių ieškoti tam tikrų erdvės ir laiko ribų, kurios leistų mums kalbėti bent apie Mūsų Visatą. Ir yra tokios ribos. Tačiau norėdami suprasti šių ribų esmę, turėsime šiek tiek nukrypti, kad susipažintume su raudonojo poslinkio sąvoka. Norėdami tai padaryti, pirmiausia prisiminkime, kas yra spektrinė analizė ir Doplerio efektas.

Spektrinė analizė. Nėra tokio žmogaus, kuris nematytų vaivorykštės. O iš mokyklinio fizikos kurso žinome, kad per stiklinę prizmę šviesą galima pamatyti ir vaivorykštę (1 pav.). Manoma, kad Niutonas pirmasis atliko tokius eksperimentus. Tikriausiai prisimename posakį, apibūdinantį spalvų išdėstymą vaivorykštėje: „Kiekvienas medžiotojas nori žinoti, kur eina fazanas“. Ir mes, žinoma, žinome, kad taip yra todėl, kad šviesa yra elektromagnetinės bangos. Iš esmės tai yra tos pačios bangos, kaip ir radijo bangos, kurių dėka žiūrime televizorių ir klausomės radijo, bet daug didesniu dažniu arba daug trumpesniu bangos ilgiu.

Kai kūnas labai įkaista, jis taip pat skleidžia šviesą, tai yra elektromagnetines bangas šviesos diapazone. Mes žinome, kad kūnai yra sudaryti iš atomų ir molekulių. O atomas susideda iš branduolio ir elektronų, besisukančių (paprasčiau tariant) aplink jį. Taigi kaitinant atomai įgyja kinetinės energijos, juda vis greičiau, o dalis elektronų persikelia į kitas orbitas, kur reikia daugiau energijos.

1 pav

Jei nustojate šildyti, kūnas atvėsta. Tokiu atveju elektronai išspinduliuoja energijos perteklių mažos elektromagnetinės bangos, vadinamos kvantu, pavidalu ir grįžta į savo senąją orbitą. Tiesą sakant, kai šildomas, kūnas išskiria energiją. Todėl norint išlaikyti švytėjimą, pavyzdžiui, lemputę, per ją turi būti nuolat praleidžiama srovė. Plačiąja prasme mokslininkai vaivorykštę, apie kurią kalbėjome, vadina spektru ir jis susidaro todėl, kad skirtingo dažnio bangos lūžio metu nukrypsta skirtingai. Tikriausiai prisimename, kad šis reiškinys vadinamas dispersija.

Kai elektronas juda iš orbitos į orbitą, jis arba sugeria, arba išspinduliuoja griežtai apibrėžto bangos ilgio kvantą. Šis bangos ilgis priklauso nuo to, kokią orbitą elektronas užima, ir apskritai nuo to, kiek elektronų turi atomas, tai yra, kuriam periodinės lentelės elementui jis priklauso.

Pavyzdžiui, deguonies bangos ilgiai bus vienodi, o natrio bangos ilgiai bus visiškai skirtingi. Kai žiūrime į vaivorykštę, matome ją kaip nuolatinį perėjimą iš vienos spalvos į kitą. Taip yra todėl, kad emisijos ir pakartotinės emisijos procesas yra labai sudėtingas ir mums sunku išskirti atskirus spektro komponentus. Toks spektras vadinamas nuolatiniu. Bet jei imsitės tam tikrų priemonių, galite aptikti atskiras spektro linijas. Tada spektras vadinamas linija, o pačios linijos – spektro linijomis. Kiekvieno cheminio elemento spektrinės linijos yra visiškai individualios. Todėl teleskopu pažvelgę ​​į spektrą, gautą iš žvaigždės, galite tiksliai pasakyti, kokie cheminiai elementai yra, ir pagal jų ryškumą įvertinti jų santykinį kiekį.
Spektriniai metodai tapo vienu iš pagrindinių tiek astronomijoje, tiek astrofizikoje. Jie plačiai naudojami įvairiose antžeminėse technologijose.
Doplerio efektas. Šį efektą patyrėme mokykloje, tačiau priminsiu tiems, kurie pamiršo. Tikriausiai visi prisimena, kad kai keliaujate traukiniu, o prie tavęs atvažiuoja kitas traukinys, kurio mašinistas dūzgia, tada pirmiausia išgirstame aukštą toną, o kai lokomotyvas pravažiuoja pro mus, tonas tampa žemesnis. . Taip yra todėl, kad garso šaltiniui (ar kitokioms vibracijoms, įskaitant ir elektromagnetinius) judant link stebėtojo, gaunamų virpesių dažnis tampa didesnis, o šaltiniui tolstant nuo stebėtojo – mažesnis.
Elektromagnetinių virpesių šviesos diapazone tai pasireiškia spektro linijų poslinkiu spektre, gaunamame iš objekto.
Raudonasis poslinkis. 1912 metais V. Sliferis (JAV) pradėjo gauti tolimų galaktikų spektrus. Per kelerius metus buvo gauti 41 objekto spektrai. Paaiškėjo, kad 36 atvejais linijos spektruose buvo raudonai pasislinkusios. Atrodė natūraliausia šį poslinkį paaiškinti Doplerio efektu. Jei spektro linijos pasislenka į raudonąją pusę, tada susidarančių spektro linijų dažnis mažėja, o tai reiškia, kad galaktikos tolsta nuo mūsų. Šis efektas buvo vadinamas raudonuoju poslinkiu.
1923 m. pabaigoje Hablas apskaičiavo atstumą iki Andromedos ūko, o netrukus ir iki kitų galaktikų. Po to jis bandė rasti ryšį tarp greičio, kuriuo galaktika tolsta, ir atstumo nuo jos. 1929 m., remdamasis 36 galaktikų duomenimis, Hablas sugebėjo nustatyti, kad galaktikų greičiai (arba atitinkami raudonieji poslinkiai spektruose) didėja tiesiogiai proporcingai atstumui iki jų. Po daugelio kitų mokslininkų paaiškinimų, įskaitant kiekybinius, galaktikų nuosmukio faktas tapo visuotinai priimtas. Jis sako, kad mūsų Visata plečiasi.
Tačiau iš to, kad galaktikos blaškosi nuo mūsų į visas puses, visai nereiškia, kad mūsų galaktika Visatoje užima kažkokią centrinę vietą. Tai galite patikrinti labai paprastu pavyzdžiu. Paimkite guminį siūlą ir suriškite ant jo mazgus. Ištempkime siūlą du kartus. Dėl to atstumas tarp dviejų gretimų mazgų taip pat padidės dvigubai. Šiuo atveju kiekvienas iš mazgų turi lygias teises ir jo atžvilgiu kitų judėjimo greitis tempiant siūlą buvo tuo didesnis, kuo toliau vienas nuo kito. Panašiai elgiasi ir galaktikos.
Jei galaktikos tolsta, tai reiškia, kad anksčiau jos buvo arčiau viena kitos. Ir kadaise visa Visata buvo suspausta jei ne į tašką, tai į kažką labai mažo. Ir tada sekė kažkoks grandiozinis sprogimas, arba kaip įprasta tarp mokslininkų vadinti – Didysis sprogimas. Žinodami galaktikų tolimo greitį, galime apskaičiuoti ir laiką, prabėgusį nuo Didžiojo sprogimo.
Šio laiko skaičiavimo problema nėra tokia paprasta. Ten daug problemų. Norintieji gali su jais susipažinti literatūroje. Pavyzdžiui, tą, kuris pateiktas knygos pabaigoje. Čia sakysime, kad tikslios vertės niekas nežino, bet apskritai mokslininkai sutaria dėl laiko nuo 13 iki 20 milijardų metų. Tai jau yra vienas iš svarbiausių pradinių duomenų, leidžiančių nustatyti galimą civilizacijų skaičių.
Apytiksliai žinodami mūsų Visatos amžių, galime nustatyti apytikslius jos matmenis. Be to, yra ir kitų galimybių apytiksliai apriboti Visatos dydį.
Pirma, kuo toliau nuo mūsų galaktika, tuo greičiau ji nuo mūsų bėga, tuo labiau jos spektras pasislenka į raudonąją pusę ir galiausiai galaktika tampa nematoma šviesos ir net infraraudonųjų spindulių lauke.
Antra, buvo rasta dar įdomesnė galimybė įvertinti mūsų Visatos mastą.
Kosmoso monstrai. Po Antrojo pasaulinio karo, kai radarai jau buvo išrasti, radijo teleskopai pradėti naudoti ir astronomijoje. Jų pagalba buvo atrasti įvairūs radijo šaltiniai, įskaitant iki 1963 m., tapo žinomi penki taškiniai kosminės radijo spinduliuotės šaltiniai, kurie pirmiausia buvo vadinami „radijo žvaigždėmis“. Tačiau šis terminas netrukus buvo pripažintas ne itin sėkmingu, ir šie radijo šaltiniai buvo vadinami kvazižvaigždžių radijo šaltiniais arba sutrumpintai kvazarais.
Tyrinėdami kvazarų spektrą, astronomai nustatė, kad kvazarai paprastai yra labiausiai nutolę žinomi kosminiai objektai. Dabar žinoma apie 1500 kvazarų. Labiausiai nutolęs iš jų yra maždaug 15 milijardų šviesmečių nuo mūsų. (Priminsiu, kad šviesmečiai yra atstumas, kurį šviesa nukeliauja per vienerius metus. Šviesos greitis yra apytiksliai 300 000 kilometrų per sekundę.) Kartu jis yra ir greičiausias. Jis bėga nuo mūsų artimu šviesos greičiui. Todėl galime sutikti, kad mūsų Visatos dydis ribojamas 15 milijardų šviesmečių spinduliu, arba 142 000 000 000 000 000 000 000 kilometro
Kadangi kalbame apie kvazarus, apie juos papasakosiu šiek tiek daugiau. Net ir paprastas kvazaras skleidžia dešimtis ir šimtus kartų stipresnę šviesą nei didžiausios galaktikos, susidedančios iš šimtų milijardų žvaigždžių. Būdinga tai, kad kvazarai spinduliuoja visame elektromagnetiniame diapazone nuo rentgeno bangų iki radijo bangų. Netgi vidutinis kvazaras yra ryškesnis nei 300 milijardų žvaigždžių. Netikėtai paaiškėjo, kad kvazarų ryškumas kinta per labai trumpus periodus – savaites, dienas ir net minutes. Kadangi pasaulyje nėra nieko greitesnio už šviesą, tai reiškia, kad kvazarų dydžiai yra labai maži. Galų gale, kadangi visas kvazaras keičia savo ryškumą, tai reiškia, kad tai yra vienas procesas, kuris negali plisti visame kvazaryje greičiu, didesniu nei šviesos greitis. Pavyzdžiui, kvazaro, kurio šviesumo kitimo periodas yra 200 sekundžių, skersmuo turėtų būti ne didesnis už Žemės orbitos spindulį ir tuo pačiu metu skleisti šviesą iš daugiau nei 300 milijardų žvaigždžių.
Vis dar nėra sutarimo dėl kvazarų prigimties. Tačiau jie yra tokiu atstumu nuo mūsų, kad šviesa mus pasiekia per 15 milijardų šviesmečių. Tai reiškia, kad matome procesus, kurie mūsų šalyje vyko maždaug prieš 15 milijardų metų, tai yra po Didžiojo sprogimo.
Dabar galime pasakyti, kad mūsų Visatos spindulys yra maždaug 15 milijardų šviesmečių. Kaip minėjome aukščiau, remiantis tuo, jo amžius yra maždaug 15 milijardų metų. Taip rašoma literatūroje. Tiesa, man asmeniškai tai kyla abejonių. Iš tiesų, kad kvazaras siųstų mums šviesos spindulį, jis jau turi būti ten, kur mes jį matome. Todėl, jei jis pats judėtų šviesos greičiu, iš Didžiojo sprogimo taško turėtų skristi per tuos pačius 15 milijardų metų. Todėl visatos amžius turi būti bent dvigubai didesnis, tai yra 30 milijardų metų.
Pažymėtina, kad objektų, esančių Visatos pakraštyje, charakteristikų matavimai atliekami astronominių instrumentų galimybių ribose. Be to, diskusijos tarp mokslininkų toli gražu nesibaigė. Todėl pateiktų skaičių tikslumas yra labai santykinis. Šiuo atžvilgiu tolesniems skaičiavimams naudojame daugumoje publikacijų paminėtus skaičius, atsižvelgdami į mano pastabą ankstesnėje pastraipoje. Būtent: Visatos spindulys yra 10 milijardų šviesmečių, amžius – 20 milijardų metų.
Mes nežinome, kas yra už šių ribų. Mes galime niekada nežinoti. Todėl mums nesvarbu, kas ten yra. Ir galime manyti, kad nieko nėra. Todėl mūsų Visata yra visata apskritai.
Dabar, kai nusprendėme dėl mūsų Visatos dydžio ir amžiaus, greitai pažvelkime į tai, kas ją užpildo. Apskritai jis beveik tuščias. Retkarčiais neįtikėtinai didžiulėje tuščioje erdvėje įsiterpia galaktikų spiečiai (2 nuotrauka Šiandien didžiausi teleskopai gali aptikti galaktikas visoje Visatoje, o skaičiuojama, kad jų yra apie du šimtus milijonų (kai kurie mano, kad iki pusantro milijardo). ) galaktikos, kurių kiekviena susideda iš milijardų žvaigždžių Galaktikų spiečių ir superspiečių grupės daugiausia išsidėsčiusios santykinai plonuose sluoksniuose arba grandinėse. Sluoksniai ir grandinės susikerta, jungiasi vienas su kitu ir sudaro kolosalias netaisyklingos formos ląsteles, kurių viduje praktiškai nėra galaktikų.
Jau sakėme, kad galaktikos yra elipsės, spiralės ir netaisyklingos formos. Manoma, kad elipsinės galaktikos yra jaunos, spiralinės – vidutinio amžiaus, o netaisyklingosios – senos. Yra ir kitokių nuomonių.
Čia yra pagrindo spėlioti, bet pirmiausia apsistosime ties juodosios skylės samprata.
Juodosios skylės . „Juodųjų skylių“ sąvoka iš esmės pagrįsta Einšteino reliatyvumo teorija. Tačiau ši teorija nėra tokia paprasta, todėl pabandysime šią sąvoką paaiškinti paprasčiau.
Visų pirma, mes žinome, kas yra gravitacija. Bent jau žinome, kad išmetus stiklinę ji nukris ant žemės. Žemė jį traukia. Apskritai visi kūnai, turintys masę, traukia vienas kitą. Šviesa taip pat turi masę. Stoletovas taip pat nustatė, kad šviesa spaudžia apšviestą kūną. Iš tiesų, šviesa yra elektromagnetinė banga, turinti energiją. Ir energija, pagal Einšteino lygtį - E = mс 2, turi masę m. Todėl šviesą traukia ir masė. Pavyzdžiui, jei šviesos spindulys praskrieja pro planetą ar žvaigždę, jis nukrypsta savo kryptimi. Be to, kuo labiau žvaigždė traukia šviesą, tuo labiau ji nukrypsta.
Gali būti tokia stipri gravitacinė trauka, kad šviesa ne tik kris ant žvaigždės, bet net šviesos spinduliuotės kvantas negalės iš jos išeiti. Ir ne tik šviesa, bet ir visiškai niekas negalės palikti kūno su tokia galinga gravitacija. Viskas kris tik ant jos. Tai vadinama gravitaciniu kolapsu. Šis kūnas vadinamas otonu (iš santrumpos GTR - bendroji reliatyvumo teorija) arba tiesiog - „Juodoji skylė“.
Nepaisant to, vis dar yra procesų, kurių metu kažkas palieka juodąją skylę. Čia jau veržiamės į kvantinės mechanikos sritį. Paprastai tariant, kvantinė mechanika yra formulių rinkinys, leidžiantis matematiškai apibūdinti kai kuriuos nelabai aiškius fizikinius reiškinius dalelių fizikos srityje. Pati šių reiškinių prigimtis nėra labai aiški patiems fizikams.
Iš esmės kvantinės mechanikos poveikis atsiranda dėl to, kad elementariosios dalelės yra ir dalelės, ir bangos. Be to, kuo mažesnė dalelė, tuo daugiau ji pasižymi banginėmis savybėmis. Be to, labai mažos dalelės visai neatrodo kaip maži rutuliukai. Tarsi jie gali būti skirtingose ​​vietose su tam tikra tikimybe. Be to, jų nesustabdo jokios kliūtys. Tačiau dažniausiai jie yra vienoje vietoje. Šis efektas, vadinamas „Tunelio efektu“, naudojamas technikoje. Pavyzdžiui, zenerio dioduose. Tai specialus puslaidininkinis diodas, dažnai naudojamas įtampos stabilizatoriuose, randamas bet kurio kompiuterio ar televizoriaus maitinimo šaltinyje. Taigi juodosios skylės matmenys yra palyginti maži, tačiau masė yra didžiulė. Todėl labai mažos elementarios dalelės dėl savo kvantinės prigimties gali atsidurti už juodosios skylės ribų ir ten niekada nebegrįžti. Tai vadinama juodosios skylės išgaravimu. Kadangi juodoji skylė turi savo gravitacinį lauką, taip pat magnetinį ir elektrinį laukus ir greitai sukasi, garuojančios dalelės aplink juodąją skylę nesudaro sferiškai simetriško apvalkalo, o formuoja čiurkšles dviem priešingomis kryptimis.
Jei juodoji skylė yra maža, ji labai greitai išgaruoja. Jei ji labai didelė, o ant juodosios skylės krentančios naujos masės antplūdis (tai vadinama akrecija) kompensuoja išgaravimą, tai juodoji skylė gali egzistuoti labai ilgai. Tuo pačiu metu medžiagos masė, atsirandanti aplink juodąją skylę dėl jos išgaravimo, savo ruožtu kompensuoja masę, patenkančią į juodąją skylę. Tai didžiulės juodosios skylės, kurios yra galaktikų pagrindas.
Galaktikos. Kaip jau minėjome, galaktikos dažniausiai būna trijų tipų: elipsės, spiralinės ir netaisyklingos, parodytos 3, 4 ir 5 nuotraukose. Taip pat yra galaktikų, turinčių labai keistų formų, parodytų 6 nuotraukoje.
Yra įvairių nuomonių apie galaktikų kilmę ir vystymąsi. Pateiksiu vieną iš jų, kuriai pritaria daugelis mokslininkų ir kuri man asmeniškai patinka.

3 nuotrauka 4 nuotrauka 5 nuotrauka

6 nuotrauka

Taigi Didžiojo sprogimo pradžioje visa materija buvo spinduliuotės pavidalu, tai yra labai aukšto dažnio ir energijos kvantai. Plečiantis pradėjo formuotis elementariosios dalelės, iš kurių pradėjo formuotis vandenilio atomai. Dujų tankis vis dar buvo labai didelis, tačiau dėl gravitacinio nestabilumo dujos pradėjo skirstytis į atskirus tankinimus. Pradėjo formuotis supermasyvios žvaigždės, kurios greitai pradėjo vystytis (apie žvaigždžių evoliuciją kalbėsime kitame skyriuje) ir susitraukė tiek, kad virto juodosiomis skylėmis.
Dėl tunelio efekto juodoji skylė pradėjo garuoti. Aplink jį pradėjo formuotis elementariųjų dalelių debesis, kurie susijungę į vandenilio atomus. Gravitacinis dujų tankinimas lemia žvaigždžių atsiradimą, kurios kartu su juodąja skyle sudaro galaktiką.
Nepaisant didžiulės masės, juodoji skylė yra nedidelė, o juodąją skylę supančios žvaigždės daro ją nematoma. Todėl neįmanoma pamatyti juodosios skylės. Pradinio Visatos plėtimosi metu joje vyko labai audringi procesai. Dėl to dujų kondensatas, dėl kurio atsirado juodosios skylės, pasisuko. Suspaudimo metu jie sukasi vis greičiau. Turbūt visi yra matę šį efektą, kai čiuožėjas, spausdamas rankas, sukasi greičiau. Galiausiai juodoji skylė linkusi labai greitai suktis ir elgiasi kaip pažįstama viršūnė. Kas vaikystėje žaidė su viršūne, tikriausiai prisimena, kad jei bandai ją pakreipti, tai, kaip bebūtų keista, viršus nepaklūsta ir pakrypsta ne ta kryptimi, kuria bandai pakreipti, o devyniasdešimties kampu. laipsnių. Šis efektas vadinamas precesija.
Taigi juodoji skylė dėl mechaninės sąveikos su jos sukurta medžiaga lėtai virsta. Todėl iš jos tekantys masės srautai taip pat lėtai sukasi. Dėl to susidaro spiralinė galaktikų struktūra.
Paprastai tariant, tam tikrose ribose juodosios skylės dydis, sukimosi greitis ir elektrinių bei magnetinių laukų charakteristikos gali labai skirtis, todėl galaktikų išvaizda yra labai įvairi. Vidutinė galaktikų išvaizda taip pat skiriasi priklausomai nuo jų atstumo nuo mūsų, nes kuo toliau matome, tuo anksčiau Visatoje vyksta procesai. Visų pirma, kvazarai yra gana tikėtinas juodųjų skylių gimimo procesas. Būtent tokia galaktika parodyta 6 nuotraukoje.
Mes matome galaktikas, nes jos skleidžia šviesą, tai yra energiją. Todėl, kai galaktikos praranda vis daugiau energijos ir medžiagos, jos sensta. Laikui bėgant sutrinka į juodąją skylę patenkančios ir išgaravusios medžiagos pusiausvyra. Juodoji skylė praranda masę, ilgainiui visiškai išgaruoja ir tada matome netaisyklingos formos galaktiką. Galaktika miršta.

4 SKYRIUS. ŽVAIGŽDŽIŲ PASAULIS

Šios knygos tikslas neapima išsamaus žvaigždžių fizikos svarstymo. Čia pateiksime bendrą juose vykstančių procesų apžvalgą.
Nuo vaikystės esame pripratę prie to, kad mus supantis žvaigždėtas pasaulis yra stebėtinai įvairus. Tiriant ją teleskopais matyti, kad ši įvairovė dar įspūdingesnė. Iš esmės šią įvairovę lemia, pirma, amžius, kuriame juos matome, ir, antra, žvaigždės masė. Taigi masės gali skirtis nuo šimtųjų Saulės masės dalių iki dešimčių Saulės masių.
Iš esmės žvaigždžių gyvenimas yra toks pat. Pirmiausia susidaro tarpžvaigždinių dujų ir dulkių (daugiausia vandenilio) tankinimas, vėliau dėl gravitacinio suspaudimo susidaro didžiulis vandenilio rutulys (2A pav.). Jam susitraukus didėja slėgis šio rutulio centre ir tuo pačiu pakyla temperatūra. Šį efektą žino visi, kurie rankine pompa pumpavo dviratį ar futbolo vamzdį, o kai kurie, ko gero, iš mokyklos fizikos kurso prisimena, kas yra adiabatinis suspaudimas.
Kai temperatūra pasiekia šimtus milijonų laipsnių, vandenilio atomų branduoliai pradeda jungtis ir virsti heliu (prasideda vadinamoji protonų ir protonų ciklo reakcija ir įsižiebia žvaigždė (1 pav.). 2 B ir C). Tai pagrindinė žvaigždės būsena, kurioje ji išlieka tol, kol sudegs visas vandenilis. Mūsų Saulė yra tokioje būsenoje.

A	B	IN	G	D
2 pav

Kai vandenilis daugiausiai išdega, žvaigždė dar labiau susitraukia, temperatūra jos centre dar labiau pakyla ir prasideda anglies sintezės iš helio reakcija. Tada helis susijungia su anglies ir deguonies branduoliais, tada vis sunkesni elementai, kol susidaro geležis. Geležis yra stabilus elementas. Energija neišsiskiria nei sintezės, nei dalijimosi metu. Todėl čia ir baigiasi žvaigždės gyvenimas. Tačiau šių procesų pobūdis labai skiriasi priklausomai nuo žvaigždės masės.

7 nuotrauka

Jei žvaigždės masė yra mažesnė nei 0,85 Saulės masės, tai joje esantis vandenilis išdega per dešimtis milijardų metų. Todėl net ir tie, kurie atsirado susiformavus mūsų galaktikai, dabar dega ir degs dar labai ilgai. Žvaigždės nuo 0,85 iki 5 Saulės masės vyksta skirtingu greičiu evoliucija, kurios pabaigoje jos nusimeta savo apvalkalą planetinio ūko pavidalu (2 pav. ir 7 nuotr. D stadija) ir virsta baltąja nykštuke (2D pav. ). Kalbant apie palyginti nedaug masyvių žvaigždžių, kurių masė didesnė nei penkios Saulės masės, jų evoliucijos pobūdis (daug spartesnis nei mažos masės kolegų) iš esmės skirsis nuo aprašytojo aukščiau. Dauguma jų baigs savo egzistavimą didžiuliu sprogimu, kurį astronomai kartais pastebi kaip supernovos sprogimo reiškinį.

Dėl tokio sprogimo susidaro neutroninės žvaigždės, rečiau – juodosios skylės, kurios gana greitai išgaruoja. Tokio sprogimo pasekmių pavyzdys parodytas nuotraukoje 8. Abiem atvejais sprogimo išmesta medžiaga virsta ūku. Ūkai gana greitai išsisklaido aplinkinėje erdvėje. Šiuos ūkus daugiausia sudaro vandenilis. Taigi, mūsų galaktikos žvaigždžių populiacija, kaip ir kitos galaktikos, susideda iš dviejų pagrindinių žvaigždžių klasių – pereinamojo tipo ir stabilaus tipo žvaigždžių.

8 nuotrauka

Pirmajam priklauso milžinai, antrajam tipui priklauso pagrindinės klasės žvaigždės (panašios į mūsų Saulę), raudonosios nykštukės, kurių masė gerokai mažesnė nei Saulės, baltosios nykštukės ir neutroninės žvaigždės.
Pirmosios klasės žvaigždės egzistuoja taip trumpai, kad neturi įtakos planetų sistemų atsiradimui. Todėl mes nesigilinsime į jų svarstymą.
Pažvelkime į antros klasės žvaigždes šiek tiek išsamiau. Taigi, raudonieji nykštukai iš principo yra tos pačios žvaigždės kaip ir mūsų Saulė, tačiau jų masė yra žymiai mažesnė. Ten dega vandenilis, virsdamas heliu. Tačiau šios transformacijos procesai vyksta daug lėčiau, todėl jų gyvavimo laikas yra toks, kad net tie, kurie susiformavo netrukus po Didžiojo sprogimo, vis dar švyti. Taip pat mažai tikėtina, kad jie dalyvaus planetų sistemų formavime.
Žvaigždės, panašios į mūsų Saulę, yra pagrindinė galaktikos populiacija. Manoma, kad jie sudaro apie 90% visų žvaigždžių. Jų gyvenimo trukmė yra apie 15 milijardų metų. Mūsų Saulei yra maždaug 7 milijardai metų. Dar liko apie 7 milijardus metų, kol ji sprogs kaip nauja žvaigždė. Taigi vargu ar turime bijoti tokios katastrofos artimiausiu metu.
Saulės spindulys 696 000 km, masė 1,99 × 10 33 g, vidutinis tankis 1,41 g/cm3. Saulės paviršiaus temperatūra yra 5806 K (K – Kelvino laipsniai. 0 Kelvino laipsnių lygi –273 laipsnių Celsijaus).
Kai termobranduolinės reakcijos žvaigždėje baigiasi geležimi, įvyksta paskutinis jos gyvavimo stygas – ji sprogsta ir virsta balta nykštuke, neutronine žvaigžde arba juodąja skyle, priklausomai nuo pradinės masės. Mūsų Saulė pavirs balta nykštuke, sudarydama planetinį ūką.
Baltoji nykštukė daugiausia sudaryta iš geležies. Jis yra labai suspaustas. Jos spindulys yra maždaug 5000 km, tai yra, jis maždaug prilygsta mūsų Žemei. Be to, jos tankis yra apie 4 × 10 6 g/cm 3, tai yra, tokia medžiaga sveria keturiais milijonais daugiau nei vanduo Žemėje. Jo paviršiaus temperatūra yra 10 000 K. Baltasis nykštukas atvėsta labai lėtai ir lieka egzistuoti iki pasaulio pabaigos.
Neutroninė žvaigždė yra suspausta tiek, kad atomų branduoliai susilieja į savotišką ypač didžiulę šerdį. Štai kodėl jis vadinamas neutronu. Atrodo, kad jį sudaro tik neutronai. Jo spindulys yra iki 20 km. Tankis centre yra 10 15 g/cm 3 . Jo masė, taigi ir gravitacinis laukas, yra šiek tiek didesnis nei Saulės, tačiau jo matmenys yra maždaug mažo asteroido dydžio.
Kalbant apie juodąsias skyles, jos gana greitai išgaruoja. Kas su jais atsitiks toliau, mokslui nėra gerai žinoma. Darysime prielaidą, kad išgaravęs jis tiesiog išnyksta ir niekaip neįtakoja planetų sistemų susidarymo galimybės.
Baltąsias nykštukes ir neutronines žvaigždes dėl mažo dydžio ir gana žemos temperatūros aptikti sunku, todėl bendrą žvaigždžių skaičių galima apytiksliai apskaičiuoti pagal pagrindinės į Saulę panašių žvaigždžių klasę. Manoma, kad mūsų galaktikos skersmuo yra 100 000 šviesmečių. Vidutinis jo storis yra 6000 šviesmečių. Tuo pačiu metu žvaigždžių skaičius siekia 10 10. Galaktika kas 180 milijonų metų daro vieną apsisukimą aplink centrą. Vidutinis žvaigždės greitis kitų žvaigždžių atžvilgiu yra maždaug 30 km/s.
Dabar galaktikų skaičius Visatoje yra 200 mln. Taigi žvaigždžių skaičius Visatoje gali būti įvertintas 2 × 10 8 × 10 10 arba 2 × 10 18. Atsižvelgiant į tai, kad nuo Didžiojo sprogimo praėjo apie 20 milijardų metų, o pagrindinės klasės žvaigždės gyvavimo trukmė yra 15 milijardų metų, galime manyti, kad pirmoji žvaigždžių karta jau virto baltosiomis nykštukėmis. Ir tada baltųjų nykštukų skaičius taip pat gali būti toks pat 2 × 10 18. Žvaigždžių, kurių masė yra pakankama neutroninėms žvaigždėms susidaryti, skaičius yra mažesnis nei 10% vidutinio dydžio žvaigždžių. Tačiau jie eina per savo evoliucijos kelią daug greičiau. Todėl galime daryti prielaidą, kad neutroninių žvaigždžių skaičius yra maždaug toks pat kaip baltųjų nykštukų.
Vidutinis atstumas tarp žvaigždžių priklauso nuo jų padėties galaktikoje. Centriniame regione žvaigždžių tankis yra daug didesnis nei spiralėse. Jei atsižvelgsime į įsivaizduojamos sferos, kurios centre yra mūsų Saulė, turinį, kurio spindulys yra 50 šviesmečių, tada galime suskaičiuoti apie tūkstantį mums žinomų žvaigždžių. Nesunku apskaičiuoti, kad vidutinis atstumas tarp jų yra maždaug penkeri šviesmečiai. Tai, žinoma, labai apytiksliai skaičiai. Tačiau savo tikslams galime sutelkti dėmesį į juos.
Dabar pereikime prie planetinių sistemų atsiradimo problemos svarstymo.5 SKYRIUS. PLANETINĖ SISTEMA

Pati Saulės planetų sistema buvo labai gerai ištirta. Ir ne tik stebėjimo astronomijos metodais, bet ir tiesioginiais tyrimais, naudojant tarpplanetines automatines stotis. Mes puikiai žinome, kaip tai veikia. Tačiau dėl to, kaip jis atsirado, vis dar nėra bendro sutarimo. Tačiau nežemiškų civilizacijų paieškos požiūriu tai labai svarbus klausimas.
Per pastaruosius tris šimtus metų, pradedant nuo Rene Descarteso (1596–1650), buvo iškelta kelios dešimtys kosmogoninių hipotezių, kuriose nagrinėjamos įvairios ankstyvosios Saulės sistemos istorijos galimybės. Teorija, nagrinėjanti planetų sistemos kilmę, turi paaiškinti: 1) kodėl visų planetų orbitos praktiškai yra Saulės pusiaujo plokštumoje, 2) kodėl planetos juda orbitomis, artimomis apskritimui, 3) kodėl orbitos apsisukimo aplink Saulę yra vienodas visoms planetoms ir sutampa su Saulės sukimosi kryptimi bei pačių planetų sukimu aplink savo ašis, 4) kodėl 99,8% Saulės sistemos masės yra ant Saulės ir tik 0,2% planetose, o planetos turi 98% visos Saulės sistemos kampinio impulso, 5) kodėl planetos skirstomos į dvi grupes, kurios smarkiai skiriasi vidutiniu tankiu, 6) kodėl planetų medžiaga turi tokį santykinis didelis kiekis cheminių elementų iš geležies ir sunkesnių, įskaitant uraną, 7) kodėl nebuvo patikimai atrastos planetų sistemos aplink kitas žvaigždes?
Dažniausiai pateikiamos trys hipotezės:
1) planetos susidaro iš to paties dujų ir dulkių debesies kaip ir Saulė (Kantas),
2) šį debesį užfiksavo Saulė per savo revoliuciją aplink Galaktikos centrą (O.Yu. Schmidt) ir
3) evoliucijos metu atsiskyrė nuo Saulės (Laplasas, Džinsai ir kt.). Tačiau nė viena iš šių hipotezių neatsako į visus aukščiau pateiktus klausimus. Todėl pabandysime sugalvoti savo hipotezę.
Kaip žinoma, apie 30% žvaigždžių yra įtrauktos į kelias sistemas, dažniausiai dvejetaines. Galima daryti prielaidą, kad prieš 7 milijardus metų susidarė dviguba žvaigždžių sistema, kur Saulė buvo mažesnė žvaigždė. Kita žvaigždė buvo daug didesnė, todėl greitai išgyveno evoliucinį vystymąsi ir sprogo, sprogo į supernovą ir savo vietoje paliko neutroninę žvaigždę. Tada kažkodėl ši neutroninė žvaigždė sugriuvo. Vienintelė jo sunaikinimo priežastis buvo susidūrimas su gana tankiu objektu, kuris vargu ar būtų kitas kūnas nei baltoji nykštukė – geležine žvaigžde.
Baltoji nykštukė pralėkė taip arti Saulės-neutroninių žvaigždžių sistemos, kad ją užfiksavo jų gravitacinis laukas. Tuo pačiu metu abipusio sukimosi metu neutroninė žvaigždė ir baltoji nykštukė taip suartėjo, kad arba susidūrė, arba neutroninės žvaigždės gravitacinis laukas buvo taip deformuotas, kad prarado stabilumą. Po to nugriaudėjo didžiulis sprogimas.
Sugriuvo ir neutroninė žvaigždė, ir baltoji nykštukė. Galbūt tuo pat metu nukentėjo ir Saulė. Dalis jo karūnos buvo nuplėšta. Neabejotina, kad sprogimo produktai įgavo tokį greitį, kad 99% jų paliko Saulės apylinkes. Ir tik apie vienas procentas centrinės sprogimo srities liko Saulės gravitacinės įtakos zonoje, sudarant įvairaus dydžio ir dujų nuolaužų diską.
Be to, veikiant saulės vėjui, dujų komponentas buvo nustumtas į disko periferiją. Iš pradžių nuolaužos judėjo skirtingomis elipsinėmis orbitomis. Tačiau susidūrę ir susijungę su kitomis šiukšlėmis, jie pradėjo įgyti orbitas, kurios vis labiau artimos žiedinėms. Ir kai susivienijo, nuolaužos pradėjo formuoti planetas. Toliau pagal Schmidto hipotezę. Galiausiai susiformavo planetos. Be to, tolimesnės susidarė kondensuojantis vandeniliui ir jo junginiams (metanui) bei azotui kietose mažose periferinėse planetose.
Ši hipotezė atsako į visus aukščiau pateiktus klausimus. Įskaitant klausimą apie neįprastai didelį sunkiųjų elementų kiekį planetų medžiagoje. Iš tiesų, baltoji nykštukė daugiausia sudaryta iš geležies. Ir mes turime daug geležies planetų gelmėse. Neutroninė žvaigždė, griūdama, sukūrė visą periodinės lentelės elementų spektrą, įskaitant uraną. Ši hipotezė paaiškina meteoritų ir kometų kilmę. Pavyzdžiui, žinoma, kad meteoritai yra dviejų pagrindinių tipų - geležies meteoritai (5,7%), akmeniniai chondritai (85,7%) ir akmeniniai achondritai (7,1%). Be to, geležies meteoritai turi kristalinę struktūrą, kuri gali susidaryti 100–200 km spindulio objekto gelmėse. Tai yra, būti dideliais asteroidais. Objektai, iš kurių susidarė uolienų chondritai, taip pat turėjo tokius pačius matmenis. Tai yra, jie buvo suformuoti iš kūnų, kurie savo ruožtu buvo suformuoti iš baltosios nykštukės ir neutroninės žvaigždės liekanų.
Tokia katastrofa, kaip aprašyta aukščiau, yra labai reta. Kiek vėliau apskaičiuosime tokio įvykio tikimybę. Bent jau dabar galime suprasti, kodėl planetų sistemos gali būti tokios retos, kad jos dar nebuvo patikimai atrastos.
Dabar (ne pagal mastelį) planetų sistema atrodo maždaug taip, kaip parodyta 3 pav. Sugriuvusių žvaigždžių fragmentai buvo regione nuo Merkurijaus iki Jupiterio, kur formavosi antžeminės planetos.

3 pav

Be to, mažų geležies-akmens planetų pagrindu dujų komponentas kondensavosi, saulės vėjo nustumtas į sistemos pakraščius. Po sprogimo, žinoma, ne visos žvaigždžių liekanos įgavo orbitas ekliptikos srityje. Tačiau dauguma jų, beveik milijardą metų susidūrę ir formuodami planetas, nustatė vidutiniškai ekliptikos plokštumoje gulinčių planetų orbitas. O nedidelė dalis vis dar sukasi įvairiomis orbitomis, sudarydama kometų sferą.
Regione tarp Marso ir Jupiterio nuolaužos iki šiol dėl dangaus mechanikos dėsnių nesugebėjo suformuoti planetos, bet suformavo asteroidų juostą.
Vis dar galima pastebėti, kaip įvyko sprogstančių žvaigždžių fragmentų susidūrimai. Juk meteoritai ir dulkės vis dar krenta į Žemę. Galima tik įsivaizduoti, kas įvyko žemėje prieš penkis milijardus metų. Priklausomai nuo nuolaužų greičių ir masių santykio, jos ne tik susijungė į planetas, bet ir subyrėjo, susidarė maži meteoritai. Planetų embrionai, matyt, buvo didžiausi baltosios nykštukės fragmentai, kurių dydis svyravo nuo šimtų iki tūkstančių kilometrų. Net susiformavusios planetos judėjo orbitomis, kurios nebuvo visiškai apskritos (ir net dabar jos nėra labai apskritos, o veikiau elipsės). Todėl jie galėjo gana arti vienas kito. Matyt, tai buvo Mėnulio atsiradimo priežastis, tačiau apie tai pasiliksime šiek tiek vėliau. Dabar atidžiau pažvelkime į tai, kas gyvena mūsų planetų sistemoje.
Merkurijus. Pagal dydį ši arčiausiai Saulės esanti planeta yra tik šiek tiek didesnė už Mėnulį. Jo spindulys yra 2437 km. Jis juda aplink Saulę pailga elipsės formos orbita. Todėl jis arba priartėja prie Saulės 45,9 milijono km atstumu, tada nutolsta nuo jos iki 69,7 milijono km, atlikdamas visą apsisukimą per 87,97 dienos. Viena diena Merkurijuje yra lygi 58,64 Žemės paros, o sukimosi ašis statmena jo orbitos plokštumai.

9 nuotrauka

Vidurdienį temperatūra ties pusiauju siekia 420°C, naktį nukrenta iki -180°C. Vidutinis Merkurijaus tankis yra 5,45 g/cm2. Atmosferos praktiškai nėra. Merkurijaus paviršius gausiai nusėtas krateriais (9 nuotrauka). Apskritai Merkurijus labai panašus į Mėnulį. Žinoma, nėra jokios priežasties manyti, kad gyvybė šioje planetoje yra įmanoma.
Venera. Ši arčiausiai mūsų esanti, tankiai debesų gaubta planeta jau seniai buvo paslapčių planeta. Dabar apie tai žinome štai ką: vidutinis spindulys – 6052 km; masė Žemės masės dalimis – 0,815; vidutinis atstumas nuo Saulės yra 108,21 mln. km, arba 0,723 astronominiai vienetai (astronominis vienetas lygus vidutiniam atstumui nuo Žemės iki Saulės – 149,6 mln. km); orbitos periodas 224,7 Žemės paros; Sukimosi aplink ašį laikotarpis yra 243,16 dienos, tai yra, diena Veneroje yra šiek tiek ilgesnė nei metai. Įdomu tai, kad Venera, esanti arčiausiai Žemės, yra pasukta ta pačia puse į Žemę. Be to, jo sukimosi aplink savo ašį kryptis yra priešinga kitų planetų sukimosi kryptims. Nustatyta, kad planetos atmosferą sudaro 97,3% anglies dioksido. Azoto čia yra mažiau nei 2%, deguonies - mažiau nei 0,1%, vandens garų - mažiau nei 1%. Prie paviršiaus temperatūra yra 468 ± 7 ° C, slėgis - 93 ± 1,5 atm. Debesuotumo storis siekia 30 – 60 km. Venera neturi magnetinio lauko. Natūralu, kad paviršiuje nėra vandens. Tačiau yra kalnų ir daug kraterių. Jo paviršių galime pamatyti dėka nuotraukų, padarytų naudojant Venera-9 stotį (10 nuotrauka).

Kraterių buvimas rodo, pirma, kad jie susiformavo toje epochoje (planetų formavimosi aušroje), kai dar nebuvo atmosferos. Antra, planetos paviršiaus erozijos procesai yra labai silpnai išreikšti. Visa tai rodo, kad Veneroje gyvybės nėra ir niekada nebuvo.
Toliau. Apie Žemę pakalbėsime atskirai, o tada žiūrėsime į Marsą.
Marsas. Marso planeta yra beveik perpus mažesnė už Žemę (Marso pusiaujo spindulys yra 3394 km) ir devynis kartus mažesnės masės. Vidutiniškai 228 milijonų km atstumu nuo Saulės ji aplink ją apskrieja per 687 Žemės dienas. Diena Marse yra beveik tokia pati kaip Žemėje – 24 valandos 37 minutės. Pusiaujo plokštuma į planetos orbitos plokštumą pasvirusi 25° kampu, dėl to vyksta reguliari metų laikų kaita, panašiai kaip ir Žemėje.

11 nuotrauka

Du trečdalius Marso paviršiaus užima šviesūs plotai, kurie anksčiau buvo vadinami žemynai, apie trečdalį vadinamos tamsios sritys jūros. Rudenį prie ašigalių susidaro baltos dėmės - poliarinės ledo kepurės, išnyksta vasaros pradžioje. Temperatūra ties planetos pusiauju svyruoja nuo +30°C vidurdienį iki -80°C vidurnaktį. Prie ašigalių siekia -143°C. Nustatyta, kad slėgis Marso paviršiuje yra vidutiniškai 160 kartų mažesnis už Žemės slėgį jūros lygyje. Planetos atmosferą daugiausia sudaro anglies dioksidas – 95%, taip pat 2,7% azoto ir kt.
Pagrindinis Marso dirvožemio komponentas yra silicio dioksidas, kuriame yra priemaišos (iki 10%) goetitų - geležies oksidų hidratų. Būtent jie suteikia planetai rausvą atspalvį. Marso paviršius daugeliu atžvilgių primena mėnulio peizažą (11 nuotrauka). Didžiulėse jos teritorijose gausu meteoritinių ir vulkaninių kraterių. Vulkaninė veikla jau seniai nutrūko. Aktyviai veikiant vulkaninei veiklai, buvo tankesnė atmosfera, formavosi vanduo, todėl iki šiol išlikę į kanalą panašūs bruožai. Šis laikotarpis buvo palyginti trumpas ir nepakankamas gyvybei susiformuoti. Todėl gyvybė Marse nebuvo atrasta, taip pat ir su vikingų stočių pagalba. Matyt, jos ten niekada nebuvo.
Jupiteris yra didžiausia Saulės sistemos planeta. Jis yra 5,2 karto toliau nuo Saulės nei Žemė ir iš jos gauna 27 kartus mažiau šilumos. Jupiterio masė yra dvigubai didesnė už visų kitų planetų masę kartu, 317,84 karto didesnė už Žemės masę ir 1047,6 karto mažesnė už Saulės. Jupiterio pusiaujo spindulys yra 71 400 km. Kadangi para Jupiterio pusiaujuje trunka tik 9 valandas ir 50 minučių, dėl didžiulės išcentrinės jėgos Jupiterio poliarinis spindulys yra beveik 2500 km mažesnis nei pusiaujo, o šis planetos susispaudimas yra labai pastebimas. stebėjimų metu.
Vidutinis Jupiterio (kaip ir kitų milžiniškų planetų) tankis yra apie 1 g/cm 3 . Iš to išplaukia, kad jį daugiausia sudaro vandenilis ir helis. Jupiterio atmosferoje yra 60% molekulinio vandenilio, apie 36% helio, 3% neono, apie 1% amoniako ir tiek pat metano. Helio ir vandenilio koncentracijų santykis atitinka saulės atmosferos sudėtį.
Būdingas Jupiterio bruožas yra Didžioji Raudonoji dėmė, kurios ilgis yra 13 000 - 40 000 km, kuri buvo stebima mažiausiai 200 metų. Manoma, kad tai yra galingas atmosferos sūkurys. Jupiterio vaizdas iš nuotraukų, kurias padarė automatinė tarpplanetinė stotis „Voyager 1“, parodyta 12 nuotraukoje.

12 nuotrauka

Jupiterio paviršiaus temperatūra yra -170°C. Matyt, Jupiteris susideda iš mažos silikatinės šerdies, kieto vandenilio-helio apvalkalo ir galingos išplėstinės atmosferos, kurios apatinėje dalyje vandenilis ir helis gali būti skystos būsenos. Jupiteris turi 13 palydovų, iš kurių keturis – Io, Europą, Ganymede ir Callisto – atrado Galilėjus, dydžiu ir mase jie panašūs į Mėnulį. Likusieji yra 50–100 kartų mažesni.
Galima gana kategoriškai teigti, kad Jupiteryje gyvybės nėra.
Saturnas. Saturnas (13 nuotrauka) yra antras pagal dydį milžinas tarp Saulės sistemos planetų. Jo pusiaujo spindulys yra 59 900 km, o masė yra 95 kartus didesnė už Žemės. Iš to seka, kad vidutinis Saturno tankis yra tik 0,7 g/cm 3 . Tai rodo, kad planetą daugiausia sudaro vandenilis ir helio priemaiša. Saturnas vieną apsisuka aplink savo ašį per 10,25 val. Todėl jis yra išlygintas. Kadangi Saturnas yra 9,58 astronominio vieneto atstumu nuo Saulės, saulės energijos srautas jo paviršiaus vienetui yra 90 kartų mažesnis nei Žemėje, todėl planetos paviršius įkaista iki -180 °. C.

13 nuotrauka

Saturnas turi 10 mėnulių ir žiedų sistemą iš šerkšno. Šeštasis Saturno palydovas Titanas yra 5830 km skersmens ir yra didžiausias planetų sistemos palydovas. Jį supa metano ir amoniako atmosfera. Žinoma, gyvybės nėra nei Saturne, nei jo palydovuose.
Uranas. Uranas aplink Saulę sukasi tarsi gulėdamas: jo sukimosi ašies polinkis į orbitos plokštumą yra 8°. Todėl tiek pačios planetos, tiek jos palydovų sukimosi kryptis yra tarsi priešinga. Planetos temperatūra neviršija -200°. Šioje temperatūroje amoniakas jau yra kieto būvio. Todėl planetos atmosfera susideda iš metano ir vandenilio.
Atstumas nuo Urano iki Saulės yra 19,14 astronominių vienetų. Revoliucijos aplink Saulę laikotarpis yra 84 Žemės metai. Vidutinis spindulys yra 24 540 km, masė, išreikšta Žemės masės dalimis, yra 14,59.
Natūralu, kad Urane gyvybės nėra.
Neptūno spindulys yra 25 270 km, masė, išreikšta Žemės masės dalimis, yra 17,25. Atstumas nuo Saulės yra 30,2 astronominio vieneto. Laikas, per kurį apsisuka aplink Saulę, yra 164 metai. Atmosfera susideda iš vandenilio ir metano. Paviršiaus temperatūra žemesnė nei -200°C. Yra maždaug 3000 km spindulio palydovas Tritonas, skriejantis aplink Uraną priešinga kryptimi.
Plutonas. Plutono spindulys yra 1280 km. Vidutinis tankis yra 1,25 g/cm3. Atstumas nuo Saulės – 40 astronominių vienetų. Revoliucijos aplink Saulę laikotarpis yra 248 metai. Iš esmės tai yra amoniako, metano ir vandenilio sniego gniūžtė. Jis turi kompanioną, mažesnę sniego gniūžtę. Apie gyvenimą čia nėra ką pasakyti.
Pastaruoju metu kaip sensaciją bandoma pateikti tai, kad Plutonas yra palyginti nedidelis ir apskritai yra kaip didžiulis sniego luitas, todėl, anot jų, tai visai ne planeta. Ir atitinkamai planetų yra ne devynios, o aštuonios. Na, žinote, tai skonio reikalas. Apsvarstykite tai, kaip norite. Tačiau aišku, kad Saulės sistema nesibaigia toliau nei Plutonas. Ir tada yra keletas užšalusių dujų gabalėlių. Kada nors jie jas atidarys ir šauks, kad atidarė dešimtą, o paskui vienuoliktą ir t.t. planetos. Na, Dievas su jais. Svarbiausia, kad tai nepakeistų reikalo esmės.
Žinoma, iš pateiktų skaitmeninių duomenų sunku įsivaizduoti tikrąjį Saulės sistemos mastą. Ir netgi tai padaryti pagal mastelį yra labai sunku. Tačiau norėdami bent apytiksliai įsivaizduoti, kaip iš tikrųjų atrodo saulės sistema, padarykime tai. Įsivaizduokime, kad Saulė yra futbolo kamuolio dydžio. Tada Merkurijus bus aguonos dydžio 30 metrų atstumu nuo Saulės. Venera bus degtuko galvos dydžio 50 metrų atstumu. Žemė, taip pat degtuko galvutės dydžio, yra už 75 metrų. Marsas, perpus mažesnis už degtuko galvutę, 100 metrų atstumu. Už 300 metrų yra vyšnios dydžio Jupiteris. Saturnas, šiek tiek mažesnis už vyšnią, 750 metrų atstumu. Už pusantro kilometro yra vyšnių duobės dydžio Uranas. Neptūnas, toks pat kaip Uranas, yra nutolęs daugiau nei du kilometrus. Ir galiausiai Plutonas, vėl aguonos dydžio, trijų kilometrų atstumu. Ir tai dar ne viskas. Jei tokiu pačiu mastu įsivaizduosite, kur skrenda kometos, tai bus iki trisdešimties kilometrų.
Dabar įsivaizduokime, kas yra saulės sistema. Jame yra tiek daug įvairovės ir skirtingų ypatybių, kad visiškai neįmanoma suprasti, kaip šios savybės atsirado, jei manytume, kad planetų sistema atsirado iš dujų-dulkių ūko. Kometų, meteoritų gausa, planetų sukimosi krypčių ir greičių skirtumai ir kt. tiesiog rėkia, kad planetų sistemos formavimosi pradžioje įvyko katastrofiško pobūdžio procesai.
Susipažinę su visa planetų sistema, pereikime prie mūsų brangios planetos Žemės, mūsų bendrų namų.

6 SKYRIUS. MŪSŲ Brangioji ŽEMĖ

Pirma, apie Žemės formą. Šiek tiek klystame sakydami, kad jis yra rutulio formos. Žemės pusiaujo spindulys yra 6378,16 km, poliarinis - 6356,78 km, tai yra 21,38 km mažesnis. Tai reiškia, kad Žemė yra šiek tiek palenkta, artima sukimosi elipsoidui. Žemės masė 5,98 x 10 27 g, vidutinis Žemės tankis 5,52 g/cm 3. Mes gerai suprantame, kaip veikia Žemė. Yra įvairių metodų, kaip tirti jo gelmes. Pirma, tai yra paviršiuje gulinčių uolienų tyrimas. Antra, uolienų tyrimas kasyklose, gedimų, giluminio gręžimo metu. Taip galima tyrinėti podirvį maždaug iki 10 km gylio. Remiantis ugnikalnių išsiveržimų metu išmestų uolienų sudėtimi, galima ištirti medžiagų sudėtį šimtų kilometrų gylyje. Planetos sandara dideliame gylyje nustatoma naudojant seisminius tyrimus.
Seisminių tyrimų principas – garso bangos skirtingai sklinda skirtingos sudėties uolienose ir priklausomai nuo to, ar uolienos yra skystoje ar kietoje fazėje. Be to, jie atsispindi ir lūžta ties fazių ir tankių ribomis. Garso virpesių šaltinis yra žemės drebėjimai. Žemės paviršiaus poslinkiai fiksuojami jautriais instrumentais – seismografais, sumontuotais seisminėse stotyse visuose Žemės rutulio kampeliuose. Kiekvienoje stotyje fiksuojamas tikslus renginio pradžios laikas. Tai leidžia mums sukurti tikslų seisminių bangų sklidimo Žemės žarnyne vaizdą.
Remiantis išsamia tokių matavimų analize, buvo padarytos išvados apie giluminio žemės vidaus medžiagos savybes, apie visos Žemės sandarą. Mūsų planetos komponentai yra (4 pav.):

Vidinė šerdis, kurios spindulys yra apie 1300 km, kurioje medžiaga pagal visus duomenis yra kietos būsenos;
- išorinė šerdis, kurios spindulys yra apie 3400 km; čia, apie 2100 km storio sluoksnyje, supančiame vidinę šerdį, medžiaga yra skystos būsenos;
- apvalkalas arba mantija, apie 2900 km storio;
- pluta, kurios storis yra 4-8 km po vandenynais ir 30-80 km po žemynais.
Plutą ir mantiją skiria Makhorovichić paviršius, ant kurio žemės vidinės medžiagos tankis smarkiai padidėja nuo 3,3 iki 5,2 g/cm 3 . Kol kas nėra sutarimo dėl cheminių elementų pasiskirstymo Žemės žarnyne pobūdžio. Apskritai mokslininkai linkę manyti, kad Žemės šerdį sudaro geležis su sieros ir nikelio priemaiša, o mantija – iš silicio, magnio ir geležies oksidų.
Temperatūra centre apie 6000 laipsnių, slėgis 3 milijonai atmosferų, tankis 12 g/cm 3 . Ryšium su radioaktyviųjų elementų (urano, torio ir kt.) skilimo procesais, vykstančiais Žemės žarnyne, tam tikrose mantijos vietose vyksta medžiagos tirpimas. Judant giliosioms masėms, išlydyta medžiaga magma iškyla į Žemės paviršių kanalais, kurių skersmuo siekia 10 km, o aukštis – 60-100 km. Tada įvyksta ugnikalnių išsiveržimai.
Dabar – apie mineraloginę žemės plutos sudėtį. Žemės plutoje yra 47 % deguonies, 25,5 % silicio, 8,05 % aliuminio, 4,65 % geležies, 2,96 % kalcio, 2,5 % natrio ir kalio bei 1,87 % magnio. Kartu šie aštuoni cheminiai elementai sudaro 99% žemės plutos.
Akmenys. Uolos Žemėje sudarytos iš skirtingų derinių mineralai– vienalytės sudėties ir struktūros cheminiai junginiai (žinoma daugiau nei 4000). Svarbią vietą tarp jų užima magminės (magminės) uolienos. Jie susidarė iš išlydytų silikatinių magmų, iškilusių iš Žemės vidaus į paviršių ir kurias daugiausia sudaro silikatai ir aliumosilikatai. Svarbiausi uolieną formuojantys oksidai jame yra silicio dioksidas (SiO 2) ir aliuminio oksidas (Al 2 O3). Magmatinės uolienos vadinamos giliai įsiskverbusiomis (intruzinėmis) arba ekstruzinėmis (efuzinėmis) priklausomai nuo to, kur magma sukietėjo – gylyje ar Žemės paviršiuje. Iš plutoninių uolienų ryškiausi yra peridotitai ir piroksenitai, kuriuose silicio dioksido kiekis yra mažesnis nei 40%, o geležies ir magnio oksidų kiekis yra palyginti didelis. Šios vadinamosios ultrabazinės uolienos skirstomos pagal olivinų kiekį (kietas Fe 2 SiO 3 + Mg 2 SiO 4 bet kokiomis proporcijomis tirpalas), kurių bendroji formulė yra (Fe,Mg) 2 SiO 4 . Bendra piroksenų formulė yra (Ca,Fe,Mg)2Si2O6. Tai reiškia, kad piroksenai yra komponentų Ca 2 Si 2 O 6 (mineralinis salitas), Fe 2 Si 2 O 6 (ferosalitas), Mg 2 Si 2 O 6 (enstatitas), CaFeSi 2 O 6 (hedenbergitas), CaMgSi mišinys. 2 O 6 (diopsidas) įvairiomis proporcijomis. Vienas iš plačiai paplitusių piroksenų yra augitas Ca(Ma,Fe,Al)[(Si,Al) 2 O 6 ]. Magminės uolienos, kuriose SiO 2 oksido yra nuo 40 iki 52%, vadinamos bazinėmis. Šiuo atveju giluminės uolienos vadinamos gabbru, o išsiveržusios – bazaltais. Paprastai juos sudaro 70–90% lauko špatų, kurie yra kalio, natrio ir kalcio aliuminio-silicio druskos. Mineralas KalSi 3 O 6 vadinamas ortoklaze. Dažnesnės yra plagioklazės (Ca,Na)(Al,Si) 4 O 8, kurios yra kieti albito NaAlSi 3 O 8 ir anortito CaAl 2 Si 2 O 8 tirpalai įvairiais procentais. Mineralas, sudarytas iš anortito su olivino priemaiša, vadinamas anortozitu. Bazaltuose taip pat yra apie 5 % ilmenito – FeTiO 3 . Ši knyga nėra mineralogijos vadovėlis. Todėl prisiminkime ir tokias uolienas kaip granitai, andezitai, sienitai, dioritai ir čia baigsime pažintį su mineralogijos ABC.
Žemės hidrosfera ir atmosfera. Skystas Žemės apvalkalas, dengiantis 70,8% jos paviršiaus, vadinamas hidrosfera. Pagrindiniai vandens rezervuarai yra vandenynai. Juose yra 97% pasaulio vandens atsargų. Vandenynuose esančios srovės perduoda šilumą iš pusiaujo regionų į poliarinius regionus ir taip tam tikru mastu reguliuoja Žemės klimatą. Taigi Golfo srovė, prasidedanti nuo Meksikos pakrantės ir nešanti šiltus vandenis į Špicbergeno pakrantę, veda prie to, kad vidutinė šiaurės vakarų Europos temperatūra yra žymiai aukštesnė nei šiaurės rytų Kanados temperatūra.
Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis, didelių vandens telkinių buvimas Žemėje suvaidino lemiamą vaidmenį gyvybės atsiradimui mūsų planetoje. Dalis vandens Žemėje, kurio bendras tūris yra apie 24 milijonai km 3, yra kietos būsenos, ledo ir sniego pavidalo. Ledas dengia maždaug 3% žemės paviršiaus. Jei šis vanduo būtų paverstas skysta būsena, pasaulio vandenynų lygis pakiltų 62 metrais. Kiekvienais metais apie 14% žemės paviršiaus yra padengta sniegu. Sniegas ir ledas atspindi nuo 45 iki 95% saulės spindulių energijos, o tai galiausiai lemia didelį didelių Žemės paviršiaus plotų atšalimą. Skaičiuojama, kad jei visa Žemė būtų padengta sniegu, vidutinė temperatūra jos paviršiuje nuo dabartinių +15°C nukristų iki -88°C.
Vidutinė Žemės paviršiaus temperatūra yra 40°C aukštesnė už temperatūrą, kurią Žemė turėtų turėti apšviesta saulės spindulių. Tai vėlgi susiję su vandeniu, tiksliau, su vandens garais. Faktas yra tas, kad nuo Žemės paviršiaus atsispindintys saulės spinduliai yra sugeriami vandens garų ir atsispindi atgal į Žemę. Tai vadinama šiltnamio efektas.
Žemės oro apvalkalas, atmosfera, jau ištirtas pakankamai išsamiai. Atmosferos tankis Žemės paviršiuje yra 1,22 × 10 -3 g/cm 3 . Jei kalbame apie cheminę atmosferos sudėtį, pagrindinis komponentas čia yra azotas; jo masės procentas yra 75,53%. Deguonies Žemės atmosferoje yra 23,14%, iš kitų dujų reprezentatyviausias yra argonas - 1,28%, anglies dioksido atmosferoje yra tik 0,045%. Tokia atmosferos sudėtis palaikoma iki 100-150 km aukščio. Dideliame aukštyje azotas ir deguonis yra atominėje būsenoje. Nuo 800 km aukščio vyrauja helis, o nuo 1600 km – vandenilis, kuris sudaro vandenilio geokoroną, besitęsiančią kelių Žemės spindulių atstumu.
Atmosfera saugo viską, kas gyva Žemėje, nuo žalingo Saulės ultravioletinės spinduliuotės ir kosminių spindulių poveikio – didelės energijos dalelės, beveik šviesos greičiu judančios link jos iš visų pusių.
Žemė yra didžiulis magnetas, o magnetinė ašis yra pasvirusi į sukimosi ašį 11,5° kampu. Magnetinio lauko stipris ties ašigaliais yra apie 0,63 oerstedo, ties pusiauju – 0,31 oerstedo. Žemės magnetinio lauko linijos sudaro savotiškus „spąstus“ jose judantiems elektronų ir protonų srautams. Šios dalelės, įstrigusios Žemės magnetinio lauko, sudaro didžiulius spinduliuotės diržus, kurie driekiasi mūsų planetoje palei geomagnetinį pusiaują. Įkrautos dalelės, kurių šaltinis didžiąja dalimi yra Saulė, „slenkančios“ magnetinėmis jėgos linijomis, prasiskverbia į atmosferą ties Žemės ašigaliais. Susidūrę su atmosferos atomais ir molekulėmis, jie sužadina švytėjimą, stebimą didelėse platumose auroros pavidalu.
Tuo apribosime savo trumpą pasakojimą apie Žemę – vieną iš Saulės sistemos planetų, kuri yra smėlio grūdelis beribiame Visatos vandenyne ir kartu proto lopšys, suvokiantis pasaulio dėsnius. jos struktūra ir raida.

Mėnulis

Mėnulis – Žemės palydovas, turėjęs ir darantis didžiulę įtaką visiems mūsų planetoje vykstantiems procesams. Todėl mes tikrai turime ją geriau pažinti.
Mėnulio spindulys yra 1737 km, jo ​​masė yra 81,3 karto mažesnė už Žemės masę, o vidutinis tankis (3,35 g/cm 3) yra pusantro karto mažesnis už Žemės tankį. Temperatūra prie Mėnulio pusiaujo svyruoja nuo +130°C vidurdienį iki -170°C vidurnaktį, o Mėnulio dienos trukmė – 29,5 Žemės paros. Jau plika akimi Mėnulyje aiškiai matomos šviesios sritys - „žemynai“, užimantys apie 60% Mėnulio disko, ir tamsios „jūros“ (40%) (14 nuotrauka). Įspūdingiausi Mėnulio paviršiaus bruožai yra krateriai. Matomoje Mėnulio pusėje yra apie 300 000 kraterių, kurių skersmuo nuo vieno iki šimto kilometrų.

14 nuotrauka

Didžioji dauguma kraterių neabejotinai yra smūginės kilmės. Tuo pačiu laikui bėgant nusistovi „dinaminė pusiausvyra“: naujų kraterių formavimosi procesą lydi naikinami senieji, kurie „išariami“ ir ištrinami nuo Mėnulio veido. Kai kurie krateriai, anot selenologų, yra vulkaninės kilmės. Todėl pagal analogiją su antžeminiais „pavyzdžiais“ Mėnulyje yra: 1) maars- mažos (iki 5 km skersmens) apskritos įdubos, įrėmintos aukštesniais kraštais, 2) kalderai - plokščiadugniai krateriai, esantys kalno viršūnėje, 3) kupoliniai kalnai su mažais krateriais viršuje. Jūros yra sritys, užpildytos tamsia medžiaga, primenančia sukietėjusią vulkaninę lavą. Vadinami ribiniai pakilimai jūrų pakraščiuose Kordiljerai.
Ištyrus tolimąją Mėnulio pusę, buvo padaryta kiek netikėta išvada: joje buvo aptiktos tik trys palyginti nedidelės jūros. Tai tikriausiai nestebina. Juk mūsų Žemė tokia pat asimetrinė. Beveik pusę jo paviršiaus užima Ramusis vandenynas, o žemynai susitelkę į kitą pusę. Vietoj jūrų tolimoje Mėnulio pusėje buvo aptiktos naujos formacijos - talasoidai("panašus į jūrą") - didelės įdubos, kurių paviršius atrodo lengvas kaip žemynai.
Tikslūs dirbtinių mėnulio palydovų judėjimo stebėjimai parodė, kad skirtingose ​​Mėnulio paviršiaus vietose palydovas juda skirtingu greičiu. Taigi buvo padaryta išvada, kad masės pasiskirstymas paviršiniuose Mėnulio sluoksniuose (daugiausia prie pusiaujo) yra netolygus. Sekliame gylyje po didelėmis žiedo formos jūromis yra „masių koncentracijos“, kurios gavo sutrumpintą pavadinimą Mascons. Matyt, maskonai yra sukietėjusios lavos plotai, kurių tankis didesnis nei aplinkinių žemyninių sričių tankis.
Ilgai bombarduojant Mėnulio paviršių meteoritais, ant jo susidarė maždaug šešių metrų storio biri nuolaužų danga. Šis sluoksnis pavadintas regolitas. Jį sudaro trys frakcijos: kristalinės magminės uolienos, brekčiai ir biri smulkiagrūdė medžiaga. Struktūros analizė kristalinės uolienos leidžia daryti išvadą, kad jie kažkada buvo visiškai išlydyti, o po to labai greitai atšaldomi. Tarp Mėnulio kristalinių uolienų buvo rasta gabro tipo pavyzdžių. Mėnulio žemynai daugiausia susideda iš anortozitų ir bazaltų, Mėnulio jūros yra padengtos bazaltinėmis lavomis. Nėra jokių abejonių, kad praeityje Mėnulis išgyveno intensyvios ugnikalnio veiklos erą. Išorinis regolito sluoksnis yra tamsiai pilkos (arba rusvos) spalvos smėlio dulkių medžiaga, kurios storis 16-30 cm. Jis padengtas plona šviesiai pilkų dulkių plėvele.
Nustatyta, kad Mėnulio uolienos yra nuo 3,13 iki 4,4 milijardo metų. Iš to seka, kad Mėnulis susiformavo maždaug tuo pačiu metu kaip ir Žemė, o vulkaniniai reiškiniai Mėnulyje nutrūko maždaug prieš 3 milijardus metų. Ankstyvoje vystymosi stadijoje Mėnulis buvo beveik visiškai ištirpęs. Tai lėmė jo substancijos diferenciaciją, o plagioklazės, kaip lengvesni komponentai, plūduriavo aukštyn ir, sukietėję, sudarė pirminę Mėnulio plutą. Matuojant iš palydovų atrodė, kad Mėnulio bendrojo pastovaus magnetinio lauko stiprumas yra apie 1000 kartų mažesnis nei Žemės. Tačiau tiesioginiai matavimai su prietaisais, pristatytais į jo paviršių, parodė, kad pastovus laukas čia skiriasi nuo taško iki taško. Tai rodo, kad praeityje įvyko stiprus tam tikrų Mėnulio sričių įmagnetinimas, kurio priežastis iki šiol sunku spręsti.
Taip pat buvo atlikta kintamų magnetinių laukų, kuriuos sukuria elektros srovės, atsirandančios Mėnulio viduje, kai saulės vėjo intensyvumas svyruoja, analizė. Šių laukų savybes lemia Mėnulio vidaus laidumas, kuris savo ruožtu labai priklauso nuo temperatūros. Taigi buvo nustatyta, kad Mėnulio gilumoje temperatūra neviršija 1500°C. Taigi, šiandien Mėnulis yra gana šaltas dangaus kūnas. Tai liudija ir palyginti mažas seisminis aktyvumas.
Vertinant vidinę Mėnulio sandarą, įprasta išskirti plutą – apie 60 km storio išorinį sluoksnį, 250 km storio viršutinę mantiją, 300–800 km gylyje išsidėsčiusią vidurinę, apatinę ir maža kelių šimtų kilometrų spindulio geležinė šerdis. Šerdis yra išlydyta arba pusiau išlydyta.

7 SKYRIUS. ŽEMĖS RAJIMO ISTORIJA

Taigi, įsivaizduokime mūsų planetos formavimosi procesą ir jos raidą iki šių dienų. Grįžkime į akimirką, kai baltoji nykštukinė žvaigždė priartėjo prie dvinarės Saulės sistemos ir neutroninės žvaigždės, ir aiškiau įsivaizduosime tolimesnius įvykius.
Neutroninė žvaigždė, matyt, buvo tokiu pat atstumu nuo Saulės kaip ir Žemė. Tuo pačiu metu jis atliko „vampyro“ vaidmenį, tai yra, dalis medžiagos iš Saulės vainiko nutekėjo į neutroninę žvaigždę. Baltoji nykštukė, kurios greitis mažesnis nei trečiasis kosminis greitis (tai yra greitis, kuriuo kūnas visam laikui palieka žvaigždės apylinkes), pateko į žvaigždžių poros gravitacijos įtakos zoną. Dabar sistemą pradėjo sudaryti trys žvaigždės. Dangaus mechanikoje trijų kūnų problemos sprendimas jau yra gana sudėtingas. Šiuo atveju nestabilaus sprendimo tikimybė yra didelė. Tai yra, šiame Saulės – neutroninės žvaigždės ir baltosios nykštukės – šokyje baltosios nykštukės ir neutroninės žvaigždės susidūrimo tikimybė gerokai padidėja. Todėl po trumpo laiko toks susidūrimas įvyko.
Reikia pažymėti, kad tiek neutroninė žvaigždė, tiek baltoji nykštukė turi plutą, susidedančią iš gana lengvų elementų – kalcio, aliuminio ir kitų. Todėl įvykus sprogimui susidarė fragmentai, susidedantys iš trijų grupių – geležies (su nikelio priemaiša), chondritų ir achondritų. Kaip jau minėjome, 99% šių fragmentų įgavo greitį, viršijantį trečiąjį kosminį greitį ir amžiams paliko Saulės apylinkes. Kai kurie iš jų sudarė visą debesį fragmentų, besisukančių įvairiausiomis elipsinėmis trajektorijomis aplink Saulę, vis dėlto tarytum išlaikydami ryšį su sprogimo centru ir išlaikydami dalį viso sprogusių žvaigždžių impulso. Tai nulėmė faktą, kad dabar planetos sukasi aplink Saulę plokštumoje, artimoje Saulės sukimosi plokštumai.
Šio sprogimo atmintis išliko iki šių dienų kometų orbitose. 5 pav. matome šias orbitas. Ar ne tiesa, šis paveikslas labai primena sprogimą. Fragmentų dydis svyravo nuo šimtų kilometrų iki dulkių dėmės dydžio. Be to, su šia šiukšlių mase taip pat buvo likusių dujų iš dujų, tekėjusių iš Saulės į neutroninę žvaigždę. Skeveldrų tankis erdvėje buvo didelis, todėl jos dažnai susidurdavo. Tuo pačiu metu kai kurie fragmentai buvo sunaikinti, mažėjo jų dydis. Jei santykiniai greičiai nebuvo labai dideli, tada susijungė kiti fragmentai, pirmiausia ant didžiausių fragmentų, pradėdami planetinių embrionų formavimąsi.

5 pav

Palaipsniui didėjanti šiukšlių masė telkiasi ekliptikos plokštumoje, tai yra dabartinės planetų orbitų padėties plokštumoje. Saulės vėjas dujų komponentą nustūmė į periferiją ir ten pradėjo formuotis milžiniškos planetos.
Taigi, būsimos Žemės planetos šerdis tapo vienu didžiausių baltosios nykštukės fragmentų, kurių dydis siekia apie tūkstantį kilometrų. Ant jo nukrito mažesnės visų rūšių nuolaužos, sudarančios masinį apvalkalą, palaipsniui padidindamos Žemę iki maždaug dabartinio dydžio. Žemės (kaip ir kitų planetų) susidarymas nuo neutroninės žvaigždės ir baltosios nykštukės susidūrimo užtruko apie milijardą metų.
Pažymėtina, kad neutroninės žvaigždės fragmentai po jos sprogimo buvo labai radioaktyvūs. Per milijardą metų trumpaamžiai izotopai virto ilgaamžiais izotopais, kurie nėra radioaktyvūs. Tačiau ilgaamžiai izotopai, tokie kaip urano ir torio izotopai, vis dar buvo išsaugoti planetoms susiformuojant ir tapo vienu iš Žemės vidaus šildymo šaltinių.
Taigi, Žemės vidus pradėjo šilti. Be radioaktyviųjų elementų, šildymo šaltiniai buvo energija, išsiskirianti gravitacinio Žemės suspaudimo metu, o pirmajame etape – krentančių meteoritų energija. Kai temperatūra Žemės viduje pakilo pakankamai aukšta, vidus pradėjo tirpti. Tuo pačiu metu sunkesni komponentai pradėjo kristi žemyn, o lengvesni - kilti aukštyn. Taip pradėjo formuotis šerdis, mantija ir pluta. Čia iš tikrųjų prasideda geologinė žemės istorija.

Kol pluta dar buvo plona, ​​magma dažnai prasiskverbdavo pro ją, todėl visa Žemė buvo padengta ugnikalniais. Meteoritai krito į Žemę kaip lietus. Todėl Žemės paviršius buvo padengtas krateriais. Pradėta kurti Žemės atmosfera, kurią daugiausia sudarė azotas, vandens garai, anglies dioksidas ir kt. Deguonies vis dar buvo labai mažai. Paviršiuje dar nebuvo vandens, beveik visas jis buvo išgaravęs. Šis vystymosi laikotarpis vadinamas mėnuliu. Tai truko apie 500-700 milijonų metų.
Kad mums būtų patogiau toliau sekti procesų Žemėje eigą, turime naudoti moksle priimtą periodizaciją. Periodizacijos tipai parodyti fig. 6. Taigi po mėnulio periodo sekė branduolinė fazė, taip vadinama todėl, kad per šį laikotarpį branduolio formavimasis iš esmės buvo baigtas. Ši fazė taip pat truko maždaug 500–700 milijonų metų.

E T A P s	Etapai geologai cheskoe istorijos		Geochronologinis mastelis					Abs. prod milijonas metų	Organinis pasaulis
			Nadera	Era (grupė)			Laikotarpis (sistema)
1	2	3	4	5			6	7	8	9
G e O l O G Ir h e Su Į A aš ai V O l Yu ts Ir aš	G e O Su Ir n Į l Ir n A l b n A aš	G e O Su Ir n Į l Ir n A l b n O - P l A T f O R m e n n A aš	F A n e R O - h O th Su Į A aš	Kaino- Zoiskaja			Antropogeninis	1	APIE R G A n Ir h e Su Į A aš ai V O l Yu ts Ir aš
							Neogenas	25
							Paleogenas	41
				mezo- Zoiskaja			Kreidos	70
							Juros periodas	58
							Triasas	45
				Paleo- Zoiskaja			Permė	45
							Anglis (anglis)	55
							devono	70
							Silūrinis	30
							Ordoviko	60
							Kambras	70
			KAM R Ir P T O h O th Su Į A aš	P R O T e R O h O th Su Į Ir th	P O h d n Ir th	IN e n d	570 milijonų metų	1200
						R Ir f e th
					SU R e d n Ir th			200- 300
					R A n n Ir th			500- 600
		R A n n e G e O Su Ir n Į l Ir n A l b n A aš		A R X e th Su Į Ir th			2600 milijonų metų	1000
	Branduolys- arny		3500 milijonų metų					500- 700	X Ir m Ir h e Su Į A aš ai V O l Yu ts Ir aš	DNR Prebiologinis molekulinės struktūros Protobiontai Koacervuoja Pirminis "bulijonas" Ekologiškas jungtys Neorganiniai junginiai
	Mėnulis							500- 700
Ikigeologinė evoliucija (iki 5 milijardų metų)
6 pav

Kaip jau minėjome, išlydyta magma juda. Lydymosi centrai juda iš apačios į viršų, nešdami su savimi lengvesnius komponentus. Tai vadinama zonos tirpimu. Dėl to įvyko Žemės substancijos diferenciacija, ty atsiskyrimas. Priešingu atveju šis procesas vadinamas gravitacine diferenciacija. Dėl iškeltų lengvų uolienų susidarė pluta (pirmiausia bazalto uolienos), išsiskyrė daug dujų ir vandens. Susidarė atmosfera ir hidrosfera.

Magma pakyla, tada atvėsta ir skęsta. Visiška revoliucija (vadinama tektonomagminiu ciklu) įvyksta per 200 milijonų metų. Taigi, pluta susiformavo maždaug prieš 4 milijardus metų.
Dėl zonų tirpimo (ir galbūt kitų procesų) Žemės paviršiuje atsirado didelės žiedinės struktūros, užpildytos bazalto lava. Tipiškos reljefo formos buvo įvairaus dydžio meteorito krateriai, kurie yra pagrindinis mėnulio kraštovaizdžio elementas. Mėnulio eroje sukurtas paviršiaus formas visiškai ištrynė vėlesni grandioziniai geologiniai procesai, susiję ne tik su vidinėmis, bet ir su išorinėmis jėgomis, pirmiausia su žemės plutos, hidrosferos ir atmosferos įtaka bei įtaka.
Zonos lydymosi proceso metu išsiskyrė 1,6 × 10 24 g vandens. Šis kiekis beveik atitinka šiuolaikinį hidrosferos tūrį. Vanduo garų pavidalu iš pradžių buvo vulkaninių dujų dalis, kuriose taip pat yra anglies dioksido, amoniako, azoto, vandenilio, inertinių dujų ir kitų junginių, būdingų šiuolaikiniams x ugnikalniams (HCl, HF, H 2 S ir kt.). Hidrosfera susidarė žemės plutos paviršiui ir viršutiniams atmosferos sluoksniams atvėsus žemiau +100°C. Žemės paviršiuje atsiradusios jūros, ežerai, upės pradėjo intensyviai ardyti susidariusias reljefo formas, todėl rezervuarų dugne atsirado pirmosios nuosėdinės uolienos. Tokiu būdu buvo nustatyta endo- ir egzogeninių procesų sąveika, nulėmusi tolesnę žemės plutos raidą ir formavimąsi per ilgą jos istoriją.
Mėnulio Žemės vystymosi stadijoje susidarė pirminė atmosfera, kuri savo sudėtimi buvo artima vulkaninėms dujoms ir apėmė vandens garus, metaną, anglies dioksidą, azotą ir kt. kitus komponentus. Vadinasi, jei Mėnulio eros pradžia yra žemės plutos formavimosi pradžia, tai jos pabaiga gali būti laikoma hidrosferos ir pirminės atmosferos atsiradimu. Pirminėje atmosferoje ir hidrosferoje įvyko cheminė elementų evoliucija, kuri vėliau paskatino gyvybės atsiradimą Žemėje ir biosferos susidarymą. Įrodymas, kad natūralios evoliucijos metu iš neorganinių gali susidaryti organinės medžiagos, yra DNR sintezė laboratorinėmis sąlygomis.
Jūros ir žemynai. Vienas iš svarbiausių Žemės vystymosi klausimų yra klausimas, į kurį vis dar nėra aiškaus atsakymo. Tai yra klausimas, kaip susiformavo žemynai ir vandenynai. Ilgą laiką vyko ginčas tarp fiksizmo ir mobilizmo šalininkų. Pirmieji manė, kad struktūros susidarė pakeliant ir nuleidžiant atskiras žemės plutos dalis. Ir čia buvo sukurta daug labai naudingų teorijų, kurių pagrindinė yra geosinklinų teorija. Pastarieji (mobilizmo teorijos pradininku laikomas austrų klimatologas ir geofizikas A. Wageneris), paprastai neneigdami anksčiau sukurto teorinio pagrindo, mano, kad žemynai juda. Dabar Wagenerio teorija niekam neprieštarauja Mes galime lengvai suprasti jos esmę palyginę du brėžinius: pav. 7 ir 8 pav.
Remiantis šia teorija, darytina išvada, kad kažkada visi žemynai, kuriuos matome mūsų planetoje, buvo vienas žemynas. Jis vadinamas Gondvana. Be to, Europa ir Azija buvo vaizduojamos atskiromis plokštėmis. Yra žinoma, kad anksčiau juos skyrė vandenynas, kurio vidurio vandenyno keteros liekana yra Uralo kalnai. Tada Gondvanos žemynas pradėjo byrėti į atskirus blokus, kurie pradėjo dreifuoti į skirtingas puses, ir šis dreifas dar nesibaigė.
Ir dabar kyla klausimas, kaip atsitiko, kad vienoje planetos pusėje susiformavo didžiulis žemynas, o kitoje – dar didesnis vandenynas. Taip neturėtų būti. Gravitacinio diferenciacijos proceso metu pluta turi susidaryti tolygiai visame planetos paviršiuje. Išleistas vanduo turi padengti plutą vienodu maždaug trijų kilometrų sluoksniu. Tuo pačiu metu gyvybės atsiradimui ir ypač vystymuisi sąlygų praktiškai nėra. Žemės, vandenynų ir atmosferos derinys yra būtinas gyvybei Žemėje.

Matyt, įvyko kažkoks katastrofiškas įvykis, kuris, paprastai tariant, buvo atsitiktinio pobūdžio. Iki šiol mokslas nepateikė aiškaus paaiškinimo, koks tai buvo įvykis. Turime išspręsti šį klausimą, kad galėtume atsakyti į pagrindinį klausimą – ar esame vieni Visatoje?

Kai kuriuos įkalčius galima rasti tai, kas buvo pasakyta aukščiau. Pirmas raktas yra Mėnulis. Iš tiesų, Mėnulis visada yra pasuktas į mus viena puse. Tai rodo, kad jo masės centras nesutampa su geometriniu centru. Jo tankis artimas Žemės plutos tankiui, o uolienų, iš kurių ji sudaryta, sudėtis labai artima Žemės uolienų sudėčiai. Jo paviršiaus struktūra taip pat labai skiriasi, nesvarbu, ar matome jo pusę atsuktą į mus, ar atvirkštinę. Yra ir kitų požymių, rodančių, kad Mėnulis, greičiausiai, kadaise buvo Žemės dalis. Yra dar vienas patarimas – tai Venera. Venera sukasi aplink Saulę taip, kad, judėdama elipsėje, priartėja prie Žemės arčiausiai Žemės, ji visada atsigręžia į mus viena puse.
Nėra be reikalo manyti, kad Veneros orbita anksčiau buvo pailgesnė, o galbūt ir Žemės orbita. Be to, jis toks pailgas, kad susikirto Veneros ir Žemės orbitos. Tuo pat metu visiškai įmanoma, kad planetos priartėjo taip arti, kad dalis Žemės plutos buvo nuplėšta. Tai galėtų palengvinti ir tai, kad Žemės sukimosi greitis pradiniu jos formavimosi laikotarpiu buvo daug didesnis nei dabar. Tikriausiai kažkur apie 10 val. Tais laikais ugnikalnių veikla buvo daug intensyvesnė, todėl magma buvo skystesnė. Be to, kai potvynių jėgos iš Veneros pradėjo kelti plutą, slėgis magmoje smarkiai sumažėjo ir prasidėjo reakcijos, dėl kurių intensyviai išsiskyrė dujos, tai yra, įvyko sprogimas, kuris išmetė dalį plutos. Kažkas panašaus atsitiko Veneroje. Šiuo atžvilgiu ji taip pat sukūrė tam tikrą asimetriją.
Žemės pluta, veikiama savo pačios gravitacijos, įgavo rutulio formą ir liko orbitoje šalia Žemės. Kalbant apie Žemę, toje vietoje, kur atsiskyrė pluta su dalimi magmos, susidarė didžiulė žaizda. Dėl magmos sklandumo Žemė atgavo sferinę formą. Pluta pradėjo atsigauti, bet kadangi pagrindinis diferenciacijos procesas jau buvo praėjęs, pluta suplonėjo ir šiuo metu yra apie 4 km storio. Mėnulis atėmė dalį Žemės sukimosi momento, todėl jis pradėjo suktis daug lėčiau – maždaug per 20 valandų. Šiek tiek pasikeitė ir Žemės, ir Veneros orbitos.
Magma savo tektono-magminio ciklo metu kai kuriose vietose pakyla, o kitur krenta, planetos paviršiumi nukeliaudama tūkstančius kilometrų. Magmos temperatūra palaipsniui didėjo. Nuo dviejų tūkstančių mėnulio eroje iki keturių mūsų laikais. Jo sklandumas padidėjo. Šiuo atžvilgiu prieš du šimtus milijonų metų Gondvana, likusi plutos dalis, suskilo į atskiras dalis – žemynus, kurie, judėdami įvairiomis kryptimis, užėmė tokią poziciją, kokią matome dabar.
Be to, yra dar vienas klausimas, kuris kažkaip nesulaukė didelio dėmesio. Būtent sausumos ir vandenyno plotų santykis. Tiesą sakant, žemės ploto ir vandenyno ploto santykis yra maždaug 1/3. Tuo pačiu metu vandens ir plutos tankio santykis taip pat yra maždaug 1/3. Matyt, šis faktas yra labai svarbus. Iš tiesų, vandenynų gylis yra maždaug 4 km. Lygios sausumos plotai, palyginti su vandens lygiu vandenynuose, yra pakilę apie keturiasdešimt metrų. Norėdami tai įsivaizduoti aiškiau, tarkime, kad turime stiklinę, užpildytą vandeniu, o jos kraštai išsikiša virš vandens maždaug milimetrą. Akivaizdu, kad jei įpilsite tik šiek tiek vandens, jis persipildys. Tas pats gali nutikti planetos mastu.
Per geologinę Žemės istoriją vandens buvo nuolat pilama. Buvo trumpalaikių vandenynų lygio pokyčių, tačiau katastrofiškų potvynių nebuvo. Kas gali būti tokio stabilumo priežastis? Galima pripažinti, kad kai vandens kiekis vandenynuose didėja, bendras slėgis vandenyno dugne didėja. Šiuo atveju magma yra priversta po žemynais ir pakelia juos aukštyn. Be to, jei vandens ir plutos tankių santykis bei žemės ir vandenynų plotų santykis yra 1/3, tai žemė pakils tiek, kad kompensuos vandens kilimą vandenynuose. Tai yra, žemės perteklius virš vandenyno paviršiaus išliks toks pat, kaip ir anksčiau. Tačiau vandenyno gylis padidės.
Šis reiškinys turi esminę reikšmę gyvybės vystymuisi Žemėje. Iš tiesų, jei tai nebūtų įvykę, vanduo jau seniai būtų užtvindęs žemę, o gyvybės vystymosi procesas nebūtų peržengęs jūros organizmų ribų. Apie jokią protingą gyvybę, tuo labiau civilizaciją, negalėjo būti nė kalbos. Taigi Mėnulio formavimosi procese kaip tik tokia masė turi atsiskirti nuo Žemės, kad sausumos ir vandenynų santykis būtų lygiai 1/3. Ir tai jau labai retas sutapimas, dėl kurio civilizacijos atsiradimo tikimybė gerokai sumažėja. Ateityje bandysime įvertinti šią tikimybę, tačiau dabar trumpai apžvelgsime gyvybės Žemėje vystymosi procesą.

8 SKYRIUS. GYVENIMAS

Dar kartą atsigręžkime į 6 pav. ir susipažinkime su pagrindiniais Žemės vystymosi etapais. Yra įvairių požiūrių į mūsų planetos istorijos periodizavimą. Pagrindiniai iš jų yra geologinis požiūris ir paleontologinis. Geologinis požiūris skirsto Žemės istoriją į mėnulio, branduolinę ir geosinklininę stadijas. Geosinklininė stadija savo ruožtu skirstoma į ankstyvąją geosinklininę ir geosinklininę-platformą, kuriose svarbūs tampa procesai, susiję su platformų, tai yra žemynų, judėjimu.
Paleontologinis požiūris skirsto Žemės istoriją į cheminės evoliucijos stadiją ir organinės evoliucijos stadiją. Organinės evoliucijos stadija į kriptozojaus naderą, kai išsivystė vienaląsčiai organizmai, ir į Fanerozojaus naderą, kai išsivystė daugialąsčiai organizmai – tiek gyvūnai, tiek augalai. Fanerozojaus nadera skirstoma į paleozojaus (senovės gyvūnai), mezozojaus (viduriniai gyvūnai) ir cenozojaus (šiuolaikiniai gyvūnai) eras.
Eros skirstomos į laikotarpius. Atsižvelgiant į tai, kad ši knyga nėra paleontologijos vadovėlis, mes neapsiribosime išsamiu senovės gyvūnų ir augalų pasaulio raidos procesų aprašymu. Pirmiausia atkreipkime dėmesį į laiko skalę, kurioje vyko gyvybės Žemėje vystymosi procesai.
Mėnulio laikotarpio pabaigoje, vykstant vulkaniniam aktyvumui, išsiskyrė daug įvairių cheminių junginių. Ištirpę vandenyje, jie sudarė vadinamąjį pirminį „sultinį“, kuriame vyko įvairios cheminės reakcijos. Įdomu tai, kad šio „sultinio“ sudėtis yra artima gyvų būtybių cheminei sudėčiai. Gyvybės atsiradimą palengvino tinkamos fizinės sąlygos (slėgis, temperatūra ir kt.), dėl kurių tapo galimos polimerizacijos reakcijos. Dėl šių reakcijų atsirado ilgos polimero molekulės, kurios, be kita ko, buvo tarsi šablonai, kurių pagrindu susidarė panašios molekulės. Taip atsirado replikacijos procesai. Dėl šios priežasties tokių molekulių tankis tirpale padidėjo, todėl padidėjo ir sudėtingesnių bei stabilesnių molekulių susidarymo tikimybė. Taip atsirado prielaidos gyvybei atsirasti. Tokių molekulių atsiradimas baigia cheminės evoliucijos laikotarpį. Šis laikotarpis truko apie milijardą metų.
Šio laikotarpio pabaigoje pirmykštiame „sultinyje“ buvo visi komponentai, reikalingi pirmosioms, labai primityvioms ląstelėms atsirasti. Būtent DNR prototipai, polipeptidai, lipopeptidai ir kiti junginiai, iš kurių būtų galima sukurti ląstelių membranas, baltymus, DNR ir kt. Ir, žinoma, per šimtus milijonų metų ląstelė tiesiog negalėjo nesusiformuoti. Ir susiformavusi per maždaug tris milijardus metų ląstelė vystėsi, tobulėjo ir pradėjo atrodyti taip, kaip mes žinome dabar.

9 pav

Pažiūrėkime į ląstelę (9 pav.). Žinoma, jis nėra sukurtas paprastai. Toks darinys, žinoma, negalėjo atsirasti iš karto. Tokia ląstelė yra ilgo evoliucinio vystymosi produktas. Be to, jei atidžiai įsižiūrėsime, gali kilti abejonių dėl to, ką matome kaip vienaląstį organizmą, pavadinimo teisingumas. Iš tiesų, ląstelėje yra branduolys su branduoliais, ribosomomis, mitochondrijomis, lizosomomis ir kitomis organelėmis (kaip jos paprastai vadinamos). Atrodo, kad mes žiūrime į ląstelių bendruomenę, kurią vienija bendra membrana. Be to, kas parodyta paveikslėlyje, yra daugybė kitų, daug paprastesnių nei ląstelės – bakterijos, virusai, bakteriofagai, plazmidės ir kt.
Yra ląstelių, kurios neturi branduolio, yra tokių, kurios neturi ląstelės membranos ir t.t. Tačiau visos ląstelės turi DNR. Tiesa, kad DNR skiriasi, pavyzdžiui, yra darinių, panašių į DNR, vadinamų RNR. Tai rodo, kad per šimtus milijonų metų buvo sukurtos įvairiausios gyvų ląstelių molekulių variacijos. Kai kurie pasirodė ne itin veiksmingi ir išnyko amžiams. Kai kurie pasirodė naudingi tam tikroms funkcijoms ir užėmė vietą ląstelėse. Tuo pačiu metu skirtingos ląstelės turėjo skirtingą likimą, kai kurios susijungė, sudarydamos vis sudėtingesnes ląsteles, kitos įgijo savybių, kurios suteikė joms galimybę išgyventi.

Taip atsirado, pavyzdžiui, virusai. Virusas turi labai trumpą DNR. Tai yra, ji turi protėvių ląstelę, kuri atsirado labai ankstyvoje ląstelių evoliucijos stadijoje. Procesai ląstelėse taip pat buvo organizuojami skirtingai. Vieni įgavo gebėjimą panaudoti šviesos energiją, taip atsirado vienaląsčiai dumbliai – augalų protėviai, grybai, melsvadumbliai, ląstelės, pasisavinusios baltymų molekules, kurios pirmiausia jas suvartodavo iš aplinkos, o paskui gaudydavo kitas ląsteles. Yra net ląstelių, kurios minta įvairiais mineralais.

10 pav

Ryžiai. vienuolika

Taigi ankstyvoji gyvybės vystymosi istorija yra audringas atsitiktinių bandymų ir klaidų procesas, greitų mutacijų ir natūralios atrankos procesas didžiulėje vienaląsčių būtybių biomasėje. Juk ir dabar vienaląsčių organizmų biomasė yra didesnė nei visų kitų gyvų būtybių Tačiau pagrindinė ląstelių (kaip ir visų gyvų būtybių) egzistavimo šerdis yra dauginimasis arba, kaip sakėme, replikacija. Be to, jei ankstyvoje gyvybės atsiradimo stadijoje dauginimasis kopijuojant (tai yra replikacija) buvo gyvosios medžiagos savybė apskritai, tada, atsiradus paprasčiausioms ląstelėms, tai tapo pagrindinės, bet ne vienintelė ląstelės molekulė – DNR.
Kas yra DNR? Jos konstrukcija panaši į lynų kopėčias, susukta į dešiniarankę spiralę (10 pav.). Jis primena kamščiatraukį, bet kamščiatraukis yra dvigubas. Keturių atmainų, kurių sekoje yra genetinės informacijos, azotinės bazės vadinamos nukleotidais ir panašios į vieną iš jų – timino monofosfatą, parodytą 11 pav. Iš viso jų yra keturios ir žymimos raidėmis - A, T, G ir C. Be to, viename skersiniame yra du, sujungti pagal papildomumo, arba komplementarumo, principą: prieš A turėtų būti a T, prieš G turėtų būti C.
15 nuotraukoje parodytas DNR pjūvio modelis, o 16 nuotraukoje – elektroniniu mikroskopu daryta nuotrauka.
Tam tikromis sąlygomis lygiagrečios DNR grandinės gali atsiskirti ir ant kiekvienos iš jų gali būti surinkta nauja grandinė. 16 nuotraukoje parodyta, kaip DNR galuose skyla į dvi grandines. Taip vyksta replikacija. Jei grandinė yra trumpa, tai šis procesas nėra labai sudėtingas, bet jei jis yra ilgas, yra daug sudėtingų mechanizmų, kuriais replikacija atliekama. Mes nesigilinsime į šį klausimą. Mums pakanka suprasti, kad replikacijos proceso pradžia gali atsirasti ir natūraliai.
Be to, jei būtų tinkamos sąlygos, toks procesas neišvengiamai turėtų atsirasti. Tai yra, gyvybės atsiradimas nėra tikimybinis procesas. Gyvybės atsiradimo atsitiktinumas susideda iš atitinkamų sąlygų atsiradimo atsitiktinumo.

Nuo ląstelinės gyvybės atsiradimo iki daugialąstės gyvybės susiformavimo apytiksliai tris milijardus metų. Šis laikotarpis atitinka Archeano ir Proterozojaus eros. Kaip atsirado daugialąstės gyvybės formos? Pirmiausia, tarkime, daugialąsčių gyvybės formų atsiradimas yra natūralus ir reguliarus procesas. Iš tiesų, kai vienaląsčiai organizmai dauginasi, jie dažniausiai lieka toje pačioje vietoje, kur atsirado, sudarydami kolonijas. Tuo pačiu metu sąlygos kolonijos centre ir periferijoje labai skiriasi. Tai negalėjo lemti to, kad prisitaikymo prie šių sąlygų procese atsirado tam tikra atskirų ląstelių specializacija. O specializacija ląstelių bendruomenėje iš tikrųjų yra daugialąsčių organizmų atsiradimas.

15 nuotrauka

16 nuotrauka

Daugialąsčiai organizmai. Daugialąsčių organizmų atsiradimo metu vienaląsčiai organizmai suvaidino svarbų vaidmenį ta prasme, kad prisidėjo prie reikšmingo fizinių veiksnių pasikeitimo planetoje. Visų pirma, pirminės atmosferos transformacijoje į azotą-deguonį. Šiuo atveju lemiamas vaidmuo tenka fotosintezei, kuri pakeitė biosferą, nes deguonis nešė didžiulius cheminės ir biocheminės energijos atsargas. Dauguma gamtoje vykstančių redokso procesų yra susiję su deguonimi: ozono sluoksnio susidarymas atmosferoje, biosferos vystymasis, organinių uolienų kaupimasis.
Naujausiais duomenimis, jau Archeano pabaigoje, be bakterijų ir vienaląsčių dumblių, pradėjo atsirasti daugialąsčiai dumbliai, polipai ir kiti primityvūs daugialąsčiai organizmai.
Proterozojaus eros pabaigoje dar egzistavo tik vandens gyvūnai ir augalai. Jūrose buvo paplitusios medūzos, į kirminus panašūs ir minkšti koralai. Daugialąsčių organizmų klestėjimas vyksta fanerozojuje, kuris, kaip minėjome, skirstomas į tris eras: paleozojaus, mezozojaus ir kainozojaus, kurie kartu truko apie šeši šimtai milijonų metų. Beje, žymiai mažiau nei laikas, per kurį karaliavo vienaląsčiai organizmai.
Kambro periodo, paleozojaus pradžios organiniame pasaulyje atsirado archeocitai (12 pav.) ir patys seniausi nariuotakojai - trilobitai (13 pav.), brachiopodai, stromatoporoidai.
Ordoviko ir Silūro laikotarpiais atsirado pirmieji stuburiniai gyvūnai – bežandikauliai į žuvis panašūs organizmai. Silūro pabaigoje trilobitų vaidmuo sumažėjo, atsirado naujos koralų, brachiopodų gentys ir pirmosios tikros žandikaulio žuvys. Silūro pabaiga yra laikas, kai aukštesni augalai, pirmiausia psilofitai, pasiekė žemę. Sausumos augalų plitimas buvo svarbus žingsnis užkariaujant žemę ir gyvūnus.

12 pav

Vaikinai, mes įdėjome savo sielą į svetainę. Ačiū už tai
kad atrandi šį grožį. Ačiū už įkvėpimą ir žąsų odą.
Prisijunk prie mūsų Facebook Ir Susisiekus su

"Ar mes esame vieni Visatoje?" – vienas iš amžinų žmonijos klausimų, verčiantis mus statyti milžiniškus teleskopus, paleisti palydovus į tolimas planetas ir sugalvoti pačias neįtikėtiniausias teorijas. Dešimtmečius žmonės nenuilstamai ieško nežemiškos gyvybės, o mokslininkai sako, kad kažką radome.

Interneto svetainė Surinkau jums 7 moksliškiausius įrodymus, kad nesame vieni Visatoje.

1. Mažytės bakterijos ant meteoritų

Per milijonus mūsų planetos gyvavimo metų ant jos nukrito dešimtys tūkstančių meteoritų. Kai kurie iš jų priklauso marsiečių klasei. Būtent tie, kuriuose buvo rasta bent užuominų apie nežemiškos gyvybės egzistavimą.

Vienas iš tokių meteoritų yra Nakhla, nukritęs Egipte 1911 m. Tačiau jie pradėjo mokytis tik po 80 metų, 1999 m. Meteorito gabalo viduje buvo rasta į siūlą panašių darinių, kurias dažniausiai palieka bakterijos. Nėra jokio būdo, kad žemiški organizmai galėjo patekti į tūkstančio metų senumo akmens centrą, todėl gali būti, kad šiuos pėdsakus palikusios bakterijos buvo ne iš Žemės.

Kitas meteoritas Shergotti buvo rastas Indijoje 1865 m. Kai jie pagaliau jį suėmė, giliai jo viduje jie atrado tam tikrų elementų, kurie galėjo susidaryti tik vandenyje. Šių elementų amžius siekia kelias dešimtis tūkstančių metų. Mokslininkai padarė išvadą: „Šis meteoritas didžiąją savo gyvenimo dalį praleido panardintas į vandenį“.

2. Signalas "WoW!"

1977 m. rugpjūčio 15 d. Ohajo valstijos universiteto mokslininkai, dirbdami su Big Ear radijo teleskopu, užfiksavo radijo teleskopą Big Ear. stiprus ir keistas signalas, kurio šaltinis buvo už Saulės sistemos ribų. Operatoriui daktarui Jerry'iui Eimanui garsas buvo toks netikėtas, kad jis spaudinyje apibrėžė atitinkamą simbolių grupę ir ant šono užrašė „Oho!“. ("Oho!").

Yra daug teorijų ir tariamų šių garsų dekodavimo būdų, tačiau nė vienas nebuvo pripažintas patikimu. Vėliau mokslininkai ne kartą bandė pagauti panašų radijo signalą, tačiau nesvarbu, kiek ilgai jie klausėsi kosmoso, jiems to padaryti nepavyko.

3. Įrodymai istorijoje

Egipto hieroglifai, rasti Seti I šventykloje Abidose, atrodo labai keistai. Jie vaizduoja tai, kas atrodo kaip malūnsparnis, dirižablis ir povandeninis laivas. Šis atradimas sukėlė daug ginčų tarp egiptologų ir archeologų, kurie vis dar nerado mokslinio paaiškinimo.

Paveiksle, nutapytame Domenico Ghirlandaio XV amžiuje, pavaizduota Mergelė Marija, o už jos matyti žmogus, žvelgiantis į kažkokį šviečiantį rutulį danguje, panašų į skraidantį laivą.

Kitas senovės artefaktas, persekiojantis mokslininkus, yra Enigmalite. Tai akmuo, kuriame yra įmontuotas elementas, kurio paskirtis neaiški, o išvaizda primena elektros prietaisų kištuką. Apytikslis šio akmens amžius yra 100 000 metų.

4. Gyvoji Marso atmosfera

Palyginti neseniai „Curiosity rover“ duomenys patvirtino, kad Raudonojoje planetoje yra gana didelis metano kiekis. Žemėje 95% šių dujų gamina gyvi organizmai, o likusieji 5% išsiskiria dėl vulkaninės veiklos.

Mokslininkai teigia, kad Marso metanas tokiose koncentracijose turėtų būti atsinaujinantis, nes jis aktyviai skyla veikiant ultravioletinei šviesai ir spinduliuotei. Tai reiškia, kad jis greičiausiai atsirado ne iš ugnikalnių, o dėl gyvų procesų.

5. Gyvybė gali egzistuoti visur

Atvira erdvė kenkia gyviems daiktams, tačiau kai kurie gali joje išgyventi ilgą laiką.

Pavyzdžiui, vaikštynė gali išgyventi temperatūrą nuo –273 iki +151 °C ir 1000 kartų didesnę radiacijos dozę nei bet kuriai kitai planetos būtybei mirtina dozė. Gali gyventi vandenilio sulfido ir anglies dioksido atmosferoje. Jis taip pat gali prarasti beveik 100% viso savo skysčio.

Švedų mokslininkai atliko eksperimentą ir uždėjo tardigradus ant kosminės stoties paviršiaus. Po 10 dienų, praleistų kosmose, organizmai išdžiūvo, tačiau grįžę į TKS jie vėl atgijo.

Jei gyvybė iš mūsų planetos gali egzistuoti pačiomis ekstremaliausiomis sąlygomis, tai kodėl ji neturėtų būti už Žemės ribų.

Žmogus yra kosminių ateivių kūrinys.

Pagrindinė įtakos žmonijos raidai teorijos prielaida

mic aliens (paleokontaktų teorija) – pačių kosminių objektų buvimas

ateiviai – buvo suformuluota seniai. Jo aiškią formuluotę randame senovės Romos poeto ir filosofo Tito Lukrecijaus Karos eilėraštyje „Apie daiktų prigimtį“:

Tebėra neišvengiama pripažinti

Kad Visatoje yra kitų žemių,

Ir yra žmonių gentys, taip pat įvairūs gyvūnai.

Tačiau Lukrecijus Karusas nebuvo pirmasis. Tą pačią mintį išsakė daugelis graikų filosofų dar gerokai prieš jį. Gali būti, kad juo prieš 25 tūkstančius metų domėjosi ir paleolito medžiotojai, kurie žymėjo paprastais brūkšneliais

ant akmens ir kaulų jo stebėjimų apie dangaus judėjimą rezultatus

Po revoliucijos, kurią moksle įvykdė Nikolajus Kopernikas,

sunaikindami senovės Ptolemėjo ir krikščionių idėjas, kad Žemė buvo Visatos centras, daugelis Renesanso mąstytojų grįžo prie antikos idėjų. Giordano Bruno rašė: „Yra nesuskaičiuojama daugybė saulių, taip pat nesuskaičiuojama daugybė planetų, tokių kaip Žemė, kurios sukasi aplink savo Saulę, kaip ir mūsų septynios planetos sukasi aplink Saulę. Tuose pasauliuose taip pat gyvena protingos būtybės. Šias teorijas toliau plėtojo šiuolaikiniai filosofai, tokie kaip Volteras ir Immanuelis Kantas. XIX amžiuje buvo gana plačiai paplitusios nuomonės apie protingų būtybių egzistavimą Mėnulyje ir Marse, tai atsispindėjo literatūroje (pavyzdžiui, čekų poeto Jano Nerudos „Kosmoso dainose“).

XIX amžiuje atsirado paleokontaktų teorijos pagrindas ir antroji prielaida – idėja apie kosminių ateivių įtaką žmonijos raidai. 1898 m. anglų rašytojas Herbertas Wellsas parašė mokslinės fantastikos romaną „Pasaulių karas“ apie marsiečių ataką Žemėje, paveiktą astronomų spėlionių apie gyvybės Marse galimybę.

Paleokontaktų teorijos pradininkas yra amerikietis Charles Hoy fortas. Visą gyvenimą jis nenuilstamai rinko duomenis, kurie, jo manymu, sugriaus visuotinai pripažintas mokslo teorijas. (Jo šūkis yra „Ginti mokslą nuo mokslininkų“.) Jis išleido keturias knygas: „Pasmerktųjų knyga“, „Naujos žemės“, „Štai“ ir „Nepalaužiami talentai“. Nuo 1931 m. Fortean Society žurnale Fortean Society Magazine pradėjo skelbti duomenis, surinktus Forto archyve. Visose Forto knygose yra jo pagrindinė idėja apie visagalias kosmines būtybes, kurioms mes ir mūsų pasaulis yra kažkas tarp eksperimentinio terariumo ir mokslinės laboratorijos. 1919 metais „Pasmerktųjų knygoje“ Fortas rašė: „Tikiu, kad mes esame kažkieno nuosavybė. Man atrodo, kad Žemė kažkada buvo niekam tikusi, o paskui kitų pasaulių gyventojai pradėjo varžytis dėl jos turėjimo. Mes esame dabar valdė labiausiai išsivysčiusi iš jų. Tai jau kelis šimtmečius žinojo tie iš mūsų, kurie esame ypatingos tvarkos dalis ar kokio nors kulto šalininkai, kurių nariai, kaip ypatingos klasės vergai, vadovauja mums pagal nurodymus. jie priima ir skatina mus paslaptingiems veiksmams“.

Forto darbus Europoje tęsė du prancūzų tyrinėtojai – garsus fizikas ir chemikas Jacques'as Bergier bei filosofas ir žurnalistas Lewisas Pauwelsas. Forto šūkį jie paėmė kaip epigrafą savo žurnalui „Planete“, kuris buvo pradėtas leisti šeštojo dešimtmečio pabaigoje Paryžiuje. Žurnalo puslapiuose buvo publikuojami straipsniai ir medžiaga įvairiomis temomis: aplinkosaugos ir kovos su badu klausimais, paslaptingų archeologinių radinių religijos, mistikos, magijos, neatpažintų skraidančių objektų, apsilankymų Žemėje klausimais. ateiviai iš kosmoso ir jų poveikis žmogaus raidai.

Pirmaisiais mūsų amžiaus dešimtmečiais astronautikos įkūrėjas K. E. Ciolkovskis (1928, 1929) rašė apie labai išsivysčiusių civilizacijų kosminę plėtrą ir tiesioginius jų ryšius, taip pat apie apsilankymus žemėje iš kosmoso. Šiuo metu Nikolajus Rybinas atkreipė dėmesį į atskirų faktų ir siužetų sutapimą skirtingų tautų, atskirtų vandenynų ir dykumų, legendose, kurios bylojo apie kitų pasaulių gyventojų apsilankymus Žemėje senovėje. N. Rybinas pripažįsta šiose legendose esantį tiesos grūdą. Naują postūmį diskusijoms apie šią problemą davė 1961 m. pasirodęs fiziko Matesto Agreste'o straipsnis „Senovės kosmonautai“. Kosmoso ateivių ir žmonių kontaktų patvirtinimų M. Agrestas randa geologijoje, archeologijoje, meno istorijoje, rašytiniuose šaltiniuose. Per ateinančius du dešimtmečius įvairiuose mokslo populiarinimo žurnaluose ir laikraščiuose buvo paskelbta per du šimtus darbų apie paleokontaktų problemas. Dešimtajame dešimtmetyje filosofas Vladimiras Rubcovas kartu su filologu Jurijumi Morozovu ir kitais autoriais bandė sukurti vadinamąją „paleovitologiją“ kaip mokslo šaką, kurios pagrindinis uždavinys turėtų būti kosminių ateivių ir kosminių kontaktų tikrovės tyrimas. žemė.

Ir galiausiai Erichas von Dänikenas 1968 m. savo knygoje „Ateities prisiminimai“ apibendrintai išdėstė visą paleokontaktų teoriją, pagrįsdamas ją daugybe duomenų iš archeologijos, mitologijos ir meno istorijos sričių. Skirtingai nei kiti paleokontaktų šalininkai, E. von Däniken sugebėjo supažindinti su savo idėjomis plačias mases, sukūręs filmą pagal savo knygą. Be to, E. von Danikeno darbai buvo išleisti daugybe vertimų įvairiose šalyse. Atsirado daug šalininkų, kurie pradėjo tyrinėti jo pateiktus faktus, rinkti naujus ir ieškoti įrodymų, patvirtinančių paleokontaktų teoriją.

Mitų dievai yra ateiviai iš kosmoso.

Pagrindiniai jo teorijos principai:

1. Senovėje Žemę kelis kartus aplankydavo būtybės iš kosmoso.

2. Šios nežinomos būtybės per tikslinę dirbtinę mutaciją išugdė žmogaus intelektą tarp tuomet Žemėje gyvenusių hominidų.

3. Kosmoso ateivių atsiradimo Žemėje pėdsakai atsispindi senoviniuose tikėjimuose, tradicijose, pasakose, legendose ir pasakose jų galima rasti atskiruose religiniuose pastatuose ir objektuose.

„Šią teoriją sukūriau 1954 m., tuo pat metu paskelbiau ir pirmuosius straipsnius, kuriuos išplėčiau vienuolika knygų Žemėje rasti kosminės kilmės objektą, neradau nei kosmoso ateivio mumijos, išsaugotos alkoholyje, nei kitų būtybių liekanų iš kito pasaulio Kodėl nebuvo logiška manyti, kad kosminiai ateiviai paliko kažkokias šiukšles mūsų planeta gal tvirtinimo raktas ar apgadintas automobilis, o rusai nepaliko pėdsakų, tai kur yra kosminių ateivių pėdsakai?

Jei pažvelgtume į mūsų planetos paviršių, pamatytume, kad tikimybė aptikti tokius pėdsakus yra nereikšminga. Du trečdalius planetos paviršiaus užima vanduo, likusią dalį dengia ledas (poliuose), dykumos ir žaluma apaugusios erdvės. Tikslingos nežemiškų pėdsakų paieškos po vandeniu, ašigaliuose ir dykumose yra nerealios. Miškuose bet koks objektas, didelis ar mažas, išnyktų be žinios. Jis taptų toks pat ryškus kaip majų miestai Gvatemalos džiunglėse.

Kosmoso ateiviai tai puikiai suprato. Todėl jiems iškilo klausimas, kaip palikti savo buvimo Žemėje įrodymą būsimai, technologiškai pažengusiai žmonijai? Koks turėtų būti įrodymas? Kažkoks kompiuteris? Piktografinis rašymas? Informacija matematinių formulių pavidalu? Genuose ar chromosomose užkoduotas pranešimas? Kad ir kokia būtų kosmoso ateivių valia, pirmiausia jam iškilo „saugaus“ klausimas. Pavyzdžiui, piktogramos raidė negali būti dedama bet kur – kokioje nors šventykloje, laidojimo vietoje ar kalno viršūnėje.

Kosmoso ateiviai suprato, kad žmonijos kelias eina per karus, kuriuose bus sunaikintos šventovės; jie žinojo, kad mikroorganizmai ir augalai gali sunaikinti jų valią, o žemės drebėjimai ir potvyniai gali juos visiškai sunaikinti. Be to, jie turėjo taip suformuoti savo valią, kad ji patektų į rankas tokią informaciją gebančiai įvertinti kartai. Jei, pavyzdžiui, Julijaus Cezario kariai rastų kosminį objektą, jie nežinotų, ką su juo daryti, net jei ši informacija būtų lotyniška. Julijaus Cezario laikais žmonės nežinojo tokio dalyko kaip „kelias į kosmosą“. Jie nieko nežinojo apie eksperimentus genetikos srityje, apie laiko poslinkių poveikį, apie varomąsias sistemas ir tarpžvaigždines erdves. Todėl kosminiai ateiviai turėjo neleisti, kad jų egzistavimo įrodymas, jų testamentas atsitiktinai atrastų to nesuvokiančių žmonių kartai.

Kaip išspręsti šią problemą? Šį klausimą aptarėme mano teorijomis besidominčioje naudingoje visuomeninėje organizacijoje Senovės astronautikos studijų draugijoje, svarstėme įvairius variantus. Gal žinia iš kosmoso ateivių užkoduota žmogaus genuose? Į šį klausimą atsakys ateities technologijos. O gal kosminiai ateiviai paliko savo žinią vienoje iš kaimyninių „negyvų“ planetų? Ši problema bus išspręsta būsimų tarpplanetinių skrydžių metu. Mėnulyje yra paslaptingų uolienų darinių Keplerio kraterio viduje (NASA – nuotrauka N 67-H-201) ir piramidės formos darinių Lubniko krateryje (NASA – nuotrauka N72-r-1387). Apie juos rašė amerikietis Džordžas Leonardas. Taip pat žinomos uolienų formacijos Marse, kurias ekspertai vadina „Marso veidu“ ir „Marso piramide“. Net ir dabar negalime vienareikšmiškai atsakyti į klausimą, ar šios uolienos yra geologiniai dariniai, ar dirbtinės struktūros.

Ar asteroidų juostoje yra ateivių pėdsakų? Profesorius Michaelas Papagiannis iš Bostono universiteto pripažįsta tokią galimybę. Apie tai jis kalbėjo XXXIII Tarptautinės astronautikos federacijos kongrese Paryžiuje.

Visatos gimimas ir evoliucija – ieškant gyvybės

Kosminės Visatos platybės...
Šimtmečius žmonės žvelgė į Metagalaktikos gelmes, tikėdamiesi rasti bendražmogių. XX amžiuje mokslininkai perėjo nuo pasyvios kontempliacijos prie aktyvios gyvybės paieškos Saulės sistemos planetose ir radijo pranešimų siuntimo į įdomiausias žvaigždėto dangaus vietas bei kai kurias automatines tarpplanetines stotis, baigę savo tyrimų misijas Saulės sistemos planetoje. saulės sistemos, pernešė žinutes iš žmonių civilizacijos į tarpžvaigždinę erdvę.

Žmonijai nepaprastai svarbu ieškoti savų žmonių didžiulėje kosminėje erdvėje. Tai viena iš svarbiausių užduočių. Šiandien žengiami tik pirmieji ir, ko gero, neefektyvūs žingsniai ilgame kelyje į brolius mintyse. Nors kyla ir paties paieškos objekto tikrovės klausimas. Pavyzdžiui, puikus praėjusio amžiaus mokslininkas ir mąstytojas I. S. Shklovsky savo nuostabioje knygoje „Visata, gyvenimas, protas“ labai įtikinamai pagrindė hipotezę, pagal kurią žmogaus protas tikriausiai yra unikalus ne tik mūsų Galaktikoje, bet ir visoje Visatoje. . Be to, Shklovsky rašo, kad pats kontaktas su kitu protu žemiečiams gali duoti mažai naudos.

Galimybę pasiekti tolimas galaktikas galima iliustruoti tokiu pavyzdžiu: jei civilizacijos gimimo metu erdvėlaivis būtų paleistas iš Žemės šviesos greičiu, tai dabar jis būtų pačioje savo kelionės pradžioje. Ir net jei per ateinančius šimtą metų kosminės technologijos pasieks beveik šviesos greitį, skrydžiui iki artimiausio Andromedos ūko prireiks šimtus tūkstančių kartų daugiau degalų nei naudinga erdvėlaivio masė.

Tačiau net ir turint šį fantastišką greitį ir pažangiausią mediciną, gebėjimą priversti žmogų į sustabdyto animacijos būseną ir saugiai išvesti, trumpa pažintis tik su viena mūsų galaktikos atšaka užtruks tūkstantmečius, o vis spartesnis mokslo ir technologijų pažanga paprastai verčia abejoti praktine tokių ekspedicijų nauda .

Iki šiol astronomai jau atrado milijardus milijardų galaktikų, kuriose yra milijardai žvaigždžių, tačiau mokslininkai taip pat pripažįsta, kad egzistuoja ir kitos visatos su kitokiais parametrais ir dėsniais, kuriose gyvybė yra visiškai kitokia nei mūsų. Įdomu tai, kad kai kurie Visatos, kaip multivisatos, susidedančios iš daugybės pasaulių, vystymosi scenarijai rodo, kad jų skaičius linkęs į begalybę. Tačiau tada, priešingai nei mano Šklovskis, svetimo intelekto atsiradimo tikimybė bus 100%!

Nežemiškų civilizacijų problemos ir ryšių su jomis užmezgimas yra daugelio tarptautinių mokslinių projektų pagrindas. Paaiškėjo, kad tai viena sunkiausių problemų, su kuria kadaise susidūrė žemiškasis mokslas. Tarkime, ant kažkokio kosminio kūno atsirado gyvos ląstelės (jau žinome, kad visuotinai priimtų šio reiškinio teorijų dar nėra). Tolesnis egzistavimas ir evoliucija, šios rūšies „gyvybės sėklų“ pavertimas protingomis būtybėmis užtruks milijonus metų, jei bus išlaikyti tam tikri privalomi parametrai.

Įspūdingiausias ir, ko gero, rečiausias gyvybės reiškinys, jau nekalbant apie intelektą, gali atsirasti ir vystytis tik labai specifinio tipo planetose. Ir nereikėtų pamiršti, kad šios planetos turi suktis aplink savo žvaigždę tam tikromis orbitomis – vadinamojoje gyvybės zonoje, kuri yra palanki temperatūros ir radiacijos sąlygomis gyvenamajai aplinkai. Deja, planetų paieška aplink kaimynines žvaigždes vis dar yra labai sudėtinga astronominė problema.

Nepaisant sparčiai besivystančių orbitinių astronominių observatorijų, kitų žvaigždžių planetų stebėjimo duomenų dar nepakanka tam tikroms kosmogoninėms hipotezėms patvirtinti. Kai kurie mokslininkai mano, kad naujos žvaigždės formavimosi iš dujų ir dulkių tarpžvaigždinės terpės procesas beveik neabejotinai veda prie planetų sistemų susidarymo. Kiti mano, kad antžeminių planetų susidarymas yra gana retas reiškinys. Šiuo atžvilgiu juos patvirtina esami astronominiai duomenys, nes dauguma atrastų planetų yra vadinamieji „karštieji Jupiteriai“, dujų milžinai, kurie kartais yra dešimtis kartų didesni už Jupiterio dydį ir masę ir sukasi gana arti savo žvaigždžių aukštyje. orbitos greitis.

Šiuo metu planetų sistemos jau buvo aptiktos aplink šimtus žvaigždžių, tačiau dažnai reikia naudoti tik netiesioginius duomenis apie žvaigždžių judėjimo pokyčius, be tiesioginio vizualinio planetų stebėjimo. Ir vis dėlto, jei atsižvelgsime į gana atsargią prognozę, kad sausumos planetų su kietu paviršiumi ir atmosfera vidutiniškai atsiranda maždaug viena iš 100 milijonų žvaigždžių, tai vien mūsų galaktikoje jų skaičius viršys 1000. Čia reikėtų pridėti tikimybę, kad egzotiškų formų gyvybės atsiradimas ant mirštančių žvaigždžių, kai vidinis branduolinis reaktorius sustoja ir paviršius atvėsta. Tokia nuostabi situacija jau buvo svarstoma mokslinės fantastikos žanro klasikų Stanislavo Lemo ir Ivano Antonovičiaus Efremovo darbuose.

Čia mes prieiname prie pačios nežemiškos gyvybės problemos esmės.

Mūsų saulės sistemoje „gyvybės zoną“ užima tik trys planetos - Venera, Žemė, Marsas. Šiuo atveju Veneros orbita eina netoli vidinės ribos, o Marso orbita – netoli išorinės gyvybės zonos ribos. Mūsų planetai pasisekė, kad joje nėra aukštos Veneros temperatūros ir baisaus Marso šalčio. Naujausi tarpplanetiniai robotų roverių skrydžiai rodo, kad Marse kažkada buvo šiltesnis, taip pat buvo skysto vandens. Ir neatmestina, kad Marso civilizacijos pėdsakus, kuriuos taip ne kartą ir spalvingai vaizduoja mokslinės fantastikos rašytojai, kada nors aptiks kosmoso archeologai.

Gaila, bet kol kas nei atliekant greitąją Marso grunto analizę, nei gręžiant uolienas gyvų organizmų pėdsakų nerasta. Mokslininkai tikisi, kad būsima tarptautinė erdvėlaivio misija į Marsą išaiškins situaciją. Tai turėtų įvykti pirmąjį mūsų amžiaus ketvirtį.

Taigi gyvybė gali atsirasti ne visose žvaigždžių sistemose, o viena iš būtinų sąlygų yra žvaigždės spinduliuotės stabilumas per milijardus metų ir planetų buvimas jos gyvybės zonoje.
Ar įmanoma patikimai įvertinti pirmosios gyvybės atsiradimo Visatoje laiką?
Ir supranti, ar tai įvyko anksčiau ar vėliau nei Žemės planetoje?

Norėdami atsakyti į šiuos klausimus, turime dar kartą grįžti į visatos istoriją, į paslaptingą Didžiojo sprogimo momentą, kai visa Visatos materija buvo sugrupuota „viename atome“. Prisiminkime, kad tai įvyko maždaug prieš 15 milijardų metų, kai medžiagos tankis ir jos temperatūra siekė begalybę. Pirminis „atomas“ to neatlaikė ir išsibarstė, sudarydamas itin tankų ir labai karštai besiplečiantį debesį. Kaip ir bet kokių dujų plėtimosi atveju, jų temperatūra ir tankis pradėjo kristi. Tada dėl evoliucijos iš jo susidarė visi stebimi kosminiai kūnai: galaktikos, žvaigždės, planetos ir jų palydovai. Didžiojo sprogimo fragmentai vis dar yra išsibarstę. Mes gyvename nuolat besiplečiančioje Visatoje to nepastebėdami. Galaktikos išsisklaido viena nuo kitos, tarsi spalvoti taškai ant pripūsto baliono. Galime net įvertinti, kiek išsiplėtė mūsų pasaulis po itin galingo Didžiojo sprogimo impulso – jei darysime prielaidą, kad greičiausi „fragmentai“ judėjo šviesos greičiu, gautume Visatos spindulį maždaug 15 mlrd. metų.

Šviečiančių objektų, esančių pačiame mūsų debesies pakraštyje, šviesos spindulys turi keliauti milijardus metų nuo jo šaltinio iki Saulės sistemos. O smalsiausia, kad su šia užduotimi jis susidoroja nešvaistydamas šviesos energijos. Kosminiai orbitiniai teleskopai jau leidžia jį aptikti, išmatuoti ir ištirti.

Šiuolaikiniame moksle visuotinai priimta, kad Visatos cheminės ir branduolinės evoliucijos fazė, parengusi gyvybės atsiradimo galimybę, truko mažiausiai 5 milijardus metų. Tarkime, kad biologinės evoliucijos laikas yra bent jau vidutiniškai kitose tokios pat eilės žvaigždėse kaip ir mūsų planetoje. Tai reiškia, kad ankstyviausios nežemiškos civilizacijos galėjo atsirasti maždaug prieš 5 milijardus metų! Tokie įvertinimai tiesiog pribloškia! Juk žemiškoji civilizacija, net jei skaičiuotume nuo pirmųjų proto žvilgsnių, gyvuoja vos kelis milijonus metų. Jei skaičiuosime nuo rašto atsiradimo ir išsivysčiusių miestų, tai jo amžius yra apie 10 000 metų.

Todėl, jei darysime prielaidą, kad pirmoji iš besiformuojančių civilizacijų įveikė visas krizes ir saugiai pasiekė mūsų laiką, tada jos mus lenkia milijardais metų! Per tą laiką jie sugebėjo daug nuveikti: kolonizuoti ir valdyti žvaigždžių sistemas, nugalėti ligas ir beveik pasiekti nemirtingumą.

Tačiau iš karto kyla klausimų.
Ar žmonijai reikia kontakto su ateiviais? Ir jei taip, kaip jį įdiegti? Ar sugebėsime vienas kitą suprasti ir keistis informacija? Iš viso to, kas pasakyta, skaitytojas tikriausiai jau suprato nežemiškų civilizacijų problemos esmę. Tai painus tarpusavyje susijusių klausimų, kurių dauguma dar neturi teigiamo atsakymo, raizginys.

Svarstydamas klausimus apie svetimos kilmės gyvas būtybes, Isaacas Asimovas rašė, kad mūsų planetoje yra tik viena gyvų būtybių forma, kuri yra pagrįsta baltymais ir nukleino rūgštimis – nuo ​​paprasčiausio viruso iki didžiausio banginio ar raudonmedžio. Visos šios gyvos būtybės naudoja tuos pačius vitaminus, jų organizme vyksta tos pačios cheminės reakcijos, energija išsiskiria ir panaudojama tais pačiais būdais. Visi gyvi daiktai juda tuo pačiu keliu, nesvarbu, kaip skirtingos rūšys gali skirtis. Gyvybė Žemėje atsirado jūroje, o gyvos būtybės susideda būtent iš tų cheminių elementų, kurių yra (ar buvo) gausiai jūros vandenyje. Gyvų būtybių cheminėje sudėtyje nėra paslaptingų ingredientų, nėra retų, „stebuklingų“ pirminių elementų, kuriems įgyti reikėtų labai mažai tikėtino atsitiktinumo.

Bet kurioje planetoje, kurios masė ir temperatūra yra mūsų planetos, taip pat galima tikėtis vandens vandenynų su tos pačios rūšies druskų tirpalu. Atitinkamai, ten atsiradusios gyvybės cheminė sudėtis bus panaši į žemiškąją gyvąją medžiagą. Ar iš to išplaukia, kad tolesnėje raidoje šis gyvenimas kartos žemiškąjį?

Čia jūs negalite būti tikri. Iš tų pačių cheminių elementų galima surinkti daugybę skirtingų derinių. Gali būti, kad Žemės planetos jaunystėje, pačioje gyvybės aušroje, pirmykščiame vandenyne plaukė tūkstančiai iš esmės skirtingų gyvų formų. Tarkime, vienas iš jų varžybose įveikė visus kitus, o čia jau nebegalime paneigti galimybės, kad taip nutiko atsitiktinai. O dabar egzistuojančios gyvybės unikalumas gali vesti prie klaidingos išvados, kad būtent tokia gyvosios materijos struktūra yra neišvengiama.

Todėl bet kurioje planetoje, panašioje į Žemę, cheminis gyvybės pagrindas greičiausiai bus toks pat kaip ir mūsų planetoje. Neturime pagrindo manyti kitaip. Be to, visa evoliucijos eiga turėtų būti tokia pati. Natūralios atrankos spaudimu visi galimi planetos regionai bus užpildyti gyvomis būtybėmis, įgyjančiomis reikiamus gebėjimus prisitaikyti prie vietinių sąlygų. Mūsų planetoje, po gyvybės atsiradimo jūroje, gėlo vandens kolonizacija pamažu įvyko būtybių, galinčių kaupti druską, kolonizacija žemėje su būtybėmis, galinčiomis kaupti vandenį, ir oro kolonizacija su būtybėmis, kurios išsiugdė gebėjimą skristi.

O kitoje planetoje viskas turėtų vykti lygiai taip pat. Jokioje antžeminėje planetoje skraidantis padaras negali užaugti virš tam tikro dydžio, nes jį turi palaikyti oras; jūros padaras turi turėti supaprastintą formą arba judėti lėtai ir pan.

Taigi visiškai pagrįsta tikėtis, kad svetimos gyvos būtybės parodys mums pažįstamus bruožus – tiesiog racionalumo sumetimais. Taip pat turėtų būti dvišalė simetrija „dešinė-kairė“, taip pat atskira galva su smegenų ir jutimo organų išdėstymu. Tarp pastarųjų turi būti šviesos receptorių, panašių į mūsų akis. Aktyvesnės gyvybės formos taip pat turi vartoti augalų formas, ir labai tikėtina, kad ateiviai, kaip ir žmonės, kvėpuos deguonimi – arba kaip nors kitaip jį pasisavins.

Apskritai svetimos būtybės negali visiškai skirtis nuo mūsų. Tačiau neabejotina, kad konkrečiomis detalėmis jie stulbinamai skirsis nuo mūsų: kas galėjo nuspėti, tarkime, plekšnės atsiradimą prieš Australijos atradimą arba giliavandenių žuvų atsiradimą anksčiau nei žmogus pasieks jų buveinės gelmės?