Главная » 2021 » Июль » 31 » Ученые установили, почему так важен угол наклона земной коры
21:19
Ученые установили, почему так важен угол наклона земной коры
Ученые установили, почему так важен угол наклона земной коры

Угол наклона земной оси оказался важен для развития сложной жизни, как и изучения обратной стороны черной дыры

 

Моделирование показало, что умеренный наклон оси вращения планеты обеспечивает интенсивное перемешивание питательных веществ в океане и бурный рост бактерий, которые наполняют воздух кислородом.

Высокоразвитая жизнь на Земле невозможна без кислорода. При этом весь кислород в воздухе планеты имеет биогенное происхождение. Он наполнил атмосферу почти 2,5 миллиарда лет назад (хотя, возможно, и намного раньше), в результате деятельности цианобактерий. Новое моделирование показало, что большую роль в этой «кислородной революции» сыграл наклон земной оси. Он усиливал перемешивание океана и способствовал усилению фотосинтеза. К такому выводу пришли Стефани Ольсон (Stephanie Olson) и ее коллеги из Университета Пердью, выступившие с докладом на Гольдшмидтовской конференции по геохимии.

Нам известны лишь один образчик планеты, населенной жизнью, — Земля — и единственный пример самой жизни. Трудно сказать, возможны ли совершенно другие варианты того и другого. Поэтому, оценивая шансы на обитаемость других планет, ее обязательно сопоставляют с Землей. Тут важны многие факторы: орбита, размеры и состав планеты, расстояние до звезды и температура поверхности, магнитное поле.

Иногда в их числе рассматривают наличие спутника, стабилизирующего вращение планеты, и похожего на Юпитер гиганта, гравитация которого улавливает множество опасных небесных тел и защищает жизнь от постоянной бомбардировки. Еще одним из этих факторов можно считать умеренный наклон оси планеты.

Стефани Ольсон и ее соавторы провели моделирование условий, которые существовали в океанах Земли в эпоху далекой кислородной революции, и оценили, как изменение различных условий влияет на деятельность цианобактерий, а в итоге и на количество кислорода в атмосфере. Как и можно было бы ожидать, важными для этого факторами оказались продолжительность суток (и светового дня) и движения континентов, определяющие морские течения. Но выяснилось, что и величина наклона оси крайне важна для заполнения кислородом атмосферы.

Наклон земной оси составляет около 23°, и моделирование показало, что если бы оно было слишком слабым, цианобактериям пришлось куда труднее. Благодаря такому умеренному отклонению на Земле существуют времена года. Изменения температуры усиливают перемешивание океанской воды и растворенных в ней питательных веществ. Без сезонных перемен этот процесс происходил бы гораздо медленнее.

С другой стороны, неблагоприятным для кислородной революции оказался и слишком сильный наклон. Создаваемые им сезонные перепады чересчур экстремальны для жизни. Наклон оси должен быть умеренным — примерно как на Земле.


Кроме того, телескопам впервые удалось засечь эхо излучения от обратной стороны черной дыры. Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

О первом известном обнаружении света, отраженного материей непосредственно за черной дырой сообщила международная команда ученых, которая работала под руководством Дэна Уилкинса (Dan Wilkins) из Стэнфордского университета (США). Исследователи занимались обработкой данных с двух космических обсерваторий Европейского космического агентства (ЕКА) и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) — XMM-Newton и NuSTAR. Основным объектом изучения была черная дыра в центре галактики I Zwicky 1, расположенная примерно в 800 миллионах световых лет от нас.

Как и многие подобные объекты, эта черная дыра имеет корону, исходящую из тех ее областей, которые можно назвать «верхом» и «низом» при наблюдении в плоскости аккреционного диска. Наиболее достоверный механизм ее образования выглядит следующим образом. Вещество в диске падает на черную дыру и разгоняется до невероятно больших скоростей, из-за чего нагревается. Это приводит к формированию мощных магнитных полей, направленных в перпендикулярных плоскости диска направлениях. Их линии спутываются, растягиваются и в какой-то момент пересоединяются.


Ученые установили, почему так важен угол наклона земной коры

Такое явление приводит к выбросу огромного количества энергии, как правило — в виде электронов. А они уже, в свою очередь, излучают фотоны в рентгеновском диапазоне. В результате образуются мощные потоки, похожие на факелы, исходящие из полюсов черной дыры, которые видны сквозь половину вселенной. Часть этого света отражается от окружающего вещества (в основном, находящегося в аккреционном диске) и рассеивается. Именно такое эхо и запечатлели околоземные телескопы.

Черная дыра — настолько массивный объект, что она искажает пространство-время, создавая причудливые эффекты. Многие из них предсказаны общей теорией относительности, например — гравитационное линзирование. Им нередко пользуются астрономы, чтобы получить информацию о крайне удаленных объектах, свет которых по дороге к Земле проходит через такие искажения и усиливается. Обычно, правда, расстояния между источником излучения, «линзой» и Землей исчисляются миллионами световых лет. А вот увидеть перенаправленный черной дырой свет, который испущен (или отражен) веществом прямо за ней пока ни разу не удавалось.

В том, что это точно излучение короны, отраженное диском позади черной дыры сомнений нет. Его спектр и время получения несколько отличаются от искушенного «факелом» или самой короной. Ровно на те значения, которые соответствуют пройденному расстоянию и взаимодействию с веществом диска. В будущем команда Уилкинса планирует использовать открытый ею феномен для создания трехмерной картины ближайшего окружения черной дыры. Правда, во всей этой истории есть и один повод для расстройства — об основном объекте изучения астрофизики новых данных почти не получили.

По материалам naked-science



Просмотров: 130 | Добавил: Tatika | Теги: угол, Дыра, наклон, корона, Черная, новости | Рейтинг: 3.2/4

Ученые установили, почему так важен угол наклона земной коры

Понравилась статья? Поставьте оценку, выскажите свое мнение
Еще статьи, которые вас заинтересуют

Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:


реклама

Публикации сайта Интересное и необычное рядом


При перепечатке материалов с сайта обязательна индексируемая ссылка на http://potustorony.ru

ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ


Карта сайта   16+

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 ТОП-777: рейтинг сайтов, развивающих Человека Сайт о паранормальных явлениях Рассылка 'Интересные факты необычные новости'