Перейти к публикации

Космос. Астрофизика увлекательна и интересна


Шура

Рекомендованные сообщения

  • Ответы 640
  • Создан
  • Последний ответ

Самые общительные в теме

  • Tähti

    131

  • Шура

    108

  • Нептунианка

    33

  • Астрокот

    30

Наибольшая активность

Самые общительные в теме

Изображения в теме

  • 2 weeks later...

Ещё одна версия противников существования планеты №9 :

когда наша СС находилась на стадии формирования, рядом с ней могла пройти звезда, которая украла часть «строительного материала» для планет. Возможно, что это и объясняет, почему объекты, расположенные за Нептуном, вращаются по таким сильно вытянутым и наклоненным орбитам, а их общая масса неожиданно мала.

http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aad23c

 

А между тем, аппарат «Новые Горизонты» засек (сфоткал) Мьёльнир (MU69), к которому сейчас направляется. Засек с расстояния…..172 млн. км !    

abd487fccf4b.jpg

 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

В 05.06.2016 в 19:44, Антибиотик сказал:
В 05.06.2016 в 17:40, G-Cat сказал:

 

 

А вы знали что в солнечной системе шесть Лун? Шесть!. 

А поподробнее, у каких планет есть Луны?  

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

В 19.06.2016 в 20:46, Силы тьмы сказал:

:) Астрология опять работает.

Вот Анлин - Рак по Солнцу, и любимая планета у нее Луна, управитель Рака!

Ну как, скептики, получили?!

Я Дева, у меня Меркурий должен быть по логике? Что мы знаем о Меркурии? 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

В 20.06.2016 в 19:18, Астрокот сказал:

А почему бы нам просто не полететь на Луну и не выстроить там круг Зодиака...

Конечно положительно - существует и индивидуальный 

Тоже хотела эту тему поднять. Когда уже появятся какие-то новые технологии быстрого перемещения в Космосе? Ну как быстрого... Говорят, летать со скоростью света смертельно. Можно максимум на полусветовой скорости. Только чё-то не летают. :pig_2:ждут появления принципиально новой технологии. А жаль, уже пару поколений могли бы построить себе дачи на Луне. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

1 час назад, lelix777 сказал:

Тоже хотела эту тему поднять. Когда уже земляне начнут массово летать хоть куда-нибудь ? На сверхсветовой летать чревато, но почему хотя бы на полусветовой куда-то не слетать? Меня порвала фраза про "мы уже можем летать на сверхсветой скорости, но  нам же всем хочется увидеть рождние принципиально новой технолгии". Это как, бл*ь,  изобрести колесо, но не пользовпться. ждать пока появиться принципиально новая технолоия.

 

ТАЙНЫ МИРАИнтернет-журнал

Что мешает нам летать в космосе со скоростью света?

Космос и Нло

Что мешает нам летать в космосе со скоростью света?
Нынешний рекорд скорости в космосе держится уже 46 лет. Когда же он будет побит? Мы, люди, одержимы скоростью. Так, только за последние несколько месяцев стало известно о том, что студенты в Германии поставили рекорд скорости для электромобиля, а в США планируют так усовершенствовать гиперзвуковые самолеты, чтобы те развивали скорость в пять раз превышающую скорость звука, т.е. свыше 6100 км/ч.

У таких самолетов не будет экипажа, но не потому, что люди не могут передвигаться с такой высокой скоростью. На самом деле люди уже перемещались со скоростью, которая в несколько раз выше скорости звука.

Однако существует ли предел, преодолев который наши стремительно несущиеся тела уже не смогут выдерживать перегрузки?

Нынешний рекорд скорости поровну принадлежит трем астронавтам, которые участвовали в космической миссии "Аполлон 10", - Тому Стаффорду, Джону Янгу и Юджину Сернану.

В 1969 году, когда астронавты облетели вокруг Луны и возвращались обратно, капсула в которой они находились, развила скорость, которая на Земле равнялась бы 39,897 км/час.

"Я думаю, что сто лет назад мы вряд ли могли себе представить, что человек сможет перемещаться в космосе со скоростью почти в 40 тысяч километров в час", - говорит Джим Брей из аэрокосмического концерна Lockheed Martin.

Брей - директор проекта обитаемого модуля для перспективного корабля "Орион" (Orion), который разрабатывается Космическим агентством США НАСА.

По замыслу разработчиков, космический корабль "Орион" – многоцелевой и частично многоразовый - должен выводить астронавтов на низкую орбиту Земли. Очень может быть, что с его помощью удастся побить рекорд скорости, установленный для человека 46 лет назад.

Новая сверхтяжелая ракета, входящая в Систему космических пусков (Space Launch System), должна, согласно плану, совершить свой первый пилотируемый полет в 2021 году. Это будет облет астероида, находящегося на окололунной орбите.

Затем должны последовать многомесячные экспедиции к Марсу. Сейчас, по мысли конструкторов, обычная максимальная скорость "Ориона" должна составлять примерно 32 тысяч км/час. Однако скорость, которую развил "Аполлон 10", можно будет превзойти даже при сохранении базовой конфигурации корабля "Орион".

"Orion предназначен для полетов к различным целям в течение всего своего срока эксплуатации, - говорит Брей. – Его скорость может оказаться значительно выше той, что мы сейчас планируем".

Но даже "Орион" не будет представлять пик скоростного потенциала человека. "По сути дела, не существует другого предела скорости, с какой мы можем перемещаться, кроме скорости света", - говорит Брей.

Скорость света один миллиард км/час. Есть ли надежда, что нам удастся преодолеть разрыв между 40 тысячами км/час и этими величинами?

Удивительным образом скорость как векторная величина, обозначающая быстроту перемещения и направление движения, не является для людей проблемой в физическом смысле, пока она относительно постоянна и направлена в одну сторону.

Следовательно, люди – теоретически – могут перемещаться в пространстве лишь чуть медленнее "скоростного предела вселенной", т.е. скорости света.

Но даже если допустить, что мы преодолеем значительные технологические препятствия, связанные с созданием скоростных космических кораблей, наши хрупкие, состоящие в основном из воды тела столкнутся с новыми опасностями, сопряженными с эффектами высокой скорости.

Могут возникнуть и пока только воображаемые опасности, если люди смогут передвигаться быстрее скорости света благодаря использованию лазеек в современной физике или с помощью открытий, разрывающих шаблон. Как выдержать перегрузки

Впрочем, если мы намерены передвигаться со скоростью свыше 40 тысяч км/час, нам придется достигать ее, а затем замедляться, не спеша и сохраняя терпение.

Быстрое ускорение и столь же быстрое замедление таят в себе смертельную опасность для организма человека. Об этом свидетельствует тяжесть телесных травм, возникающих в результате автомобильных катастроф, при которых скорость падает с нескольких десятков километров в час до нуля.

В чем причина этого? В том свойстве Вселенной, которое носит название инерции или способности физического тела, обладающего массой, противостоять изменению его состояния покоя или движения при отсутствии или компенсации внешних воздействий.

Эта идея сформулирована в первом законе Ньютона, который гласит: "Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние".

"Состояние покоя и движение с постоянной скоростью - это нормально для человеческого организма, - объясняет Брей. - Нам скорее следует беспокоиться о состоянии человека в момент ускорения".

Около века назад создание прочных самолетов, которые могли маневрировать на скорости, привело к тому, что пилоты стали говорить о странных симптомах, вызываемых изменениями скорости и направления полета. Эти симптомы включали в себя временную потерю зрения и ощущение либо тяжести, либо невесомости.

Причина заключается в перегрузках, измеряемых в единицах G, которые представляют собой отношение линейного ускорения к ускорению свободного падения на поверхности Земли под воздействием притяжения или гравитации. Эти единицы отражают воздействие ускорения свободного падения на массу, например, человеческого тела.

Перегрузка в 1 G равна весу тела, которое находится в поле тяжести Земли и притягивается к центру планеты со скоростью 9,8 м/сек (на уровне моря).

Перегрузки, которые человек испытывает вертикально с головы до пят или наоборот, являются поистине плохой новостью для пилотов и пассажиров.

При отрицательных перегрузках, т.е. замедлении, кровь приливает от пальцев на ногах к голове, возникает чувство перенасыщения, как при стойке на руках.

"Красная пелена" (чувство, которое испытывает человек, когда кровь приливает к голове) наступает, когда распухшие от крови, полупрозрачные нижние веки поднимаются и закрывают зрачки глаз.

И, наоборот, при ускорении или положительных перегрузках кровь отливает от головы к ногам, глаза и мозг начинают испытывать недостаток кислорода, поскольку кровь скапливается в нижних конечностях.

Сначала зрение туманится, т.е. происходит потеря цветного зрения и накатывает, что называется, "серая пелена", потом наступает полная потеря зрения или "черная пелена", но человек остается в сознании.

Чрезмерные перегрузки ведут к полной потере сознания. Это состояние называют обмороком, вызванным перегрузкой. Многие пилоты погибли из-за того, что на их глаза опускалась "черная пелена" - и они разбивались.

Среднестатистический человек может вынести перегрузку примерно в пять G, прежде чем потеряет сознание.

Пилоты, одетые в специальные противоперегрузочные комбинезоны и обученные особым образом напрягать и расслаблять мышцы торса для того, чтобы кровь не отливала от головы, способны управлять самолетом при перегрузках примерно в девять G.

"На протяжении коротких периодов времени человеческое тело может переносить гораздо более сильные перегрузки, чем девять G, - говорит Джефф Свентек, исполнительный директор Ассоциации аэрокосмической медицины, расположенной в городе Александрия, штат Вирджиния. - Но выдерживать высокие перегрузки на протяжении длительного периода времени способны очень немногие".

Мы, люди, в состоянии переносить огромные перегрузки без тяжких травм, правда, только в течение нескольких мгновений.

Рекорд кратковременной выносливости поставил капитан ВВС США Эли Бидинг-младший на авиабазе Холломэн в штате Нью-Мексико. В 1958 году он при торможении на специальных санях с ракетным двигателем после разгона до 55 км/ч за 0.1 секунду испытал перегрузку в 82.3 G.

Этот результат зафиксировал акселерометр, закрепленный у него на груди. На глаза Бидинга также упала "черная пелена", но он отделался только синяками во время этой выдающейся демонстрации выносливости человеческого организма. Правда, после заезда он провел три дня в госпитале. А теперь в космос

Астронавты, в зависимости от средства передвижения, также испытывали довольно высокие перегрузки - от трех до пяти G - во время взлетов и при возвращении в плотные слои атмосферы соответственно.

Эти перегрузки переносятся сравнительно легко, благодаря разумной идее пристегивать космических путешественников к креслам в положении лежа лицом по направлению полета.

По достижении стабильной крейсерской скорости в 26 000 км/ч на орбите астронавты ощущают скорость не больше, чем пассажиры коммерческих авиарейсов.

Если перегрузки не будут представлять собой проблему для длительных экспедиций на кораблях "Орион", то с мелкими космическими камнями – микрометеоритами – все сложнее.

Эти частицы размером с рисовое зернышко могут развивать впечатляющие и при этом разрушительные скорости до 300 тысяч км/час. Для обеспечения целостности корабля и безопасности его экипажа "Орион" оснащен внешним защитным слоем, толщина которого варьируется от 18 до 30 см.

Кроме того, предусмотрены дополнительные экранирующие щиты, а также используется хитроумное размещение оборудования внутри корабля.

"Чтобы не лишиться полетных систем, жизненно важных для всего космического корабля, мы должны точно рассчитывать углы подлета микрометеоритов", - говорит Джим Брей.

Будьте уверены: микрометеориты – не единственная помеха для космических экспедиций, во время которых высокие скорости полета человека в безвоздушном пространстве будут играть все более важную роль.

В ходе экспедиции к Марсу придется решать и другие практические задачи, например, по снабжению экипажа продовольствием и противодействию повышенной опасности раковых заболеваний из-за воздействия на человеческий организм космической радиации.

Сокращение времени в пути снизит остроту таких проблем, поэтому быстрота перемещения будет становиться все более желаемой. Космические полеты следующего поколения

Эта потребность в скорости воздвигнет новые препятствия на пути космических путешественников.

Новые корабли НАСА, которые угрожают побить рекорд скорости "Аполлона 10", по-прежнему будут полагаться на испытанные временем химические системы ракетных двигателей, используемые со времен первых космических полетов. Но эти системы обладают жесткими ограничениями скорости по причине высвобождения малых величин энергии на единицу топлива.

Поэтому, чтобы существенно увеличить скорость полета для людей, отправляющихся на Марс и далее, необходимы, как признают ученые, совершенно новые подходы.

"Те системы, которыми мы располагаем сегодня, вполне в состоянии доставить нас туда, - говорит Брей, - однако все мы хотели бы стать свидетелями революции в двигателях".

Эрик Дэвис, ведущий физик-исследователь в Институте перспективных исследований в Остине, штат Техас, и участник программы НАСА по прорывным разработкам в физике движения, шестилетнего исследовательского проекта, завершившегося в 2002 году, выделил три наиболее перспективных средства, с точки зрения традиционной физики, способных помочь человечеству достичь скоростей, разумно достаточных для межпланетных путешествий.

Если коротко, речь идет о явлениях выделения энергии при расщеплении вещества, термоядерном синтезе и аннигиляции антиматерии.

Первый метод заключается в делении атомов и применяется в коммерческих ядерных реакторах.

Второй, термоядерный синтез, заключается в создании более тяжелых атомов из простых атомов – такого рода реакции питают энергией Солнце. Это технология, которая завораживает, но не дается в руки; до ее обретения "всегда остается еще 50 лет" - и так будет всегда, как гласит старый девиз этой отрасли.

"Это весьма передовые технологии, - говорит Дэвис, - но они основаны на традиционной физике и прочно утвердились еще на заре Атомного века". По оптимистическим оценкам, двигательные системы, основанные на концепциях деления атомов и термоядерном синтезе, в теории, способны разогнать корабль до 10% скорости света, т.е. до весьма достойных 100 миллионов км/час.

Наиболее предпочтительный, хотя и труднодостижимый источник энергии для быстрого космического корабля - это антиматерия, двойник и антипод обычной материи.

Когда два вида материи приходят в соприкосновение, они уничтожают друг друга, в результате чего выделяется чистая энергия.

Технологии, позволяющие вырабатывать и хранить – пока крайне незначительные – количества антиматерии, существуют уже сегодня.

В то же время производство антивещества в полезных количествах потребует новых специальных мощностей следующего поколения, а инженерной мысли придется вступить в конкурентную гонку по созданию соответствующего космического корабля.

Но, как говорит Дэвис, немало отличных идей уже прорабатывается на чертежных досках.

Космические корабли, приводимые в движение энергией антиматерии, смогут перемещаться с ускорением в течение нескольких месяцев и даже лет и достигать более существенных процентов от скорости света.

При этом перегрузки на борту будут оставаться приемлемыми для обитателей кораблей.

Вместе с тем, такие фантастические новые скорости будут таить в себе и иные опасности для организма человека. Энергетический град

На скорости в несколько сот миллионов километров в час любая пылинка в космосе, от распыленных атомов водорода до микрометеоритов, неизбежно становится пулей, обладающей высокой энергией и способной прошить корпус корабля насквозь.

"Когда вы передвигаетесь с очень высокой скоростью, это означает, что частицы, летящие вам навстречу, движутся с теми же скоростями", - говорит Артур Эдельстайн.

Вместе с покойным отцом, Уильямом Эдельстайном, профессором радиологии в Медицинской школе Университета имени Джона Хопкинса, он работал над научным трудом, в котором рассматривались последствия воздействия атомов космического водорода (на людей и технику) во время сверхбыстрых космических путешествий в космосе.

Хотя его содержание не превышает одного атома на кубический сантиметр, рассеянный в космосе водород может приобрести свойства интенсивной радиационной бомбардировки.

Водород начнет разлагаться на субатомные частицы, которые будут проникать внутрь корабля и подвергать воздействию радиации как экипаж, так и оборудование.

На скорости, равной 95% скорости света, воздействие такой радиации будет означать почти мгновенную смерть.

Звездолет нагреется до температур плавления, перед которыми не устоит ни один мыслимый материал, а вода, содержащаяся в организме членов экипажа, немедленно закипит.

"Это все крайне неприятные проблемы", - замечает Эдельстайн с мрачным юмором.

Он и его отец приблизительно подсчитали, что для создания некоей гипотетической системы магнитной защиты, способной оградить корабль и находящихся в нем людей от смертоносного водородного дождя, звездолет может перемещаться со скоростью, не превышающей половины скорости звука. Тогда люди на борту имеют шанс выжить.

Марк Миллис, физик, занимающийся проблемами поступательного движения, и бывший руководитель программы НАСА по прорывным разработкам в физике движения, предупреждает, что этот потенциальный предел скорости для полетов в космосе остается пока проблемой отдаленного будущего.

"На основании физических знаний, накопленных к настоящему времени, можно сказать, что развить скорость свыше 10% от скорости свет будет крайне трудно, - говорит Миллис. – Опасность нам пока не угрожает. Простая аналогия: зачем переживать, что мы можем утонуть, если мы еще даже не вошли в воду". Быстрее света?

Если допустить, что мы, так сказать, научились плавать, сможем ли мы тогда освоить скольжение по космическому времени - если развивать дальше эту аналогию - и летать со сверхсветовой скоростью?

Гипотеза о врожденной способности к выживанию в сверхсветовой среде хотя и сомнительна, но не лишена определенных проблесков образованной просвещенности в кромешной тьме.

Один из таких интригующих способов перемещения основан на технологиях, подобных тем, что применяются в "варп-двигателе" или "двигателе искривления" из сериала "Звездный путь".

Принцип действия этой силовой установки, известной еще как "двигатель Алькубьерре"* (названного по фамилии мексиканского физика-теоретика Мигеля Алькубьерре), состоит в том, что он позволяет кораблю сжимать перед собой нормальное пространство-время, описанное Альбертом Эйнштейном, и расширять его позади себя.

По существу, корабль перемещается в некоем объеме пространства-времени, своеобразном "пузыре искривления", который движется быстрее скорости света.

Таким образом, корабль остается неподвижным в нормальном пространстве-времени в этом "пузыре", не подвергаясь деформациям и избегая нарушений универсального предела скорости света.

"Вместо того чтобы плыть в толще воды нормального пространства-времени, - говорит Дэвис, - двигатель Алькубьерре понесет вас, как серфингиста, несущегося на доске по гребню волны".

Есть тут и определенный подвох. Для реализации этой затеи необходима экзотическая форма материи, обладающая отрицательной массой, чтобы сжимать и расширять пространство-время.

"Физика не содержит никаких противопоказаний относительно отрицательной массы, - говорит Дэвис, - но никаких ее примеров нет, и мы никогда не встречали ее в природе".

Существует и другой подвох. В опубликованной в 2012 году работе исследователи из Университета Сиднея предположили, что "пузырь искривления" будет накапливать заряженные высокой энергией космические частицы, поскольку неизбежно начнет взаимодействовать с содержимым Вселенной.

Некоторые частицы будут проникать внутрь самого пузыря и накачивать корабль радиацией. Застрявшие в досветовых скоростях?

Неужели мы так и обречены застрять на этапе досветовых скоростей по причине нашей деликатной биологии?!

Речь ведь не столько о том, чтобы установить новый мировой (галактический?) рекорд скорости для человека, сколько о перспективе превращения человечества в межзвездное общество.

Со скоростью в половину скорости света - а это тот предел, который, согласно данным изысканий Эдельстайна, способен выдержать наш организм - путешествие к ближайшей звезде в оба конца займет более 16 лет.

(Эффекты расширения времени, под воздействием которых для экипажа звездолета в его системе координат пройдет меньше времени, чем для людей, оставшихся на Земле в своей системе координат, не приведут к драматическим последствиям на скорости, составляющей половину скорости света).

Марк Миллис полон надежд. Принимая во внимание, что человечество изобрело противоперегрузочные костюмы и защиту от микрометеоритов, позволяющие людям безопасно путешествовать в великой голубой дали и усеянной звездами черноте космоса, он уверен, что мы сможем найти способы выживания, на какие бы скоростные рубежи не вышли в будущем.

"Те же самые технологии, которые смогут помочь нам достигать невероятных новых скоростей перемещения, - размышляет Миллис, - обеспечат нас новыми, пока неведомыми возможностями для защиты экипажей".

Примечание:

*Мигель Алькубьерре выдвинул идею своего "пузыря" в 1994 году. А в 1995 году российский физик-теКрасников предложил концепцию устройства для космических путешествий быстрее скорости звука. Идея получила название "трубы Красникова".

Это искусственное искривление пространства времени по принципу так называемой кротовой норы. Гипотетически корабль будет двигаться по прямой от Земли к заданной звезде сквозь искривленное пространство-время, проходя через другие измерения.

Согласно теории Красникова, космический путешественник вернется обратно в то же самое время, когда он отправился в путь.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

В 17.10.2016 в 07:44, Антибиотик сказал:

Астрономию вернут в школьную программу в 2017 году - министр образования и науки России Ольга Васильева

(астрономия исчезла из базисного плана школьной программы в 1991 году)

 

dc5aa735e2f3.jpg

У нас была в 2006. Может я просто ходила на естественно-научный факутатив, дай бог памяти. :blink:  Или это местное неововведение региональных властей? :blink: 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

В 17.10.2016 в 07:44, Антибиотик сказал:

Астрономию вернут в школьную программу в 2017 году - министр образования и науки России Ольга Васильева

(астрономия исчезла из базисного плана школьной программы в 1991 году)

 

dc5aa735e2f3.jpg

Ещё помню с сестрой ржали, что Плутон исключили из списка планет где-то в сентябре, а где-то в мае я лично на уроке астрономии расскпзывала, что Плутон-таки планета. :TUZKI_19:   

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

21 час назад, lelix777 сказал:

Тоже хотела эту тему поднять. Когда уже появятся какие-то новые технологии быстрого перемещения в Космосе? Ну как быстрого... Говорят, летать со скоростью света смертельно. Можно максимум на полусветовой скорости. Только чё-то не летают. :pig_2:ждут появления принципиально новой технологии. А жаль, уже пару поколений могли бы построить себе дачи на Луне. 

вдоль гипотетической космической струны можно летать гораздо выше световой скорости) насколько это смертельно или нет- вопрос)) ведь  в области воздействия космической струны пространство и время претерпевают значительные изменения, благодаря чему, собственно, можно быстренько перемещаться от одной звезды к другой (теоретически))

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

19 часов назад, Lily_ сказал:

вдоль гипотетической космической струны можно летать гораздо выше световой скорости) насколько это смертельно или нет- вопрос)) ведь  в области воздействия космической струны пространство и время претерпевают значительные изменения, благодаря чему, собственно, можно быстренько перемещаться от одной звезды к другой (теоретически))

А современными средствами что-то сделать? Я слышала, на половине световой скорости можно летать безопасно, по крайней мере не смертельно. Интересно, почему это не делается? Наверное дорого. Хотя говорят, что тяжёлый атом уже удалось получить. Может удасться съекономить на горючке :D   

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Внеземная жизнь: какой биохимией она могла бы обладать...

19.08.2018
2,4 тыс.
1,7 тыс.
5 мин 30 секунд
2,4 тыс. просмотров. Уникальные посетители страницы.
1,7 тыс. дочитываний, 72%. Пользователи, дочитавшие до конца.
5 мин 30 секунд. Среднее время дочитывания публикации.

Жизнь на Земле основана исключительно на биохимии углерода, поэтому ученые говорят об «углеродной жизни». Углерод - это биомолекулярная структура всех клеток земной жизни и рассматривается частью научного сообщества как единственный элемент, способный выполнять эту роль во Вселенной. Однако, многие исследователи изучали гипотетическую возможность существования биохимии без углерода, особенно в отношении потенциальной внеземной жизни.

 
Источник изображения: Эдинбургский Университет
Источник изображения: Эдинбургский Университет

Благодаря своей четырехвалентности углерод способен образовывать ковалентные связи со многими другими атомами и, таким образом, соединяться в сложные молекулы в сочетании с кислородом, водородом, азотом. Именно это свойство делает его основным элементом всех биомолекул и земной биохимии.

Это всеобщее присутствие углерода привело некоторых ученых в начале 1970-х годов к рассмотрению углерода как единственного химического элемента, способного структурировать жизнь. Эта идея стала известна как «углеродный шовинизм». Однако, для подтверждения этой гипотезы должны быть изучены все химические комбинации во всех возможных средах. После выдвижения этой идеи биохимики задумались о возможности внеземной гипотетической биохимии, основанной не на углероде и воде а на онове других элементов и других растворителях.

Альтернатива углеродной биохимии

Органическая химия - углеродная химия она учит нас, что основной характеристикой углерода является его способность образовывать углеродные цепи неопределенной длины, которые могут быть воспроизведены. Таким образом, биомолекулы (органические молекулы) представляют собой углеродные цепи, сложность которых практически безгранична. Тем не менее, несмотря на это впечатляющее свойство углерода, ученые теоретизировали возможность других форм биохимии.

 
Углерод является основным конститутивным элементом всех земных биомолекул. Источник изображения: amoebasisters
Углерод является основным конститутивным элементом всех земных биомолекул. Источник изображения: amoebasisters

Кремний

Кремний, как и углерод, относится к 14 группе периодической таблицы и также имеет 4 валентных электрона. Эти химические свойства кремний разделяет с углеродом, что делает его наиболее вероятным вторичным элементом в качестве основы жизни. Он также способен образовывать длинные кремниевые соединения, стабильность которых в кислых средах будет больше, чем в случае углеродных цепей, а такие среды находятся на ряде планет.

На Земле Bacillariophyta, более известная как диатомовые водоросли, представляет собой вездесущие одноклеточные микроводоросли, внешняя оболочка которых полностью состоит из кремния. Таким образом, внеземная жизнь могла бы использовать кремний, чтобы образовать ее экзоскелет. Однако, это означает, что такая форма жизни анатомически значительно отличалась бы от земных организмов.

 
Диатомовые водоросли - это одноклеточные водоросли, экзоскелет которых полностью состоит из кремния. Фото: Анна Пишкова
Диатомовые водоросли - это одноклеточные водоросли, экзоскелет которых полностью состоит из кремния. Фото: Анна Пишкова

Действительно, на Земле организмы, которые дышат кислородом, выделяют углекислый газ в виде аэробных отходов. Организм на основе кремния, который дышит кислородом, производил бы не диоксид углерода, а диоксид кремния. Но последний является твердым, а не газообразным веществом, которое не может отторгаться внутренними органами, такими как легкие.

Также кремний страдает от ряда других недостатков. Начиная с его больших размеров, который создает трудности формирования двойных или тройных ковалентных связей, а очень низкая растворимость диоксида кремния делает его несовместимым с биохимией на водной основе. Да и доля углерода, обнаруженного в сложных молекулах межзвездной среды по сравнению с кремнием, указывает на большее обилие в космосе углерода по сравнению с кремнием.

Другие кандидаты

Помимо кремния, для экзотической внеземной биохимии были предложены другие атомы. Это касается азота, фосфора, хлора и серы.

Комбинация фосфор-азот (PN) особенно интересна в средах, где биомасса не основана на углеродном цикле, а на оксидах азота.

Атмосфера, состоящая в основном из аммиака, позволит организмам с биохимией PN окислять аммиак для получения соединений водорода и азота. Тем не менее, цикл оксидов азота остается маловероятным из-за его общего отрицательного энергетического баланса.

Сера рассматривается как заменитель кислорода в метаболической цепи. Такой механизм используется несколькими экстремофильными бактериями, использующими серу вместо кислорода путем восстановления сероводорода.

Сульфоокислительные фототрофные бактерии, такие как сернистые зеленые бактерии, представляют собой фотосинтетические бактерии, которые заменили углеродный цикл на серный. Следы таких микроорганизмов были обнаружены в отложениях, относящихся к 3,5 миллиардам лет назад.

Хлор также предлагается в качестве заменителя кислорода для различных биохимических веществ, включая биохимический углерод.

Однако, конституция стабильных хлорорганических соединений оказывается чрезвычайно сложной в отношении высокой реакционной способности хлора в гидрированной среде. Именно эта реакционная способность может вызвать хлор для растворения любого гидрогенизированного соединения в хлористом водороде, что делает любую молекулярную структуру, включая наиболее нейтральную, очень неустойчивой. Кроме того, присутствие хлора в космосе очень низкое.

Вода - уникальный органический растворитель?

Как и углерод, вода обладает многими характеристиками, которые делают эту молекулу единственным растворителем, используемым в земной жизни. Однако и здесь ученые предложили некоторые альтернативные растворители.

Как и вода, аммиак позволяет развивать несколько химических реакций биосинтеза и обладает квази-идентичной способностью растворения по отношению к биомолекулам и белкам.

Кроме того, аммиак обладает хорошей теплоемкостью, что делает его эффективным для регулирования температуры. Несмотря на то, что аммиак быстро окисляется, он устойчив в высокогидрогенизированных средах.

 
Художественное представление планеты, в основном состоящей из аммиака. Источник изображения:  www.cosmonoticias.org
Художественное представление планеты, в основном состоящей из аммиака. Источник изображения: www.cosmonoticias.org

Недостатком аммиака является то, что его температура плавления и кипения, при нормальном давлении -78 ° C и -33 ° C соответственно . Эти низкие температуры значительно влияют на кинетику биохимических реакций за счет снижения их скорости. Чтобы поддерживать аммиак в жидком состоянии при комнатной температуре, следует создать среду с очень высоким давлением (около 60 атмосфер). Кроме того, неустойчивость его водородных связей и его низкое поверхностное натяжение также являются препятствиями.

Также в качестве возможной альтернативы воде предлагается фторид водорода. Он обладает свойствами растворения, подобным воде и аммиаку, и также может образовывать многомолекулярные комплексы, образовывая несколько устойчивых водородных связей. Наконец, он имеет температурный диапазон для жидкого состояния около 100 ° С.

Но, не смотря на все исследования ученых, возможно, где-то во Вселенной, со всем ее многообразием, существуют формы жизни, основанные на совершенно отличных биохимических принципах и еще неизвестных науке химических соединениях.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Как вам вот это. Выглядит как реклама Америки и НАССА :) но дай Бог, аменикосам удастся. Будет большой прорыв в освоении Космоса https://zen.yandex.ru/media/murkosmosa/nasa-reshili-nachat-osvoenie-dalekih-planet-5b88fd2496fe8d00a9b58626?from=feed

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

В 01.03.2017 в 22:41, Антибиотик сказал:

084edee42b90.jpg

 

22/02/2017 в 40 световых годах от нас открыты 7 экзопланет системы красного карлика TRAPPIST-1 по размеру которые близки к размеру Земли. На них может быть вода, а может быть и жизнь.

Но. Это фантазийное видение данных планет от художников. Никто не знает как они выглядят на самом деле, пока не пошлют туда аппарат и не сфотографируют.

Могли бы послать и сфоткать давно. Беспилотники могут летать на такой скорости. Жаль, что они ждут :s3917:  

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

В 17.10.2016 в 11:49, Гостья сказал:

А как это исчезла в 91? У меня астрономия в школе была гораздо позднее)) не могу точно сказать в каком классе,ближе к 2000 году

В 11 и гораздо позднее 2000 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Сегодня в Риге Луну закрыли очень странные тучи (?). Причем выглядело это очень натурально и даже зловеще, прям как затмение. Обычно, когда Луну закрывают тучи, то видно, что это тучи...а тут - такая плотная завеса..Она вообще практически была не видна несколько секунд.Был виден только маленький её "кусочек", потом серп открылся полностью.Потом поверху серпа прошла какая-то полоса.... Я успел сфоткать на телефон только когда она уже стала возвращаться к своей нормальной, для сегодняшней ночи, фазе. 

IMG_6671.jpg

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Говорят, сегодня магнитная буря. Я лично на себе почувствовала. Интернет тормозит аццки. А вы как-то почувствовали геомагнитное возмущение? B)  

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

В ‎01‎.‎09‎.‎2018 в 18:37, lelix777 сказал:

Могли бы послать и сфоткать давно. Беспилотники могут летать на такой скорости. Жаль, что они ждут :s3917:  

40 лет ждать...

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

47 минут назад, lelix777 сказал:

Говорят, сегодня магнитная буря. Я лично на себе почувствовала. Интернет тормозит аццки. А вы как-то почувствовали геомагнитное возмущение? B)  

По мне эти возмущения можно определять:776:.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

1 час назад, lelix777 сказал:

Говорят, сегодня магнитная буря. Я лично на себе почувствовала. Интернет тормозит аццки. А вы как-то почувствовали геомагнитное возмущение? B)  

Я ничего не почувствовала) 

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

1 час назад, Гостья сказал:

Я ничего не почувствовала) 

Я тоже. Но у нас ТВ спутниковое упало, интернет (незнаю какой упал). Может правда магнитная буря влияет :TUZKI_19:  

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.


×
×
  • Создать...

Важная информация

Политика конфиденциальности