Интересное

Я давно подозреваю, что у многих (а возможно - у подавляющего большинства) адептов Святой Экзобиоты мыслительные процессы протекают очень своеобразным образом, старательно огибая общеизвестные факты.
В этом журнале уже упоминалась многолетняя бурная деятельность по теоретическому определению границ зоны обитаемости, внутри которых для данного размера звезды должна находиться орбита планеты, чтобы обеспечить мало-мальскую возможность возникновения и развития какой-нибудь представимой жизни (напомню, что эта область иногда именуется забавным названием - зона Златовласки, Goldilocks zone https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/86077.html). В результате этой деятельности раз за разом после опубликования очередного набора критериев в зону обитаемости попадали то Марс, то Венера - зато Земля оказывалась где-то на ее периферии, а то и вообще выпадала из очередной зоны. Так что не там мы живем, если верить энтузиастам, не там. А может, неправильно. Да и вообще, есть ли жизнь на Земле?
Правда, относительно недавно после долгого искусственного подбора параметров адептам наконец удалось договориться и найти (в основном, искусственно и ad hoc) такие определения этой зоны, которые могли бы уверенно включать еще и Землю. Но выглядело это как-то нарочито.

Ну, а параллелльно другие энтузиасты искали биомаркеры - вещества, наличие которых в атмосфере планеты должно подтвердить (или хотя бы, с высокой степенью уверенности заподозрить) наличие на ней жизни.
Этот процесс тоже протекал своеобразно. В качестве биомаркеров предлагались (и предлагаются) такие вещества, которые заставляют заподозрить, что и этим исследователям факт наличия жизни на Земле пока не известен. Самым безобидным из них является метан - и это полбеды, потому что подчас в списке биомаркеров встречаются этан, хлорметан, закись азота https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/122224.html и прочая гадость (вплоть до синильной кислоты). Так что пока не научимся существовать в атмосфере с таким составом - экзобиологи нас полноценной жизнью не признают...

Ну, а одним из наиболее популярных претендентов на роль биомаркера является, разумеется, молекулярный кислород. Подозреваю, что не из каких-то глубоко теоретических исследований - а по причине того, что некоторые энтузиасты подчас отвлекаются от своих трудов и, читая книжки на посторонние темы, узнают, что на ста процентах известных человечеству населенных планет в атмосфере имеется свободный кислород и, более того, он появился благодаря тамошней биоте и даже играет определенную роль в ее биохимии.

Я не буду еще раз упоминать, что такой выбор биомаркера означет, что жизнь на Земле в течение более, чем миллиарда лет (до сидерия и риасия, https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/115377.html) существовала незаконно, не спросившись у энтузиастов. И что вовсе не факт, что палеопротерозойская кислородная катастрофа и появление биогенного свободного кислорода в атмосфере Земли были столь уж закономерны - так что земная биота, в принципе, могла бы дожить и до сегодняшних дней, прекрасно обходясь без кислорода - а атмосфера, соответственно, без этого яда.
Зато упомяну другое. В принципе, пока адепты балуются доказательствами природы кислорода как биомаркера, планетология прекрасно знает (и не скрывает этого знания - только энтузиасты, похоже, им не интересуются), что кислород в атмосфере планет может накапливаться многообразными естественными, абиогенными механизмами. И это относится не только к горячим или очень теплым планетам https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/88584.html, атмосферы которых насыщаются кислородом по очевидным причинам - диссоциация оксидов и иных кислородсодержащих соединений при высокой температуре - но и для планет с вполне умеренным, подобным земному, температурным режимам.

Недавно как раз появилось описание очередного механизма. Точнее, механизмов.

При нормальной эволюции и не слишком маленьких миниземель, и не слищком крупных суперземель https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/10070.html, в процессе формирования коры и ее взаимодействия с атмосферой, выделяется значительное клооличество разнообразных газов. И вот тут обнаруживается интересное...

В норме, если на планете есть (или любым способом появляется) вода, водяной пар в ее верхних слоях расщепляется на водород и кислород ультрафиолетовым излучением звезды и космическим излучением. При небольшой массе планеты (я же говорю - не гигант), ее гравитация не может удержать водород, покидающий атмосферу, но удерживет кислород, в этой самой атмосфере задерживающийся.

Процесс известный - но считалось, что таким образом накопить кислород трудно, потому что атмосферный кислород интенсивно расходуется на окисление поверхностных горных пород, углерода и т.п. Оказалось, все не так просто...

Если на рассматриваемых планетах содержится достаточно много воды, она формирует мощные поверхностные океаны, блокирующие контакт кислорода с горными породами (кстати, попутно еще и снижающие геологическую активность за счет повышения давления в коре). В результате фотолитическое накопление свободного кислорода не компенсируется окислительными процессами - и атмосфера планеты насыщается кислородом.
И знаете, что интересно? По оценкам, стоило только Земле в процессе поздней тяжелой бомбардировки https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/185948.html получить в три-пять раз больше воды (что, в принципе, при чуть ином составе протопланетного облака или при ином характере взаимодействий во внешней Солнечной чичтеме, и вызвавших саму бомбардировку, было вполне возможным) - и этот процесс был бы запущен. В результате Земля имела бы кислородную атмосферу еще в эоархее (см. ссылку выше, https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/115377.html) - и большой вопрос, могла ли бы в этих условиях вообще сформироваться жизнь. Так что имели бы мы в этом случае безжизненную Землю с большим содержанием кислорода в атмосфере. На радость экзобиологам.

Но и это еще не все.
Если землеподобная планета в процессе эволюции имеет воды меньше, чем нужно, то в процессе эволюции планетная кора формируется очень быстро, причем в достаточно химически инертном виде. В результате практически вся вода планеты остается в несвязанном виде, формирует атмосферу с большим количеством водяного пара - и фотолитический кислород не расходуется на окисление. Опять же, в обитаемой зоне возникает совершенно безжизненная землеподобная планета со значительном сожержанием кислорода в атмосфере.

Есть и третий вариант.
Если землеподобная планета изначально имеет высокое содержание углерода, в ее атмосфере накапливается углекислый газ. А в результате, как знает даже Грета Тунберг, на планете разовьется парниковый эффект - и получим мы нечто, напоминающее Венеру. Соответственно, при высокой температуре поверхности конденсация атмосферной воды на ней будет невозможна - а следовательно, в атмосфере будет содержаться значительное количество фотолитического кислорода. И опять получим землеподобную планету в зоне обитаемости, без жизни - но с кислородом.

Ну, а под конец стоит заметить, что есть и еще один вариант.
Если еще до начала эволюции планетной системы протозвездное облако образовывалось с активным участием массивных звезд, оно будет обогащено альфа-элементами (иметь высокое соотношение [α/Fe], см. https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/258400.html).
А результат окажется интересным. Окисление поверхности планеты, обогащенной α-элементами, может протекать куда менее активно. И в результате, опять же, кислород в атмосфере появится - а расходоваться на окисление будет куда медленнее и в меньшем количестве. Так что и в этом случае можно любоваться абиогенным кислородом в атмосфере землеподобной планеты.

Кстати, обратите внимание на один вывод из всего сказанного. Он может оказаться куда более интересным, чем сам факт того что кислород в атмосфере планет, во всем подобных Земле, может накапливаться многими способами, так что наличие кислорода у планеты в зоне обитаемости отнюдь не свидетельствует о наличии на ней какой-то жизни.
Вывод прост. Даже не слишком значительное изменение начальных условий существования Земли, не затрагивающее ни ее орбитальные характеристики, ни ее массу, а относящееся к сугубо внешним воздействующим факторам, привело бы к существенному изменению параметров и характеристик и ее поверхности, и ее атмосферы, скорее всего, исключающему любую возможность появления жизни.

Красивое

Фотографии двух очень дальних (более десяти миллиардов световых лет по времени распространения от нас) двойных квазаров.



Тот, что слева удален на 11,5 миллиардов световых лет.
Расстояние между сверхмассивными черными дырами в каждой паре - около десяти тысяч световых лет.

Вообще, по статистике, среди квазаров кратных насчитывается около 0,1% - но так далеко их еще не находили. В принципе, на больших расстояниях, то есть, на больших красных смещениях, соответствующих ранним временам жизни Вселенной, их должно быть много, учитывая, что происхождение двойных квазаров очевидно - они появляются при мерджингах галактик с активными ядрами, а частота мерджингов, как мы помним, в ранней Вселенной была намного выше, чем сейчас (напомню: темп мерджингов и взаимодействий галактик со временем падает примерно обратно пропорционально третьей-четвертой степени красного смещения (точнее, пропорционально (1+z)^(3...4)) https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/18047.html).

Однако по понятным причинам, наблюдать двойные квазары на больших удалениях трудно: например, угловое расстояние между обеими черными дырами в каждой паре - менее 0,5 угловой секунды.

А тем временем...

Примерно в 29 световых годах от нас есть коричневый карлик 2MASS J03480772−6022270 (называть его можно проще: 2MASS J0348-6022. А можно называть и другими именами - WISE J034807.33-602234.9, WISEA J034807.33-602235.2, WISEP J034807.34-602234.9, UGCS J121951.36+312849.4, TIC 237922091).

Карлик как карлик. Спектральный класс Т7 https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/3951.html, масса около четырех процентов солнечной (43 массы Юпитера), диаметр около 9% солнечных (93% диаметра Юпитера - мы же помним, что и планеты-газовые гиганты (если они не горячие), и коричневые карлики при разных массах имеют почти одинаковые размеры https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/301715.html).

Как и должно быть у коричневого карлика, внутри звезды протекают термоядерные реакции, но их интенсивность недостаточна, чтобы скомпенсировать естественное охлаждение, поэтому 2MASS J0348-6022 постепенно охлаждается, и за время жизни остыл до 880 градусов.

В общем, вроде бы, ничего особенного - если не считать одного обстоятельства. Один оборот вокруг оси он делает примерно за час (точнее, за 60,48 минуты). Мило, правда? Шарик размером с Юпитер и массой в 43 раза больше него, вращается с такой скоростью.

Конечно, до нейтронной звезды https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/11635.html ему далеко - те при диаметре в два с небольшим десятка километров умеют вращаться с частотой более семисот оборотов в секунду - но это другое дело! К тому же, откуда берется сумасшедшая угловая скорость нейтронной звезды, понять легко - а вот откуда такую скорость вращения приобрел уединенный коричневый карлик, и отчего то небольшое протозвездное облако, из которого он сформировался, имело такой момент, в принципе, понять можно, а в деталях - интересно.

А еще любопытно оодно обстоятельство. Экваториальная скорость на поверхности карлика, как нетрудно видеть - выше ста километров в секунду.
Центробежную силу еще никто не отменял, хотя каждый знает, что ее не существует.
В принципе, ему до момента, при котором эта самя центробежная сила на экваторе превысит силу тяготения, осталось немного. По оценкам, если, как следует из моделей, при дальнейшем остывании он еще немного уменьшится и уплотнится, это вполне может произойти - и полетят от экватора в пространство струи выброшенного газа.