Хромодинамическая жизнь в «океанах» нейтронных звёзд
Человеку настолько не хочется быть одиноким в огромной Вселенной, что он готов искать жизнь где угодно, предполагая, что формы жизни могут быть самыми разнообразными. Учёные пытаются подыскать планеты, похожие на Землю, с аналогичными условиями. Пусть там будет немного иной состав атмосферы, или размер самой планеты тоже будет отличаться, но главное – чтобы атмосфера была, и ещё один самый важный компонент – вода. Но во Вселенной существует такое многообразие миров, что поневоле задумаешься: неужели они все мертвы? Нет ли какой-то иной формы жизни? Почему мы привыкли искать что-то похожее на наше земное?
В 1979 году ученый и нанотехнолог Роберт Фрейтас-младший предположил возможную интересную форму небиологической жизни. Мы знаем, что в основе жизни лежит метаболизм (обмен веществ) - это химические реакции, возникающие в живом организме для поддержания жизни . А ещё нам известны 4 фундаментальных взаимодействия, на которых основано существование всей нашей Вселенной:
1. Гравитационное взаимодействие – самое слабое из всей этой известной четвёрки взаимодействий. Оно основано на взаимном притяжении всех тел, существующих во Вселенной, друг к другу. Именно благодаря гравитации вещество объединяется друг с другом. Материя притягивается – так образуются звёзды, планеты, да и существование нас самих – именно заслуга гравитации. Нет во Вселенной таких объектов, которые не участвовали бы вообще в гравитационном взаимодействии.
2. Электромагнитное взаимодействие между частицами, обладающими электрическим зарядом .
3. Сильное ядерное взаимодействие проявляется в масштабах атомного ядра, оно позволяет удерживать их в стабильном состоянии, благодаря нему ядра атомов «не рассыпаются».
4 Слабое взаимодействие – в нём участвуют все элементарные частицы. Оно проявляется при распаде атомных ядер, иногда записываемом как β+-распад, когда протон расщепляется на нейтрон, нейтрино и позитрон. Благодаря такому распаду звёзды бы не светили, ведь не было бы термоядерных реакций.
Роберт Фрейтас выдвинул гипотезу о том, что метаболизм живых систем может быть основан на некоторых фундаментальных силах . Биологическая земная жизнь строится на основе электромагнитного взаимодействия. Оно оказывает колоссальное воздействие на нашу Вселенную и на земную жизнь. Электромагнитное взаимодействие не только удерживает вместе атомы наших тел, формируя молекулы вещества, из которых мы все состоим, но и позволяет нам чувствовать прикосновения, и даже не проваливаться сквозь землю. Если мы касаемся другого человека, электроны в наших атомах испытывают силы взаимного отталкивания, именно по этой же причине мы можем стоять на земле, а не проваливаться в её недра. Свет является электромагнитной волной, исходящей от Солнца, и именно благодаря свету происходит процесс фотосинтеза, да и вообще много чего такого, без чего бы нас не было точно. Но сейчас не об этом.
Так вот, если биологическая жизнь на Земле в преимуществе своём строится на электромагнитном взаимодействии, то не может ли она где-то в иных мирах, не похожих на нас, строиться на других фундаментальных взаимодействиях?
Электромагнитное взаимодействие является дальнодействующим, ведь его переносчик – фотон. Хромодинамическая жизнь могла быть основана на сильном ядерном взаимодействии , которое действует на кратчайших расстояниях в пределах атомного ядра. Подходящая среда для такой жизни могла бы существовать на нейтронной звезде – сверхплотном объекте, диаметр которого около 20 км, а масса такой «звёздочки» при этом будет как у полноценной звезды.
Нейтронная звезда – очень непростой объект. Это сжатое до предела ядро массивной звезды, которое получается обычно после вспышки сверхновой. Для простого землянина в недрах нейтронных звёзд творится нечто странное. Гравитационное ускорение на поверхности нейтронных звёзд в миллиарды раз больше, чем на Земле. Название её говорит само за себя – состоит она в основном из нейтронов, а равновесие в ней поддерживается за счёт равенства сил между гравитацией и давлением вырожденного нейтронного газа. В их недрах самые экстремальные условия, которые только можно себе представить. Состоят нейтронные из атмосферы (а мы в начале говорили, что она важна), внешней коры, внутренней коры, внешнего ядра и внутреннего ядра.
Атмосфера нейтронной звезды совсем не похожа на нашу – это тонкий и плотный слой плазмы, её толщина может достигать всего несколько сантиметров. Состоит она из водорода с примесью гелия, а иногда из железа или углерода. Под атмосферой – внешняя кора, где атомы сжаты настолько сильно, что от этого сжатия начинают терять электроны, поэтому она уже состоит из атомных ядер в окружении «неприкаянных» электронов, которые на глубине нескольких метров становятся вырожденными. Образуется так называемый «океан», только вместо воды – нуклоновая жидкость.
Атмосфера есть. Жидкость есть. Идём дальше.
Океан такой будет покрывать всю нейтронную звезду и глубина его будет чуть меньше, чем у Азовского моря. Чем глубже – тем плотнее. Границы между внутренней и вешней корой проходят по плотности, при которой протоны начинают захватывать электроны и начинают превращаться в нейтроны. Чем глубже вниз – тем больше нейтронов. Во внешнем ядре уже невозможно найти ядер – там вещество представляет собой однородную ядерную материю.
Роберт Фрейтас полагает, что с невероятной плотностью, мощнейшим магнитным полем и гравитацией в 100 миллиардов раз сильнее, чем на Земле, у нейтронной звезды в «океане» с невероятно горячими нейтронами, различными ядерными частицами, протонами и ядрами атомов могут существовать богатые нейтронами «макроядра». Эти макроядра в теории сформировали бы крупные сверхъядра, аналогичные органическим молекулам, а нейтроны выступали бы эквивалентом воды в причудливой псевдобиологической системе. В каких бы странных существ сложились бы эти молекулы?
Как бы выглядели эти неведомые существа? О таком загадочном «океане» неизвестных нам материй мы можем строить лишь гипотезы, догадки и предположения.
А как вы думаете, может ли быть жизнь на нейтронных звёздах?Источник: "Астрономия с Ауриэль"
В 1979 году ученый и нанотехнолог Роберт Фрейтас-младший предположил возможную интересную форму небиологической жизни. Мы знаем, что в основе жизни лежит метаболизм (обмен веществ) - это химические реакции, возникающие в живом организме для поддержания жизни . А ещё нам известны 4 фундаментальных взаимодействия, на которых основано существование всей нашей Вселенной:
1. Гравитационное взаимодействие – самое слабое из всей этой известной четвёрки взаимодействий. Оно основано на взаимном притяжении всех тел, существующих во Вселенной, друг к другу. Именно благодаря гравитации вещество объединяется друг с другом. Материя притягивается – так образуются звёзды, планеты, да и существование нас самих – именно заслуга гравитации. Нет во Вселенной таких объектов, которые не участвовали бы вообще в гравитационном взаимодействии.
2. Электромагнитное взаимодействие между частицами, обладающими электрическим зарядом .
3. Сильное ядерное взаимодействие проявляется в масштабах атомного ядра, оно позволяет удерживать их в стабильном состоянии, благодаря нему ядра атомов «не рассыпаются».
4 Слабое взаимодействие – в нём участвуют все элементарные частицы. Оно проявляется при распаде атомных ядер, иногда записываемом как β+-распад, когда протон расщепляется на нейтрон, нейтрино и позитрон. Благодаря такому распаду звёзды бы не светили, ведь не было бы термоядерных реакций.
Роберт Фрейтас-младший
Роберт Фрейтас выдвинул гипотезу о том, что метаболизм живых систем может быть основан на некоторых фундаментальных силах . Биологическая земная жизнь строится на основе электромагнитного взаимодействия. Оно оказывает колоссальное воздействие на нашу Вселенную и на земную жизнь. Электромагнитное взаимодействие не только удерживает вместе атомы наших тел, формируя молекулы вещества, из которых мы все состоим, но и позволяет нам чувствовать прикосновения, и даже не проваливаться сквозь землю. Если мы касаемся другого человека, электроны в наших атомах испытывают силы взаимного отталкивания, именно по этой же причине мы можем стоять на земле, а не проваливаться в её недра. Свет является электромагнитной волной, исходящей от Солнца, и именно благодаря свету происходит процесс фотосинтеза, да и вообще много чего такого, без чего бы нас не было точно. Но сейчас не об этом.
Так вот, если биологическая жизнь на Земле в преимуществе своём строится на электромагнитном взаимодействии, то не может ли она где-то в иных мирах, не похожих на нас, строиться на других фундаментальных взаимодействиях?
Электромагнитное взаимодействие является дальнодействующим, ведь его переносчик – фотон. Хромодинамическая жизнь могла быть основана на сильном ядерном взаимодействии , которое действует на кратчайших расстояниях в пределах атомного ядра. Подходящая среда для такой жизни могла бы существовать на нейтронной звезде – сверхплотном объекте, диаметр которого около 20 км, а масса такой «звёздочки» при этом будет как у полноценной звезды.
Нейтронная звезда – очень непростой объект. Это сжатое до предела ядро массивной звезды, которое получается обычно после вспышки сверхновой. Для простого землянина в недрах нейтронных звёзд творится нечто странное. Гравитационное ускорение на поверхности нейтронных звёзд в миллиарды раз больше, чем на Земле. Название её говорит само за себя – состоит она в основном из нейтронов, а равновесие в ней поддерживается за счёт равенства сил между гравитацией и давлением вырожденного нейтронного газа. В их недрах самые экстремальные условия, которые только можно себе представить. Состоят нейтронные из атмосферы (а мы в начале говорили, что она важна), внешней коры, внутренней коры, внешнего ядра и внутреннего ядра.
Атмосфера нейтронной звезды совсем не похожа на нашу – это тонкий и плотный слой плазмы, её толщина может достигать всего несколько сантиметров. Состоит она из водорода с примесью гелия, а иногда из железа или углерода. Под атмосферой – внешняя кора, где атомы сжаты настолько сильно, что от этого сжатия начинают терять электроны, поэтому она уже состоит из атомных ядер в окружении «неприкаянных» электронов, которые на глубине нескольких метров становятся вырожденными. Образуется так называемый «океан», только вместо воды – нуклоновая жидкость.
Атмосфера есть. Жидкость есть. Идём дальше.
Океан такой будет покрывать всю нейтронную звезду и глубина его будет чуть меньше, чем у Азовского моря. Чем глубже – тем плотнее. Границы между внутренней и вешней корой проходят по плотности, при которой протоны начинают захватывать электроны и начинают превращаться в нейтроны. Чем глубже вниз – тем больше нейтронов. Во внешнем ядре уже невозможно найти ядер – там вещество представляет собой однородную ядерную материю.
Нечто из области фантастики...
Роберт Фрейтас полагает, что с невероятной плотностью, мощнейшим магнитным полем и гравитацией в 100 миллиардов раз сильнее, чем на Земле, у нейтронной звезды в «океане» с невероятно горячими нейтронами, различными ядерными частицами, протонами и ядрами атомов могут существовать богатые нейтронами «макроядра». Эти макроядра в теории сформировали бы крупные сверхъядра, аналогичные органическим молекулам, а нейтроны выступали бы эквивалентом воды в причудливой псевдобиологической системе. В каких бы странных существ сложились бы эти молекулы?
Как бы выглядели эти неведомые существа? О таком загадочном «океане» неизвестных нам материй мы можем строить лишь гипотезы, догадки и предположения.
А как вы думаете, может ли быть жизнь на нейтронных звёздах?Источник: "Астрономия с Ауриэль"
Опубликовано 10 марта 2021
Комментариев 1 | Прочтений 1685
Ещё по теме...
Комментарии
1 |
Нигилист
23 марта 2021 11:29:27
Добавить комментарий
Из новостей
Периодические издания
Информационная рассылка: