Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Чат Научный форум Первая десятка "Русского переплета" Темы дня:

Мир собирается объявить бесполётную зону в нашей Vselennoy! | Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад? | Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?

Прежде всего, целесообразно напомнить разницу между общеупотребительными знаками Зодиака и зодиакальными созвездиями. Как все помнят, существует 12 знаков Зодиака: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы. Их отсчет начинается от условной ⌠точки весеннего равноденствия■ с Овна, и каждый из них имеет протяженность на небе ровно по 30⁰. При этом хотелось бы подчеркнуть, что знаки Зодиака отображают шкалу времени и являются, если так можно выразиться, одномерными, или линейными структурами.

Поскольку Земля вращается вокруг Солнца, то, соответственно, Солнце за год проходит полный круг на небесной сфере. Орбита Земли, к счастью, с достаточной точностью постоянна, поэтому траектория Солнца на небе, называемая эклиптикой, также имеет постоянное положение относительно звездного неба. Она наклонена относительно полюса мира (и небесного экватора) на угол 23^o26▓21■.448, поскольку именно на этот угол наклонена ось вращения Земли относительно плоскости ее орбиты (средняя эклиптика). Как всем известно, наклон оси Земли является причиной смены сезонов года. Когда Солнце за первую половину года поднимается над экватором на 23^о вверх, в северном полушарии Земли наступает лето, световой день имеет наибольшую продолжительность, и 22 июня наступает летнее солнцестояние. После остановки вверху Солнце за следующие полгода (т.е. полкруга по эклиптике) опускается уже под экватор на те же 23^о вниз, наступает зима, и в самый короткий день 22 декабря происходит зимнее солнцестояние. Понятно, сколь существенную, и даже жизненно важную роль для человечества всегда имели сезоны, определяющие все природные и сельскохозяйственные циклы и, соответственно, регламентирующие в суровом климате ⌠не-тропиков■ борьбу человека за выживание буквально ⌠по дням■. Однако достаточно рано человек понял, что дни начала того или иного сезона проще высчитывать не от солнцестояний, а от промежуточных положений Солнца, кода оно пересекает небесный экватор, и продолжительность дня и ночи выравнивается. В эти дни равноденствий скорость приращения продолжительности дня весной и убывания его осенью максимальны, и их проще отследить и относительно звезд и по счету дней в году. Самым важным и благодатным временем года всегда считалась весна: период пробуждения природы от зимней спячки (т.е. ⌠воскресение из мертвых■), поэтому день весеннего равноденствия с эпохи неолита выбирался как начало года. На этом же ⌠пути Солнца■ происходят затмения, по нему движутся другие планеты, вокруг эклиптики лежит и ⌠путь Луны■.

Предполагается, что первоначально в качестве реперов положений Солнца были ⌠созданы■ созвездия из т.н. ⌠круга людей■. Точка весны отмечалась Близнецами, которые символизировали творение, источник рождения новой жизни, соединение мужского и женского начала, пару Адам-Ева. Близнецы не всегда были однополыми персонажами, они стали братьями у греков, примерно после Троянской войны. Лето обозначалось Девой, т.е. днем, светом, женщиной-матерью, плодоносящей природой. На всех изображениях, известных со времен неолита, Дева стоит с колосом в руках (звезда Спика = α Virgo), как символ летнего плодородия. Созвездие осени √ Стрелец, т.е. охотник на коне с луком или кентавр. Его цель √ Солнце, которое он поражает своей стрелой, и оно ⌠падает■ вниз, в темный подземный мир. Во время зимнего солнцестояния дневное светило стоит на пороге потустороннего (подводного) мира, и символом умерших душ в водах загробного мира стали Рыбы, которых на небе всегда было две. Годичный цикл Солнца при этом отображает и весь жизненный цикл человека. Создание такой системы могло произойти между 6000-5000 лет до н. э., в конце неолитической революции, когда люди закончили одомашнивание растений и животных и начали обрабатывать металлы. Не случайно поэтому, что наиболее древние зодиакальные созвездия являются антропоморфными (человекоподобными) и имеют двойную (парную) структуру (брат-сестра, мать-плод, всадник-конь, мертвые души).

Однако, достаточно давно было замечено, что точки равноденствий на фоне ⌠неподвижных■ звезд постоянно ⌠съезжают■, так что Солнце приходит в точку весны каждый раз чуть раньше. Примерно к 4000 г. до н. э. точки равноденствий вышли за пределы ⌠отведенных■ для них зон ⌠небесных знаков■. К этому же времени древние общества разделились на ⌠царства■, в них сформировались такие профессии, как жрецы, и наступила эпоха сооружения храмов и идолопоклонства. Символом весны, возвышения Солнца и мужского плодородия стал Телец-Апис, лета и верховной власти √ Лев, он же Царь, осенью Солнце-Осириса ⌠ужалил■ Скорпион (т.е. Сет), и зимой в царство мертвых его сопровождал Водолей. В противопоставление прежнему архаичному ⌠кругу людей■ сложился новый ⌠круг зверей■, т.е. собственно по-гречески: ⌠Зодиак■. В эту эпоху происходит формирование письменности в Шумере (ок. √2700 г.), сооружение монументальных святилищ, вавилонской башни и египетских пирамид (-3000 √ 2500 гг.?).

Нетрудно понять, что такие умные, хитрые и сплоченные люди, как жрецы, взяв власть однажды, вовсе не собирались поступаться ею даже через тысячелетия, когда точки солнечных равноденствий из-за перемещения по небу к √2000 г. вновь ⌠выехали■ из установленных им границ. Были успешно подавлены антиидолопоклоннические выступления не только Авраама из Ура (патриарх, около √1800 г.), но и самого фараона-сонлцепоклонника Аменхотепа 1У (Эхнатон, около √1400 г.).

Можно предположить, что в то время еще не все небо и не вся эклиптика были плотно ⌠застроены■ созвездиями, т.е. Зодиак не был полным кругом. По-видимому, можно даже предположить, что ранее существовавший Зодиак из кругов людей и зверей ⌠достроили■ поначалу только одним дополнительным созвездием. В имеющееся свободное пространство на небе между Тельцом и Рыбами, исходя из особенностей животноводства того времени и нюансов развернувшейся идеологической борьбы, ⌠встроили■ барана и назначили его начальником года под именем ⌠Овен■, что соответствовало реалиям астрономии того времени. Авраам: ⌠Бог усмотрит Себе ягненка для всесожжения■. Реально первая смена общемировых религий и переход к единобожию смогли произойти только в период √1300 √800 гг. после пропаганды Моисея, исхода из Египта и создания самостоятельного иудейского государства. Иными словами, на земле Овен сменил Тельца спустя почти 1000 лет после того, как это произошло на ⌠небесном посту ╧ 1■.

Наличие 9 зодиакальных созвездий достаточно скоро было признано неудобным, и существовавшее издревле деление эклиптики на четыре сезона было переведено уже на 12 месяцев. Для этого, помимо Овна, на имевшуюся летнюю вакансию между Близнецами и Львом был встроен неприятный Рак, а на зимнюю √ некто козлообразный с рыбьим хвостом (для благообразия названный Козерогом). Не исключено, что помимо создания новых созвездий, в целях ⌠упорядочивания■ (как это обычно и бывает) было произведено и некоторое сокращение прежних мелких созвездий в зоне эклиптики. Особо жуткая история приключилась с точкой осени: Скорпиону оторвали клешни!

Спустя еще примерно 2000 лет, когда процесс ⌠убегания■ точек равноденствия из положенных мест вновь повторился, столь сложных проблем уже не возникло. Точки легли на самые древние, широкие и известные зодиакальные созвездия, хотя и в другом порядке. Знаком весны стали Рыбы, лета √ Близнецы, осени √ Дева, зимы √ Стрелец. С учетом накопленного административного и организационного опыта формирование новой мировой религии (христианства) на рубеже нашей эры прошло, что называется, ⌠по писаному■, а Рыбы стали первым символом раннего христианства. Сейчас на дворе 2000 г. от Рождества Христова, и относительно скоро точка весеннего равноденствия вновь сменит свой ⌠адрес■ на небе, и наступит т.н. ⌠Эпоха Водолея■. Не исключено, что эта астрономическая процедура может вновь иметь забавные общечеловеческие последствия.

История открытий и ⌠переоткрытий■ прецессии одна из наиболее необычных и интересных в астрономии. Все сохранившиеся до настоящих дней первобытные каменные обсерватории были построены и ориентированы по сторонам света именно для наблюдений за движением Солнца и Луны и определения дня равноденствия. Наиболее известный памятник такого рода - Стоунхендж (г. Солсбери, Великобритания), построенный в несколько этапов в период с 2000 по 1500 гг. до н. э. По-видимому, он является одним из наиболее поздних и совершенных памятников такого рода. В Евразии в целом, и в нашей стране имеются десятки подобных культово-календарных археоастрономических объектов. Строительство вавилонской башни (зиккурат в Уре, 3 тысячелетие до н. э.) и египетских пирамид также имело культово-календарное значение. Перемещение точек равноденствий по созвездиям фиксировалось жрецами Вавилона и Египта, и проводимые ими длительные, многовековые астрономические наблюдения позволили установить, что один знак Зодиака точки равноденствия проходят примерно за 2140 лет.

Сейчас это явление известно под названием лунно-солнечной прецессии, и состоит оно в том, что точки равноденствий перемещаются по эклиптике навстречу движению Солнца со скоростью 50.■3879 в год. Возвращаясь к формулировке самого вопроса, нетрудно подсчитать, что за 40 веков равноденствия (и созвездия Зодиака с ними) ⌠съехали■ почти на 56^о (!).

Впервые Коперник объяснил прецессию, как следствие движения оси вращения Земли в пространстве, а правильную физическую интерпретацию этого явления дал И. Ньютон в 1687 г. Она состоит в том, что форма Земли не точная сфера, а в первом приближении √ эллипсоид вращения. Это можно представить таким образом, что на сферическую Землю ⌠надет■ дополнительный экваториальный пояс толщиной 21,385 км. Солнце и Луна своими силами притяжения воздействуют на эти внесферические массы. А поскольку они движутся не в плоскости экватора Земли, а по эклиптике и орбите Луны, соответственно, то их притяжение, смещенное от оси вращения Земли, стремится ⌠выровнять■ эту ось относительно себя. Как известно из механики, внешние силы, действующие на волчок (гироскоп), заставляют его поворачивать собственную ось вращения относительно направления действия силы. Так и Земля, подобно детской юле, поворачивает под действием Солнца и Луны свою ось вращения в пространстве вокруг полюса эклиптики ⌠по конусу■. Наклон оси при этом остается почти постоянным (около 23^o), а период прецессии (поворота оси) составляет 25784 года.

Между звезд ось Земли движется по кругу с радиусом 23^o со скоростью около 0.5 градуса за 100 лет, и та или иная звезда, по мере приближения к ней полюса мира, становится ⌠Полярной звездой■. В Древнем Египте (5000 лет назад) ⌠Полярной■ была звезда α Дракона, в начале нашей эры ярких звезд у полюса мира вообще не было. В современную эпоху (J2001.5) звезда α Ursa Minor (видимая звездная величина m= 2.02) имеет склонение δ = +89^o16▓14.■33 и отстоит от полюса мира на величину 43▓45.■67. Соответственно, в течении суток она описывает вокруг полюса круг, который почти в 3 раза больше видимого размера Солнца или Луны. Через 2000 лет ⌠Полярной■ звездой станет γ Цефея, а через 12000 лет √ Вега (α Lyr). Поворот оси вращения Земли вызывает также и поворот плоскости земного экватора, и его проекции √ небесного экватора. Соответственно, точки пересечения экватора с эклиптикой (т.е. точки равноденствий) ⌠бегут■ по эклиптике, а сам Зодиак постоянно ⌠съезжает■ со скоростью прецессии.

Следующий момент, относящийся к вариантам ответов на данный вопрос можно привести в формулировке Игоря Покровского: ⌠Движение звезд вызывает не только перемещение созвездий, но и изменение их видимой формы■. Действительно, впервые эффект, называемый собственным движением звезд, был открыт Э. Галлеем в 1718 г. на основе сопоставления координат Сириуса, Альдебарана и Арктура с наблюдениями древнегреческих астрономов. Очевидно, что все звезды, будучи незакрепленными в пространстве, движутся. Например, собственная скорость Солнца относительно массива ближайших звезд составляет 19,7 км/с. Движение звезд в пространстве отражается на небе в виде их угловых перемещений, которые для ближайших звезд составляют 1-4 сек. дуги в год. Рекордсменом является т.н. ⌠летящая звезда Барнарда■, которая смещается за год на 10,■3. Нетрудно подсчитать, что за 40 веков она сместится на 11^о. Таким образом, за времена порядка 10 000 лет видимая форма многих созвездий, действительно, может заметно измениться. Тем не менее, для объяснения обсуждаемого смещения Зодиака вращение Галактики и собственные движения звезд явно недостаточны по величине, к тому же вращение Галактики происходит в другой плоскости, чем земной экватор или эклиптика.

Интересно посмотреть, когда же именно наступит ⌠эпоха Водолея■. Точка весеннего равноденствия (α=00h 00m) сейчас (J2000.0) находится почти на краю созвездия Рыб; современная граница между Рыбами и Водолеем проходит по линии прямого восхождения α=23h 28m. Таким образом, до границы Водолея точке равноденствия по эклиптике нужно пройти около 08^o20▓, на что потребуется 595 лет. Точка осеннего равноденствия (α=12h 00m) находится на краю созвездия Девы и до границы со Львом (α=11h 37,5m) ей остается еще меньше, - всего 06^o00▓. Осеннее равноденствие уже через 429 лет станет ⌠львиным■.

Звезды движутся под действием физических сил между планетами

Перечислены зодиакальные созвездия √ 1; Точка весеннего равноденствия √ 1; Понятие прецессии √ 3; Скорость прецессии √ 1; Движение оси мира √ 1; Смена зодиакальных эпох √ 1; Итого баллов √ 8.

От Матфея: ⌠(2.1)┘ пришли в Иерусалим волхвы с востока, и говорят┘ (2.2) мы видели звезду Его на востоке и пришли поклониться Ему┘ (2.7) Ирод, тайно призвав волхвов, выведал от них время появления звезды┘ (2.9) звезда, которую видели они на востоке, шла перед ними, как наконец пришла и остановилась над местом, где был Младенец┘■. Если предположить, что вся информация из Евангелия действительно каким-то образом отражает реально происходившие явления, то какие же логические предположения относительно этого события или феномена можно сделать, исходя из здравого смысла?

Относительно ⌠путеводной звезды■ имеющаяся информация также позволяет сделать ряд выводов. Во-первых, объект ⌠звезда■ должен быть достаточно ярким, чтобы быть четко отождествляемым невооруженным глазом даже в условиях сумерек. Это означает, что в качестве нижней границы его яркости можно принять яркость Венеры (звездная величина √4^m), а верхней √ молодой Луны (около √10^m). Более яркий небесный объект, например, как полная Луна (величина √13^m) менее вероятен, так как привлек бы к себе поголовное внимание, преждевременные и ненужные толки, и наверняка бы остался зафиксированным в тех или иных исторических документах. Во-вторых, объект был достаточно компактным, иначе его квалифицировали бы не как ⌠звезду■, а как зарево, луч, облако или еще что-нибудь в этом роде. Термин ⌠звезда■ ограничивает его видимые размеры диском Луны (0.5 градуса). В третьих, время существования данного объекта должно быть достаточно продолжительным, иначе он не выполнит свою сигнально-путеводную функцию для волхвов. Разумно предположить, с учетом скорости передвижения и общественных реакций в ту эпоху, что ⌠звезда■ была наблюдаема в течение не менее месяца и не более года. В-четвертых, весьма желательно организовать перемещение ⌠звезды■ по небу в нужном направлении, не слишком медленно, чтобы оно было замечено специалистами-профессионалами, но и не слишком быстро. Скажем, одно созвездие за один-два месяца нас и волхвов вполне бы устроило. Это существенно меньше, чем скорость перемещения по небу Луны (около 12 град/день) и примерно соответствует скорости движения по небу Солнца (1 град/день) и планет. В-пятых, объект, наблюдаемый одновременно из нескольких царств, пусть даже и столь карликовых, как Иудея в то время, должен находиться на расстоянии не ближе 300-500 км, т.е. заведомо за пределами атмосферы Земли. Наконец, в-шестых, желательно, чтобы объект ⌠звезда Рождества■ обладал бы тем ценным свойством, что сразу после выполнения своей миссии он бы исчез, не оставляя при этом никаких явных следов ни на земле, ни на небе.

Из возможных претендентов на роль рождественской звезды мы можем, по-видимому, сразу отсечь все атмосферные явления, будь то радуга, шаровая молния, или свечение газов. Также не подходят метеоры, т.е. космические пылинки, сгорающие в верхней атмосфере, ввиду их ⌠мимолетности■. По причине быстроты движения могут быть отвергнуты все низкоорбитальные спутники Земли и космические станции, столь красиво смотрящиеся на современном ночном небе (и которых в ту эпоху, по-видимому, еще не было). Едва ли это была планета Венера, просто потому, что ее свечение в виде ⌠утренней■ или ⌠вечерней■ звезды столь регулярно и обычно, что никем бы не было воспринято в качестве какого бы то ни было сигнала. Более того, древние майя и инки вели регулярный календарь, согласованный с фазами Венеры.

Принципиально важно, чтобы в Рождество ничего не падало с неба вниз. Как написал один юный участник Турнира, рождественская звезда √ это комета, которая появилась у Земли, чтобы показать место рождения младенца Христа, и которая прилетела прямо к нему в колыбель. Одна такая комета, весело помахивая хвостом, к нам уже недавно прилетала. Это случилось в 1908 г., прилетел ма-а-ленький фрагмент (осколок) кометы Энке, и все это теперь известно под названием ⌠Тунгусская катастрофа■. При этом тайгу в Сибири повалило на многие десятки километров, а ударная волна несколько раз обогнула земной шар. Впечатляющим зрелищем было падение фрагментов кометы Шумейкера-Леви-9 на Юпитер 16-22 июля 1994 г. Энергия взрывов оценена в 6 миллионов водородных бомб по 1 мегатонне каждая (хорошо, что Юпитер при этом был от нас дальше, чем Вифлеем). В качестве еще одного наглядного примера последствий падений из космоса можно привести метеоритный кратер в Аризоне (диаметр 1240 м). Даже падение самых обычных метеоритов (средний вес которых составляет 3-15 кг) для младенца крайне нежелательно, а в других местах замечено при этом не будет.

Первым серьезным претендентом является взрыв сверхновой звезды. С астрофизической точки зрения это событие происходит на поздних стадиях эволюции массивных звезд. После завершения этапа горения гелия в звезде образуется углеродно-кислородное ядро, которое затем, в зависимости от массы звезды и конкретного сценария эволюции, претерпевает гравитационный коллапс или термоядерный взрыв, за счет которого сбрасывается большая часть первоначальной массы звезды. К классу сверхновых относятся вспышки звезд с потоком излучения, превышающим 10⁴¹эрг/с, и суммарной энергией в оболочке до 10⁵¹эрг. Скорость расширения оболочки достигает 14000 км/с. Блеск звезды за 10-15 суток увеличивается в миллионы и миллиарды раз, иногда превосходя суммарную светимость всей родительской галактики. После 20-30 дней максимума наступает плавное уменьшение яркости звезды, так что общая длительность инструментального наблюдения сверхновых может достигать почти года. После взрыва на месте прежней звезды остается нейтронная звезда в центре и расширяющаяся оболочка вокруг нее. В нашей Галактике обнаружено более сотни таких остатков сверхновых. Самым известным из них является Крабовидная туманность в созвездии Тельца, в центре которой находится пульсар. Как было установлено, соответствующая ей вспышка произошла в 1054 г. и была описана в китайских хрониках, как ⌠звезда-гостья■. Всего в нашей Галактике за последние 1000 лет произошло 6 таких событий. Два из них непосредственно наблюдались Тихо Браге в 1582 г. и Иоганном Кеплером в 1604 г. Их видимая яркость была сопоставима с Венерой. Удивительно, однако, что последняя по времени вспышка около 1658 г., породившая ярчайший радиоисточник Кассиопея А, не была зафиксирована астрономами того времени.

Сверхновые звезды хорошо использовать в качестве сигнала об исключительно важном событии еще и потому, что они имеют действительно вселенское значение. Только в процессе взрывов сверхновых формируются все химические элементы с массой больше Fe, и обогащенная тяжелыми элементами газовая смесь выбрасывается в космос. Благодаря сверхновым образуется исходный материал для последующего создания любых планет и их обитателей. К сожалению, среди известных сейчас остатков мы не можем указать ⌠достойного кандидата■ на момент начала н.э. (Рождества Христова).

Традиционным исполнителем данной роли ⌠звезды■ считается комета. Наиболее известной иллюстрацией на эту тему является знаменитая фреска Джотто ⌠Поклонение волхвов■ (1305 г.) в часовне Арена в Падуе, на которой натурой для Вифлеемской звезды послужила не менее знаменитая комета Галлея в свой приход к Земле в 1301 г.

Кометы, как известно, √ это малые тела Солнечной системы (размер ядра кометы Галлея √ 11 км), состоящие из замерзших газов и пыли и движущиеся по очень вытянутым орбитам. Будучи совершенно незаметны в обычный период своего существования, при приближении к Солнцу они начинают испаряться, сильно ⌠вырастают■ в размерах и яркости и при прохождении близко от Земли представляют собой фантастическое зрелище ⌠хвостатой■ или ⌠косматой■ звезды (coma = волосы, comma = запятая). Неожиданно для многих они появляются на небе, разгораясь, пролетают заметный путь на фоне звезд, и через неделю или месяц-другой вновь скрываются в глубинах космоса. Как написал в своей работе Александр Алексеев: ⌠Это легко установить, проверив записи астрономов того времени в других точках Земли, комета должна была быть видима и в других местах■. Это верно, но, к сожалению, по сравнению с Древней Грецией или Вавилоном, данная эпоха отличается значительно более низкой наблюдательной культурой и отсутствием письменных астрономических источников.

Хвост кометы при этом может служить почти идеальной стрелкой √ указателем направления. В принципе, можно даже так подгадать траекторию движения кометы и момент ее ⌠запуска■, чтобы на начальном этапе она была видна на западной половине неба и ⌠вела■ волхвов с востока в Иерусалим, затем после их беседы с Иродом перешла бы на восточную сторону и повела их обратным курсом на Вифлеем, а в момент, когда волхвы добрались бы до нужного места, вошла бы в соединение с Солнцем и исчезла. В любом случае комета (непериодическая) очень хорошо выполняет 6-е требование к ⌠рождественской звезде■: после околоземного пролета она или исчезает в глубинах космоса, или падает на Солнце, не оставляя после себя следов. Соответственно, и проверить данное предположение также не представляется возможным.

Зажглась новая звезда, и люди приняли ее за Божий знак

Описание рождественской звезды √1; Комета √1; Соединение (парад) планет √1; Сверхновая-1; Итого баллов-4.

Кто бы мог подумать, что вопрос ╧ 3 абсолютным большинством участников Турнира будет воспринят, как тривиальный! Почти все ограничились написанием одной только цифры ⌠366■, и все. А вопросик-то на первый взгляд простенький, да каверзный! Цифра ⌠2000■ присутствует в большинстве вопросов по астрономии по существу, но как раз здесь √ как отвлекающая. Главная часть вопроса √ вторая.

В Древнем Египте действовал календарь из 360 дней. 36 отрезков времени по 10 дней (т.н. ⌠деканы■) посвящались мелким местным богам. Когда боги объединялись ⌠на троих■, получался месяц в 30 дней. К этой календарной системе добавлялись еще 5 ⌠внекалендарных■ дней, посвященные главным богам Египта, и в итоге получался период в 365 дней. Этот официальный цикл, естественно, постоянно обгонял истинный год на ╪ дня. В итоге, жрецы праздновали официальные праздники в одно время, а крестьяне занимались своим делом совсем даже в другое. За период продолжительностью в 1461 год официальный календарь совершал полный оборот (т.н. ⌠цикл Сотис■) и вновь совпадал с истинными сезонами года.

Алексей Федорцов совершенно справедливо замечает, что существуют также и лунные календари, в которых число дней в году заведомо другое. Действительно, поскольку в любом лунном календаре число месяцев разное, то, например, еврейский лунно-солнечный календарь в пределах 19-детнего цикла имеет года продолжительностью в 353, 354, 355, 383, 384, 385 дней.

Древний Рим во времена республики также пользовался лунным календарем, и в результате путаницы накопившаяся ошибка относительно солнечного календаря достигала 80 суток (!). Как сказал Вольтер: ⌠Римские полководцы всегда побеждали, но никогда не знали, в какой день это случалось■. В 46 г. до н. э. в рамках реформы календаря Юлия Цезаря, которую проводил астроном Созиген из Александрии, начало года в общегражданском календаре было перенесено на 1 января. При этом дата начала года существенно переместилась из-за перекройки всей системы месяцев (исчез переменный месяц марцедоний, изменилась продолжительность февраля и других месяцев), а сам 46 г. до н. э. имел 15 месяцев и продолжался 455 (!) дней.

Тогда же было введено понятие високосного года с добавлением 1 дня в феврале. Как удачно сказал один юный участник Турнира: ⌠Земля четыре круга проходит за 365 ╪ + 365 ╪ +365 ╪ +365 ╪ , а человек считает 365 +365 +365 +366■. Юлианский год имеет продолжительность 365.25 суток, что превышает длительность истинного года на 11 минут и 14,79 секунды.

В 1582 г. (4 октября) папа Григорий Х111 своей буллой ввел новый календарь. Его истинными авторами были математик Лиуджи Лилио Гаралли из г. Перуджи и астроном Петрус Пилат из г. Вероны. После четверга 4 октября наступила пятница 15 октября, при этом произошла подвижка календаря на 10 дней вперед без смены счета дней в неделе, 1582 год сократился до 355 дней, а религиозные праздники благодаря этому вновь вернулись на прежние места: Пасха - к весеннему равноденствию, а Рождество √ к зимнему солнцестоянию.

2000 г. является исключительным в истории человечества (вместе с 1600 г.), поскольку только в эти два года все три правила григорианского календаря действовали. Тем не менее, в 1622 г. Папская канцелярия вновь перенесла точку начала отсчета года с 25 марта (как было) на 1 января (как теперь), сократив тем самым этот год до 281 дня.

На Руси до Х века год начинался с новолуния после дня весеннего равноденствия, а затем после крещения Руси князем Владимиром Святославовичем в 988 г. начало года стали считать от 1 марта. В 7000 г. ⌠от сотворения мира■ (1492 г.) в качестве общегражданского ввели церковный ⌠византийский■ календарь и начало года стали отсчитывать с 1 сентября. Отрезок времени от ⌠старого■ нового года до ⌠нового■ нового года при этом составил всего 184 дня. Далее, 20 декабря 7207 г. (1699 г.) вышел указ Петра 1-го о переносе даты нового года на 1 января, но не григорианского, а опять-таки юлианского календаря. Это случилось потому, что протестантская Голландия (на которую Петр равнялся) в то время ⌠в пику■ папе тоже все еще жила ⌠по-старому■, юлианскому календарю. Из-за петровской реформы год 7207-й в России продолжался 487 (!!) дней. И хотя голландцы и все остальные европейцы быстро одумались, нам потребовалось еще два века и Декрет Совета народных комиссаров от 24 января 1918 г., чтобы РСФСР и Финляндия тоже перешли на ⌠григорианский■ календарь (новый стиль). При этом мы потеряли уже 13 дней, т.к. после 31 января наступило 14 февраля, а всего в ⌠нашем■ 1918 г. было 352 дня. Из-за этого, кстати, годовщины Октябрьской революции у нас всегда отмечались в ноябре, а Февральской √ в марте; сначала мы празднуем Новый год (т.е. обрезание И. Христа), а только 7 дней спустя √ его Рождество. Видимо, по тем же причинам, что и Голландия в ХУ11 веке, РПЦ до сих пор использует юлианский календарь (формально Юлий Цезарь исполнял должность самого ⌠Верховного Бога■, а папа √ нет, по рангу он всего лишь ⌠наместник Бога на Земле■). А кроме того, у нас есть самый любимый истинно ⌠народный■ праздник, который для других наций и вовсе немыслим √ это Старый Новый год.

Интересным аспектом вопроса о числе дней в году является зависимость количества дней от геологических эпох нашей планеты. Например, Елена Трепалина в своей работе замечает: ⌠Когда-то давно, когда Земля была ближе к Солнцу, год был короче■. Несмотря на большую сложность вопроса об устойчивости нашей планетной системы в целом (см. вопрос ╧ 5), мы можем с интересующей нас сейчас точностью считать, что за период эволюции Земли, как планетного тела (т.е. 3.5 √ 4.5 млрд. лет), ее расстояние от Солнца существенно не менялось. Соответственно, не изменялся существенно и период обращения Земли, т.е. год. Однако, за счет притяжения Луны за это время существенно изменился период вращения Земли вокруг своей оси, т.е. продолжительность суток. Лунные приливы играют роль ⌠тормоза■ для Земли, поэтому длительность суток постоянно возрастает, а их число в году √ уменьшается. Если сейчас в году 365.25 суток, то при расцвете млекопитающих (палеоцен, 67 млн. лет) в году был 371 день, при динозаврах (юра, 180 млн. лет) √ 381 день, при хвойных растениях (пермь, 275 млн. лет) √ 390 дней, при выходе животных на сушу (девон, 400 млн. лет) √ 400 дней, а при переходе от грибов к морским беспозвоночным (кембрий, 600 млн. лет) √ до 424 дней. Эти данные были получены из анализа линий роста кораллов и по другим годичным и суточным циклам. Интересно также, что в древние эпохи и синодический месяц (т.е. период фаз Луны) также был короче, т.е. Луна находилась ближе к Земле и вращалась вокруг нее быстрее.

Ближние к Солнцу планеты из-за приливных эффектов находятся в т.н. ⌠гравитационных резонансах■. Например, Меркурий делает ровно три оборота вокруг своей оси за два меркурианских года, соответственно, на Меркурии в году 1.5 меркурианских дня. Венера за 5 венерианских суток (длительностью 116.78 земных суток) совершает ровно один синодический период 583.92 суток, т.е. проходит интервал между ее максимальными сближениями с Землей в нижнем соединении. Поскольку венерианский год длится всего 224.701 земных суток, то на Венере в году уже несколько больше: 1.92 венерианских дня. Забавно, что Венера при этом вращается относительно орбиты и других планет в обратную сторону, Солнце на ней восходит на венерианском западе, и формально можно считать, что число дней в году на Венере отрицательное: (-1.92 дня). Марс в этом смысле подобен Земле, на нем продолжительность дня 1.026 от земного, и в году там 669.6 дня.

• 365
• 360
• А может быть больше, может и меньше.

Необходимость високосных годов-1; Разница юлианского и григорианского счета-1; Астрономическое понятие года-2; Календарные реформы-2; Другие планеты-2; Итого баллов-8.

Довольно часто встречалась неверная интерпретация сути вопроса; когда смысл рассуждений сводился к тому, что поскольку много растений и много молекул, то невозможно посчитать число актов фотосинтеза точно. Также в этом вопросе не требовалось пытаться решать вероятностную задачу о судьбе каждой конкретной молекулы, попавшей в Ваши легкие. Эта комбинаторная задача слишком сложна даже в порядке ее рассмотрения.

Речь в данном случае идет о том, что на нашей планете Земля имеется атмосфера, масса которой составляет около 5,1*10²¹ г и газовый состав которой разнообразен и переменен с высотой и со временем. В настоящее время возле поверхности основную долю атмосферы составляют 7 газов (указаны их объемные доли):

В оболочках Земли осуществляется круговорот кислорода, аналогично круговороту воды в природе. Свободный кислород в атмосфере мы можем рассматривать, как некоторый банк молекул, который (как и любой другой банк или бассейн) имеет приток (приход) и сток (расход). Кислород является активным окислителем, и расход его молекул осуществляется через весьма большое разнообразие химических реакций (от горения дров в костре до ржавчины на велосипеде). Одной из многих в этом ряду является превращение кислорода в углекислый газ в процессе дыхания животных вообще и человека, в частности. Очевидно, что данный расход кислорода в земной атмосфере Земли заведомо пренебрежимо мал по сравнению с другими. Существуют многие другие химические реакции (например, переход в озон О₃) и физические процессы (например, растворение в водах Мирового океана), которые, как мы можем предполагать, с интересующей нас сейчас точностью являются взаимообразными, т.е. происходят с равной скоростью в обе стороны и, следовательно, не влияют на итоговое обилие О₂. Наконец, единственным (по крайней мере, единственным существенным) поставщиком свободного кислорода в атмосферу является реакция его фотосинтеза зелеными растениями.

Напомним, что хлоропласты растений содержат специфические пигменты (хлорофилл), молекулы которого способны поглощать лучи красного и синего участков спектра (поэтому, кстати, сами растения имеют цвет отраженного излучения, т.е. зеленого). При этом хлорофилл переходит в возбужденное состояние, выделяя свободный электрон и запуская серию окислительно-восстановительных реакций в хлоропласте (фотохимическая или световая фаза фотосинтеза). Присутствующие в растворе молекулы воды находятся в виде комбинации ионов Н₂О = Н⁺+ ОН^-. В результате ряда ферментных превращений образуются молекулы АТФ и комплекс НАДФ*Н, в состав которого включается ион Н⁺. Освободившиеся ионы ОН^-, возвращая электроны е^- хлорофиллу, образуют молекулы О₂+Н₂О. В ходе второй, термохимической или темновой части фотосинтеза АТФ и образованный восстановитель (НАДФ*Н) участвуют в биохимических превращениях углекислого газа СО₂, который ассимилируется в органические кислоты и углеводы. Затем поглощенный из атмосферы углерод в этом виде используется организмами для всех дальнейших биосинтезов, для роста и т.д.

Каждая произведенная молекула О₂ имеет свою судьбу: она может или в ту же секунду быть истрачена (что маловероятно), или хоть всю геологическую историю Земли 4 млрд. лет ⌠витать в облаках■ (что также маловероятно). Поскольку все молекулы в воздухе активно перемешиваются, мы вполне можем считать их идентичными друг другу, рассматривать их ⌠среднюю■ судьбу и оценивать их среднее время жизни. По оценкам, для современной Земли это время составляет около 2000 лет. Это можно понимать так, что молекула О₂, которую вы только что вдохнули, до этого момента 2000 лет свободно летала в воздухе, или что то же самое, была произведена каким-либо растением как раз в эпоху Рождества Христова (например, его пальмовой веткой, почему бы и нет?). Или, в других терминах, скорости производства и потребления кислорода таковы, что весь банк молекул О₂ полностью обновляется за 2000 лет (примерно).

Теперь мы можем оценить число таких циклов ⌠возобновления■ кислорода. Будем считать, что атмосфера Земли стала ⌠кислородсодержащей■ между архейской и протерозойской эрами, около 3 млрд. лет назад. Тогда, разделив этот период времени на длительность цикла в 2000 лет, мы получим 1 500 000 раз. Однако, заведомо понятно, что обилие О₂ в атмосфере не могло быть постоянным, поскольку свободный кислород накапливается по мере жизнедеятельности растений. Переменность газового состава земной атмосферы в прежние геологические эпохи точно пока не установлена. Очевидно также, что уменьшение обилия О₂ означает увеличение числа циклов его воспроизводства. Иными словами, в архейскую эру, когда свободного кислорода в атмосфере было очень мало, он расходовался быстрее, и время его жизни было меньше, чем теперь. С учетом имеющихся неопределенностей правильными признавались те ответы, в которых число циклов производства О₂ называлось от 500000 до 3000000 раз. Иными словами, в среднем 2 млн. раз (!) растения воспроизводили молекулы О₂ на нашей планете, которыми мы в настоящее время пользуемся для дыхания.

Каждый день фотосинтез происходит 2 раза: днем СО₂ √> О₂, и ночью О₂ √> СО₂

Действительно, а сколько же планет в нашей Солнечной системе? Пожалуй, начнем с того, что с древнейших времен человечество знало 7 планет, или сфер (ср.: ⌠быть на седьмом небе■). Ближайшей к Земле считалась сфера Луны; отсюда пошло выражение ⌠подлунный мир■. Относительно расположения сфер других близких планет были некоторые споры. Птолемей (см. ⌠Альмагест■, кн. 1Х, гл. 1, ок. 140 г. н. э.) считал, что сфера Солнца разделяет те планеты, которые всегда движутся около него, т.е. ⌠нижние■ планеты (Меркурий и Венера), и те, которые могут находиться на любом от него расстоянии, т.е. ⌠верхние■ планеты (Марс, Юпитер и Сатурн).

Таким образом, правило планетных расстояний, известное как закон Тициуса-Боде (ЗТБ), действительно весьма удовлетворительно объясняет зависимость радиусов орбит планет. Формула этого закона: R=0.4+0.3*2ⁿ, где n √ номер планеты, R √ расстояние от Солнца в астрономических единицах.

Физическим объяснением действия ЗТБ для солнечной системы в целом и для систем спутников планет могут служить приливные эффекты между гравитирующими протопланетными частицами и телами. В космогонических теориях, рассматривающих эволюцию протопланетного газо-пылевого облака, найдены такие решения, в которых от центрального тела (прото-Солнца или протопланеты-гиганта) развиваются спиральные возмущения плотности, перерастающие впоследствии в кольцевые зоны аккреции вещества, расстояния между которыми должны иметь геометрическую прогрессию. Как образно выразилась Маша Моросанова: ⌠Планеты во время их образования расположились наилучшим образом■. Соответственно, орбиту Нептуна можно рассматривать в качестве граничной зоны, где такие кольцевые структуры могли выделиться, и на месте которых впоследствии могли образоваться регулярные большие планеты. Плутон и все последующие тела дальше него, находятся в зоне нерегулярного планетообразования, которое, по-видимому, еще и не завершилось. Поэтому для Плутона и дальше закон Тициуса-Боде не действует.

Обескураживающая орбита Плутона, а также последующее открытие факта его двойственности (в 1978 г. оказалось, что это двойная система сравнимых по размеру тел Плутон-Харон) породило даже дискуссию о статусе Плутона в нашей системе. Стоит ли считать его действительно большой планетой ╧ 9, или всего лишь самым большим транснептуновым телом, так сказать ⌠недо-планетой■? Но, к счастью, Плутон устоял, и планет у нас осталось-таки 9 шт.

Как пишет в своей работе Марина Витлина: ⌠Планеты в Солнечной системе расположены как раз так, чтобы не особо притягиваться к другим■. Это не совсем так, ибо планеты всегда, в силу закона всемирного тяготения притягиваются друг к другу, и друг на друга влияют. Другое дело, что система больших планет изначально образовывалась как единый ансамбль, и мы можем питать надежду, что этот ансамбль обладает достаточной устойчивостью во времени, раз наша система уже просуществовала 4.5 млрд. лет и не рассыпалась. По расчетам, орбиты планет совершают небольшие ⌠качания■ вокруг своих устойчивых положений, так сказать ⌠не выходя за рамки приличий■. Примерами же взаимного влияния планет остаются факт отсутствия планеты ╧ 5 ⌠Фаэтон■, который из-за гравитационного воздействия Юпитера так и не сложился в единое целое, и явные гравитационные резонансы (согласования) периодов собственного вращения и орбитального движения, которые демонстрируют Меркурий и Венера (см. вопрос ╧ 3). Однако следует сказать, что проблема устойчивости нашей планетной системы в целом и возможных гравитационных захватов и катастрофических ⌠перестановок■ планет пока далека от своего окончательного разрешения.

04 декабря 2000 г. поступило сообщение, что за орбитой Плутона обнаружено некоторое тело (индекс 2000WR106), имеющее абсолютную звездную величину 3,5^m и находящееся на расстоянии 43 а.е. от Солнца. Это означает, что в зависимости от величины его альбедо (т.е. отражательной способности поверхности), оно может иметь размеры от 600 до 1200 км в диаметре. Поскольку большинство трансплутоновых тел достаточно темные, скорее всего, данный объект действительно имеет размер более 1000 км, что делает его кандидатом на звание ⌠планеты ╧ 10■. Астрономы теперь будут внимательно следить за этим ⌠кандидатом в планеты■, чтобы определить точно его орбиту и размеры. После этого ему будет присвоен постоянный номер члена солнечной системы, а затем, по-видимому, развернется некоторая дискуссия о том, каким же именем его назвать.

Солнечная система - это как атом

Большие и малые планеты-1; Численность различных планет-2; Закон планетных расстояний-2; Устойчивость орбит и резонансы-2; Плутон как исключение-1; Другие планетные системы-2; Итого баллов-10.

Как известно, звездами называют пространственно и физически обособленные космические объекты, светящиеся за счет собственных внутренних источников энергии. Как правило, звезды имеют массу в диапазоне от 0,1 до 100 масс Солнца (М_С=1,989*10³³ г). В данном вопросе рассматриваются т.н. ⌠нормальные■ звезды. В отличие от сжимающихся протозвезд или вырожденных состояний остывающих звезд на поздних стадиях эволюции, ⌠нормальные■ звезды светятся за счет термоядерных реакций синтеза гелия из водорода.

Пропущенные в таблице химические элементы Li, Be, B, F, P, Cl, K, Sc, Ti, V, Co и все последующие имеют обилие еще меньше. В целом обилие химических элементов заметно снижается при увеличении их порядкового номера (т.е. при увеличении массы их ядра А от 1 до 100) в среднем в 1 000 000 000 раз.

Тем не менее, некоторые звезды проявляют удивительные особенности своего состава. В атмосферах ряда звезд обнаружены атомы технеция (Tc), который нестабилен, или бария (Ba). Это может объясняться тем, что на поздних стадиях эволюции звезд они более активно перемешиваются, и на поверхность выходят продукты ядерных реакций из выгоревшего ядра. В составе тесных двойных систем наблюдаются звезды с повышенным содержанием металлов, т.н. ⌠металлические■ звезды (класс Am). В звездах класса С (⌠углеродные■ звезды) обнаружено повышенное содержание тяжелого изотопа ¹³С, относительное содержание которого достигает 0,25 при нормальном обилии около 0,01. Подобное ⌠обогащение■ возможно в зоне протекания ядерных реакций углеродного цикла.

Наиболее загадочной для ядерной астрофизики является звезда 3 Cen A. Она содержит гелий в количестве всего 2,3 % от водорода, причем на 84 % это редкий изотоп ³He. На этой звезде фосфора в 100 выше нормы, галлия √ в 8000 раз, криптона √ в 1300 раз, но зато кислорода меньше нормы в 6 раз.

Разумеется, вещество звезд недоступно для непосредственного изучения, за исключением межпланетного солнечного ветра. Единственным способом определения их свойств является изобретенный И. Ньютоном спектральный анализ, т.е. разложение приходящего электромагнитного излучения в спектр в зависимости от длины волны и измерение его интенсивности. Атомы любого химического элемента, находясь в свободном состоянии, имеют строго определенную структуру электронных оболочек (энергетических уровней) вокруг ядра, поэтому электроны, переходящие с одного уровня на другой, излучают (или поглощают) кванты света также со строго определенной длиной волны. В спектре эти кванты будут проявляться на данной длине волны в виде увеличения яркости (линии излучения), либо, если атомы поглощают свет √ в виде темных линий поглощения. Измеряя положение, интенсивность, ширину и форму спектральных линий, можно не только установить наличие определенных атомов или молекул на данном объекте, но и определить скорость движения объекта, его температуру, химический состав, и даже его вращение и величину магнитного поля. Не будет преувеличением сказать, что абсолютное большинство наших современных знаний об астрономических объектах мы имеем только благодаря изобретению спектрального анализа.

Как справедливо замечали некоторые участники Турнира, отдельный атом может иметь определенную скорость, т.е. кинетическую энергию, но понятие температуры по отношению к одному атому не имеет смысла. Температурой может характеризоваться только статически значимый ансамбль частиц, т.е. температуру может иметь определенное тело (или часть тела), и температура есть мера кинетической энергии атомов этого тела. По мере увеличения плотности вещества в звезде, атомы чаще сталкиваются друг с другом, обмениваются энергией и при этом температура выравнивается. При достаточно плотном состоянии вещество находится в условиях, как говорят, локального термодинамического равновесия. Поэтому понятно, что атомы даже разных химических элементов не могут характеризоваться разными температурами (специальные случаи, называемые неравновесными состояниями, мы сейчас рассматривать не будем).

На видимой поверхности Солнца, в т.н. фотосфере плотность частиц достигает 10¹⁷ в 1 см³, температура около 6000 К, давление √ 0,1 атм. Вещество Солнца представляет из себя частично ионизованную плазму √ смесь нейтрального водорода, ионизованных атомов металлов и свободных электронов. В этих условиях взаимодействие атомов и искажения их внешних электронных оболочек становятся настолько сильными, что спектральные линии уже размываются, кванты света многократно поглощаются и вновь переизлучаются, а само вещество становится за счет этого непрозрачным. Толщина фотосферы, излучающей весь видимый свет Солнца, очень мала √ всего около 180 км, т.е. 1/3000 часть солнечного радиуса. При этом фотосфера светит не в спектральных линиях, как отдельные атомы, а за счет многократных обменов квантами света √ как единое нагретое тело. Такое излучение в физике называется излучением абсолютно черного тела.

Нетрудно понять, что поскольку все звезды являются не твердыми телами, а газовыми (плазменными) шарами, то для обеспечения их устойчивости температура должна существенно увеличиваться с глубиной. Действительно, в центральной части Солнца, где идут термоядерные реакции, температура достигает 15 млн. градусов, а плотность вещества в 150 раз выше плотности воды. На половине радиуса Солнца температура 3 000 000 К, на радиусе 0.98 √ уже 10 000 К. После фотосферы, где кванты света уже могут двигаться относительно свободно, температура уменьшается дальше и на высоте около 500 км достигает своего минимального значения около 4200 К.

В этой области, называемой хромосферой Солнца, свободные атомы могут поглощать часть идущего снизу излучения в своих спектральных линиях, а затем переизлучать их во всех направлениях. За счет этого механизма атомного рассеяния в спектре Солнца (и других звезд) образуются темные линии. Впервые в 1814 г. австрийский физик Йозеф фон Фраунгофер наблюдал около 500 таких темных линий. Сейчас известны десятки тысяч фраунгоферовых линий. Наиболее сильные из них излучаются ионами H I, Mg I, Na I, Fe I, Ca II и др.

В солнечных пятнах (которые также являются областями с пониженной температурой) наблюдаются линии молекул, например: OH, NH, CH, CN, CO, MgH, O₂, C₂, TiO и др. В атмосферах звезд более поздних классов, у которых температура поверхности опускается до 2000√ 3000 К, молекулы весьма многочисленны и разнообразны. Поэтому звезды класса М часто называют ⌠кислородными■, а класса R и N √ ⌠углеродными■ звездами. Во внешних слоях относительно холодных углеродных звезд могут встречаться даже многоатомные органические молекулы (HCN, C₃N, HC₃N, CH₄) и углерод в виде угольной сажи. Можно даже сказать, что такие звезды сильно ⌠коптят■.

Внешние холодные слои √2; Излучение абсолютно черного тела √2; Спектральные линии-2; Итого баллов-6.

Многие правильно указывали на весьма древний возраст обсуждаемых полезных ископаемых. Нефть образовывалась в глубинных слоях, в условиях высоких температур и давлений, при отсутствии доступа кислорода из органических осадков девонского периода (возраст 400 000 000 лет), а каменный уголь √ из древовидных растений геологического периода, который так и называется: ⌠каменноугольный■ или карбон (300 000 000 лет). Напомним, также, что нефть представляет собой смесь линейных и циклических углеводородов (до С₂₅ и выше), а уголь √ почти полностью восстановленный углерод (с примесями). Укрытие их мощным осадочным чехлом за столь большое время проблемы не представляет.

Известняки представляют собой карбонат кальция CaCO₃ с примесями. Как верно было сказано многими учащимися, в древние времена современная суша была (во многих местах) мелководными и теплыми морями, в которых жили кораллы, моллюски и другие животные. Они активно строили свои скелеты, панцири и ракушки из CaCO_{3 ,} который затем (после их гибели) откладывался на дне в виде известняковых пород. Однако, известняк, как известно, может растворяться в воде в тех случаях, когда в ней повышается содержание растворенного СО₂. Реакция:

CaCO₃ (тверд.)+ CO₂ (водн.) + H₂O (жидк.) ó Ca²⁺(водн.) + 2 HCO₃^- (водн.)

Поэтому можно предположить, что в геологической истории нашей планеты процессы образования ископаемых топлив и отложения известняков происходили последовательно, в зависимости от изменения газового состава атмосферы Земли. Сначала произошло массовое производство свободного кислорода О₂ за счет фотосинтеза его растениями (см. также вопрос ╧ 4) и поглощение значительных количеств углекислого газа СО₂ из атмосферы, перевод его в органическое вещество и последующее захоронение углерода в виде топлива (девон, карбон). После того, как баланс СО₂ и О₂ в атмосфере существенно изменился в пользу кислорода, CaCO₃ начал накапливаться в виде известняков и мела (юрский и меловой периоды; 200-100 млн. лет назад). В этом случае расположение известняков сверху от нефти и угля не только возможно, но и закономерно.

Накопление осадков-1; Механизмы захоронения-2; Геологические эпохи и возраст-2; Изменение химического состава атмосферы-3; Итого баллов-8.

Климат Земли имеет сложную историю, в зависимости от рассматриваемого интервала времени. В современную эпоху и в будущем климат, скорее всего, неустойчив.

В очень многих работах ответ на вопрос ╧ 8 сводился примерно к следующим фразам: ⌠В будущем нам нужна будет панамка, потому что озоновый слой разрушается и происходит парниковый эффект■; или: ⌠потепление происходит из-за парникового эффекта и виноват в этом только человек■. Много было сказано правильных слов и про промышленные выбросы. Откровенно говоря, невольно возник недоуменный вопрос: А как же потепление во времена динозавров? Кто же тогда ⌠портил экологию■, уж не они ли?

Во-вторых, многие (и не только дети) путают вариации температур и погоды в данном конкретном месте (в городе, где они живут) и переменность глобального климата. Современной цивилизации присущ заметный ⌠европо-■ и ⌠америкоцентризм■, жители западных стран искренне убеждены, что именно там находится современный ⌠пуп Земли■. Соответственно, если что-то не то начинает происходить с погодой у них, то это сразу же подается как глобальная проблема, никак не меньше. Сейчас говорят о ⌠глобальном■ повышении температуры на 1-2 градуса. Хотелось бы напомнить, что, например, в Сахаре +50^оС, а на станции ⌠Восток■ в Антарктиде бывает и √89^оС. Таким образом, диапазон температур на поверхности Земли превышает 140 градусов, а соответственно, в разных климатических зонах всегда будут нужны где-то панамка, а где-то дубленка. И если в каком-то месте Земли наблюдается некоторое потепление, то скорее всего, это эффект региональный, связанный с изменчивостью морских и воздушных потоков в данной части земного шара. В иных, ненаселенных регионах эффект может быть и другим. В целом, вопрос о полноте, достоверности и представительности собираемых метеоданных, их соответствия всей глобальной картине в целом остается, по-видимому, открытым.

Рассмотрим для начала эволюцию нашей планеты в целом. Действительно, на стадии формирования самой Земли (4500√4000 млн. лет), когда происходило выпадение на нее других планетезималей, ее поверхность скорее всего была разогрета выше 1000 К. После утраты первичной водородно-гелиевой атмосферы (4000√3500 млн. лет) и перехода ко вторичной (углеродно-азотной) парниковые эффекты, аналогичные венерианским, скорее всего не позволяли остывать земной поверхности ниже 200-400^оС. Постепенное захоронение растениями углекислого газа и накопление ими кислорода (примерно 1/100 часть от современного количества 2000 млн. лет назад и 1/10 часть √ 600 млн. лет) ⌠позволило■ Земле остыть ниже 100^оС, и сформироваться земным океанам. Наконец, в районе 250 млн. лет назад случился первый геологический ледниковый период. Таким образом, на интервале времени геологической жизни нашей планеты порядка 4 млрд. лет, можно точно утверждать, что Земля заметно (на 1000 градусов) остывает.

Считается, что 250 млн. лет огромный кусок суши под названием Гондвана находился в южном полушарии. Это блокировало океанские течения и перераспределение ими тепла по земному шару, что и привело к глобальному похолоданию и даже оледенению части южного материка. В свою очередь, это стимулировало биологическую эволюцию, хвойные растения полностью вытеснили каменноугольные леса, а позднее появились и первые млекопитающие. После распада Гондваны 150-100 млн. лет назад на отдельные куски (Южная Америка, Африка, Антарктида, Австралия, Индостан) климат вновь стал теплее, чем сейчас, и поверхность земли захватили гигантские рептилии. Таким образом, можно сказать, что вследствие движения материковых плит на интервале 250-100 млн. лет имело место значительное (на 20-30 градусов) глобальное потепление.

Теплый климат привел вновь к бурному развитию растительности в ее современном виде, и содержание кислорода в это время приблизилось к современному. Снижение содержания СО₂ способствовало накоплению известняковых осадков, и дальнейшему захоронению углерода уже по этому механизму (меловой период).

За последние несколько десятков миллионов лет на Земле прошло множество повторяющихся оледенений различной мощности, которые случаются нерегулярно, через 100-250 тыс. лет. Продолжительность каждого из них составляла около 50 тыс. лет. Считается, что климат Земли перешел в неустойчивое состояние из-за ослабления парникового эффекта, с одной стороны, и перемещения в район Южного полюса материка Антарктиды, с другой. Динозавры закончились, на суше стали жить теплокровные животные, а 1-2 млн. лет назад появился и человек. Амплитуда оледенений за последние 1700 тыс. лет увеличилась, возможно, из-за появления льдов в Арктике. Около 20-15 тыс. лет назад наступил максимум оледенения, сопровождавшийся наибольшим распространением материковых льдов в северном и морских в южном полушарии. При этом уровень мирового океана опускался на 100 м ниже современного, а содержание СО₂ в атмосфере падало до 0,02 %. Сейчас мы живем в межледниковье, последнее по счету оледенение закончилось примерно 11 тыс. лет назад, так что можно утверждать, что на этом интервале времени также имеет место глобальное потепление, а предстоит нам не менее глобальное похолодание.

Хотелось бы подчеркнуть, что требуется большая осторожность при анализе возможных причин колебаний глобального климата. По-видимому, чисто астрономические причины в данном случае не играют заметной роли. Например, изменения интенсивности излучения Солнца в зависимости от 11-летнего цикла солнечных пятен составляют около 0,05%. Данных об изменении солнечного излучения на интервалах до тысяч лет не имеется. Изменения параметров орбиты Земли могли бы повлиять на количество света, получаемого Землей, однако, все эти эффекты весьма малы. Во всяком случае, специалисты в области астрономии не склонны сводить проблему климата к внешним космическим факторам.

Система глобального климата представляет собой очень сложную, многофакторную, сильно переменную систему, имеющую собственные внутренние ритмы. Гораздо большую значимость имеют причины внутреннего характера: перемены в вулканической активности, изменения биосферы и ее обратные влияния на газовый состав атмосферы, собственные циклы теплового баланса межлу земной корой, океаном и атмосферой. ⌠Предсказывать будущее бесполезно √ человек непредсказуем■ (Александр Алексеев).

Широко обсуждаемые в последние годы проблемы глобального потепления вследствие антропогенных выбросов в атмосферу пыли и парниковых газов (прежде всего СО₂), действительно являются актуальными и заслуживают рассмотрения. Следует, однако, помнить, что все анализируемые взаимосвязи пока еще представляют собой небесспорные модели. Разумеется, деятельность, направленную на сокращение индустриальных выбросов человечества, следует всемерно поощрять и поддерживать. Опасность того, что под воздействием наших ⌠достижений■ атмосфера Земли перейдет в иное состояние, действительно существует. ⌠Гадить■ нехорошо, это очевидно. Не исключено, однако, что наша планета может и вовсе не заметить присутствия на своей поверхности такого странного образования, как человечество (как, впрочем, и его отсутствия).

В книге Вашингтона Ирвинга ⌠Жизнь и путешествия Христофора Колумба■ читаем: ⌠Вечером 15 сентября (1492 г.), в двух сотнях лиг от острова Ферро, Колумб впервые обратил внимание на отклонение стрелки компаса, которого ранее никогда не наблюдалось. Уже в сумерках он приметил, что стрелка не указывает на Полярную звезду, а повернута к северо-западу на полчетверти румба, или на пять с лишним градусов, наутро же отклонение было еще больше. Пораженный этим обстоятельством, он в течение трех дней внимательно следил за компасом и обнаружил, что отклонение стрелки увеличивается по мере продвижения вперед. Сперва он умолчал об этом явлении, зная, как легко можно встревожить моряков, но вскоре оно было замечено кормчими и повергло их в ужас. Колумб употребил все свои знания и изобретательность, изыскивая доводы, могущие рассеять их страхи. Он говорил, что стрелка компаса указывает не на Полярную звезду, а на неподвижную и невидимую точку. Следовательно, отклонение ее связано не с негодностью компаса, а с движением самой звезды, которая подобно другим небесным телам, подвержена переменам и вращению и ежедневно описывает круг у полюса. Репутация высокоученого астронома в глазах кормчих придала весомость его объяснению, и их беспокойство улеглось■.

Разберемся сначала со звездой. В современную эпоху (J2001.5) звезда α Ursa Minor (видимая звездная величина m= 2.02) имеет склонение δ = +89^o16▓14.■33 и отстоит от полюса мира на величину 43▓45.■67. Соответственно, она в течении суток описывает вокруг полюса круг этого радиуса, который почти в 3 раза больше видимого размера Солнца или Луны. Кроме этого, данная звезда относительно недолго носит имя ⌠Полярная■. Вследствие прецессии земной оси (см. вопрос ╧ 1) полюс мира перемещается по небу мимо Полярной звезды со скоростью около 0.5 градуса за 100 лет. Так что в Древнем Египте (5000 лет назад) ⌠Полярной■ была звезда α Дракона, в начале нашей эры ярких звезд у полюса вообще не было, через 2000 лет ⌠Полярной■ станет γ Цефея, а через 12000 лет √ Вега (α Lyr). Во времена Колумба, 500 лет назад, Полярная звезда отстояла от полюса примерно на 3.5 градуса и описывала суточный круг в 7 градусов, или почти в 5 раз больше, чем теперь. Этот эффект не мог быть неизвестен астрономам того времени. По величине это соответствует наблюдавшемуся Колумбом эффекту, но, разумеется, не по периоду, поскольку стрелка компаса не притягивается (и никогда не притягивалась) Полярной звездой и не демонстрирует таких суточных колебаний.

Наиболее существенным является факт несовпадения магнитных полюсов Земли и географических. Северный геомагнитный полюс имеет координаты: 76^о с.ш. и 101^о з.д. (на 1970 г.). Стрелка любого компаса намагничена, и ее положение в пространстве определяется взаимодействием с силовыми линиями окружающего магнитного поля. Угол между направлением невозмущенных силовых линий магнитного поля Земли и направлением на северный географический полюс называется магнитным склонением. В каждом месте Земли оно разное, при отклонении стрелки к востоку от меридиана оно считается положительным, а при отклонении к западу, как у Колумба, - отрицательным. Если следовать из Европы в Америку примерно по пути Колумба, то магнитные склонения к западу в современную эпоху буду составлять (примерно): в Генуе 5^о, в Гибралтаре 10^о, на Канарских островах 15^о, в середине Атлантики около 20^о, у Бермудских островов 10^о, на Гаити 5^о, на Кубе и во Флориде √ 0^о.

Природа магнетизма Земли (и других планет) до сих пор хранит много загадок. Предполагается, что глобальное геомагнитное поле возникает благодаря т.н. ⌠динамо-механизму■, связанному с гидродинамическими движениями в жидком ядре Земли. Для магнитного поля существенны, по-видимому, также и другие факторы, например, приливное воздействие Луны. Не будем, однако, сильно упрекать рулевых Колумба в незнании свойств магнитного поля и компаса. Ведь, например, еще современники Ньютона всерьез обсуждали, как влияет на показания компаса натирание его ┘ чесноком, или ⌠известное■ свойство компаса, позволяющее мужу ⌠контролировать■ верность жены. Тогда же, в 1700 г. Эдмунд Галлей составил первую карту магнитных склонений для мореплавания, только через 200 лет после открытия этого эффекта Колумбом.

Помимо вековых вариаций, магнитное поле Земли обнаруживает быстрые колебания с периодом от нескольких дней до нескольких секунд. Существуют колебания, связанные с солнечными сутками и с периодом обращения Луны, а также локальные и перманентные возмущения. Наибольшие неприятности доставляют т.н. ⌠магнитные бури■, порожденные мощным воздействием корпускулярного излучения Солнца (солнечного ветра) на магнитосферу Земли. Примерно раз в год случаются бури с амплитудой возмущений до 0.015 Э, мощностью до 10¹⁹ эрг/с и полной энергией до 10²⁴ эрг. Токи в магнитосфере при этом составляют 60000-100000 Ампер, а в околополярных районах высыпающиеся в атмосферу частицы вызывают яркие ⌠полярные сияния■.

Колумб сбился с курса

Стрелка может показывать то на юг, то на север, смотря куда мы будем двигаться

Стрелка компаса могла перезарядиться молнией, тогда ее показания изменяться на 180^о

Наблюдение Колумба-1; Отличие магнитного полюса от географического-1; Отличие географического полюса от Полярной звезды-2; Динамика магнитного полюса и перемагничивание-3; Динамика астрономического полюса-2; Местные магнитные аномалии-2; Магнитные бури-2; Направление стрелки компаса на юг-1; Итого баллов-14.

⌠Титаник■ вошел в историю нашей цивилизации прежде всего, как пример человеческой самонадеянности, тщеславия и гордыни. ⌠Сам Господь Бог не сможет потопить этот корабль■, - из рекламы фирмы ⌠White Star■ тех лет. Результат известен. К сожалению, до сих пор любая человеческая деятельность, особенно технологическая, всегда связана со значительными факторами риска и неопределенности.

В этих условиях в 1909 г. фирма ⌠White Star■ заказала два однотипных судна: ⌠Олимпик■ и ⌠Титаник■. Они имели следующие параметры: длина 269 м, тоннаж 52000 т., мощность 55000 л.с., ход 22,5 узла (максимально до 25 узлов), вместимость 3500 пассажиров. ⌠Олимпик■ первым вышел в рейс 20 сентября 1911 г. Таким образом, следующий, - ⌠Титаник■, был НЕ самый большой и уж точно НЕ самый быстрый пароход своего времени.

Кораблестроитель академик А.Н. Крылов дал такую оценку непотопляемости ⌠Титаника■: ⌠Богатая публика в обеспеченности корабля ровно ничего не понимает, требует не безопасности при аварии, а роскоши и удобства, ей надо, чтобы океанский переход мало чем отличался от непрерывного пикника с концертами и балами┘ а третьеклассных эмигрантов загоняли в нижний дек, где им было не многим просторнее, чем баранам в отаре■. Большинство книг и фильмов про ⌠Титаник■ показывают только 1 класс, а чтобы понять условия 3 класса, полезно посмотреть фильмы про эмигрантов Ч. Чаплина. Как утверждают некоторые источники, по приказу американской иммиграционной службы пассажиры 3 класса (иммигранты) были закрыты внизу на ключ без права доступа на верхние палубы.

14 апреля 1912 г. в 23-40 в точке с координатами 41^о46 с.ш. 50^о14 з.д. при скорости 22.5 узла на расстоянии 926 м прямо по курсу был замечен айсберг. Несмотря на маневр, через 38 сек произошло касание его подводной части, и корпус судна получил прорезь шириной несколько десятков сантиметров и длиной около 100 м. Из 16 водонепроницаемых отсеков судна 5 были прорезаны, в результате его погружения произошло затопление 6-го, а затем и последующих отсеков. В полном соответствии с действовавшими требованиями Британского кодекса торгового мореплавания пароход имел 20 спасательных шлюпок, которых было достаточно для посадки 1178 человек, т.е. для 50% людей, находившихся в этот момент на борту и 30% от плановой загрузки. ⌠Титаник■ затонул в 02 ч 20 мин (общее время погружения составило 2ч 40 мин) при штилевой погоде и температуре воды √2^оС.

Прямое отношение к наукам о Земле и астрономии имеет, в отличие от вышеизложенного, вопрос о выборе курса для ⌠Титаника■. Многие из участников Турнира почему-то решили, что курс самого корабля был повернут на 10^о к северу от западного направления, т.е. корабль якобы шел по азимуту 280^о (запад-северо-запад). Некоторое даже написали, что он пошел из Лондона прямо на север. Это, разумеется, неверно, а последнее так и просто невозможно (там суша). В тексте вопроса обращается внимание, что это Лондон находится севернее Нью-Йорка на 10^о по широте, а корабль, тем не менее, от генерального западного направления отклонялся по курсу не на юг, а на север. Напомним, что широта Лондона √ 51^о30▓, Саутгемптона √ 50^о55▓, Нью-Йорк расположен на 40^о20▓, а место катастрофы √ на 41^о46▓ с.ш.

Данная ⌠выпуклость■ к северу объясняется сферической формой земного шара. Из геометрии известно, что кратчайшей линией на сфере между двумя точками является дуга большого круга, т.е. секущая плоскость должна проходить через центр сферы. Нетрудно сообразить, что поскольку плоскости больших кругов должны проходить через центр Земли, то линии кратчайших расстояний, соединяющие точки северного полушария, будут выгибаться к северу, и тем сильнее, чем больше разница долгот между конечными пунктами. Естественно, что трассы морских и воздушных судов по возможности приближены к линиям кратчайших расстояний. Поэтому, в частности, самолеты из Москвы во Владивосток летят через Таймыр и Якутск, а кратчайший беспосадочный маршрут из Москвы в Америку лежит через Северный полюс (перелет Чкалова 1937 г.). Как справедливо отметил в своей работе Алексей Орловский: ⌠моряки используют карты в меркаторской проекции, т.к. на них кратчайший маршрут √ прямая линия■.

Однако, помимо чистой сферической геометрии есть еще один мощный геофизический фактор, влияющий на судоходство: морские течения. Господствующим в северной Атлантике является Гольфстрим √ теплое океаническое течение, которое идет от Мексики, огибает Флориду, далее идет вдоль восточного побережья США до широты Нью-Йорка, затем на северо-восток посреди Атлантического океана, окружает с севера Британские острова, входит в Норвежское и далее в Баренцево море. Его ширина 50-75 км, скорость 4 узла на поверхности и около 1 узла на глубине 400 м. Температура воды на широте Флориды изменяется от + 9^оС на востоке до + 20^оС на западном краю течения.

Такие суда стали нужны, чтобы перевозить больше полезных ископаемых

Размеры и емкость ⌠Титаника■ -1; Смысл победы в гонке ⌠Голубая лента Атлантики■ -2; Кратчайший географический курс-1; Гольфстрим и другие течения-2; Глобальная миграция-2; Социальные последствия катастрофы-1; Большие суда-1; Итого баллов-10.

Рекордное число участников представило свои соображения по вопросу ╧ 11. Ему принадлежит, я думаю, большинство из всех написанных слов в работах по астрономии.

Сценарий 1. ⌠Космический корабль■ Подавляющее большинство участников направило ход своих мыслей примерно по следующему пути. Мы, жители Земли, развиваем и дальше бурными темпами свою всевозможную технику. Методами межпланетных (межзвездных) перелетов мы отправляем на другую планету некоторый передовой отряд инженеров и строителей, который из местных материалов начинает создавать базу-поселение. Все системы базы, особенно ее жизнеобеспечение, функционируют при этом полностью автономно от местных условий. По мере расширения поселка туда отправляются дополнительные контингенты людей, которые там что-нибудь полезное делают. Живут они при этом также в замкнутом объеме и по замкнутым технологиям, но счастливо.

Нетрудно видеть, что основой такого типа рассуждений являются действительно впечатляющие успехи вахтовых работ на Севере, антарктических станций, пилотируемой космонавтики и экспериментов по моделированию простейших биоценозов в замкнутых объемах (⌠Биосфера-1 и 2■). При всей пользе, необходимости и целесообразности перечисленных работ, нельзя не отметить, что все вышеперечисленные технологии прочно, тесно и однозначно привязаны к ⌠Большой Земле■, т.е. их стартовой базе. Все виды обеспечения предполагают регулярные внешние поставки, все виды ремонтных работ и аварийных ситуаций не мыслимы без соучастия внешних ресурсов и специалистов, пространственная и временная автономность всех перечисленных технологий незначительна и принципиально ограничена. Строго говоря, даже не столь важно, находится такая база на поверхности какой-либо планеты, или просто летает в космическом пространстве. Ближайшими перспективами этого направления является дальнейшее совершенствование и расширение орбитальных станций (от ⌠Мира■ к ⌠Альфе■), обсуждаемые лунные станции и полет человека на Марс (?).

Сценарий 2 ⌠Колонизация и индустриальное освоение■. Следующая, более смелая группа предложений сводилась к поиску и выбору планеты с условиями, приближенными к земным, заброске туда команды по начальному этапу сценария ╧1, и далее расширенное воспроизведение там населения и всех возможных производств с полным использованием местных условий и ресурсов, фактическое ⌠вхождение■ в состав жителей-инопланетян. Данная стратегия основана на всем многотысячелетнем опыте человечества по расселению по ⌠лику земли■, освоению новых ⌠целинных■ земель, Нового Света и т.п. Думаю, наилучшим образом этот сценарий ╧2 описан в терминах Х1Х века в романе Жюль Верна ⌠Таинственный остров■ (кстати, аналог сценария ╧ 1 √ это капитан Немо). Следует вспомнить, что этот путь всегда был сопряжен с опасностями, трудностями, лишениями и даже жертвами, но в итоге экспансия человечества (или его отдельных частей) все время расширялась. Некоторые ⌠тур-лономосовцы■ развили свои прогрессивные взгляды по этой линии до того, что на другой планете ⌠создали■ не только легкую и тяжелую промышленности, но даже приступили к государственному и партийному строительству (да-да!, см. нетривиальные версии).

Сценарий 3 ⌠Биосфера■. Наиболее ⌠реалистичные■ люди исходили из того, что имеется в наличии, и пошли по пути ⌠заселения■ планет в условиях, которые нам на сегодняшний день предоставлены или которые можно ожидать в обозримом будущем. Этот путь предусматривает существенную трансформацию первичной атмосферы ⌠незаселенной■ планеты (некоторые оптимисты предполагали даже перестройку и ее твердой поверхности), интродукцию (внесение) и последующую адаптацию некоторых видов растений и животных, формирование простейших биоценозов и последующее ⌠встраивание■ во вновь созданную биосферу планеты самого человека. Нетрудно заметить, что сценарий ╧3 предполагает творческий синтез первых двух, т.к. начальные этапы преобразования планеты неизбежно происходят по ╧1, а в случае успеха т.н. ⌠реформ■ (хм-хм┘) впоследствии, в светлом будущем, реализуется и ╧2. (О понятиях ⌠биосфера■, ⌠заселение■ и др. см. ниже глоссарий).

⌠Солнце √ источник жизни■, или уж по крайней мере, - источник энергии для функционирования подавляющего большинства биогеоценозов. Вряд ли для нас будут сейчас представлять интерес одиночные планеты, блуждающие в потемках по глубинам космоса. Реально может быть заселена планета, входящая в систему около звезды главной последовательности спектрального класса от F (температура поверхности 7400 К) до K (4900 К). Во-первых, в окрестностях этих звезд возможно формирование планетных тел (см. также вопрос ╧5), а во-вторых, они дают излучение, подходящее для процесса фотосинтеза (см. вопрос ╧4). Фотосинтез при прочих необходимых условиях может идти и при малой освещенности, например на Плутоне, но только с меньшей интенсивностью, но невозможен и в непосредственной близости от холодной звезды позднего класса.

Оптимальной для развития жизни на основе нуклеиновых и аминокислот является планета примерно с массой Земли 5*10²⁷ г. Маленькие планеты не смогут удерживать атмосферу и потеряют все запасы воды, а большие, напротив, удержат и сохранят в своей атмосфере летучие газы со времен своего формирования. Изменение массы планеты чувствительным образом влияет и на ход всей эволюции планетного тела, его внутреннее строение. При повышении гравитации изменяются температуры и давления всех возможных сред обитания, изменяется и баланс энергетических затрат организмов.

Базовыми химическими элементами для организации биологической жизни являются органогенные элементы (H, C, O, N), из которых в основном (до 60%) состоят белки и аминокислоты, и которые в космосе имеются в достаточных количествах (см. вопрос ╧6). По опыту нашей биосферы значительную (до 0,001 %) долю массы живых организмов составляют также макроэлементы (P, K, Ca, S, Mg, Na, Cl, Fe др.). В количествах до 0,000001% в организмах присутствуют жизненно важные микроэлементы (Mn, B, Co, Cu, Mo, Zn, V, I, Br, Al). Роль в жизнедеятельности ультрамикроэлементов (U, Ra, Ag, Hg, Be, Cs, Se и др. редкие элементы), содержание которых менее 10^-8, пока полностью не выяснена.

Во-вторых, атмосфера должна обладать достаточной прозрачностью в видимом и инфракрасном диапазонах. Однако, развитие чрезмерных парниковых эффектов нежелательно из-за возможных тепловых дисбалансов.

• Окислительные среды, кислород

На современной Земле основная часть органического вещества создается за счет процессов фотосинтеза, однако, жизнедеятельность возможна и без доступа света. В 1887 г. С.Н. Виноградский открыл процесс хемосинтеза на примере нитрифицирующих бактерий, которые существуют за счет энергии окисления аммиака. Помимо них, существуют автотрофные серобактерии (окисляют сероводород), железобактерии (закисное железо), метанобактерии и др. Многие неорганические вещества, которые служат основой для синтеза живого вещества хемосинтетиков (H₂, CH₄, NH₃, CO, H₂S и др.), имеют широчайшее распространение в космосе. Существуют бактерии, осуществляющие фоторедукцию CO₂ (восстановление на свету) без участия кислорода. В среде без О₂ живут также анаэробные виды бактерий, использующие органические вещества.

Для реализации жизни на основе нуклеиновых и аминокислот на планете необходимы достаточные количества жидкой и газообразной Н₂О. Возможны реализации в других жидких средах. Для перспектив эволюции при этом крайне желательны наличие суши в виде континентов или больших островов, движения плит, активный вулканизм с выбросом многочисленных дополнительных химических ингредиентов и т.д.

Согласно последним данным метеоритики, на Земле имеется достаточно обширный класс метеоритов, именуемый по буквам трех своих представителей ⌠SNC■. Находят их, как правило, во льдах Антарктиды, а прилетают они с ┘. других планет! Есть лунные камни, есть марсианские┘ Говорят, что в некоторых из них даже микробов нашли! (правда, окаменевших). По оценкам, только с Марса на Землю выпадает ежегодно ┘ 500 кг камней (!). Более того, выбросы твердого вещества в космос возможны и с поверхности Земли. А в более ранние эпохи, когда космической ⌠мелочи■ между планетами было во много раз больше, и столкновения с планетами происходили чаще, все планеты земной группы наверняка активно обменивались подобными ⌠посылками■.

Планеты земной группы, скорее всего, через этап заселения все прошли, однако, с существенно различными успехами и итогами. Космические эксперименты по выявлению актуально действующих форм жизни на Марсе принесли пока результат скорее отрицательный, чем положительный. Существуют, однако, другие точки зрения по вопросу корректности самой постановки данного эксперимента и полноты охвата поиском всех возможных типов жизнедеятельности.

Напомним, что в любом случае заселение планеты земного типа по сценарию ╧3 ⌠Биосфера■ с последующей трансформацией атмосферы и иных оболочек планеты займет время порядка 10⁹ лет. А быстро, как известно, только кошки родятся.

К.Э. Циолковский: ⌠Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели■. Петр Великий: ⌠Плавать по морю необходимо■.

Дискутировать, пожалуй, имеет смысл чисто технологические аспекты по реализации этих общечеловеческих задач. Целесообразно ли, например, тащить в дальний (очень дальний!) космос 70-100 кг биомассы и несколько тонн систем жизнеобеспечения на 1 чел? Не проще ли (дешевле) использовать иные (небиологические) способы исследований и получения знаний? В крайнем случае, оставаясь в рамках генной инженерии и биологической эволюции, не проще ли создать более компактный и эффективный вид разумных существ под эти задачи, нежели рассылать повсюду Homo sapiens? Жизнь многих поколений в принципиально иных внешних условиях космического перелета или другого планетного тела √ это заведомо другой биоценоз, чем у прямоходящих обезьян.

1. Помимо рассмотренных выше процедур, связанных с формами живых систем на основе нуклеиновых и аминокислот, которые именуются иногда также углеродной жизнью, ряд авторов рассматривает теоретическую возможность организации живых систем на базе полимерных соединений Si. Аналогично углероду, кремний также имеет четыре валентные связи и способен формировать цепочки и иные многомерные молекулярные структуры. К сожалению, есть два препятствия. Во-первых, интегральная распространенность Si в космосе меньше, на один атом кремния приходится все-таки 11,1 атомов С. Во-вторых, полимерные соединения Si намного менее стабильны и требуют принципиально иных внешних физических условий. Не исключено, однако, что именно в этих, иных условиях, мы сможем встретить нечто, весьма любопытное.
2. Если следовать определению живых систем, то таковые возможны не только на биологической основе. Существует мнение, что эволюция от каменного топора до самопрограммируемых систем и производств и от первобытного возгласа и наскального рисунка до Интернет представляет собой пример самоструктурируемой информационной системы, начавшей свою эволюцию на базе нашего с Вами биологического вида, а затем включившей в себя и иные планетарные ресурсы. Перспективы развития и дальнейшей жизнедеятельности такой системы можно обсуждать.

В 1912 г. пассажирам 3-го класса ⌠Титаника■ не досталось места в шлюпках (см. вопрос ╧10). Не исключено, что для представителей вида Homo sapiens не зарезервированы места в каютах других планет.

3. Ну-ну, давайте останемся оптимистами.

Техника Безопасности при общении с инопланетянами.

Отсутствие каких-либо цивилизаций, наличие какой-либо биологической жизни (Сергей Емельяненко)

Я бы уволился, это не интересно

Понятие биосферы и ⌠заселения■-2; Роль центрального светила-2; Требования по химическому составу-2; Диапазон масс планеты-1; Дифференциация оболочек планет-1; Трансформация атмосфер планет-2; Создание жидких оболочек планет-2; Другие планетные системы-1; Неуглеродные формы жизни-1; Небиологические формы жизни-1; Основные этапы развития Земли-1; Итого баллов-16.