Вплив наднових зорь на земне життя, підтвердження теорії Ейнштейна і казус з бактеріями у ґрунті астероїда Рюгу. Топ-3 космічних новин 2024 року
Рік, що минає, видався багатим на астрономічні дослідження з неоднозначними, подекуди парадоксальними результатами. Редакція Speka обрала трійку найцікавіших. Який зв'язок між вибухами наднових та розвитком біорізноманіття на Землі, що показала найбільша мапа Всесвіту і як необережне поводження із зразком астероїдного ґрунту відкрило нові перспективи у тераформуванні позаземних об'єктів, читайте у нашому матеріалі.
Теорія маленького вибуху
Народження наднової (колапс надмасивної зорі) є однією з найяскравіших подій у Всесвіті. Вона супроводжується викидом у навколишній простір колосального заряду радіації, а також ізотопів важких металів, що згодом беруть участь у формуванні нових космічних об'єктів.
Ймовірною ознакоютого, що астероїд або планета зазнали випромінювання від наднової, вважаються сліди ізотопів заліза-60 у ґрунті. Такі відбитки наднових залишились і на Землі.
Найбільш дослідженим є зразок донних відкладень віком від двох до трьох мільйонів років. Є дані, що саме у той період на планеті масово розвинулись нові штами вірусів. Зокрема, про це пише міжнародна група біологів, що досліджує вплив радіації на мутації вірусів у риб в африканському озері Танганьїка.
Астрономи Каліфорнійського університету в Санта-Круз зазначають, що часові межі процесу збігаються з активністю навколоземних наднових. Точну локацію вибухів поки що не встановили. Дослідники розглядають дві зоряні асоціації: Верхній Центавр-Вовк і Тукан-Годинник, що розташовані за 456 і 228 світлових років відповідно від Землі.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Вони припускають, що радіація від наднових могла сприяти мутаціям ДНК не лише у вірусів, але й у більш складних організмів, що пришвидшило еволюцію життя на Землі. Враховуючи, що активність навколоземних наднових триває, подальші дослідження є вкрай важливими.
Ейнштейн, темна енергія і доля Всесвіту
У 1915 році фізик Альберт Ейнштейн запропонував уявити Всесвіт як цілісний часо-просторовий континуум, тканина якого викривляється навколо космічних об'єктів відповідно до їхньої маси. Саме ефектом викривлення Ейнштейн пояснив дію гравітації, розуміння якої раніше обмежувалось законом тяжіння Ісаака Ньютона.
Першим вагомим доказом нової ідеї, відомої як загальна теорія відносності (ЗТВ), стало дослідження зсуву орбіти Меркурія, який неможливо обґрунтувати у межах класичної ньютонівської механіки. Згодом теорія Ейнштейна отримала багато підтверджень під час спостережень за Сонячною системою, а у 2024 році успішно пройшла тестування на 6 млн галактик і квазарів, сформованих впродовж 11 млрд років. Дослідження стало можливим завдяки новому спектрографічному інструменту DESI, встановленому на телескопі Національної обсерваторії Кітт-Пік у США. В інтерпретації даних за перший рік спостережень взяли участь десятки університетів з усього світу.
Безумовно, підтвердження ЗВТ є вкрай важливим для науки. Але мета проєкту DESI значно ширша: науковці прагнуть зрозуміти природу загадкової темної енергії. Якщо гравітація тримає купи космічі структури, то темна енергія, як вважається, чинить протилежну дію і стимулює розширення Всесвіту. Через брак даних вчені ще дуже далекі від консенсусу, як саме це відбувається. Найпоширенішою є теорія Габбла-Леметра, за якою галактики віддаляються одна від одної зі швидкістю, прямо пропорційною відстані між ними. Коефіцієнт пропорційності називають сталою Габбла.
Під час вимірювання космічних відстаней головними орієнтирами (стандартними свічками) є наднові. Учасники проєкту DESI проаналізували вибірку з декількох скупчень наднових і не знайшли у них однакових патернів розширення.
Результати дуже сирі, щоб скласти їх у нову теорію, втім зрозуміло одне: швидкість розширення Всесвіту, ймовірно, не є сталою величиною. І це ще не все: є ознаки того, що впродовж розвитку Всесвіту темна енергія, або так звана антигравітація, слабшає.
Команда проєкту не спішить робити гучних заяв. Однак професор з астрофізики Мустафа Ішак Бушахі, один із головних науковців DESI, обмовився, що ми не можемо виключати поступове звуження, а в далекому майбутньому навіть колапс Всесвіту. Більше подробиць він обіцяє надати в 2025 році, коли DESI проаналізує 40 млн галактик і квазарів.
Нестерильна операція
У грудні 2024 року міжнародна команда місії Hayabusa2 на чолі з Японською космічною агенцією (JAXA) відсвяткувала ювілей — десять років з моменту запуску апарата до астероїда Рюгу, що розташований на відстані приблизно 300 млн км від Землі.
У 2018 році апарат дістався місця призначення, а у 2020-му надіслав додому зразок астероїдного ґрунту масою 5,4 г. Першими його отримали науковці JAXA, а потім розіслали фрагменти у лабораторії по всьому світу. У ґрунті знайшли багато цікавого — амінокислоти, карбонові кислоти, ароматичні вуглеводні. Але найбільша несподіванка спіткала вчених Імперського коледжу Лондону: вони побачили у зразку 11 живих бактерій діаметром 0,18-1,14 мікрометра і довжиною 0,68-18,3 мікрометра.
«Спершу я ледь не впав зі стільця, — розповідає планетолог Метью Дженг. — Якими б мізерними не були шанси, кожен дослідник потайки мріє відкрити позаземне життя».
На жаль, цього разу дива не сталось. Дуже швидко з'ясувалось, що йдеться про досить поширені на Землі бактерії роду Bacillus, що зазвичай зустрічаються у ґрунті та гірських породах. Зважаючи на те що ґрунт перевозили у стерильному контейнері з азотом, зараження відбулось вже у лабораторії.
«Нам було трохи соромно публікувати такі результати, — зізнається Дженг. — Але науковці мають казати правду».
Окрім очевидної думки, що Імперському коледжу Лондону слід переглянути вимоги до стерильності у своїх лабораторіях, ця історія підводить нас до більш важливого висновку: тераформувати позаземні об'єкти може бути легше, ніж вважалось раніше. У зразку Рюгу бактерії прожили близько трьох місяців, активно розмножуючись впродовж перших 19 днів спостережень. Це непоганий показник для замкнутої системи із браком ресурсів. Яким буде результат за сприятливих умов, покажуть майбутні експерименти.
