Об условиях для Жизни на Земле и других планетах.
Доктор физико-математических наук Морозов Александр Гаврилович любезно взялся напомнить нам школьный курс Астрономии. Рекомендую блогерам подновить свои познания.
Оригинал взят у moralg в Об условиях для Жизни на Земле и других планетах.
Сей пост содержит иллюстративный материал к первому занятию по программе краткого дополнительного курса по астрономии для средней школы.
[Читать и рассматривать картинки...]1. Базовый элемент.
Углерод как химический элемент, без которого Природа не может создать сложные биомолекулы. Распространеность во Вселенной углерода, азота и кислорода. Пояснить, почему не годится для целей построения Жизни эквивалентный углероду по валентности кремний.
2. Растворитель.
Жидкость как среда, в которой идут химические реакции, гораздо предпочтительнее газа (пояснить). Земля "выбрала" в качестве растворителя воду. Теоретически возможны и другие варианты (описать).
Рис.1. Фазовая диграмма состояний Н2О. Позволяет пояснить - почему на Марсе и на Венере в настоящее время не может быть воды в жидкой фазе. На Марсе условия в нижних слоях атмосферы в окрестности тройной точки (лед при нагревании испаряется минуя стадию воды), а на Венере условия соответствуют фазе "перегретый пар".
Рис.2. Зона "Златовласки" (приближенная схема в логарифмических шкалах). Звезды массой более двух масс Солнца слишком короткоживущи - на их планетах минимально "продвинутая" Жизнь возникнуть не успевает. У звезд массой меньше половины солнечной планеты в зоне "Златовласки" приливным захватом будут постоянно обращены к материнской звезде одной стороной (как Луна к Земле) и потому вряд могут позволить себе обзавестись Жизнью.
Рис.3. Эволюция состава земной атмосферы (схематично, пояснить почему растет доли азота и кислорода и снижается доля углекислого газа).
Реакция фотосинтеза: 6СО2 + 6Н2О + свет (фотон) => С6Н12О6 (глюкоза) + 6О2.
Рис.4. Эволюция доли кислорода в земной атмосфере (пояснить куда девается генерируемый Жизнью кислород).
Рис.5. Измерения зонда "Галилео" в атмосфере Юпитера (1995). Этот и следующий графики - к вопросу о возможности зарождения Жизни во внутренних слоях атмосфер планет - газовых гигантах согласно гипотезе Карла Сагана. В том числе в условиях, когда роль "растворителя" играет не вода, а аммиак (NH3).
Рис.6. Модель атмосферы Урана (измерений не было).
Рис.7. Внешний вид Европы. Слошной лед, покрытый трещинами.
Рис.8. Модель недр Европы. Толщина ледяной коры ~ 10-30 км, глубина подледного океана ~ 100 км (воды на Европе больше чем
на Земле).
Рис.9. Приливная деформация Земли от воздействия Луны (аналог приливной деформации Европы от воздействия Юпитера).
Рис.10. Резонансные орбиты галилеевых спутников Юпитера (к вопросу о резонансах, как одному из источников энергии для Жизни в подледном океане Европы, другой источник - деформации Европы приливными силами от Юпитера, периодически меняющимися из-за эксентриситета орбиты Европы).
![]()
Рис.11. "Черный курильщик" на дне земного океана как возможный аналог подобных структур на дне подледного океана Европы. ЧК являются богатыми источниками множества химических элементов и тепловой энергии.
Рис.12. Поверхность Титана (фото зонда "Гюйгенс", 2005). Видна лужа из метано-этановой смеси и обкатанная потоками этой смеси галька.
Оригинал взят у moralg в Об условиях для Жизни на Земле и других планетах.
Сей пост содержит иллюстративный материал к первому занятию по программе краткого дополнительного курса по астрономии для средней школы.
[Читать и рассматривать картинки...]1. Базовый элемент.
Углерод как химический элемент, без которого Природа не может создать сложные биомолекулы. Распространеность во Вселенной углерода, азота и кислорода. Пояснить, почему не годится для целей построения Жизни эквивалентный углероду по валентности кремний.
2. Растворитель.
Жидкость как среда, в которой идут химические реакции, гораздо предпочтительнее газа (пояснить). Земля "выбрала" в качестве растворителя воду. Теоретически возможны и другие варианты (описать).
Рис.1. Фазовая диграмма состояний Н2О. Позволяет пояснить - почему на Марсе и на Венере в настоящее время не может быть воды в жидкой фазе. На Марсе условия в нижних слоях атмосферы в окрестности тройной точки (лед при нагревании испаряется минуя стадию воды), а на Венере условия соответствуют фазе "перегретый пар".
Рис.2. Зона "Златовласки" (приближенная схема в логарифмических шкалах). Звезды массой более двух масс Солнца слишком короткоживущи - на их планетах минимально "продвинутая" Жизнь возникнуть не успевает. У звезд массой меньше половины солнечной планеты в зоне "Златовласки" приливным захватом будут постоянно обращены к материнской звезде одной стороной (как Луна к Земле) и потому вряд могут позволить себе обзавестись Жизнью.
Рис.3. Эволюция состава земной атмосферы (схематично, пояснить почему растет доли азота и кислорода и снижается доля углекислого газа).
Реакция фотосинтеза: 6СО2 + 6Н2О + свет (фотон) => С6Н12О6 (глюкоза) + 6О2.
Рис.4. Эволюция доли кислорода в земной атмосфере (пояснить куда девается генерируемый Жизнью кислород).
Рис.5. Измерения зонда "Галилео" в атмосфере Юпитера (1995). Этот и следующий графики - к вопросу о возможности зарождения Жизни во внутренних слоях атмосфер планет - газовых гигантах согласно гипотезе Карла Сагана. В том числе в условиях, когда роль "растворителя" играет не вода, а аммиак (NH3).
Рис.6. Модель атмосферы Урана (измерений не было).
Рис.7. Внешний вид Европы. Слошной лед, покрытый трещинами.
Рис.8. Модель недр Европы. Толщина ледяной коры ~ 10-30 км, глубина подледного океана ~ 100 км (воды на Европе больше чем
на Земле).
Рис.9. Приливная деформация Земли от воздействия Луны (аналог приливной деформации Европы от воздействия Юпитера).
Рис.10. Резонансные орбиты галилеевых спутников Юпитера (к вопросу о резонансах, как одному из источников энергии для Жизни в подледном океане Европы, другой источник - деформации Европы приливными силами от Юпитера, периодически меняющимися из-за эксентриситета орбиты Европы).
Рис.11. "Черный курильщик" на дне земного океана как возможный аналог подобных структур на дне подледного океана Европы. ЧК являются богатыми источниками множества химических элементов и тепловой энергии.
Рис.12. Поверхность Титана (фото зонда "Гюйгенс", 2005). Видна лужа из метано-этановой смеси и обкатанная потоками этой смеси галька.