Пояс златовласки что такое
Гарантирует ли зона обитаемости наличие жизни на планете?
Экзопланета K2-18 b может располагать водными парами и дождевыми облаками в атмосфере
Вселенная – бесконечное пространство, в котором землянам вовсе не хочется существовать в одиночестве. Поэтому мы направляем наши телескопы на другие планеты и пытаемся отыскать следы хотя бы примитивной жизни. Главное внимание уделяется мирам в зоне обитаемости. Но что это такое и есть ли гарантия найти жизнь в таких экзопланетах?
Зона обитаемости (обитаемая зона, зона Златовласки) – это определенная орбитальная дистанция планеты от родной звезды, где температурный показатель и уровень освещения позволяют миру располагать водой в жидком состоянии. А если есть вода, то можно рассчитывать и на наличие живых организмов.
Эта концепция построена на примере единственной планеты с жизнью – Земле. Да, наш мир расположен в зоне обитаемости, за счет чего сформировались удачные условия для возникновения и эволюции жизни. Но есть ли у других миров шансы?
Совсем недавно исследователи обнаружили, что экзопланета K2-18 b находится в обитаемой зоне и может располагать водой и дождевыми облаками. Значит, на ней 100% присутствует жизнь? Нет, потому что 99 из 100 астрономов скептически отнесутся к таким надеждам.
По сути, из найденных экзопланет около 192 миров находятся в зоне обитаемости. Однако все они, кроме 24 экзопланет, выступают газовыми гигантами, которые не располагают твердой поверхностью. Выходит, что зона обитаемости не дает никаких гарантий, потому что не учитывает всех ключевых критериев.
Это привело к тому, что ученые начали спорить о термине и необходимости его скорректировать. Сам термин «зона обитаемости» им кажется неуклюжим и расплывчатым. Ведь он включает миры, которые 100% не способны приютить жизнь, и не учитывает те планеты, что находятся за чертой этой территории, но кажутся более пригодными к жизни.
Малый класс миров делится на две категории: каменистые супер-Земли и газовые мини-Нептуны
Например, в Солнечной системе Марс и Луна входят в зону обитаемости. Но пока никаких признаков жизни на этих небесных телах не обнаружили. Поэтому ученые рекомендуют ориентироваться еще на два критерия – каменистая поверхность и правильный состав атмосферы (и ее наличие).
Если мир чересчур газообразен, то показатель атмосферного давления и температурная отметка кажутся крайне интенсивными, что не позволяет молекулам ДНК оставаться стабильными. Эта проблема касается и K2-18 b. Анализ показывает, что в этом мире много воды. Но есть ли там каменистая поверхность?
Состав мира определяется во время транзита, когда планета проходит перед звездой. Эти данные позволяют определить размер и массивность объекта. Анализ показал, что радиус K2-18 b в 8 раз превышает земной, а по плотности планета напоминает Марс. Но все еще не ясно, есть ли там твердая поверхность. Малый класс миров делится на две категории: каменистые супер-Земли и газовые мини-Нептуны. То есть, K2-18 b может представлять собою один из этих вариантов.
Зона обитаемости не дает никаких гарантий, что на планете может находиться жизнь. По сути, это пока только предполагаемый ориентир, созданный на основе информации о Земле (пример для жизни).
Но исследователям нельзя цепляться за этот критерий, иначе рискуют упустить более потенциально выигрышные планеты. Например, в Солнечной системе есть привлекательные спутники Юпитера и Сатурна. Они проживают за чертой обитаемой зоны, но располагают намеками на подходящие условия для жизни.
Так как «зона обитания» не соответствует всем критериям, ученые хотят изменить название. Среди вариантов предлагают «умеренная зона», «зона с жидкой водой», «зона охоты» и т.д.
Другие астрономы настроены улучшить индекс обитаемости, который включит все самые важные критерии и характеристики, чтобы вычислить потенциал планеты. Последний индекс был презентован в 2018 году, и он включает 5 характеристик:
Проблема в том, что современные телескопы не фиксируют последние три критерия. Полагают, что пройдет еще 10-20 лет, прежде чем мы сумеем создать нужную технологию, которая будет ориентироваться не на предполагаемую зону обитания, а сумеет точно фиксировать наличие жизни на планете по всем критериям.
Некоторые считают, что на жизнь влияют и другие факторы: активный геологический цикл, наличие расплавленного ядра, тектоники плит, вулканов и магнитного поля. Вот только эти характеристики не могут быть зафиксированы нашими технологиями.
Поэтому наилучший вариант – создать телескопы, способные находить биоподписи. В НАСА сейчас планируют два проекта, которые смогут сканировать небо в поиске экзопланет, похожих на Землю. Это HabEx и LUVOIR. Если эта концепция сработает, то ученым больше не придется пользоваться понятием «зона обитаемости». В тот период уже можно будет сосредоточиться на изучении реальных пришельцев (если мы их найдем).
Что такое «зона Златовласки»?
Мы обнаружили сотни экзопланет в галактике. Но лишь немногие из них обладают нужным сочетанием факторов, чтобы поддерживать жизнь, подобно Земле. Прогноз погоды на большинство экзопланет неутешителен. Палящее солнце, ежегодные наводнения и глубокий снег существенно усложняют жизнь местных обитателей (если они, конечно, имеются).
Плохая новость в том, что планета Земля — единственное пригодное для жизни место в целой Вселенной, насколько нам известно. Как вид мы интересуемся обитаемостью других планет по ряду причин, политических, финансовых, гуманитарных и научных. Мы хотим понять, как меняется наш собственный климат. Как мы будем жить в климате будущего и что мы можем сделать, чтобы остановить нарастающую волну парникового эффекта. Ведь еще немного и райская пока Земля будет безнадежно утрачена.
Едва ли мы всерьез озаботимся поисками чистых источников энергии или уговорим политиков заняться климатическими вопросами во вред финансовой выгоде. Куда интереснее вопрос: когда мы увидим инопланетян?
Пригодная для жизни зона, также известная как «зона Златовласки», — это регион вокруг звезды, где средняя температура планеты позволяет существовать жидкой воде, к которой мы так привыкли. Мы охотимся за жидкой водой не только для будущего использования, но и чтобы найти ориентир: возможно, где-то там может быть иная жизнь. Ведь логично?
Проблемы за пределами этой зоны довольно очевидны. Если будет слишком жарко, среда станет нестерпимой паровой баней, либо начнет разбивать воду на кислород и водород. Затем кислород будет соединяться с углеродом, образуя диоксид углерода, а водород — улетучиваться в космос.
Это происходит с Венерой. Если же планета будет слишком холодной, вода образует твердые куски. Возможно, под коркой льда будут карманы с жидкой водой, но в общем и целом это не самое приятное место для жизни. Такое мы нашли на Марсе и спутниках Юпитера и Сатурна. И если можно грубо определить потенциально обитаемую зону, то это место, где могла бы существовать жидкая вода.
К сожалению, это уравнение состоит не только из расстояния до звезды и количества вырабатываемой энергии. Атмосфера планеты играет серьезную роль. Вы будете удивлены, но Венера и Марс находятся в потенциально обитаемой зоне Солнечной системы.
Атмосфера Венеры настолько густая, что удерживает энергию Солнца и создает неблагоприятную для жизни печь, которая расплавит любые намеки на жизнь быстрее, чем скажете «две чашки чая этому господину».
На Марсе же все совершенно противоположно. Тонкая атмосфера не может удержать тепло совершенно, поэтому планета очень холодная. Улучшите атмосферы обеих планет — и получите миры, которые вполне смогут приютить жизнь. Возможно, мы могли бы столкнуть их вместе и смешать атмосферы? Надо подумать.
Когда мы смотрим на другие миры Млечного Пути и пытаемся понять, есть ли там жизнь, недостаточно просто оценить их расположение в зоне Златовласки. Нам нужно знать форму атмосферы.
Астрономы нашли планеты, расположенные в обитаемых зонах вокруг других звезд, но судя по всему, эти миры не особо расположены для жизни. Они вращаются вокруг красных карликовых звезд. В принципе, жить в условиях красноватых отблесков не так плохо, но есть одна проблема. Красные карлики, как правило, ведут себя очень плохо в молодости. Они порождают мощнейшие вспышки и корональные выбросы массы. Это очищает поверхность любой планеты, которая окажется слишком близко.
Правда, существует некоторая надежда. Спустя несколько миллионов лет высокой активности эти красные карликовые звезды успокаиваются и начинают сосать свои резервы водорода с потенциалом в триллионы лет. Если жизнь сможет продержаться достаточно долго в ранние периоды существования звезды, ее может ожидать долгая счастливая жизнь.
Когда вы думаете о новом доме среди звезд или пытаетесь найти новую жизнь во Вселенной, ищите планеты в потенциально обитаемой зоне. Но не забывайте, что это весьма условный ориентир.
Зона жизни
Владимир Сурдин,
канд. физ.-мат. наук, доцент физфака МГУ, с.н.с. ГАИШ МГУ, автор, редактор и составитель многих научно-популярных книг
«Троицкий вариант» №2(146), 28 января 2014 года
Дискуссией о переводе астрофизического термина «habitable zone» мы открываем новую рубрику «Ложный друг переводчика», в которой будет обсуждаться правильность и адекватность перевода. Присылайте примеры терминов, которые, на ваш взгляд, некорректно переведены на русский язык, поясняя, почему предложенный вами перевод лучше и точнее других.
Введение новых научных терминов — ответственное дело. Используешь звонкое словечко, не подумав, а люди потом веками будут мучиться. В идеале для каждого нового научного понятия было бы желательно придумать новое слово, не имевшее прежде устойчивого смысла. Но это происходит редко. Удачный пример — «кварк» у физиков. Родственные понятия принято называть однокоренными словами, что вполне удобно (геология, география, геомагнитный). Но нередко ученые поступают вопреки этим традициям, давая названия по принципу «что в голову пришло». Пример из астрономии — «планетарные туманности», не имеющие никакого отношения к планетам, что каждый раз приходится объяснять неспециалистам.
Не менее тщательно следует продумывать перевод английских терминов на родной язык. Это всегда было проблемой: например, звездные скопления (star cluster) в начале ХХ века называли звездными кучами. Про транслитерацию фамилий ученых я уже и не говорю: например, астроном H. N. Russell представлен в русскоязычной литературе в шести версиях — Рассел, Расселл, Рессел, Ресселл, Рессель и Рассель. Для современных поисковых систем это разные люди.
В последние годы проблема терминологии обострилась по нескольким причинам: малограмотные журналисты и непрофессиональные авторы публикуют свои переводы в Сети, не утруждая себя знакомством с уже существующей русской терминологией, а просто транслитерируя английские слова. Так, всё чаще стало появляться слово «транзит», означающее прохождение планеты на фоне диска звезды. У профессиональных астрономов термины «прохождение», «покрытие», «затмение» имеют свои конкретные смыслы, которые не отражаются одним словом «транзит».
К сожалению, в большинстве сетевых изданий отсутствует научное редактирование, и даже бумажные издатели редко позволяют себе эту «роскошь». Казалось бы, есть «Википедия», в которой общими усилиями терминология должна уточняться. Порой это действительно удается, но всё же профессионалы предпочитают вкладываться в одну общую площадку под названием Wikipedia, оставляя контент «Википедии» (русскоязычной) на совести энтузиастов-любителей.
Когда новый и, тем более, неудачный термин начинает входить в оборот, есть время рассмотреть проблему и демократическим путем прийти к общему мнению. Поэтому — в качестве почина — предлагаю обсудить перевод английского термина “circumstellar habitable zone”, или, короче, “habitable zone”, ставшего в последнее время очень популярным у исследователей экзопланетных систем.
Речь идет о диапазоне расстояний от звезды, в пределах которого температура на поверхности планеты лежит в пределах от 0 до 100°С. При нормальном давлении атмосферы это открывает возможность существованию жидкой воды, а значит, и жизни в ее нынешнем понимании. В отечественных публикациях на эту тему сейчас конкурируют три варианта перевода термина “habitable zone” — зона жизни, обитаемая зона и зона обитаемости. Попробуем разобраться.
Сразу очевидна полная непригодность термина обитаемая зона, указывающего на присутствие в этой зоне живых существ и даже намекающего на присутствие там человека. «Словарь русского языка» С. И. Ожегова (1987) дает определение: обитаемый — населенный людьми, имеющий население; пример — обитаемый остров.
Действительно, «необитаемый остров» вовсе не означает, что он стерильный; просто там нет людей.
Более широкий смысл дает «Толковый словарь русского языка» С. И. Ожегова и Н. Ю. Шведовой (1992): обитаемый — населенный людьми, имеющий население; вообще такой, где есть живые существа. Примеры — обитаемая земля, остров обитаем чайками. В любом случае, обитаемый означает населенный, а «обитаемая зона» — населенная зона, в которой КТО-ТО ЖИВЕТ. В действительности же речь идет о наличии УСЛОВИЙ ДЛЯ ЖИЗНИ, а вовсе не о наличии в ней существ. Очевидно, что авторы, использующие термин обитаемая зона, наименее чувствительны к смыслам родного языка.
Как видим, общим знаменателем этих несколько различающихся толкований является человек, наличие которого предполагается.
Прямой перевод habitable по словарю дает следующие варианты — обитаемый, годный для жилья. С обитаемостью мы уже разобрались, но пригодность для жилья, для жизни, точно отражает смысл термина habitable zone. Вообще, в английском — -able говорит о возможности, а не о наличии. Наиболее адекватным переводом было бы длинное выражение «зона, пригодная для жизни» или несколько вычурное «жизнепригодная зона». Более простое и короткое «зона жизни», по-моему, точно передает смысл английского выражения. Не последнюю роль играет и удобство произнесения. Сравните: зона жизни или зона обитаемости. Я за зону жизни. А вы?
Комментарии
Дмитрий Вибе,
докт. физ.-мат. наук, зав. отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН
Я использую в своей практике вариант «зона обитаемости», хотя бесспорно признаю правоту Владимира Сурдина в том смысле, что этот термин не дает адекватного понимания своей сути. Но «жизнепригодная» зона в этом отношении не лучше, если не сказать хуже!
Ведь что такое habitable zone? Это некоторый довольно условно определенный интервал расстояний, внутри которого возможно существование жидкой воды. Не жизни, а только воды! При этом нужно помнить, что возможность существования воды не означает, что вода существует, а наличие воды не гарантирует жизнепригодности.
Иными словами, в данном случае (как и во многих других) мы пытаемся двумя словами описать очень сложное понятие. Сделать это адекватно не получится, поэтому вполне допустимо использовать устоявшийся перевод. Тем более что всё равно практически всегда приходится пояснять, что он означает.
В астрономии это происходит сплошь и рядом, и примерам нет числа. Из недавнего можно, например, вспомнить «околоземные астероиды», которые могут вполне не быть околоземными в прямом смысле этого слова. У нас используется также другой, чуть более точный термин — астероиды, сближающиеся с Землей, — но он тоже не идеален с точки зрения передачи смысла. Были попытки ввести корректный термин «астероиды, способные сближаться с Землей», — но попробуйте-ка применить его на практике! Треть лекции или доклада будет уходить на то, чтобы его выговорить.
В общем, я и в этом отношении придерживаюсь довольно конформистской позиции. Когда говорю «планетарная туманность», я не переживаю о том, что она не имеет отношения к планетам. Главное, чтобы и я, и мой собеседник понимали, что имеется в виду.
В астрономии таких спорных терминов две трети. Кто сможет догадаться о смысле слов «прямое восхождение»? Кто догадается, что «металличностью» очень часто называют содержание кислорода? А новые и сверхновые звезды?
Павел Палажченко,
переводчик М. С. Горбачёва, ныне руководитель пресс-службы Горбачёв-Фонда
Максим Борисов, научный журналист
Пока еще в русском языке нет однозначно жестко закрепленного перевода термина для habitable zone. Да собственно и в английском нет. У них используется еще и «зона Златовласки» (Goldilocks Zone), что позволяет абстрагироваться от описательности, но нашему читателю будет явно непонятно (наш аналог — сказка про Машу и трех медведей). У нас много что используется; «зона жизни» и «зона обитаемости» — самые распространенные и, на мой взгляд, ни разу не «ошибочные». Термин есть термин, он не обязан подкрепляться идеальной со всех точек зрения словесной конструкцией. Есть куда худшие случаи, уже жестко закрепленные; скажем, та же «планетарная туманность». Ну что делать — с этим приходится жить, не устраивать же каждый раз «холивары».
Подобное обсуждение было и у нас в журнале «Наука в фокусе». В конце концов выбрали «зону обитаемости» с возможностью иногда поминать и «зону жизни». Я был нейтрален. Пусть так, хотя я совсем не против и «зоны жизни» с соответствующим объяснением. Ничуть не хуже. Остальные варианты — «обитаемая зона», «зона обитания» — решили исключить. «Зона, где возможно существование воды в жидком виде в открытых водоемах», — безусловно, сверхгромоздко, возможно только в качестве объяснения один раз, да и то в том случае, когда читатель предполагается совсем несведущий.
Вариант, предложенный Павлом Палажченко («зона возможной жизни»), тоже громоздкий и не всё объясняющий, не говоря уж о распространенности (термин должен быть по возможности УЖЕ распространен, чтобы не попасть потом со старыми вариантами в маргиналы, когда он, наконец, окончательно закрепится).
Помимо громоздкости и не максимальной распространенности «зона возможной жизни» нехороша еще тем, что создает лишь иллюзию корректности. Ведь, во-первых, речь лишь про воду, а во-вторых, про жизнь в известных нам формах (теоретически жизнь может возникнуть и на другой основе. ).
Из интереса я посмотрел, какой термин мы использовали раньше в «Троицком варианте». Тут полный разброд. Алексей Паевский писал про «обитаемую зону» и «зону обитаемости» (реже). Борис Штерн — про «зону обитания». Сергей Попов — «земноподобные планеты в зонах обитаемости». И только я раньше писал про «зону жизни» (но теперь в журнале правлю на «зону обитаемости»).
Забыл еще сказать, что вместо «зона жизни» можно писать ведь и «пояс жизни», то есть по первому слову в этом термине тоже можно долго и со вкусом спорить.
Зона обитаемости
Из Википедии — свободной энциклопедии
Обита́емая зо́на, зо́на обита́емости, зона жизни [1] (англ. habitable zone, HZ ) в астрономии — условная область в космосе, определённая из расчёта, что условия на поверхности находящихся в ней планет будут близки к условиям на Земле и будут обеспечивать существование воды в жидкой фазе. Соответственно, такие планеты (или их спутники) будут благоприятны для возникновения жизни, похожей на земную. Вероятность возникновения жизни наиболее велика в обитаемой зоне в окрестностях звезды ( circumstellar habitable zone, CHZ ), находящейся при этом в обитаемой зоне галактики ( galactic habitable zone, GHZ ), хотя исследования последней пока находятся в зачаточном состоянии.
Нахождение планеты в обитаемой зоне и её благоприятность для жизни не обязательно связаны: первая характеристика описывает условия в планетной системе в целом, а вторая — непосредственно на поверхности небесного тела.
…села в креслище большого-здоровенного медведища, но оно показалось ей чересчур жёстким. Она пересела в кресло среднего медведя, но оно показалось ей чересчур мягким. Наконец плюхнулась в креслице маленького-малюсенького крошки медвежонка, и оно показалось ей не жёстким, не мягким, а в самый раз.
В англоязычной литературе обитаемую зону также называют зо́ной Златовла́ски (англ. Goldilocks Zone ). Это название представляет собой отсылку к английской сказке Goldilocks and the Three Bears, на русском языке известной под названием «Три медведя». В сказке Златовласка пытается воспользоваться несколькими наборами из трёх однородных предметов, в каждом из которых один из предметов оказывается по какому-либо параметру избыточным (большим, твёрдым, горячим и т. п.), другой — недостаточным (маленьким, мягким, холодным…), а третий, промежуточный между ними, предмет приходится «в самый раз». Аналогично, для того, чтобы оказаться в обитаемой зоне, планета не должна находиться ни слишком далеко от звезды, ни слишком близко к ней, а на «правильном» удалении.
Что такое обитаемая зона звезды (зона Златовласки)?
В астрономии и астробиологии околозвездная обитаемая зона или просто обитаемая зона (ОЗ) — это диапазон орбит вокруг звезды, в пределах которого поверхность планеты может поддерживать жидкую воду при достаточном атмосферном давлении. Границы ОЗ основаны на положении Земли в Солнечной системе и количестве лучистой энергии, которую она получает от Солнца. Из-за важности жидкой воды для биосферы Земли природа ОЗ и объектов в ней может сыграть важную роль в определении масштаба и распределения планет, способных поддерживать внеземную жизнь и разум.
Обитаемую зону также называют зоной Златовласки, метафорой детской сказки «Три медведя» (Goldilocks and the Three Bears), в которой маленькая девочка выбирает себе один предмет из трех, игнорируя те, которые слишком экстремальные (большой или маленький, горячий или холодный и т. д.), и останавливается на том, что посередине, что «в самый раз». Также обстоит дело и с планетами — для того, чтобы оказаться в обитаемой зоне, планета не должна находиться ни слишком далеко от звезды, ни слишком близко к ней, а должна быть на «правильном» удалении.
С тех пор, как эта концепция была впервые представлена в 1953 г., было подтверждено, что многие звезды обладают планетой в ОЗ, включая некоторые системы, состоящие из нескольких планет в ОЗ. Большинство таких планет, будь то суперземли или газовые гиганты, массивнее Земли, потому что массивные планеты легче обнаружить.
4 ноября 2013 года астрономы сообщили, основываясь на данных Кеплера, что может быть до 40 миллиардов планет размером с Землю, вращающихся в обитаемых зонах солнечных звезд и красных карликов в Млечном Пути. Около 11 миллиардов из них могут вращаться вокруг звезд, подобных Солнцу.
Проксима Центавра b, расположенная примерно в 4,2 световых года (1,3 парсека) от Земли в созвездии Центавра, является ближайшей известной экзопланетой и она вращается в обитаемой зоны своей звезды. ОЗ также представляет особый интерес для развивающейся области обитаемости естественных спутников, потому что спутники планетарной массы в ОЗ могут превосходить количество планет.
В последующие десятилетия концепция Зоны Златовласки стала подвергаться сомнению как главный критерий жизни, поэтому концепция все еще развивается. С момента открытия доказательств существования внеземной жидкой воды теперь считается, что значительные ее количества находятся за пределами околозвездной обитаемой зоны.
Концепция глубоких биосфер, таких как Земля, которые существуют независимо от звездной энергии, в настоящее время общепринята в астробиологии, учитывая большое количество жидкой воды, которая, как известно, существует в литосферах и астеносферах Солнечной системы. Поддерживаемая другими источниками энергии, такими как приливное нагревание или радиоактивный распад, жидкая вода может быть найдена даже на планетах-изгоях или их лунах.
Это список экзопланет, которые с большей вероятностью будут иметь каменистый состав и поддерживать жидкую воду на поверхности.
Жидкая вода также может существовать в более широком диапазоне температур и давлений в виде раствора, например, с хлоридами натрия в морской воде на Земле, хлоридами и сульфатами на экваториальном Марсе или аммиаками из-за различных коллигативных свойств.
Таким образом, также был предложен термин «край Златовласки». Кроме того, были предложены другие околозвездные зоны, где неводные растворители, благоприятные для гипотетической жизни, основанной на альтернативных биохимических условиях, могли существовать в жидкой форме на поверхности.