Галактична область населених планет


Велика картинка 3000 на 1600 http://s012.radikal.ru/i319/1103/66/7ef417575f93.jpg
У зв'язку з відбуваються в нашій країні подіями деякі вже підшукують собі більш спокійне місце для еміграції, а й в інших місцях на Землі не спокійно, так що доводиться звертати свій погляд на небо. До то го ж деякі вчені спираючись на результати останніх досліджень утвеждают що існують мільярди населених планет.

наприклад vvv2010 в запису "Статистика говорить: придатних для життя планет мільярди" пише:

Космічний телескоп "Кеплер" за все за 136 днів роботи виявив один тисяча двісті тридцять п'ять екзопланет на відносно невеликому клаптику нашої галактики. В поле зору апарату потрапило не більше чотирьохсот частини небесної сфери, а конкретніше - всього лише сузір'я Лебідь ...
З 1 235 планет 54, ймовірно, знаходяться в так званій "зоні життя". Тобто, комфортно розташовані біля своїх зірок, як наша Земля або, в крайньому випадку, Венера з Марсом.
Зібрані дані, що стосуються не тільки розташування планет, але і їх розмірів, дозволили зробити статистичні висновки, побудувавши на їх основі комп'ютерну модель. І підрахувати з її допомогою, скільки ж світів можуть бути населеними.
"Модель населеності в межах галактики Чумацький шлях" - так назвав своє дослідження астробіолог Мішель Гованлок (Michael Gowanlock) з Трентський Університету, Пітерборо, Онтаріо, Канада. Опублікував він його в 2010 році.
Згідно з проведеними розрахунками, в нашій галактиці 1,2% зірок повинні мати при собі населені планети. Якщо пригадати, що зірок у Чумацькому шляху близько 100 мільярдів, то планет, здатних підтримувати життя, набереться більше мільярда.
Мішель врахував і те, що в якихось світах міг настати місцевий "Кінець світу" - на зразок близького вибуху наднової, що знищила радіацією все живе. Але навіть такі події, які не такі вже й рідкісні в нашій галактиці, не сильно скорочують кількість потенційно населених світів.
"Чумацький шлях настільки старий, - каже вчений, - що планеті, яка втратила життя, бракує часу, щоб відродити її і довести до дуже високого рівня. Аж до цивілізованого".
Модель показує, що ближче до центру галактики шанси знайти населені планети вище, ніж на околицях.

Однак думка про те, що ближче до центру галактиці вище шанс знайти населені планети не вірно. Треба враховувати що газо-пилові рукава спіральної галактики і її зірки рухаються з різними кутовими швидкостями. В результаті зірки з певною періодичністю потрапляють в газо-пилові рукава в яких через підвищеної щільність матерії і магнітного поля відбувається активне зореутворення і можуть сильно постраждати не тільки умови життя на планетах, а й самі планети. У нашій галактиці є вузька область де швидкість руху зірок і газо-пилових рукавів приблизно однакова і планета знаходиться в спокійній обстановці достатніх термін (не менше кількох мільярдів років) для зародження і розвитку життя. Що цікаво наше Сонце якраз знаходиться в цій області - на відстані 23-28 тис. Світлових років від центру галактики - це так звана коротаціонная окружність.
У своїй статті відомий астрофізик А.М.Фрідман пише, що оскільки кутова швидкість обертання газового диска навколо центру Галактики падає при зменшенні відстані від центру, а спіральний візерунок обертається як єдине ціле з постійною кутовою швидкістю, то область диска всередині коротаціонной окружності обганяє спіральні рукави, а область диска поза неї відстає від них. Зірки мають "пам'яттю" про газовий диску, з якого вони утворилися, внаслідок чого на відстанях від центру Галактики, менших радіусу коротаціі зірки рухаються швидше, ніж спіральні рукави, а на відстанях, великих радіусу коротаціі, - повільніше. В результаті чого напрямки градієнтів віку зірок по обидві сторони від коротаціонной окружності повинні бути протилежними.

На малюнку показаний градієнт віку зірок в околиці коротаціонной окружності. Область підвищеної концентрації молодих зірок (зображена суцільною лінією) збігається з спостерігається локалізацією спірального рукава. Більш старі, раніше народжені в цьому рукаві зірки вже перемістилися від рукава до області, показаної штриховий лінією. Їх треки позначені маленькими стрілками, довжина і напрям яких визначаються швидкістю обертання диска в системі відліку, пов'язаної з рукавом; великий стрілкою показано напрямок обертання Галактики. Усередині коротаціонной окружності (штрихпунктирна окружність) диск обертається швидше спірального рукава, тому напрямок малих стрілок тут збігається з напрямком великої стрілки. Поза коротаціонной окружності напрямок малих стрілок - протилежне. Градієнт віку зірок орієнтований у напрямку малих стрілок, тому радіус, на якому він змінює напрямок, відповідає радіусу коротаціі (штрихпунктирна окружність).

У більш популярній формі ці факти викладені в http://planetologia.ru/sun/198-milky-way-galaxy-astronomy.html :
В околицях Сонця вдається простежити ділянки двох спіральних гілок, віддалених від нас приблизно на 3 тис. Світлових років. За сузір'ям, де виявляються ці ділянки, їх називають рукавом Стрільця і ​​рукавом Персея. Сонце знаходиться майже посередині між цими спіральними гілками. Правда, порівняно близько від нас, в сузір'ї Оріона, проходить ще одна, не настільки явно виражена гілка, яка вважається відгалуженням одного з основних спіральних рукавів Галактики. Відстань від Сонця до центру Галактики складає 23-28 тис. Світлових років. Це говорить про те, що Сонце розташоване посередині між центром і краєм диска. Разом з усіма близькими зірками Сонце обертається навколо центру Галактики зі швидкістю 200-220 км / с, здійснюючи оборот приблизно за 200 млн. Років. Значить, за весь час свого існування Земля облетіла навколо центру Галактики не більше 30 разів. Швидкість обертання Сонце навколо центру Галактики практично збігається з тією швидкістю, з якою в даному районі рухається хвиля ущільнення, що формує спіральний рукав. Така ситуація в загальному неординарна для Галактики: спіральні гілки обертаються з постійною кутовою швидкістю, як спиці колеса, а рух зірок, як ми бачили, підкоряється зовсім інший закономірності. Тому майже всі зоряне населення диска то потрапляє всередину спіральних гілок, то виходить з них. Єдине місце, де швидкості зірок і рукавів збігаються, - це так звана коротаціонная окружність. Саме поблизу неї і розташовується Сонце!
Для Землі ця обставина вкрай сприятливо. Адже в спіральних гілках відбуваються бурхливі процеси, які породжують потужне випромінювання, згубний для всього живого. І ніяка атмосфера не могла б від нього захистити. Але наша планета існує у відносно спокійному місці Галактики і протягом сотень мільйонів і мільярдів років не відчувала катастрофічного впливу космічних катаклізмів.
Виходячи з викладених фактів оцінка числа планет придатних для життя виходить не такій оптимістичній. наприклад gloriaputinа у статті "Чи є інший Путін в Галактиці? Частина 2" оцінює число зірок Чумацького Шляху придатних для життя поблизу коротаціонной окружності так:
Якщо в околицях Сонця, одна зірка припадає на 8 кубічних парсеків, то в центрі Галактики в одному кубічному парсек перебуває 10 000 зірок. Зауважимо, що коротаціонная зона являє собою вузьке кільце - тор радіусом 250 парсек - у всьому "тілі" Галактики.
Порахуємо обсяг тора і кількість зірок V = π2Dd2 / 4 = 2,56 мільярдів парсек, в яких 320 мільйонів зірок.
Тобто з 200 мільярдів зірок галактики, придатна зона життя в тисячу разів менше і налічує 300 мільйонів зірок. Зменшуємо далі цю цифру.
Отримавши зірку слід переконатися, що вона може мати придатні для життя планети. Гаряча зірка, наприклад Сіріус або Вега, мають широку населену зону (область, де температура поверхні планети буде близька до земної), але існують дві проблеми: по-перше, ця зона дуже віддалена від зірки, тому планети з твердим ядром, ймовірно, будуть формуватися поблизу зірки і за межами житлової зони. Це не виключає, однак, можливості зародження життя на супутниках газових гігантів: гарячі зірки випромінюють достатньо ультрафіолету, який може в достатній мірі іонізувати атмосферу будь-якої планети. Інша проблема, пов'язана з гарячими зірками, - це те, що вони не живуть досить довго. Через приблизно один мільярд років (або менше) вони стають червоними гігантами, що може не залишити достатньо часу для еволюції високорозвиненою життя.
Холодні зірки перебувають не в кращому становищі. Жила зона, придатна для життя, буде вузькою і буде розташована близько до зірки, суттєво зменшуючи шанси отримати планету в правильному місці. Поблизу холодної зірки сонячні спалахи заллють планету радіацією та іонізують її атмосферу точно як близько гарячої зірки. Жорстке рентгенівське випромінювання також буде інтенсивнішим.
Таким чином, з'ясовується, що «правильний» тип зірок обмежується проміжком від F7 до K1 .Звезди цих типів рідкісні: зірки типу G, такі як Сонце, складають всього лише 5% зірок в нашій галактиці.
Зменшуємо 300 мільйонів зірок на порядок, до 30 мільйонів. Крім цього треба викинути подвійні, потрійні, зірки в яких немає планет у водному поясі. Залишається 20 мільйонів.
На самій коротаціонной окружності безпечних для життя місць не так багато, на всьому протязі коротаціонний тор проходить через рукава галактики, через ударну хвилю міжзоряного газу. Також в різних ділянках тора відкривається вид на галактичне ядро. Якщо уявити, що туманності Стрільця відсутні, то на нашому небі б, постала колосальна світило. Відомий діаметр ядра Галактики близький до 28 градусів. Звідси легко підрахувати, що на небі ядро ​​має займати площу, в сотні разів більшу, ніж видима площа повного Місяця в півградуса. Як би діяло це світило і якими випромінюваннями ядро ​​іонезіровало земну атмосферу велике питання. Цілком можливо, що від цієї кількості високоенергетичних частинок магнітне поле землі не рятувало б. Віднімаємо рукава і місця в яких видно галактичне ядро. Припустимо половину. Залишається на все про все з десяток мільйонів зірок.
І нарешті Металічність. За цим індексом відносної концентрації елементів, важчих за гелій, всі зірки другого і наступних поколінь далеко відстають від сонця. Та що вже там говорити Сонце просто виділяється своєю вмістом металів серед навколишніх зірок ( http://www.membrana.ru/particle/13009 ). Цілком можливо це місце Чумацького Шляху це не Батьківщина Сонця.
Також, наприклад вивчаючи дані, зібрані космічними місіями Voyager, вчені змогли побудувати модель магнітного поля в околицях Сонячної системи. Відповідно до цієї моделі, силові лінії магнітного поля поблизу Сонячної системи не паралельні лініям "галактичного" магнітного поля, а спрямовані під кутом 60-90 градусів до нього ( http://www.popmech.ru/article/1987-kosmicheskiy-separatizm/ ).
Цікаво, що площини екліптики Сонця і Чумацького шляху не збігаються. Явно коротоціонний тор, що не був місцем народження нашої зірки.

Ще одна з унікальностей Сонця, полягає в тому, що воно в коротаціонной окружності розташоване точно в галактичної площини откланено від неї на 210 світлових років по вертикалі з періодичністю 67 мільйонів років.

Скільки таких зірок серед 10 мільйонів може сотні, може тисячі, але все одно непредставімо мало з 200 мільярдами від яких відштовхуються вважаючи формулу Дрейка. Повне враження що хтось десь зліпив Сонячну систему і помістив її в тепличні умови. Вообщем таких дрібниць дуже багато і таких систем, як наша сонячна система, напевно раз два і все.

До речі, це число в 67 мільйонів виразно збігається з такою інформацією. Американські вчені з Університету Берклі, в ході досліджень з'ясували, що життя на Землі зникає з дивовижною регулярністю теж через кожні 62 млн. Років ( http://www.utro.ru/articles/2005/03/11/416201.shtml ).
Адже за останні 600 мільйонів років на Землі налічують 5 випадків масового зникнення живих істот: це ордовикская катастрофа (450 мільйонів років тому), девонская (370 млн), Пермська (250 млн), тріасова (210 млн років) і крейдяний (або мезозойська - 65 млн років тому, коли вимерли динозаври).
І не одна катастрофа не була пояснив, так різні гіпотези. Звичайно це вже спірно, але можна припустити, що вище екліптики життя немає і як тільки Сонячна система виходить за межі екліптики, що щось відбувається.
Цікаво заключне зауваження в http://gloriaputina.livejournal.com/82547.html :
"Мало того що місце сонця унікально в центрі коротаціонной зони, прямо в екліптиці галактики, закрито від випромінювання ядра галактики туманностями. Так само сонце теж унікально, зірка третього покоління з найбільш високим вмістом металів серед навколишніх зірок. І така унікальність забезпечується унікальністю землі з унікальним розташуванням у водному поясі, з унікальним супутником.
Так і ввижається, в цьому якийсь в цьому задум надістоти. Знайти таке місце в галактиці, запхати туди зірку відрізняється від сусідів, та й у самій сонячній системі чимало потрудитися ".
В результаті знову тріумфує узагальнений принцип є синтезом антропного принципу та принципу Коперника - виділеними є області можливих параметрів, істотних для виникнення розумного життя, тоді як параметри, конкретні значення яких не впливають на ймовірність виникнення розумного життя, що не тяжіють до будь-яким спеціальним значенням.
Згідно варіанту сильного антропного принципу сформульованому в 1983 році Джоном Уілер "Спостерігачі необхідні для набуття Всесвіту буття" тобто та існування самої Всесвіту неможлива без хоча б одного спостерігача - одного цілком достатньо, ну або однієї планети зі спостерігачами.
Вообщем може виявитися що все-таки в нашій Галактиці є всього одна придатна для життя планета - Земля і нічого з цим не поробиш - доведеться жити на ній домовляючись з іншими її мешканцями.
Можна запропонувати і більш оптимістичну оцінку:
Виходячи з того, що в коротаціонном торі приблизно 320 млн зірок. Зірок сонячного типу 6% тобто 19,2 млн, близько 75% входять в число кратних систем і не годяться для життя, залишається 4,8 млн. У самому коротаціонном торі не всі місця придатні для життя тому поділимо на два - 2,4 млн. Швидше за все Сонце зірка третього покоління, знову ділимо - на три, залишається 800 тисяч. У швидко обертаються зірок швидше за все немає планет взагалі або вони маленькі, через моменту кількості руху, таких близько третини всього 540 тисяч. Вік населеної системи не може бути менше 3 млрд років (1-2 млрд на стабілізацію системи і 1 млрд на органічний синтез) і більше 6 млрд (через початок збільшення самої зірки) близько 5% то 100 000, ймовірність наявності планети земного типу в умовно населеній зоні можна оцінити (виходячи з даних космічного телескопа "Кеплер") до 5%, а розмір приблизно з Землю (через розмір атмосфери і парникових ефектів) ще близько 20% всього набігає щось на зразок 1000 планет на всю Галактику - вообщем то не багато. Реально середні відстані між населеними планетами на торі близько 1500 світлових років - дістатися складно.