Заурядно ли наше место во Вселенной? И. Д. Караченцев 1974 г

[ВадимZero]

Но если мы уменьшаем и размер планеты, транзитный сигнал становится "мелким" и легко замывается земной атмосферой. Проект MEarth за годы работы отыскал только одну транзитную суперземлю у красного карлика! Сквозь атмосферу планеты земного типа вообще не увидеть, надо выводить телескопы в космос.

А кеплер разве не способен отличить транзит у КК земли от суперземли? Разница в диаметрах не такая уж разительная. Падение блеска должно быть ощутимо для орбитального телескопа.

[vika vorobyeva]

А кеплер разве не способен отличить транзит у КК земли от суперземли? Разница в диаметрах не такая уж разительная. Падение блеска должно быть ощутимо для орбитального телескопа.

Это все так, но из 155 тысяч звезд, отобранных командой Кеплера, красных карликов всего около 3 тысяч. А вероятность транзитной конфигурации - проценты в лучшем случае, даже для планет на тесных орбитах.
Надо выводить в космос телескоп с апертурой около метра и проверять на транзиты ближайшие красные карлики.

Ладно, что-то мы в оффтопик свалились. Я по заявленной теме уже все сказала, больше мне сказать нечего.

[alex_semenov]

Первая статья из обещанных по коротационному радиусу.  Умаялся, честно говоря, расставляют всю эту кобалистику! Получилось несколько коряво. Но доводить все это до журнальной красоты  - это будет уже нездраво.
Исключительно ли положение Солнечной системы в Галактике?
Л. С. Марочник

Журнал "Природа" №6 за 1982 г. стр. 24-30



Леонид Самойлович Марочник, доктор физико-математических наук, профессор, старший научный сотрудник Института космических исследований АН СССР. Область научных интересов: астрофизика Солнечной системы, происхождение и эволюция галактик, космология.

АНОМАЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИЗОТОПОВ ПЛУТОНИЯ И ЙОДА В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ

Около десяти лет назад французский астрофизик X. Ривс выдвинул гипотезу о возможной связи происхождения Солнечной системы со спиральными ветвями нашей Галактики. Особая привлекательность этой гипотезы состояла в том, что она впервые связывала глобальные процессы галактического масштаба (ведь спиральный узор простирается на всю Галактику) с локальной проблемой — рождением Солнца и планет. Ривс предложил свою гипотезу в связи с тем, что в представлении о происхождении Солнечной системы существовал неразрешимый парадокс, суть которого сводилась к следующему.
В целом ряде метеоритов, упавших на Землю, был обнаружен избыток изотопа ксенона ¹²⁹Хе по сравнению с его средним содержанием в Солнечной системе. Как оказалось, этот стабильный изотоп — результат радиоактивного распада короткоживущих изотопов йода ¹²⁹I и плутония ²⁴⁴Рu. Их перйоды полураспада хорошо известны и соответственно равны 0,17x10⁸ лет и 0,82x10⁸ лет. Поэтому, зная количество ксенона, можно легко подсчитать, какова была концентрация радиоактивных йода и плутония в Солнечной системе к моменту, когда е ней начался процесс формирования метеоритов. Оказалось, что к тому моменту относительное содержание этих радиоактивных изотопов составляло:

и 

здесь ¹²⁷I — стабильный изотоп йода, ²³⁸U — долгоживущий изотоп урана, и — отношения соответствующих концентраций. С другой стороны, известно, что термоядерный синтез химических элементов в Галактике происходит непрерывно. В частности, радиоактивные йод и плутоний образуются при взрывах сверхновых звезд, сопровождающихся колоссальным ростом температуры, необходимой для синтеза. Из расчетов следовало, что в процессе галактического термоядерного синтеза эти элементы должны образоваться в таких количествах, что , , Зная перйоды полураспада изотопов йода и плутония, можно рассчитать время, в течение которого они должны были свободно распадаться, чтобы к эпохе затвердевания метеоритов дать значения и   и , соответствующие количеству ¹²⁹Хе, обнаруженного в метеоритах. Это время (Т₁) оказалось равным 3x10⁸  лет¹.
___________
_{1 В дальнейшем «досолнечным» облаком мы будем называть ту стадию эволюции облака, на которой еще не началось формирование Солнца и планет; следующую стадию, на которой уже идут гравитационный коллапс и образование Солнечной системы, мы будем называть «протосолнечным» облаком. Подобное деление на стадии довольно условно.}

Вместе с тем по формулам теории радиоактивного распада для долгоживущих радиоактивных изотопов ²³⁸U (перйод полураспада 4,5x10⁹ лет), ²³²Th (перйод полураспада 1,39x10¹⁰ лет) можно определить возраст земных пород и каменных метеоритов, который практически совпадает с возрастом Солнечной системы. Такое определение дает для времени жизни Солнечной системы 4,6x10⁹ лет (Т₂). Получается, что приблизительно за 300 млн. лет перед тем, как начали затвердевать метеориты, т. е. 4,9x10⁹ лет назад, в протосолнечную туманность каким-то образом должны были попасть йод и плутоний. После этого вплоть до начала формирования метеоритов туманность должна была находиться в стороне от непрерывно идущего в Галактике синтеза химических элементов, чтобы количество радиоактивных йода и плутония в протосолнечной туманности не пополнялось. Этот парадокс и пытался разрешить Ривс, обратившись к свойствам спиральной структуры Галактики. Однако, чтобы рассказать об идее Ривса, необходимо предпринять небольшой экскурс в область галактической астрофизики.

ПРИРОДА СПИРАЛЬНЫХ РУКАВОВГАЛАКТИК

Приблизительно 70—80% галактик являются спиральными; наша Галактика — также спиральная система. Солнце (и, следовательно, Земля) находится внутри Галактики, поэтому мы не можем взглянуть на нашу звездную систему извне. Однако можно сфотографировать какую-либо другую галактику, аналогичную нашей. На фотографии, сделанной с помощью двухсотдюймового телескопа, расположенного на горе Паломар, в США, приведена типичная спиральная галактика М 51. Она очень похожа на нашу Галактику; несущественное отличие заключается в том, что у М 51 имеется галактика-спутник.
Более полувека астрономов волновал вопрос: почему большинство галактик имеет спиральную структуру? Ответить на него было не так просто. Дело в том, что наша Галактика (и большинство других спиральных галактик) вращается дифференциально, т. е. угловая скорость ее вращения не постоянна, а на разных расстояниях от галактического центра различна: максимальна в центральных областях и довольно быстро убывает к периферии, т. е. и убывает с увеличением R. Но это означает, что любые две точки спирального узора, находящиеся на разных расстояниях R от центра Галактики, вращаются с разными угловыми скоростями и, следовательно, со временем узор должен размываться, так что в результате структура должна, казалось бы, исчезнуть. Оценки показывали, что такой «размыв» узора должен произойти за два-три оборота Галактики. Однако, судя по наблюдениям, узор существует уже в течение многих десятков оборотов.



Фотография типичной спиральной галактики М 51.
Вверху видна галактика-спутник.

Задачу удалось решить, когда выяснилось, что спиральные ветви галактик — это волны плотности, распространяющиеся по галактическому «газу звезд» (роль молекул в таком газе играют звезды). Поэтому, несмотря на то что галактический диск вращается с переменной угловой скоростью , волны плотности, проявляющиеся как спиральные рукава, вращаются с постоянной угловой скоростью ,  и их очертания (т. е. форма фронта волны) с течением времени не размываются. Теория таких спиральных волн плотности была впервые построена американским математиком Ц. Лином и его сотрудниками более 15 лет назад. Из этой теории следовало, что угловая скорость вращения спирального узора в нашей Галактике должна быть равна км/с x кпс, а угловая скорость вращения Галактики в том месте, где расположено Солнце, км/с x кпс. Следовательно, Солнце относительно спирального узора имеет угловую скорость км/с x кпс. Поскольку в нашей Галактике у спирали, скорее всего, два рукава, то Солнце встречает очередную волну плотности (или спиральный рукав) каждый раз через промежуток времени

.

Если в эту формулу подставить значение км/с x кпс, то = 2,7x10⁸ лет.

ГИПОТЕЗА РИВСА

Теперь можно вернуться к гипотезе Ривса. Он предположил, что досолнечное облако, двигаясь в Галактике по орбите Солнца, «загрязнялось» радиоактивными изотопами йода и плутония, когда пересекало очередной спиральный рукав — волну плотности. Когда же облако попадало в пространство между рукавами, эти изотопы свободно распадались (здесь практически отсутствуют другие источники радиоактивных йода и плутония)? Такое объяснение аномального содержания этих изотопов кажется очень естественным, так как время Т₁, в течение которого йод и плутоний должны свободно распадаться, чтобы дать наблюдаемое в метеоритах количество ксенона, практически совпадает со временем движения досолнечного облака между спиральными рукавами.
В том, что облако «загрязняется» радиоактивными элементами в спиральных рукавах, нет ничего удивительного: именно в них взрываются сверхновые звезды, в которых происходит термоядерный синтез химических элементов, и в частности йода и плутония; разлетаясь после взрыва в разные стороны, эти изотопы попадают и в досолнечное облако. В пространстве между рукавами сверхновые звезды образуются крайне редко, поэтому при движении в этой области галактического пространства йод и плутоний свободно распадаются, а новые их порции в облако не поступают.
Идиллия, связанная со столь удачным решением проблемы йода и плутония в космогонии Солнечной системы, несколько омрачилась, когда в 1974—1976 гг. было установлено, что в протосолнечной туманности должен был содержаться радиоактивный изотоп алюминия ²⁶Al с периодом полураспада 0,72x10⁶ лет. В метеорите Альенде, упавшем на территории Мексики, был обнаружен избыток стабильного изотопа магния ²⁶Mg (по сравнению со средним содержанием этого изотопа в Солнечной системе), и было показано, что избыток обязан своим происхождением радиоактивному распаду ²⁶Al. Среди исследователей наиболее популярна сейчас точка зрения, связывающая появление радиоактивного алюминия в досолнечном облаке со взрывом близкой сверхновой. Так же как и в случае с ксеноном, по количеству обнаруженного магния удалось определить количество радиоактивного алюминия, которое должно было иметься в веществе, образующем метеориты. Его концентрация   должна была составлять величину порядка:

; 

здесь ²⁷Al  —стабильный изотоп алюминия.
С другой стороны, так же как в ситуации с йодом и плутонием, из теоретических расчетов термоядерного синтеза алюминия при взрывах сверхновых в Галактике следовало, что изначально алюминий синтезировался в количествах, соответствующих . Тогда по формулам теории радиоактивного распада легко установить, что ²⁶Аl должен был свободно распадаться в течение нескольких миллионов лет после того, как попал в облако, чтобы к эпохе затвердеваний метеоритов его концентрация составляла величину 5x10^-5. Так в космогонии Солнечной системы, помимо уже упомянутых двух характерных времен Т₁=3x10⁸ лет и Т₂=4,6x10⁹ лет, появилось третье характерное время Т₃ = 10⁶ лет.
До того как в досолнечном облаке было установлено присутствие изотопа ²⁶Аl, сценарий ранней истории Солнечной системы, согласно Ривсу, выглядел так. Облако многократно пересекало спиральные рукава Галактики, каждый раз «загрязняясь» йодом и плутонием, которые успевали распадаться до очередной встречи со спиральной структурой. В последнюю (перед началом формирования Солнечной системы) встречу с волной плотности облако последний раз получило йод и плутоний. Это произошло T₁+Т₂ = (0,3+4,6)x10⁹ лет назад. Затем эти изотопы свободно распадались в течение 3x10⁸ лет, а 4,6x10⁹ лет назад началось  формирование метеоритов и других тел Солнечной системы.
Когда стало ясно, что за несколько миллионов лет до начала затвердевания метеоритов в протосолнечное облако попал изотоп ²⁶AI, сценарий Ривса попытались модифицировать следующим образом. Сначала облако так же многократно пересекало спиральные рукава Галактики. Последнее «загрязнение» йодом и плутонием произошло в предпоследнюю теперь уже встречу с волной плотности. А к моменту последней встречи их содержание стало таким, как «нужно» (т. е. , ). В момент встречи снова вспыхнула сверхновая звезда, но так, что среди продуктов  ее взрыва присутствовал изотоп ²⁶Al, но отсутствовали изотопы ¹²⁹I  и  ²⁴⁴Pu.



Сценарий ранней истории Солнечной системы по Ривсу. Спиральная структура Галактики (показана серым цветом) обусловлена так называемыми S-волнами плотности; км/с x кпс. Досолнечное облако, пересекая каждые 10⁶ лет спиральный рукав, «загрязняется» продуктами термоядерного синтеза от взрывающихся здесь сверхновых заезд. Предпоследняя встреча со спиральным рукавом была местом последнего «загрязнения» изотопами йода и плутония, которые зетем свободно распадались в течение 10⁸ лет, до встречи со следующим рукавом, а котором родилось Солнце.

Вообще говоря, такое предположение допустимо, поскольку продукты взрывов сверхновых, образующихся в различных условиях (например, при наличии магнитного поля или без него), могут быть различными. Если это так, то взрыв сверхновой при последней встрече со спиральным рукавом «загрязнил» досолнечное облако радиоактивным алюминием, который затем свободно распадался приблизительно миллион лет, после чего начали формироваться метеориты и другие тела Солнечной системы. Таким образом, согласно «подправленному» сценарию Ривса, загрязнение йодом и плутонием произошло Т₁+Т₂=(300+4600)x10⁶ лет назад, а загрязнение алюминием — Т₂+Т₃= (4600 + 1)x10⁶ лет назад вследствие взрывов сверхновых; последний взрыв стимулировал, по-видимому, сжатие облака под действием его собственного тяготения и положил начало формированию Солнца и планет.
Хотя, как уже упоминалось, в принципе, допустимо предположить, что в последнюю и предпоследнюю встречи досолнечного облака со спиральными рукавами сверхновые взрывались различными способами (в одном случае поставляя йод и плутоний, в другом — только алюминий), все же такой выход из положения кажется не слишком естественным. Ведь эти сверхновые образуются в сходных условиях, обычно на внутренних кромках спиральных рукавов, и, следовательно, продукты их взрывов также должны быть сходными. Таким образом, несмотря на всю привлекательность космогонического сценария Ривса, связавшего проблему происхождения Солнечной системы с проблемой спиральной структуры Галактики, т. е. с глобальными процессами галактического масштаба, открытие следов ныне полностью распавшегося изотопа ²⁶Аl несколько ослабило энтузиазм и уменьшило веру в правильность этих идей.

ВЫДЕЛЕННОСТЬ СОЛНЕЧНОЙ ОРБИТЫ В ГАЛАКТИКЕ

За последние годы в астрономии появились новые наблюдательные данные, которые, как оказалось, радикальным образом влияют на сценарий ранней истории Солнечной системы. Дело в том, что в теории волн плотности, проявляющихся как спиральные рукава галактик, уже более десяти лет существуют альтернативные точки зрения, которые приводят к совершенно различным следствиям. Согласно этой теории, волны плотности в нашей и других галактиках могут быть двух типов, назовем их условно S- и L-волнами. S-волны должны распространяться из периферических областей галактики к ее центру, и, следовательно, источники их энергии должны находиться на краю галактики или вне ее. L-волны, наоборот, распространяются из центра галактики наружу, так что источники их энергии могут находиться в галактическом ядре.
Американский исследователь Ц. Лин и его коллеги считают, что спиральные рукава нашей Галактики представляют собой S-волны; по мнению автора статьи, это — L-волны. Угловая скорость S-волн плотности в Галактике должна быть близка к км/с x кпс. Именно это значение и использовал Ривс в своем сценарии. Угловая скорость L-волн близка к км/с x кпс. Как известно, критерий любой физической теории — эксперимент, в астрофизике таким экспериментом являются наблюдения. В течение последних лет как прямые, так и косвенные методы определения величины ,все увереннее свидетельствуют в пользу второго значения, км/с x кпс. Сейчас это почти не вызывает сомнений. Но каковы последствия этого факта для космогонии?
Попробуем сохранить принципиальную сторону идеи Ривса о связи происхождения Солнечной системы со спиральной структурой Галактики, но примем км/с x кпс (вместо 13) и посмотрим, к чему это приведет. Вспомним, что Галактика вращается с переменной угловой скоростью , зависящей от R. Солнце расположено на расстоянии 10 кпс от центра; в этом месте угловая скорость вращения Галактики км/с x кпс. Очевидно, эту же угловую скорость имеет и Солнце, т. е. км/с x кпс. Следовательно, относительно спирального узора угловая скорость Солнца составляет всего лишь км/с x кпс = 1 км/с x кпс, т. е. они вращаются почти синхронно. Заметим, что при R = R_K=10,3 кпс. Окружность с радиусом R_K, на которой скорости вращения Галактики и волнового спирального узора равны, называется коротационной². В каждой галактике, в том числе и нашей, имеется только одна такая окружность, которая тем самым является совершенно особым, выделенным местом. Как видим, отклонение Солнца от коронационной окружности мало, в относительных единицах оно составляет всего лишь


_____________
_{2 От англ. corolalion — вращение с одинаковой угловой скоростью.}

Таким образом, Солнце в Галактике (и, следовательно досолнечное облако в прошлом) находится в исключительном положении — вблизи выделенного места, коротационной окружности, на которой волна плотности и Галактика вращаются синхронно. Разумеется, в таком же исключительном положении находятся и другие объекты, расположенные вдоль этой окружности. Оказывается, физические условия, в которые попадают облака межзвездного газа и пыли вблизи коротационной окружности, являются специальными, не такими, как в остальной части галактического диска. Это крайне существенно, так как именно в таких облаках (обычно это так называемые молекулярные облака, состоящие главным образом из молекулярного водорода) рождаются молодые звезды. И если вблизи коротационной окружности образование звезд идет в специальных условиях, отличающихся от условий в остальной части Галактики, то это может означать, что наша собственная звезда — Солнце — рождалась в особых условиях, которые и предопределили специфику Солнечной системы (наличие планет, жизни и т. п.). Если это так, то системы, подобные Солнечной, следует, очевидно, искать вблизи коротационных окружностей нашей и других галактик.
В чем заключается специальный характер условий вблизи такой окружности? Согласно современным представлениям, звезды возникают в молекулярных газовопылевых облаках в результате фрагментации и последующего сжатия образовавшихся фрагментов под действием их собственного тяготения. Фрагмент начинает сжиматься, если его масса превышает некоторую критическую, которую называют массой Джинса и обозначают символом MJ . В оболочках молекулярных облаков M^обл  = (10-20) , их ядрах M^ядр =  . Массы сверхновых звезд оказываются как раз порядка Mобл, да и наблюдения показывают, что они возникают у кромок облаков, в их оболочках. Масса протосолнечного облака должна быть, как сейчас считают, порядка M^ядр, так как в процессе образования Солнца и планет облако теряет одну - две массы Солнца. (Напомним, что масса Солнечной системы, возникшей из протосолнечного облака, приблизительно равна массе Солнца.) Если досолнечное облако начинает разбиваться на сжимающиеся фрагменты, то взрывающиеся у его кромки сверхновые могут «загрязнить» возникающую в его центральной части протосолнечную туманность радиоактивным алюминием.
Чтобы началось сжатие, облако, как правило, необходимо сначала «поджать» внешним давлением. В Галактике имеется много факторов, приводящих к временному увеличению внешнего давления: это и звездный ветер, и столкновения облаков и др. Однако постоянное сжатие облака возникает только вблизи коротационной окружности, так как здесь облако и волна плотности вращаются вместе и газ, сжатый в волне плотности, на протяжении практически всего времени эволюции облака обжимает его.
А как обстоит дело с характерными временами космогонии Т₁, Т₂, Т₃, если Солнце находится вблизи коротационной окружности? Значение величины нам известно с невысокой точностью. Наилучшее из имеющихся наблюдательных определений дает = (23,6±3,6) км/с x кпс. В последующих вычислениях мы примем для удобства (в дальнейшем будет видно, в чем оно заключается) =24,3 км/с x кпс. Подставляя это значение в формулу для , найдем время, которое досолнечное облако проводит в галактическом пространстве между спиральными рукавами. Оно равно 4,6x10⁹ лет, т. е. совпадает со временем жизни Солнечной системы Т₂, установленным по радиоактивности урана и тория.
Когда выше говорилось о «соображениях удобства», имелось в виду как раз это обстоятельство. Именно при = 24,3 км/с x кпс равно времени жизни Солнечной системы. Возможно, следовало бы «обернуть» задачу: полагая, что Солнечная система после всех превращений досолнечного облака могла сформироваться окончательно только в «тихом месте», т. е. в пространстве между спиральными рукавами, определять виличину , численное значение которой крайне важно для решения проблем теории спиральной структуры. Другими словами, возможно, здесь космогония могла бы быть полезной для решения проблем галактической астрофизики. Такой подбор , при котором и Т₂ были бы близки друг к другу, имеет под собой весьма нетривиальное основание: аргументом в пользу такой операции может быть факт существования жизни в Солнечной системе. Но мы несколько забежали вперед.
Толщина спирального рукава в Галактике вблизи Солнца составляет величину порядка = 300 пс. Спираль наклонена к окружности, по которой вращается Солнце в Галактике, под углом i = 7—8°. Простое геометрическое построение позволяет найти , длину дуги этой окружности, которая проходит внутри рукава:

  кпс.

Тогда линейная скорость вращения досолнечного облака относительно волны плотности равна = 7 км/с. Теперь можно найти время, которое облако проводит внутри спирального рукава: = 3,3x10⁸ лет, т. е. оно совпадает с Т₁, установленным по радиоактивности полностью распавшихся изотопов йода и плутония.
А вот время Т₃ = 10⁶, оказывается, совпадает с характерным временем взаимодействия волны плотности с типичным молекулярным облаком. Это значение получается так же просто, поэтому мы опустим его вывод.

ГДЕ ИСКАТЬ СИСТЕМЫ, ПОДОБНЫЕСОЛНЕЧНОЙ?

Итак, мы видим, что Солнце в Галактике действительно находится в особом положении — вблизи коротационной окружности. Оно вращается почти синхронно с волной плотности — спиральным узором, а это, в свою очередь, создает специальные условия для эволюции досолнечного облака, из которого в дальнейшем возникла современная Солнечная система. Характерные времена космогонии Т₁, Т₂, Т₃ объясняются вполне непринужденно, чего до сих пор сделать не удавалось. Каким же должен быть космогонический сценарий ранней истории Солнечной системы, которым следует заменить сценарий Ривса, если Солнце расположено вблизи коротационной окружности?
Поскольку возраст досолнечного облака (отсчитываемый от той стадии его эволюции, когда в нем начало формироваться облако протосолнечное) заведомо меньше, чем 2x4,6x10⁹=9,2x10⁹ лет, то, следовательно, досолнечное облако входило в спиральный рукав Галактики только один раз. Чтобы пересечь два рукава, ему как раз и понадобилось бы время порядка 9,2x10⁹ лет. Это существенно, так как именно в спиральных рукавах вспыхивают сверхновые звезды, излучающие в окружающее пространство убийственное для всего живого жесткое электромагнитное излучение (рентген, гамма-лучи) и быстрые частицы высоких энергий. Второй раз Солнце (и вся Солнечная система) еще не успело пересечь следующий спиральный рукав. Сейчас оно находится между спиральными рукавами Персея и Стрельца. Быть может, феномен жизни в Солнечной системе связан именно с этим обстоятельством? Однако пока нельзя определенно ответить на этот вопрос — еще недостаточно фактов. Во всяком случае, это может быть аргументом в пользу такого значения при котором Солнечная система проходит лишь один раз через спиральные рукава Галактики. Очередная встреча со спиральным рукавом, по направлению к которому мы движемся, произойдет приблизительно через миллиард лет.



Спиральная структура Галактики, обусловленная L- волнами плотности: =24 км/с x кпс.  Досолнечное облако пересекает спиральный рукава только один раз (может быть, два раза, если возраст облака больше 9,2x10⁹ лет). При вхождении а волну сжатия облако «загрязняется» изотопами мода и плутония от вспышки близкой сверхновой, которые затем свободно распадаются в течение 10⁸ лет при движении облака внутри рукава. В процессе этого движения досолиечиое облако а течение 3x10⁹ лет эволюционирует, превращаясь в протосолнечное. Выйдя из рукава, протосолнечное облако движется в галактическом пространстве между спиральными рукавами 4,6x10⁹ лет, в течение которых спиральная структура не оказывает влияния на эволюцию облака, приводящую к возникновению Солнечной системы.

Итак, в соответствии с характерными временами Т₁ =0,3x10⁹ лет, Т₂=4,6x10⁹ лет и Т₃=0,001x10⁹ лет сценарий ранней истории выглядит следующим образом. Досолнечное облако вошло в спиральный рукав в момент Т₁ +Т₂ =4,9x10⁹ лет назад. При входе в рукав оно было «загрязнено» радиоактивными изотопами йода и плутония, которые попали в облако в результате взрывов близких сверхновых (одной или нескольких), располагающихся обычно как раз на внутренней по отношению к центру Галактики кромке рукава, через которую в него входит облако. Далее изотопы¹²⁹I и ²⁴⁴Pu свободно распадались в течение времени Т₁ =0,3x10⁹ лет, пока облако путешествовало внутри спирального рукава. Все это время оно обжималось внешним давлением в волне уплотнения, что создавало специфические условия для его эволюции, и в частности превращения в протосолнечное облако. К концу этого перйода, т. е. Т₂+Т₃=(4,6+0,001) x10⁹ лет назад, произошло событие, вследствие которого в облако поступил радиоактивный алюминий. Вероятнее всего, это снова было вызвано взрывом сверхновой, образовавшейся где-нибудь на кромке того же молекулярного досолнечного облака, в центральной части которого началось формирование протосолнечной туманности. Такая сверхновая возникла в условиях, отличающихся от тех, при которых происходит формирование сверхновых на внутренних кромках рукавов, и поэтому продукты их термоядерного синтеза, скорее всего, должны отличаться. Взрыв сверхновой мог привести к «загрязнению» центральной части молекулярного облака и, следовательно, протосолнечной туманности алюминием. Затем, 4,6x10⁹ лет назад из спирального рукава вышла уже готовая протосолнечная туманность с формирующимся Солнцем, планетами, кометами, метеоритами и т. п., которая все остальное время вплоть до сегодняшнего дня двигалась (а сейчас движется в форме готовой Солнечной системы) в галактическом пространстве между спиральными рукавами; эти рукава не оказывали больше никакого влияния на ее эволюцию и, в частности, на биологические процессы в Солнечной системе.
На вопрос, случайна ли близость Солнца к коротационной окружности или это условие является необходимым для формирования систем, подобных Солнечной, пока ответа нет. Наших знаний о процессах образования звезд в Галактике, и в частности о процессе формирования Солнца и Солнечной системы, недостаточно для ответа на этот волнующий вопрос. Но асе же, если для возникновения систем, подобных Солнечной, необходимо исключительное положение, то, очевидно, именно вблизи коротационных окружностей нашей и других галактик стоит, быть может, поискать себе подобных.

[vika vorobyeva]

1982 год? Хм.
Думаете, галактическая астрономия 30 лет стояла на месте?
Может, позовем в тему тех, кто занимается ею профессионально, Дмитрия Вибе, например?
У меня сильное ощущение, что материал устарел.

[Прохожий]

Конечно. если отвлечься от массово открываемых планет, то гипотеза вполне понятно.
Вопрос об исключительности Солнечной Системы теперь уже не стоит.

Вопрос в том, насколько влияет этот проход через спираль на жизнь

P.S.
Ихняя статья на Таллинском Симпозиуме
http://knec-astro.narod.ru/PPGW/06.mdi

[Patsak]

Да действительно, доказать отсутствие зеленных человечков на луне невозможно, а вот для доказательства обратного достаточнно найти хотябы одного. И тут как ни крути все что мы можем сделать так постоянно увеличивать верхнее  ограничение на нашу уникальность. С другой стороны какие мы ставим рамки нашей уникальности-неуникальности? Наличие всего двух цивилизаций во млечном пути уникальность? Думаю такой уникальности достаточно чтобы уже быть найдеными.

Выше я привел аргументы в пользу того, что любое место во Вселенной уникально, по тем же критериям, которые И.Д.Караченцев приводит в пользу уникальности Земли. Да, мы уникальны. Означает ли, что мы единственны ? Ответ на этот вопрос лежит в иной плоскости. Если подыгрывать по просьбе автора темы, подход Вики мне больше нравится - ультрафильтр на панспермию и самозарождение жизни. Но такой ультрафильтр имеет глобальный характер, т.е. не отвечает заявленной теме.

[ВадимZero]

Да, мы уникальны. Означает ли, что мы единственны ?

Думаю для автора уникальность и есть единственность.

[Zhak RRR]

Телескоп Кеплер не хочет искать планеты у Красных карликов. потому что команда учёных думают только о звёздах типа солнце. они видимо в одно время пересчитались этих горе учёных!!! Которые кричали что наша система это уникальность во вселенной. скажите что это ещё центр мира? Вернитесь в Средние Века!!!!

[alex_semenov]

Вторая статья из обещанных двух по коротационному радиусу.
Галактический «пояс жизни»
Л. С. Марочник, Л. М. Мухин

Журнал "Природа" № 11 1983 стр. 52 - 57

Леонид Самойлович Марочник, доктор физико-математических наук, профессор, старший научный сотрудник Института космических исследований АН СССР. Область научных интересов — астрофизика Солнечной системы, происхождение и эволюция галактик, космология. В «Природе» опубликовал статьи: Исключительно ли положение Солнечной системы в Галактике? (1982, № 6); На встречу с кометой Галлея (совместно с Г. А. Скуридиным; 1982, № 8 ). Лев Михайлович Мухин, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией того же института. Занимается вопросами исследования планет средствами космической техники, в частности эволюцией планетных атмосфер, а также проблемой происхождения жизни. Автор книг: Планеты и жизнь. М., 1980; В нашей Галактике. М., 1983.

В 1981 г. в Таллине состоялся Международный симпозиум «Поиски разумной жизни во Вселенной», посвященный проблеме внеземных цивилизаций. Симпозиум еще раз продемонстрировал исключительную сложность и многообразие задач, связанных с этой научной проблемой. Сейчас мы находимся на начальном этапе ее изучения. Многие вопросы — в стадии постановки. Именно поэтому существуют полярные точки зрения даже на число цивилизаций, возможных в нашей Галактике. Хочу подчеркнуть, что проблема поиска внеземных цивилизаций «СЕТИ» (SETI, Search of Extraterrestrial Intelligence) — комплексная научная проблема. Ею занимаются астрофизики, радиоастрономы, биологи, планетологи. Многие аспекты проблемы, например происхождение жизни на Земле, образование планетных систем, имеют самостоятельное научное значение. Предлагаемая читателям «Природы» статья Л. С. Марочника и Л. М. Мухина представляет собой попытку найти новый подход к оценке числа возможных цивилизаций земного типа в Галактике. Несмотря на то что авторы придерживаются антропоцентристских взглядов, статья служит хорошей иллюстрацией комплексного подхода к решению одного из основных вопросов СЕТИ.

Член-корреспондент АН СССР Н. С. Кардашев

Вопрос о существовании внеземных цивилизаций не только привлекает в последние годы все большее внимание ученых самых разных специальностей, но и приобретает в известном смысле общечеловеческий интерес. Это неудивительно, так как задача исключительно сложна и напоминает известный  афоризм из старой русской сказки: «Пойди туда — не знаю куда, принеси то — не знаю что».
Проблема внеземных, цивилизаций базируется на формуле Дрейка, антропоцентристском принципе и принципе водноуглеродного шовинизма, который, вообще говоря, является следствием антропоцентрлстского принципа.
Формула Дрейка в рамках определенных допущений позволяет оценить количество N внеземных цивилизаций в нашей Галактике:



Здесь n — полное число звезд в Галактике; множители Р_i имеют вероятностный характер: P₁ — вероятность того, что у звезды есть планетная система, Р₂, Р₃, Р₄ — вероятности наличия на планете жизни, разума и технологии соответственно; t — средняя продолжительность технологической эры (величина в достаточной мере неопределенная), Т — возраст Галактики.
Как видно из формулы Дрейка, лишь n и Т имеют определенные численные значения — 2x10¹¹ и 15x10⁹ лет. Именно невозможность определить в настоящее время с достаточной точностью остальные сомножители в формуле и приводит к противоречивым оценкам ожидаемого числа цивилизаций.
Следует сразу подчеркнуть, что наиболее неопределенны величины Р₂ и Р₃. Первая из них, как указывалось выше, обозначает вероятность того, что на данной планете есть жизнь, а вторая — вероятность наличия разума. По поводу этих сомножителей хотелось бы сделать следующие замечания.
Проблема возникновения жизни — одна из фундаментальных проблем естествознания — сегодня еще далека от окончательного решения. Существуют как общетеоретические соображения, так и обширный экспериментальный материал, подтверждающие возможность получения достаточно сложных органических молекул из смеси простых газов. Однако еще никому не удалось в модельном опыте воспроизвести механизм трансляции, сопряжения транскрипции и трансляции; никому не удалось построить законченной теории возникновения и эволюции генетического кода. На наш взгляд, лишь получение in vitro живого организма из исходных неорганических составляющих позволит решить загадку возникновения жизни. Когда это случится, трудно сказать.
Примерно такие же аргументы применимы и к сомножителю Р₃. Современной науке неизвестен конкретный механизм, обусловивший возникновение разумной жизни на Земле. И тем не менее не приходится сомневаться, что на третьей от Солнца планете — Земле существует жизнь, причем в разумной форме; существует развитая технологическая цивилизация, готовая вступить в коммуникативную фазу своего развития — фазу связи с другими цивилизациями.
Попытка осмыслить этот факт привела многих ученых к формулировке глобального антропоцентристского принципа, суть которого заключается в следующем. Вселенная такова, какой мы ее видим, потому что в ней существуем мы. Другими словами, законы физики в нашей Вселенной таковы, что разрешают существование атомов, молекул, звезд, планет и, наконец, жизни. Этот принцип был впервые сформулирован в работах Г. М. Идлиса около 25 лет назад¹. Недавно И. Д. Новиков, А. Г. Полнарев и И. Л. Розенталь, анализируя возможность взаимосвязанных вариаций двух величин, образованных из фундаментальных физических констант

и

 (где е — заряд электрона, — постоянная Планка, с — скорость света, G — постоянная тяготения Ньютона, m_p — масса протона), продемонстрировали, что существует, по-видимому, лишь одна область изменения и в которой существование сложных структур, вплоть до живых систем².
_______________
_{1 И д л и с Г. М.— Известия Астрофиз. ин-та КазССР, 1958, № 7, с. 38.
2 Новиков И. Д., П о л н а р е в А. Г.,Розенталь И. Л.— Известия АН ЭстССР,1982, т. 31, № 3, с. 284.}

Разумеется, наша Вселенная попадает в этот «остров устойчивости». Как показали авторы работы, более детальное изучение вопроса может привести к существованию ансамблей Вселенных и в других областях допустимых изменений фундаментальных констант. Но для наших целей достаточно указать на важные следствия, возникающие из этой работы. Они имеют принципиальное значение для проблемы внеземных цивилизаций.
Во-первых, везде в нашей Вселенной, где «работают» законы современной физики, разрешено существование стабильных сложных структур, а следовательно, и жизни.
Во-вторых, хотя и в неявном виде, из антропоцентристского принципа следует, что жизнь во всех уголках Вселенной должна зарождаться одним и тем же способом и на одной и той же химической основе. Этой основой является, с одной стороны, вода как универсальный растворитель, а с другой — углерод как центральный атом во всех без исключения биологически важных соединениях. Это означает, что в нашей Вселенной с определенным значением трудно представить существование высокоорганизованной живой материи, построенной, например, на основе кремния. Второе следствие получило название принципа водно-углеродного шовинизма.
Как видим, оба следствия вносят изрядную долю оптимизма в изучение проблемы внеземных цивилизаций. Действительно, с одной стороны, нет никаких оснований считать, что  жизнь на Земле — уникальное явление, а с другой стороны, внеземная жизнь хоть в какой-то мере должна быть похожа на нашу. Конечно, здесь мы не рассматриваем возможности перехода к суперразуму, слияния человека с машиной и тому подобные трудно оцениваемые варианты дальнейшего развития разумной жизни. Следует отметить, что антропоцентристский принцип, с точки зрения как физики, так и философии, отвергает возможную уникальность земной жизни. С позиций современной теоретической физики и наблюдательных астрофизических данных этот принцип подкрепляет великое предвидение Джордано Бруно о множественности обитаемых миров.
Тем не менее антропоцентристский принцип не позволяет оценить число возможных внеземных цивилизаций ни в нашей Галактике, ни тем более во Вселенной. Приходится признать, что проблема существования и распространенности внеземной жизни далека сегодня от окончательного решения, и именно поэтому специалисты высказывают полярные точки зрения: некоторые считают, что мы одиноки в Галактике, приводя ряд основательных аргументов в обоснование столь радикальной позиции; и в то же время широко обсуждается возможность обнаружения суперцивилизаций³ в центре Галактики и характерные особенности развития сверхразума.
Итак, главные вопросы — существуют ли внеземные цивилизации, где и как их искать — остаются открытыми. Имеется, однако, возможность сузить задачу и попробовать оценить, конечно, в чисто вероятностном плане, число технологических цивилизаций нашего, земного типа в Галактике. (Под технологическими цивилизациями условимся понимать такие из них, которые для своего существования и развития используют машины и механизмы.)
На первый взгляд подход к решению такой задачи очевиден. Нужно взять число звезд типа Солнца (желтых карликов G2) в Галактике, принять, что около каждой из них имеется хотя бы одна обитаемая планета, и тогда мы получим «оценку сверху». Но такой подход не совсем корректен, ибо трудно говорить о равенстве условий для звезд, расположенных ближе к центру Галактики, и для звезд, удаленных от него. Здесь наши знания ограничены, и такой подход неизбежно нес бы отпечаток произвола. Более того, недавно один из авторов этой статьи обратил внимание на особые условия, существующие в узкой кольцевой области Галактики, в которой заключена галактическая орбита Солнечной системы⁴.
___________________
_{3 Согласно классификации, предложенной Н. С. Кардашевым, под сугтерцивилизациями, или цивилизациями III типа, следует понимать такие иэ них, которые для своего существования используют энергию в масштабах своей галактики.
4 Подробнее об этом см.: Марочник Л. С. Исключительно ли положение Солнечной системы в Галактике? — Природа, 1982, № 6, с. 24.}

О каких же особых условиях идет речь и как их можно связать с проблемой внеземных цивилизаций? Хорошо известно, что многие галактики, в том числе наша, имеют спиральную структуру. Галактика вращается дифференциально, т. е. вращение происходит с непостоянной угловой скоростью: близкие к центру части галактики вращаются быстрее, более далекие — медленнее. В результате угловая скорость вращения звездной системы уменьшается по мере увеличения расстояния до ее центра. В то же время, согласно современным представлениям, спиральные ветви нашей и других галактик представляют собой волны плотности, распространяющиеся по звездному населению галактического диска. Крайне существенно, что угловая скорость вращения таких спиральных волн, проявляющихся а виде спиральных ветвей, постоянна. Это очень важный факт, из которого следует, что на каком-то расстоянии R_K от центра и сама Галактика и рукава вращаются синхронно. Именно радиус R_K и определяет так называемый коротационный круг, а зона коротации (от англ. corotation — совместное вращение) — узкое кольцо, охватывающее коротационный круг,— единственное, особо выделенное место в каждой спиральной галактике. Имеются основания считать, что Солнечная система находится как раз в зоне коротации, т. е. в специальных условиях. В таких же условиях находятся и все остальные объекты коротационного круга.
Несколько слов об этих условиях. Применительно к обсуждаемой проблеме особое значение имеют, конечно, условия образования звезд, которые в зоне коротации и вне ее существенно различны. Звезды образуются из межзвездного газа. Этот газ, вращаясь вместе с галактическим диском, втекает в спиральные рукава, имеющие везде, за исключением зоны коротации, угловую скорость, отличную от угловой скорости дифференциально вращающегося диска. В гравитационном поле спиральных рукавов межзвездный газ ускоряется. Возникает явление, которое называют галактической ударной волной: на внутренней кромке рукавов образуется спиралевидная полоса сжатого межзвездного газа, в которой и рождаются звезды. Чем больше относительная скорость межзвездного газа и спиральных рукавов, тем мощнее галактическая ударная волна и тем сильнее сжат в ней газ. Соответственно, чем сильнее сжат газ, тем интенсивнее идет в нем процесс образования звезд. В зоне коротации рукава вращаются почти синхронно с межзвездным газом, относительного движения почти нет, и ударной волны не образуется. Именно поэтому образование звезд а зоне коротации и вне ее происходит в разных условиях. Таким образом, коротационная зона оказывается выделенным узким кольцом — тором с радиусом 250 парсек (пк) — во всем «теле» Галактики.
Это и позволяет нам предложить галактический антропоцентристский принцип, согласно которому формы жизни и цивилизации нашего типа могут возникать лишь е галактических «поясах жизни» — в коротационных торах. Конечно, это всего лишь гипотеза. Однако то, что Солнечная система находится в Галактике на особом положении, делает подобную гипотезу весьма привлекательной.



Схематическое изображение спиральных рукавов Галактики и современного положения движущейся по галактической орбите Солнечной системы. RK — коротационный радиус. Область (радиусом 0,25 килопарсек) между галактической орбитой и волной плотности — зона коротации.

Солнце вместе с системой планет находится между спиральными рукавами Персея и Стрельца и медленно движется по направлению к рукаву Персея. Исключительно важно, что время жизни Солнечной системы (4,6x10⁹ лет) по порядку величины равно времени, которое она проводит в пространстве между рукавами (7,8x10⁹ лет). Дело в том, что в галактической ударной волне начинается рождение звезд, как подобных Солнцу, так и массивных сверхновых II типа.
Существует предположение, что именно вспышка сверхновой послужила толчком к рождению Солнечной системы⁵, а «спокойная жизнь» Солнца и планет началась лишь, когда наша звезда покинула место своего рождения (предположительно, рукав Стрельца) и вышла в пространство между спиральными рукавами. Именно здесь жизнь, зародившаяся на Земле, достигла уровня технологической цивилизации. Напомним, что сейчас Солнце движется по направлению к рукаву Персея. Как мы покажем ниже, при вхождении в рукав наша цивилизация может погибнуть под влиянием облучения от вспыхивающих здесь сверхновых. Такая же участь ожидает, по-видимому, и другие цивилизации, возникшие в коротационном торе. Поэтому мы вводим t_tot — полное время жизни цивилизации нашего типа, которое, согласно галактическому антропоцентристскому принципу, есть время, в течение которого соответствующая звезда с ее планетной системой (и жизнью на ней) движется от рукава к рукаву. При этом можно предполагать, что имеются как цивилизации, не дошедшие до нашего уровня развития, так и перешагнувшие его. Используя некоторые астрономические данные, можно оценить время, оставшееся нашей цивилизации до ее вероятной гибели.
Каково расстояние, на котором может вспыхнуть ближайшая к Солнцу сверхновая, и как этот взрыв повлияет на земную биологию? Впервые подобный вопрос рассмотрели В. И. Красовский и И. С. Шкловский в 1957 г.⁶
_______________
_{5 Сейчас подобная гипотеза кажется особенно привлекательной в связи с обнаружением в ряде метеоритов изотопов ксенона ¹²⁹Хе и магния ²⁶Mg. Эти изотопы могли образоваться в метеоритах, по-видимому, в результате радиоактивного распада короткоживущих изотопов йода ¹²⁹I, плутония ²⁴⁴Рu и алюминия ²⁷Аl. В свою очередь, короткоживущие изотопы могли попасть в первичное вещество протосолнечной туманности (из которого, в частности, сформировались и метеориты) скорее всего при взрыве достаточно близко вспыхнувшей сверхновой звезды, в недрах которой они должны были образоваться в процессе термоядерного синтеза химических элементов.
6 Красовский В. И., Шкловский И. С.—Доклады АН СССР, 1957, N9 116, с. 197.}

Мы также провели ряд интересующих нас оценок, основываясь на галактическом антропоцентристском принципе. Согласно этим оценкам, расстояние, на котором может вспыхнуть ближайшая к Солнцу сверхновая при входе Солнца в спиральный рукав Галактики, составляет примерно 10 пк. Как показал И. С. Шкловский, главным эффектом от вспышки близкой сверхновой является увеличение примерно в 100 раз интенсивности космических лучей в области радиусом 10 пк, окружающей сверхновую. Известно, что естественный фон радиоактивности на Земле, обусловленный космическими лучами, приводит к дозе облучения порядка 0,04 бэр/год. Стократное увеличение интенсивности при вспышке близкой (10 пк) сверхновой усиливает дозу примерно до 4 бэр/год. Согласно И. С. Шкловскому, Солнечная система движется через радиотуманность, образовавшуюся вокруг вспыхнувшей звезды, в течение примерно 10 тыс. лет.
В то же время известно, что суммарная средняя индивидуальная вероятность гибели человека в результате облучения, отнесенная к дозе в 1 бэр, равна =1,4x10^-4 бэр^-1, где — суммарный риск гибели, =10 бэр^-1 — риск гибели от рака, =0,4x10^-4 бэр^-1 — риск гибели от летальных мутаций (т. е. появления нежизнеспособных особей)⁷.
Грубая оценка показывает, что при дозе около 4 бэр/год ежегодно должно вымирать примерно 0,056% населения земного шара. Таким образом, за 10 тыс. лет может вымереть все население, если гибель не перекроется воспроизводством — естественным приростом населения за счет рождаемости. В современных условиях ежегодный прирост населения составляет приблизительно 2,3%, что существенно перекрывает риск гибели от облучения. Однако в более ранние эпохи прирост численности населения был существенно меньше (см. таблицу)⁸.
_______________
_{7 Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. М., 1977.
8 Данные, приведенные в таблице, взяты из кн.: Дубинин Н. П. Общая генетика. М., 1976.}

Как следует из таблицы, на ранних этапах развития нашей цивилизации близкая вспышка сверхновой могла бы быть гибельной для человеческой популяции, так как естественный прирост населения был меньше, чем риск гибели. Разумеется, к этому выводу нужно относиться весьма осторожно, поскольку мы оперируем здесь малой разностью двух больших величин (абсолютными значениями рождаемости и смертности населения). В будущем прирост населения должен будет резко сократиться, так как наша плане та вряд ли сможет обеспечить жизнедеятельность более 10 млрд людей. Поэтому с известными оговорками можно предположить, что в будущем риск гибели от облучения также будет существенно выше, чем возможный прирост населения.

Таблица

Эпоха Время удвоения численности людей, годы  Соответствующий ежегодный прирост популяции  людей, % От древнего до среднего палеолита  170 000 0,0004   В течение 15 тыс. лет после нового палеолита 10 000 0,007 В течение 1700 лет после начала нашей эры.  400 0,17 За время, прошедшее с 1830 г.  100 0,7  Наши дни 30 2,3 Конечно, сейчас трудно делать прогнозы о будущем нашей цивилизации, которая, с одной стороны, может сама себя уничтожить в результате глобальной войны, а с другой — может изобрести эффективные средства защиты своей планеты от долговременного облучения. Однако хотелось бы подчеркнуть, что цивилизации, находящиеся ближе к центру Галактики, т. е. вне коротационного тора, подвергаются гораздо большему риску от последствий взрывов сверхновых, так как они чаще проходят через спиральные рукава.    Будем, тем не менее, считать временем жизни ttot цивилизации, подобной нашей, время нахождения ее звезды между спиральными рукавами Галактики. Используя галактический антропоцентристский принцип, можно оценить верхний предел полного числа цивилизаций нашего типа в Галактике. В зоне коротации, т. е. в области радиусом 250 пк, находится примерно 7x107 звезд типа Солнца. В начале статьи мы уже приводили формулу Дрейка, дающую число развитых цивилизаций в Галактике, находящихся на определенном уровне т своего технологического развития. Теперь, согласно галактическому антропоцентристскому принципу, эту формулу следует заменить соотношением: где tS — время, отсчитываемое от момента выхода данной цивилизации (вместе с ее звездой) из спирального рукава, в котором она зарождалась; nG1corot= =7x107. Верхний предел Nт найдем, положив P1=P2=P3=P4=1. Это соответствует предположению, что в зоне коротации число звезд, имеющих планетные системы и разумную жизнь на них, равно nG1corot . (В  сущности, такая гипотеза следует духу галактического антропоцентристского принципа.) Поскольку — время прохождения Солнца между рукавами — составляет 7,8x109 лет, a tS=4,6x109 лет (т. е. это время жизни Солнечной системы), то возможное число цивилизаций нашего технологического уровня в зоне коротации примерно равно 4x107. Это весьма значительная величина. Не представляет труда найти и отношение возможного числа цивилизаций более развитых, чем наша, к числу цивилизаций, отставших от нас по своему уровню. Это отношение равно ;    оно близко к 0,7. Приведенные оценки представляют собой верхний предел возможного числа технологических цивилизаций в рамках гипотезы галактического антропоцентристского принципа. Если мы действительно не одиноки во Вселенной, то орбита, по которой движется Солнечная система в Галактике, может быть образно названа «дорогой жизни», так же как зона коротации — «поясом жизни» в Галактике. Очевидно, нижний предел числа технологических цивилизаций есть Nт=1, что соответствует нашему одиночеству во Вселенной. В последнем случае феномен существования нашей цивилизации случаен (что, конечно, противоречит общему антропоцентристскому принципу). Пользуясь образом, заимствованным у писателей-фантастов А. и Б. Стругацких, можно сказать, что в этом случае ситуация напоминает «пикник на обочине» Галактики (ведь мы находимся почти на ее краю), устроенный природой и случайно приведший к возникновению нашей цивилизации. В заключение отметим, что все приведенные соображения относятся и к другим спиральным галактикам.

[alex_semenov]

P.S.
Ихняя статья на Таллинском Симпозиуме
http://knec-astro.narod.ru/PPGW/06.mdi

Дико признаваться но у меня еще ХР офис и mdi-форматы я смотреть не могу...

Что за статья?

[alex_semenov]

1982 год? Хм.
Думаете, галактическая астрономия 30 лет стояла на месте?
Может, позовем в тему тех, кто занимается ею профессионально, Дмитрия Вибе, например?
У меня сильное ощущение, что материал устарел.

Насколько мне известно (хотя я могу быть и не прав) не устарел ни на йоту. Напротив. Забронзовел даже. Мало кто усомнился в нашей коротационной исключительности за эти годы. Другой вопрос насколько эта исключительность актуальна для нашей проблемы?
Смотрите.
Когда появляется данная гипотеза и (главное) стыкуется с SETI? 80-е годы. Это эпоха нарастания разочарования в SETI. Более того. Как раз в это время выясняется, что у Барнарды нет планеты. Это самый пик сомнений в том что у других звезд часто встречаются планеты. То есть,  крепнет идея  что планеты есть только у избранных звезд. Коратационная гипотеза сразу становится ко двору (смотрите последнюю выложенную мною статью).
Заметьте. Никто ОТКРЫТО не говорит, что планеты есть только у избранных звезд (только Шкловский может себе позволить открыто высказать сомнениек за что его теперь профаны теперь пинают). Все очень деликатны. Но все как-то об этом предполагают. И коротационная модель как бы срастается с этой жутковатой догадкой. Статья Лема "про холокост" - самая "откровенная" на этот счет. Но и там на редкость планет у других звезд только идет намек.
Но вот случается экзопланетный бум в середине 90-х.
Оптимизма - полные штаны.
Старые гипотезы становятся просто НЕ МОДНЫМИ. Ученые ведь как стадо слонов. Надо признать публика такая же как и все остальные. Мода в науке явление такое же как и везде. Мы сейчас на пике экзопланетного оптимизма. Ожиданий - полные штаны. Но коротационную гипотезу  никто не опроверг. Просто ее задвинули в тень как несущественную, ненужную. Пока не нужную.
Я так думаю.
Если копнуть Интернет то там масса материала именно по корротации Солнца.
Если ваши зубры снизойдут тут что-то сказать - я буду признателен.

Хочу сказать сразу. Переходя от планет к звездам мы переходим из области скудной или кривой статистики (наблюдательной селекции) к статистике очень мощной, хорошей, репрезентативной.

[alex_semenov]

Выше я привел аргументы в пользу того, что любое место во Вселенной уникально, по тем же критериям, которые И.Д.Караченцев приводит в пользу уникальности Земли.

Это вы разве сказали эту ерунду?

А по-моему... А нет. И вы тоже. Ну тогда поднимаю черновики которые хотел уже выбросить...

Эскимосы, пигмеи и жители острова Пасхи вероятно прослезятся, просчитав вероятность заурядности своего места обитания. Они почувствуют себя уникальными и одинокими.

Жители острова Пасхи такими себя и считали. Уникальными и одинокими. И имели для этого все основания.

Суть в чем? Смеясь над жителями острова Пасхи мы ЧЕТКО знаем, что любое поселенее на планете Земля - не уникально. Это факт и нет смысла тут применять статистику против него. 
Яркий пример.
Вы подбрасываете честную монету. С вероятностью 0.5 выпадет "орел" и с вероятностью 0.5 выпадет "решка". Пока мы не знаем что выпадет мы можем считать вероятности. Применять статистику. Но когда событие уже случилась, выпала "решка" нет смысла считать вероятность события "орел". Оно уже невозможно. А "решка" - достоверное событие.
Такого же рода и ваша логика. Вы уже знаете что Земля населена и любое уникальное место в этом смысле неуникально. Но в отношении Вселенной мы так уверены быть не можем. Мы просто ЭТОГО НЕ ЗНАЕМ. Возможно что мы действительно уникальны.
Возможно! И мы вполне законно можем считать эту вероятность. Монета пока не брошена.

Сюда же:

скорее максимально расширять рамки, просто учитывать, что каждый водородный пузырь, живущий за счёт связывания метана в атмосфере планеты гиганта вокруг безымянной двойной звезды имеет все теже основания считать условия вокруг себя уникальными, както так.

Это равносильно рассуждениям о том, что думают эльфы об отсутствии у нас крылышек. Наше с вами существование - научный факт. А ваш "водородный пузырь, живущий за счёт связывания метана в атмосфере планеты гиганта вокруг безымянной двойной звезды" - это пока что такая же выдумка как и эльфы, гномы и баба Яга в небе на метле.

Еще раз. "Логика" тех кто считает методику Караченцева профонацией - ДЕМАГОГИЧНА. Не думаю что люди разводят эту демагогию специально. Они просто не замечают логической ошибки. С теорией вероятнстей это бывает сплошь и рядом.
Но вообще говоря, у меня нет желаия уходить здесь в болото ОБЩЕЙ ФИЛОСОФИИ.
Здесь есть достаточно конкретного материала для конкретного обсуждения.

[незлой]

Это равносильно рассуждениям о том, что думают эльфы об отсутствии у нас крылышек. Наше с вами существование - научный факт. А ваш "водородный пузырь, живущий за счёт связывания метана в атмосфере планеты гиганта вокруг безымянной двойной звезды" - это пока что такая же выдумка как и эльфы, гномы и баба Яга в небе на метле.

смешнее всего тут то, что упомянутый выше житель о. пасхи рассуждая об эльфах и гномах был бы ближе к истине, чем его оппонент, отстаивающий уникальность и одинокость жизни на острове. разве нет?

но это всё общее "блабла", вы правы, конечно: пока нет возможности "пощупать" -- приходится заниматься спекуляциями той или иной степени "правдоподобности".

[alex_semenov]

Первый конкретный вопрос по коротационному тору.
Каков малый радиус этого тора?
Большой R - ясен. 250 парсеков. А малый r?



Как авторы последней статьи высчитали 70 миллионов звезд в коротационом торе, подобных Солнцу?
Это просто звезды класса G2? А если взять чуть шире (что куда логичней!)?
А это все одинарные звезды или там есть двойные?
В общем, не хватает данных "для игры мысли" с этой идеей.
Что нужно?
Перове:  оценить малый радиус тора.
Второе: определить среднюю плотность звезд в районе коратационного радиуса. Я думаю пойдет средняя плотность в окрестности Солнца (скажем 10 пс).
При этом желательно знать плотность на этом радиусе галактики разных типов звезд.
Тогда зная плотность и параметры тора (то есть его объем) можно считать количество разных звезд  попадающих в особую область галактики.

Почему это важно в рамках данной темы?
Смотрите. Если авторы статьи правы и наше Солнце отностится к 70 миллионам избранных звезд галактики, то легко посчитать вероятность "случайно" попасть Солнцу в эти избранные звезды. Делим это число на общее число звезд в Галактике.

70/ 200 000 = 0,00035.

Это явно меньше трех сигм при любом раскладе. Наше случайное попадани в коратационный тор - крайне редкое явление. Не важно как тор связан с жизнью на Земле. Важно, что мы оказываемся в явно выделенном, уникальном месте Галактики.

Но! Расчет выше - махинация. Мы ведь тут считали не все звезды в торе, а только класса G2. Более правильная оценка могла бы вывести меня на чистую воду!

Кто поможет?

[Прохожий]

P.S.
Ихняя статья на Таллинском Симпозиуме
http://knec-astro.narod.ru/PPGW/06.mdi

Дико признаваться но у меня еще ХР офис и mdi-форматы я смотреть не могу...

Что за статья?

Да собственно это вторая статья и есть.

[Olweg]

Вчера заглянул в arxiv на тему коротации, но не успел ничего толком изучить. Судя по всему, и скорость вращения рукавов, и скорость вращения Солнца до сих пор не определены с достаточной точностью. Надо бы конечно подробнее все это почитать, но в ближайшую неделю-две у меня полноценного выхода в интернет не будет, поэтому из дискуссии на это время выбываю.

[alex_semenov]

Каков малый радиус этого тора?

ВОПРОС СНИМАЕТСЯ!
Я - кретин!


250 парсек это и есть малый радиус коротационного тора. То что я ищу!

Ведь большой радиус тора примерно равен радиусу орбиты Солнца а это 26 000 св. лет или 8 000 парсесков.
Я только сейчас обратил внимание что радиус в 0.25 килопарсеков - это слишком мало для орбиты Солнца, которое "на самом краю Галактики"!
Объем известен! Осталось уточнить плотность разных звезд в районе тора, хотя бы вокруг Солнца.

[alex_semenov]

Вчера заглянул в arxiv на тему коротации, но не успел ничего толком изучить. Судя по всему, и скорость вращения рукавов, и скорость вращения Солнца до сих пор не определены с достаточной точностью.

Не удивлен. Наука конечно умеет много гитек, но задача достаточно нетривиальная. Хотя  количество и особенностей пересечений Солнцем рукавов галактики, скорей всего вполне достоверно.

[Patsak]

Да, мы уникальны. Означает ли, что мы единственны ?

Думаю для автора уникальность и есть единственность.

На второй странице он начал их разделять, но забросил.

Patsak:
Выше я привел аргументы в пользу того, что любое место во Вселенной уникально, по тем же критериям, которые И.Д.Караченцев приводит в пользу уникальности Земли.

alex_semenov:
Это вы разве сказали эту ерунду?
А по-моему... А нет. И вы тоже. Ну тогда поднимаю черновики которые хотел уже выбросить...

Это был ответ на проблеск озарения, которое Вас посетило вот здесь:

alex_semenov:
Важно, что явление нетипичное. Статистически нетипичное. Факт? Факт! А влияет или нет на зарождение жизни  - это уже следующий вопрос. Ведь Караченйев ставил вопрос ХИТРО. Он спросил насколько уникально наше место во Вселенной? А как эта уникальность связана с жизнью - это уже более тонкая связь.

но тут же кануло в черновики.

alex_semenov:
Жители острова Пасхи такими себя и считали. Уникальными и одинокими. И имели для этого все основания.
Суть в чем? Смеясь над жителями острова Пасхи мы ЧЕТКО знаем, что любое поселенее на планете Земля - не уникально. Это факт и нет смысла тут применять статистику против него.

А я считаю, что любое поселение на планете Земля уникально, но не единственно.
Еще раз предлагаю Вам переворошить черновики и поподробнее обдумать это различие.

Те из жителей острова Пасхи, которые полагались на антропный принцип, рассуждали бы, примерно, так: Почему океан именно такой глубины, а не какой-то другой ? Очень просто - если бы уровень океана поднялся - не было бы нас и некому было бы об этом спросить. Почему на острове растут деревья ? Очень просто, если бы не было деревьев – нас бы не было и некому об этом было бы спросить… Улавливаете ? Когда в рассуждении следствие поставлено перед причиной, оно объяснит все, что угодно. Сейчас я приведу более конкретный пример.

alex_semenov:
Яркий пример.
Вы подбрасываете честную монету. С вероятностью 0.5 выпадет "орел" и с вероятностью 0.5 выпадет "решка". Пока мы не знаем что выпадет мы можем считать вероятности. Применять статистику. Но когда событие уже случилась, выпала "решка" нет смысла считать вероятность события "орел". Оно уже невозможно. А "решка" - достоверное событие.
Такого же рода и ваша логика. Вы уже знаете что Земля населена и любое уникальное место в этом смысле неуникально. Но в отношении Вселенной мы так уверены быть не можем. Мы просто ЭТОГО НЕ ЗНАЕМ. Возможно что мы действительно уникальны.
Возможно! И мы вполне законно можем считать эту вероятность. Монета пока не брошена.

Хорошо, что вы вновь затронули основы теории множеств. Я уже говорил, что применяя теорию множеств нужно очень точно формулировать вопрос.
Я Вам подыграю. Допустим, у нас есть две уравновешенные монеты, с вероятностью 1/2 выпадающие орлом или решкой, мы их подбрасываем. На одной из монет выпал орел. Какова вероятность, что на второй тоже выпал орел ?
А какова вероятность, что на обоих выпал орел ?
Или вот еще: бросается игральная кость. Вероятность выпадения любой грани 1/6. Человек, который в 3/4 случаев говорит правду, сообщает, что выпало 6.
Какова вероятность, что выпало 6 ?
Ответ: вопрос не релевантный, т.к. желание наблюдателя говорить правду не окажет никакого волшебного воздействия на вероятность выпадения 6 на игральной кости, но окажет воздействие на вероятность того, что сообщение о выпадение 6 на игральной кости истинно. Это два разных события из разных вероятностных пространств и их следует различать.

Вернемся к пресловутому антропному принципу. На данном примере легко продемонстрировать, что именно он утверждает.
Согласно антропного принципа, желание наблюдателя говорить правду является причиной выпадения шестерки на игральной кости.
Заметьте, не вероятности того, что утверждение о выпадении 6 истинно, а именно вероятности выпадения самой кости.

Еще раз. "Логика" тех кто считает методику Караченцева профонацией - ДЕМАГОГИЧНА. Не думаю что люди разводят эту демагогию специально. Они просто не замечают логической ошибки. С теорией вероятнстей это бывает сплошь и рядом.
Но вообще говоря, у меня нет желаия уходить здесь в болото ОБЩЕЙ ФИЛОСОФИИ.
Здесь есть достаточно конкретного материала для конкретного обсуждения.

Форма Вашего замечания, полностью соответствует отрицанию собственного содержания. Что-то типа: "Это утверждение ложно !" или "Безапелляционные заявления - ДЕМАГОГИЧНЫ!!!"

[ВадимZero]

ПРИРОДА СПИРАЛЬНЫХ РУКАВОВГАЛАКТИКПриблизительно 70—80% галактик являются спиральными; наша Галактика — также спиральная система. Солнце (и, следовательно, Земля) находится внутри Галактики, поэтому мы не можем взглянуть на нашу звездную систему извне. Однако можно сфотографировать какую-либо другую галактику, аналогичную нашей. На фотографии, сделанной с помощью двухсотдюймового телескопа, расположенного на горе Паломар, в США, приведена типичная спиральная галактика М 51. Она очень похожа на нашу Галактику; несущественное отличие заключается в том, что у М 51 имеется галактика-спутник.Более полувека астрономов волновал вопрос: почему большинство галактик имеет спиральную структуру? Ответить на него было не так просто. Дело в том, что наша Галактика (и большинство других спиральных галактик) вращается дифференциально, т. е. угловая скорость ее вращения  не постоянна, а на разных расстояниях от галактического центра различна: максимальна в центральных областях и довольно быстро убывает к периферии, т. е.  и убывает с увеличением R. Но это означает, что любые две точки спирального узора, находящиеся на разных расстояниях R от центра Галактики, вращаются с разными угловыми скоростями и, следовательно, со временем узор должен размываться, так что в результате структура должна, казалось бы, исчезнуть. Оценки показывали, что такой «размыв» узора должен произойти за два-три оборота Галактики. Однако, судя по наблюдениям, узор существует уже в течение многих десятков оборотов.

Я то раньше считал что рукава не размываються из-за наличия темной материи.