МИГРАЦИЯ МОЛЕКУЛ И ПЫЛИ ВО ВСЕЛЕННОЙ
Как могут перемещаться сложные молекулы в космическом пространстве
Молекулы, кроме наиболее устойчивых типа ПАУ, быстро (за 10-10 000 лет) разрушаются УФ излучением звезд (Бочкарёв, 2009). Нужны «транспортные средства», защищающие их от разрушения. Какие они? Что может служить защитным экраном?
Молекулы, находящиеся в межзвездном газе (т. е. не входящие в состав пылинок), могут мигрировать только вместе с молекулярным облаком, медленно приближаясь к центру Галактики. Там они надежно экранированы содержащейся в облаке пылью от губительного УФ излучения и в процессе звездообразования переходят из межзвездного пространства в околозвездные газопылевые диски.
Молекулы могут перемещаться внутри межзвездных пылинок, хотя в этом случае они не так хорошо защищены от УФ излучения. Миграция пылинок рассмотрена ниже.
Другими «транспортными средствами» для миграции молекул в космосе могут служить более крупные объекты: микрометеориты (межпланетные пылинки размером 10-100 мкм), метеороиды (метеорные и метеоритные тела величиной от 0.1 мм до 10 м), астероиды (> 10 м), планеты, а также ядра комет. Ядра комет приходят из очень далекой периферии Солнечной системы — из пояса Оорта. Внутри планетной системы траектория движения ядра кометы испытывает возмущающее влияние гравитационных полей планет-гигантов (прежде всего, Юпитера). Если из-за этих возмущений тело потеряло часть своей энергии, его орбита становится эллиптической и тело захватывается планетной системой. Возможна и обратная ситуация, когда тело приобретает энергию и навсегда покидает Солнечную систему, т. е. теряет связь с Солнцем.
Поскольку кометные ядра — это многокилометровые глыбы «грязного льда», который может содержать внутри себя мелкие тугоплавкие тела типа метеороидов, после испарения кометного ядра остаются пылинки, метеорные и метеоритные тела. Под действием гравитационных возмущений со стороны планет Солнечной системы они постепенно заполняют всю орбиту, по которой двигалась комета. Такие образования называются метеорными роями. Вследствие гравитационных возмущений часть вещества метеорного роя также может покинуть Солнечную систему. Эти процессы приводят к возникновению кометных и метеорных тел, свободно блуждающих в межзвездном пространстве. Находясь внутри блуждающих тел, сложные молекулы могут вместе с ними попадать в окрестности других звезд, и наоборот, фрагменты внешних частей протопланетных дисков других звезд могут залетать в Солнечную систему. Тем самым осуществляется обмен веществом между протопланетными дисками (между планетными системами).
Заведомо «чужеродными» могут быть метеориты, возраст которых больше возраста Солнечной системы. К сожалению, автору не удалось найти в литературе ни одного такого примера. Другим критерием внесолнечного происхождения метеорных тел является высокая скорость их движения (превышающая скорость убегания из Солнечной системы). Радиолокация метеорных следов показывает, что такие частицы существуют (Hajdukova, 2008).
Галактики — это гравитационно-связанные системы, состоящие из большого числа звезд. Например, наша Галактика — типичная крупная галактика (см. рисунок 8 ) — насчитывает более 150 млрд. звезд. Некоторые из этих звезд при сравнительно теснь1х сближениях друг с другом совершают гравитационные маневры, в результате которых могут покинуть пределы Галактики вместе со своими планетными системами. Через время ~1 млрд. лет они могут достичь другой галактики и войти в ее состав. Последнее время появилось довольно много наблюдательных данных о звездах-бегунах, чьи скорости больше скорости убегания из Галактики.
Рис. 8. Спиральные галактики, похожие на нашу Галактику: а — вид «плашмя»; б- вид почти «с ребра».
Это приводит к «испарению» из Галактики небольшой части ее звездного населения. Наблюдаются и звезды-бегуны, влетающие из межгалактического пространства внутрь Галактики. Очевидно, что вместе с планетными системами звезд-бегунов межгалактические перелеты могут совершать и сложные молекулярные соединения, находящиеся в этих планетных системах.
В последнее время стало ясно, что за время жизни галактик (-10 млрд. лет), они неоднократно сталкиваются. При этом крупная галактика способна полностью поглощать более мелкие. Это наиболее эффективный способ переноса вещества из одной галактики в другую. Наиболее интенсивно он происходит в скоплениях галактик (рис. 9, а). При взаимодействии галактик примерно одинаковых масс (рис. 9, б) возникает не только обмен звездами и межзвездным веществом сталкивающихся галактик, но и выброс значительной части звездного населения в межгалактическое пространство. В процессе столкновения и слияния галактик перемещаются из одной галактики в другую и находящиеся внутри галактик сложные органические соединения.
Пекулярные скорости как отдельных галактик в целом, так и выбрасываемых из них фрагментов, содержащих звезды, не превышает ~3000 км/с, т. е. -1 % скорости света. Поэтому за время существования галактик (-10-13 млрд. лет) обмен органическим веществом мог произойти на расстояниях, не превышающих -100 млн. световых лет, что составляет примерно 1 % радиуса наблюдаемой части Вселенной. Такой объем содержит примерно 1/106 часть всех галактик, т. е. ~104-105 галактик. По-видимому, названные цифры можно рассматривать как верхний предел расстояний, в пределах которых может происходить панспермия, т. е. перенос «зародышей жизни» с одной планеты на другую. Высокая эффективность может осуществляться лишь в пределах одного скопления галактик, т.е., между 100-10000 галактик, охватывающих 1010— 1014 планетных систем. Наша Галактика не является членом скопления, поэтому частичный обмен вещества мог охватить объем, не превышающий объем Местной Группы галактик.
Рис. 9. Галактики: а — скопление галактик; б — взаимодействующие галактики; взаимодействие часто кончается слиянием.
В научной литературе иногда обсуждается вопрос о возможности ускорения пылевых частиц до релятивистских, т.е. близких к скорости света, скоростей (см., напр., Dasgupta, 1980). Такие частицы могли бы переносить содержащиеся в них молекулы на еще большие расстояния. Однако если процесс ускорения может происходить плавно, то механизмов плавного торможения таких гипотетических частиц не найдено. Они погибают, врезаясь в какое-нибудь препятствие. В этом случае вероятность сохранения возможно имеющихся в этих пылинках молекул равна нулю.
Перенос на большие расстояния возможен, если справедлива гипотеза существования так называемых «кротовых нор», интенсивно развиваемая в последние годы академиком Н.С. Кардашевым, чл.-корр. РАН И.Д. Новиковым и А.А. Шацким (см., напр., Новиков, Кардашев, Шацкий, 2007). Речь идет о возможности существования топологических особенностей пространства-времени, допускающих прямую связь сколь угодно отдаленных участков Вселенной (или даже других вселенных) друг с другом. Такие образования, если они существуют, должны быть подобны черным дырам, но с некоторыми особенностями, которые пока далеки от возможности экспериментального изучения. Не выяснены до конца и многие теоретические вопросы, связанные с возможностью существования и функционирования «кротовых нор».
В нашем современном мире, где километровые очереди стали обыденным делом, высказывание: “ медицинская книжка за один день” выглядит попросту абсурдным. Однако, оно обретает совершенно иной смысл благодаря медицинскому центру clinicsan.com, где Вы сможете получит медицинскую книжку в день обращения, не выстаивая в очередях.