Согласно новым компьютерным моделям формирования планет твердая поверхность Земли и ее умеренный климат могут быть частично обусловлены массивной звездой, возникшей в среде рождения Солнца.

Без радиоактивных элементов звезды, попавших в раннюю солнечную систему, наша родная планета могла бы стать враждебным океаническим миром, покрытым огромными ледяными щитами.

«Результаты наших моделей показывают, что существует два качественно разных типа планетарных систем», – отметил Тим Лихтенберг из Национального центра компетенции в исследовании планет в Швейцарии. «Есть те, которые похожи на нашу Солнечную систему, то есть на их планетах мало воды. Другие же в основном состоят из океанических миров, потому что рядом с ними не было массивной звезды».

Лихтенберг и его коллеги, в том числе астроном Мичиганского университета Майкл Мейер, с самого начала были очень заинтригованы той ролью, которую потенциальная массивная звезда сыграла в формировании нашей планеты.

Мейер заявил, что моделирование помогает ответить на некоторые вопросы, но в то же время приводит к необходимости решения других проблем.

«Мы теперь знаем, что радиоактивные элементы могут сделать влажную систему более сухой. Это также объясняет, почему планеты в одной и той же системе обладают схожими свойствами», – заметил Мейер.

«Но радиоактивного нагрева может быть недостаточно. К примеру, почему Земля оказалась настолько сухой по сравнению с другими планетами, сформированными в наших моделях? Возможно, расположение Юпитера помогает удерживать большинство ледяных тел вдалеке от внутренней области Солнечной системы».

Исследователи отмечают, что хоть вода и покрывает более двух третей поверхности Земли, однако в астрономических терминах внутренние планеты нашей Солнечной системы считаются очень сухими. В ином случае наш мир превратился бы не в голубой, а в ледяной шарик.

Специалисты разработали несколько компьютерных моделей для изучения формирования планет из их строительных блоков, так называемых планетезималей – скалистых тел размером в десятки километров. Во время рождения планетарной системы планетезимали образуются в диске из пыли и газа вокруг молодой звезды и в конечном итоге превращаются в планетарные зародыши.

При образовании прото-Солнца, по мнению ученых, неподалеку произошел взрыв сверхновой. В результате радиоактивные элементы попали в нашу звездную систему, приведя к испарению льда на многих планетезималях. Это и сделало Землю настолько сухой планетой.

В прошлом году Ави Леб, председатель астрономического факультета Гарвардского университета, опубликовал статью, в которой предположил, что межзвездный объект Оумуамуа, может оказаться кораблем пришельцев или его частью. Никому так и не удалось разуверить его в обратном.

Еще до публикации этого сенсационного материала Леб часто проводил открытые лекции, в которых рассказывал о «космической скромности». Речь идет об идеи, согласно которой высокомерно полагать, что люди одни во вселенной или являются особым видом. Когда его статья вышла в свет и стала вирусной, в его офис тут же приехали сразу четыре телевизионные команды. Сейчас же пять кинокомпаний заинтересованы в создании фильма о его жизни.

В настоящее время астроном продолжает проводить расчеты, которые должны подтвердить его теорию о том, что внеземной космический корабль или, по крайне мере, его часть, в данный момент времени пролетает мимо орбиты Юпитера. Он считает, что Оумуамуа является звездолетом с солнечным парусом или обломком от него. Этим можно объяснить, почему данный объект движется слишком быстро для обычного осколка камня, словно Солнце толкает его сзади. Некоторые предположили, что это тело является кометой, но ученые так и не смогли обнаружить никаких подтверждающих эту гипотезу признаков.

Однако многие исследователи не поддержали идею своего коллеги из Гарварда, сначала посчитав, что он просто подначивает научное сообщество для саморекламы. Сейчас же некоторые даже называют его «чудаком» и «примером не мотивированной науки». Однако сам Леб старается не обращать внимания на подобные высказывания. Он отметил, что никто так и не смог привести ему доказательства обратного.

Световые и высокочастотные акустические звуковые волны, запертые в крошечной стеклянной структуре, могут начать сливаться друг с другом, исполняя в результате сложный танец.

Команда исследователей из Имперского колледжа Лондона (Оксфордский университет) и Национальной физической лаборатории экспериментальным путем смогла продемонстрировать так называемый «режим сильной связи» между световыми и высокочастотными акустическими колебаниями.

Новое исследование ученых может повлиять на классическую и квантовую обработку информации, а также на тестирование квантовой механики в больших масштабах. Подробности этой научной работы опубликованы вчера, 21 декабря, в престижном журнале Optica.

Центральное место в исследовании команды занимают «резонансы моды шепчущей галереи», когда свет многократно отражается от поверхности крошечной круглой стеклянной структуры, показанной на изображении выше.

Это явление названо в честь эффекта, который наблюдался в соборе Святого Павла в девятнадцатом веке, когда можно было шептаться вдоль стены круглого здания галереи и быть при этом услышанным с другой стороны.

«Удивительно, что эти стеклянные кольцевые резонаторы могут хранить чрезмерное количество света, которые способны “встряхивать” молекулы в материале и генерировать акустические волны», – отметил соавтор проекта доктор Паскаль Дель Хей из Национальной физической лаборатории.

Поскольку свет циркулирует по окружности стеклянной структуры, он взаимодействует с 11-гигагерцевой акустической вибрацией, которая вызывает рассеивание света в обратном направлении. Это взаимодействие позволяет обмениваться энергией между светом и звуком с определенной скоростью. Тем не менее, как световое, так и звуковое поле постепенно затухают из-за процессов, похожих на трение, не позволяя свету и звуку танцевать.

Команда преодолела эту проблему, использовав два «резонанса моды шепчущей галереи» и достигнув скорости связи, которая превышает процессы, подобные трению. Это позволило им наблюдать за сигнатурами светозвукового танца.

Ведущий автор проекта Георг Энзян из Оксфордского университета сказал следующее: «Достижение режима сильной связи являлось для нас очень волнующим моментом». Профессор Ян Уолмсли, соавтор исследования и проректор Имперского колледжа Лондона, добавил: «Новая экспериментальная платформа обладает невероятными краткосрочными и долгосрочными перспективами».

Забегая немного вперед, стоит отметить, что команда сейчас работает над новым поколением данных экспериментов, которые будут проведены при температурах, близких к абсолютному нулю. «Это позволит исследовать и использовать высокочувствительное квантово-механическое поведение для разработки новых квантовых технологий», – отметил доктор Майкл Ваннер из лаборатории квантовых измерений в Имперском колледже Лондона.