Температура и давление фантастики, 2/3

    Часть 2. Прогулка


    Первая часть

    Во-первых, огромное спасибо за такое количество хороших и осмысленных комментариев. Лишь недостаток времени не позволяет детально на них все ответить. Но я ценю и дополнения, и ссылки на нечитанную фантастику (сколько же её!), и поправки. Спасибо!

    В этом разделе не будет большой глубины. А будет небольшая экскурсия по окраинам pT-диаграммы, редко посещаемым даже популяризаторами науки. Зачем? Чтобы показать, что богатство миров и явлений, скорее всего, отнюдь не убывает при удалении от привычного нам «центра мира условий». И что, наверное, в тех местах может происходить что-то интересное и сюжетообразующее… при условии, что хоть один профессиональный писатель сможет качественно это помыслить. Но это — отдельная тема для обсуждения в третьей части. Здесь же у нас будут просто далёкие миры. Не в парсеках далёкие, но оттого не менее труднодостижимые.

    Юпитер


    Вот так он выглядит снаружи:



    А так, по современным представлениям[490], изнутри:

    [Image Credit: Sean Wahl et. al., [490]]

    Разброс кривулек на картинке означает, что мы до сих пор не знаем, есть ли у Юпитера компактное ядро, или же оно растворено в сверхсжатом водороде. Поэтому я ограничусь менее серьёзными глубинами. Тысяч так примерно в 15 километров. Давление там составляет ~2 миллиона атмосфер, а температура — 6-7 тысяч градусов. Водород (которого в Юпитере ~90%) сжат там до плотности 200 кг/м3, частично превращён в металлический и по консистенции напоминает нечто среднее между бензином и ртутью — если бы они могли друг в друге растворяться.

    Но вот гелий в этой смеси растворяться не желает. А потому собирается в капли и сеется вниз этаким гелиевым «дождём». В кавычках, ибо это похоже больше на оседание взболтанной смеси воды и масла. И «дождь» этот никуда не попадает, потому что ещё глубже растворимость гелия в водороде восстанавливается и капли, пропадав с десяток тысяч километров, бесследно растворяются. Всё это при 6000 градусов.

    Где-то там или чуть выше зарождается магнитное поле Юпитера. Вообще-то, мы неотчётливо представляем себе принцип работы магнитного динамо, даже земного. Ясно лишь, что уже существующее магнитное поле как-то хитро «подгибает» конвективные потоки проводящего материала в планете, чтобы использовать их энергию и тем самоусиливаться. В этом оно схоже с земной жизнью, которая тоже «катается» на доступных к оседланию потоках энергии, будь то солнечный свет или истечение сероводорода из недр.

    Не исключено, что зональные ветра Юпитера, в виде этаких цилиндрических колонн, простираются как минимум до этих глубин.


    [Image credit [200]]

    Предположим, мы хотим узнать про эти области побольше. Какие есть возможности?

    Мысль первая: электромагнитные волны.

    Увы, оптика и ближний инфракрас позволяют зондировать Юпитер лишь примерно до 4-х атмосфер глубины[200] — то есть, эдак километров на 40. На миллиметровых волнах можно «пробиться» до 100 атмосфер[200], это километров 260. Juno, «слушая» на волне 50 см, может кое-что с трудом разобрать до ~550-600 километров, где давление достигает 1000 атмосфер[420], а температура — 1300 Кельвинов. Но в масштабе картинки из заголовка это — лишь девять пикселов:



    Нам же нужно вдесятеро глубже — примерно под обрез.

    Может, послать спускаемый аппарат?

    Galileo в 1995-м смог погрузиться на 160 километров, до 22-х атмосфер и 152-х градусов Цельсия. Два пиксела.

    Предельные глубины будущих зондов Юпитера, ещё рассматриваемые всерьёз[460] — 200 атмосфер. Пять точек, или 330-340 километров.

    И если уж фантазировать с размахом, то можно придумать вот какую схему. Берём сферический батискаф из монокристаллического алмаза. Со стенками в пару метров толщиной, армированными рением (не думаю, что поможет, зато как звучит!) Покрываем чем-нибудь водородоустойчивым. Ставим на него атомный реактор для активного охлаждения. Набиваем приборами и сбрасываем на планету. Связь — маленькими всплывающими зондами. Это, конечно, фантастика — но фантастика ещё научная.

    Алмаз, самое прочное на сжатие вещество, выдерживает[410] разницу давлений порядка 100 ГПа, или миллиона атмосфер. С точностью до геометрии изготовления такой зонд сможет заглянуть в Юпитер километров так на 8-9 тысяч. Это уже близко к гелиевому дождю и магнитному динамо. Но даже это составляет лишь 1/8 радиуса планеты…

    Что можно наблюдать в процессе такого погружения?

    Сначала мы пробьём облака из аммиака NH3 (0.7 атм), гидросульфида аммония NH4SH (2 атм) и воды H2O (7 атм).

    Атмосферах на ста станет совсем темно.

    На ~500-х километрах, при 500-х атмосферах и температуре 1064 К зонд пройдёт сквозь тонкую дымку облаков из… золота. По крайней мере, если верить работе[440]. Так оно или нет, никто, конечно, не знает. Но золото довольно инертно и, для металла, относительно летуче, так что физике это не противоречит.

    На тысяче атмосфер плотность газа достигнет ~20 кг/м3 — и просто газом эту среду считать уже будет нельзя. Примерно там же может располагаться облачность из сульфида натрия Na2S.

    На 700 километрах, при 4800 атмосферах и 2000 Кельвина, снаружи проплывают[440] облака из силиката магния MgSiO3. Правда, по виду за окошком это заметить сложно, и вообще вряд ли он кого-то впечатлит:



    Потому что это попросту свечение нагретого до 2000 Кельвинов вещества. Мало чем отличающееся от жара стеклоплавильной печи. И глядит эта картинка вдаль ажно на несколько дециметров. Ибо примерно такова[430] прозрачность материи в тех условиях. Что иллюстрирует: не только наша фатазия, но и наши способы восприятия беспомощны в условиях, слишком удалённых от «нормальных».

    Но наши теории продолжают в них работать и предсказывать немало интересного.

    На полумиллионе атмосфер (5600 километров, 5100 градусов) водород начинает диссоциировать, что можно считать началом его превращения в металлический. Ближайшая зрительная аналогия этого — растворение натрия в жидком аммиаке[830]. По мере роста концентрации свободных электронов раствор темнеет, теряет прозрачность и увеличивает электропроводность.

    Глубже 2 миллионов атмосфер железо оказывается растворимым в металлическом водороде[450], а с каменистыми минералами это происходит выше 5 миллионов атмосфер и 10 тысяч градусов[450]. Что достигается на четверти «глубины Юпитера». Дальше его материя представляет собой, вероятно, этакий сверхплотный, сверхразогретый, частично ионизированный «бульон» из металлического водорода с примесями прочих элементов.

    Может ли там происходить что-то более интригующее, нежели равномерное перемешивание этого «бульона»? Вопрос этот многим не даёт покоя.

    Так, согласно [730], глубокие недра Юпитера могут иметь многослойную структуру. Со скачками концентрации примесей между слоями. Ну вроде как у нас на Земле, когда холодный задымленный воздух собирается чётким «пирогом» смога над городом. Только на Юпитере эти скачки обусловлены разницей не температур, а химсоставов. Например, в нижнем слое растворено больше SiO2 — и это делает его достаточно тяжёлым, чтобы противостоять конвекции. Понятно, что на границах таких слоёв будут возникать резкие перепады как температур, так и химсоставов. Допустим, на очень большой глубине вещество AB распадается на компоненты A + B. Выше они готовы соединиться обратно, но процесс этот медленный. Отсутствие конвекции не даёт им подняться и перемешаться с атмосферой. В итоге прямо под границей слоя может набраться избыток разделённых A и/или B. Далёкий аналог нашего нефтяного слоя. Если там же появится нечто, способное катализировать реакцию A + B -> AB, то у него будет источник химической энергии, чтобы эволюционировать в некто. Конечно, для возникновения жизни этого очень мало — но достаточно, чтобы не отвергать саму идею с разбегу.

    Может ли эта условно-воображаемая жизнь как-то с нами связаться? Подъём наверх ей точно противопоказан. Привычная к давлениям, сжимающим в разы даже камень, к среде, где железо — газ и компонент раствора, в верхних слоях Юпитера она просто испарится и распадётся, как пена на ветру.

    Электромагнитные волны, как мы уже установили, с таких глубин не проходят. Хотя бы из-за слоя металлического водорода.

    Гравитация? Структуры плотности в недрах Юпитера мы неплохо улавливаем. Если они размером в десятки тысяч километров.

    Магнитное поле? Магнитометры Juno «видят» до уровня металлического водорода, т.е. двух миллионов атмосфер. На них может быть надежда.

    Модуляция потока нейтрино? Мы пока от целого Солнца эти частицы с трудом-то регистрируем.

    И остаётся… звук. Обыкновенные звуковые волны. Которые, как показано в [500], способны проходить в Юпитере десятки тысяч километров, и которые мы научились-таки недавно детектировать. Правда, речь идёт лишь о частотах примерно в один миллиГерц. На таких колебаниях передача читаемого вами текста займёт порядка 300 лет. Закодировав его морзянкой, мы гораздо быстрее сможем передать его по радио на соседнюю звезду. Иногда несходство условий может быть куда большим барьером, чем физические расстояния.

    [Disclaimer. Дабы показать цельную картину, я смешал в этой заметке материалы работ [200, 420, 430, 440, 450, 470, 480, 490, 500, 730]. Основаны они зачастую на несовместимых моделях, данных, и предположениях о составе планеты и поведении вещества. Совсем уж радикальных противоречий между ними нет, но стоит помнить, что сведение их воедино — это прикладное франкенштейноводство. Допустимое в обзорных целях, но и только.]
     

    Луна в бензовозе


    В школе учат, что атмосферы у Луны нет. Это не совсем верно. Какое-то подобие газовой оболочки у Луны всё-таки имеется. Правда, она порядков на 15 разреженнее нашей. Поэтому, если весь лунный «воздух» сжать до земных условий, то его хватит разве что на заполнение приличного спортзала, а увезти всю эту атмосферу можно на одном грузовике с прочной цистерной.

    Тем не менее, в этой разреженной области на pT-диаграмме происходит достаточно интересного, чтобы множество людей ежегодно публиковало кучу статей, съезжалось для их обсуждения, и даже запустило межпланетную станцию (LADEE) специально для исследования лунной атмосферы.

    Одна такая работа[720] по материалам с LADEE посвящена лунному аргону. Из него, в основном, тамошняя атмосфера и состоит. Только вот «состоит» и «атмосфера» нуждаются в уточнении. Потому что над одними участками Луны аргона почему-то в разы больше, чем над другими, а от времени суток его количество меняется вообще в десятки раз. По сути, это не «газовая оболочка», а эдакое облако, дышащее, меняющее размеры, кочующее, чувствительное к температуре, ионизации солнечным ветром, составу грунта, способное временно «прилипать» к его поверхности или перманентно оседать в «холодных ловушках» у полюсов. Теряемое в итоге в космос и подпитываемое распадом калия в лунной коре. Предполагаемый источник которого, возможно, ответственен за обнаруженный «аргоновый горб» над западными лунными морями.

    [Статья написана для сайта https://geektimes.ru/. При копировании просьба сослаться на оригинал. Автор статьи Евгений Бобух. Поддержать автора криптовалютой можно по адресам, указанным в профиле.]

    В другой публикации[540] исследуется лунный… атмосферный радон. Его там ловили буквально по атомам, но смогли построить карту распределения лунного полония на некотором участке:


    Отображён этот результат зрительно, но лучшей аналогией должно быть обоняние. Когда станция на орбите, виток за витком, именно что вынюхивала штучные атомы радона, и строила по ним картину мира. Человеческому же взгляду лунная атмосфера не предстаёт решительно ничем интересным:



    Слишком разрежена, и всё, что в ней происходит — все эти плазменные взаимодействия, сорбция частиц, движения по линиям локальных магнитных полей — приходится рисовать схемками и формулами.

    Хотя вру. Есть одна загадка полувековой уже давности со вполне визуальным представлением.

    Ещё в 1968-м посадочная станция Сервейер-7 сфотографировала[550][555] с поверхности Луны нечто, напоминающее… зарю:


    [Image credit: NASA, [555]]

    Американские астронавты в 1972-м с лунной орбиты тоже наблюдали[560] похожие феномены:

    [Image credit: NASA, [560]]

    Однако что там может светиться в лучах Солнца, если воздуха нет? Сегодня принято считать, что это… пыль. Микроскопические электрически заряженные частички, парящие буквально в метрах над поверхностью, создают «зарю» лунными «утрами».

    Всё бы хорошо, да что их поднимает? Электрическое поле между участками затенёнными и открытыми солнечному ветру[740]? Микроскопические флуктуации электрического заряда[750]? Микропробои со «взрывом» частиц реголита[760]? Удары микрометеоритов[770] (хотя вряд ли — это я уже от себя домысливаю). Почему некоторые современные исследования[780] этих лунных зорь в упор не видят? Взлетают ли эти частицы «фонтанами» по мере движения терминатора, парят ли равномерным слоем? Могут ли образовывать так называемый плазменный кристалл, структуру с нашей точки зрения весьма нестойкую — но вполне упорядоченную?


    [Плазменный кристал в эксперименте на Международной Космической Станции. Image credit: phys.org, [790]]

    Вопрос, однако. В значительной степени открытый.

    На повседневный взгляд, изучение этих разреженных материй не стоит усилий. Какие-то газы и примеси летают в почти полном вакууме в микрограммовых количествах на гектар. Дунь — и всё исчезнет. Кстати, и исчезало. Каждая посадка «Аполлона» на Луну разбавляла лунную атмосферу выхлопными газами двигателя примерно вдвое.

    Но настолько же непрочной и эфемерной может показаться наша земная материя с точки зрения (сугубо гипотетических) обитателей нейтронных звёзд. Означает ли это, что в нашей материи нет структуры, сложности и ничего достойного изучения?
     

    Нейтронные звёзды


    Вопросов про них у нас куда больше, чем ответов, так что почти всё в этом разделе — лишь более-менее обоснованные гипотезы, почерпнутые, преимущественно, из обзора [40]. Хорошего, кстати, и на русском языке.

    Итак, нейтронные звёзды, они же пульсары — это объекты массой с Солнце, но размером с город (20-30 км), отчего сила тяжести на них достигает ~1011 g. С температурами в миллионы градусов, давлениями и прочими параметрами, тоже вылезающими за края экрана. Я думаю, что выглядят они примерно так. Если смотреть через очень, очень тёмный светофильтр и не сгореть от радиации:


    [Based on Image by NASA. Edited out background stars that won't be visible at such primary's brightness]

    У нейтронных звёзд есть, во-первых, ядра, про которые мало что известно, кроме оценки давления в центре: ~1029 атмосфер. Теоретики не знают даже толком, из чего состоит их материя. Но плотность её, вероятно, сильно превышает плотность даже атомного ядра (2.8*1014 г/см3). Кусочек такой материи размером с бактерию создаёт на своей поверхности ту же силу тяжести, что и Земля — на своей.

    Во-вторых, у нейтронных звёзд есть что-то вроде мантии и коры. Цитирую[40]: "Вещество самых глубоких оболочек, примыкающих к ядру нейтронной звезды, представляет собой нейтронную жидкость, в которую погружены атомные ядра и электроны. Нейтроны и электроны в этих слоях сильно вырождены, а ядра являются нейтронно-избыточными — число нейтронов в них может в несколько раз превышать число протонов, и лишь гигантское давление удерживает их от распада. Электростатическое взаимодействие ядер настолько сильно, что упорядочивает ядра в кристаллическую решётку, которая формирует твёрдую звёздную кору. Между корой и ядром звезды может находиться мантия (её существование, правда, предсказывается не всеми современными моделями плотной ядерной материи). Атомные ядра в ней принимают экзотические формы протяжённых цилиндров или плоскостей <...> Такое вещество ведёт себя подобно жидким кристаллам <...> Кора нейтронной звезды делится на внутреннюю и внешнюю. Внешняя кора отличается отсутствием свободных нейтронов. Граница пролегает при критической плотности<...>, выше которой начинается 'просачивание нейтронов' <...> из ядер.<...> С уменьшением концентрации ионов электростатическое взаимодействие между ними ослабевает, и в итоге вместо кристаллической решётки термодинамическую устойчивость приобретает кулоновская жидкость. Положение границы плавления, которую можно назвать дном океана нейтронной звезды, зависит от температуры и химического состава оболочки."

    Химически же она состоит, скорее всего, из железа. Но, не забываем, сжатого до плотности 105 — 109 г/см3, по сравнению с которой наша сталь — вакуум во флуоресцентной лампе!

    Ещё у нейтронных звёзд бывают атмосферы. Из плазмы водорода, гелия, углерода и железа, под миллион градусов разогретой. Но толщиной лишь в единицы миллиметров. И в эти миллиметры втиснуты слои разного состава и плотности (Плоский мир! Право слово, вот про что роман бы написать! Но у кого хватит воображения?) Эти атмосферы обычно непрозрачны и светятся; как правило, именно их излучение мы видим, глядя на нейтронную звезду в телескоп.

    Наконец, у нейтронных звёзд есть магнитное поле. Типичная напряжённость которого в ~1012 раз превосходит земную. Давление такого поля составляет ~1016 атмосфер. Этого достаточно, чтобы плющить атомы, заставляя их электронные оболочки вытягиваться повдоль поля. И вызывать к жизни химические связи, немыслимые на Земле:

    "Сильное магнитное поле делает стабильной молекулу He2 и её ионы He2+, He22+, и He23+, которые не существуют вне магнитного поля." Хотя, «при плотностях, температурах и магнитных полях, характерных для нейтронных звёзд, содержание таких молекулярных ионов крайне мало...» Но, далее, на стр. 818: "Рудерман [512] предположил, что сильное магнитное поле может стабилизировать полимерные цепочки, вытянутые вдоль магнитных силовых линий, и что притяжение этих цепочек друг к другу из-за диполь-дипольного взаимодействия может вести к образованию конденсированного состояния. Последующие работы показали, что в полях B ~ 1012 — 1013 Гс такие цепочки действительно формируются, но только из химических элементов легче кислорода, а их полимеризация в конденсированную фазу происходит либо в сверхсильном поле, либо при сравнительно низкой температуре...". Далее, "<...>Медин и Лай <...> в [359] рассчитали равновесную плотность насыщенного пара для атомов и полимерных цепочек гелия, углерода и железа над соответствующими конденсированными поверхностями <...>" и показали, что их существование совместимо с условиями вблизи поверхностей нейтронных звёзд. Похожие предположения, кстати, высказывались[600] Донгом Лаи (Dong Lai) и в отношении химии атмосфер белых карликов.

    То есть да, новая химия. «Полимеры гелия в сильном магнитном поле». А где полимеры, там можно представить хранение информации на молекулярном уровне. Только вот какой фантаст сможет это вообразить и качественно описать? Нет, ввести в действие «нейтроноидов» — раз плюнуть. Но кто сможет сделать их убедительными? Кто сможет, начиная с физики, выстроить всю химию, биологию, общество, психологию и интригу? Кто, наконец, сумеет перешагнуть пропасть мировосприятия между существом, живущим в вырожденной нейтронной жидкости, и нами?

    Правильно. Вот потому, наверное, (почти?) и нет таких произведений. Читайте Ландау, он куда более крышервущ и убедителен.

    Однако кое-что полезное из этого мысленного эксперимента извлечь всё-таки можно. А именно, ввести классификацию цивилизаций по устойчивости образующей их материи к межзвёздной среде.

    Класс 1. Стабильные. Они прекрасно переживают условия межзвёздного путешествия. Воображаемый пример: какие-нибудь мыслящие камни.

    Класс 2. Его носители вакуума не переносят. Но у них под руками есть материя, из которой можно изготовить космический корабль. Это мы. Металл, стекло и керамика устойчивы в космосе.

    Класс 3. Запертые. И они, и вся их материя распадается вне привычных условий. Им даже скафандр сделать не из чего. Гипотетические жители недр Юпитера или нейтронных звёзд попадают в этот класс. Всё вещество, им доступное, вне колоссальных давлений просто перейдёт в другое агрегатное состояние.

    Поэтому, если бы я был жителем нейтронной звезды, я бы всё-таки задумался о модуляции радиосигнала пульсара с целью коммуникации с себе подобными. Раз уж не летать, то никак нельзя такой мощный (пусть и узконаправленный) источник оставлять без использования. Ведь это же их единственный шанс преодолеть межзвёздные расстояния хотя бы информационно.
     

    Через миллиард лет после конца света


    Типичная каменная планета на 1-6% по весу состоит из кальция[15]. Для определённости примем, что на 3%.

    0.187% естественного кальция составляет[610] изотоп Ca-48, обладающий слабой естественной радиоактивностью. Период его полураспада громаден: 6*1019 лет. Каждый распад выделяет энергию 4.27 MeV, из которых порядка 3 MeV приходится на позитроны[620], и следовательно, переходит в тепло.

    Исходя из этих данных вычисляем, что кубометр типичной каменной планеты выделяет 7*10-16 Ватт тепла от кальциевого распада. В сравнении с потоком энергии от Солнца или естественной радиоактивности цифра, конечно, ничтожная.

    Но ни Солнце, ни уран не вечны.

    Представим: на дворе 1-е января 3*1019-го года нашей эры. Уран, торий, калий давным-давно распались и не существуют в природе. Неисчислимые эпохи назад  догорели все звёзды. Реликтовое излучение охладилось до нанокельвинов. Неясно, правда, с какой скоростью остывают белые карлики; но во всяком случае уже к ~1015-му году они не горячее 5 К[530] и разбросаны друг от друга дальше, чем современные галактики. Вселенная пуста, холодна, темна, безвидна.

    Но планеты, разделённые друг от друга страшными расстояниями, планеты продолжают тихонечко греть и светить. За счёт продолжающегося распада кальция.

    Легко подсчитать, что благодаря этому источнику энергии тело размером с Землю сможет поддерживать температуру поверхности на уровне ~0.4 K. Учтём, что при ~1 К теплопроводности каменистых материалов падают до 10-2 — 10-3 Вт/м2[520]. Что означает, как опять же нетрудно вычислить, что недра такой планеты могут быть разогреты до 1-5 градусов тепла!

    Вы спросите — ну что интересного может происходить на таком тепле холоде? Не знаю. Но знаю, что у этих явлений есть в запасе ~1020 лет. Время, несопоставимое ни с чем знакомым, ведь у сегодняшней Вселенной и секунд-то столько не наберётся. Какие явления, слишком медленные, чтобы даже рассматривать их сегодня как процессы, станут доминировать на таких временных масштабах?

    Ведь никто не отменял диффузию в твёрдом теле, в том числе квантовую, и диффузию с реакцией, способную создавать самоупорядоченные структуры[510]. Если транспорт веществ земной микроскопической жизни основан на диффузии в жидкости, то можно ли вообразить то же самое в твёрдом теле, только в 1011 раз медленнее?

    Никто не отменял переход металлов в сверхпроводимость, с последующей циркуляцией захваченных ими токов.

    Наконец, никто не отменял гелий. Который при указанных температурах может сжижаться, переходить в сверхтекучее состояние, просачиваться сквозь поры и трещины в камнях, замерзать и вновь оттаивать, сжиматься и расширяться, обеспечивая, таким образом, перенос вещества в масштабах планеты.

    Вы спросите, откуда там гелий? Так из висмута! Земля эдак на одну миллиардную по массе состоит из него. А висмут целиком состоит из альфа-активного изотопа Bi-209 с периодом полураспада 1.9×1019 лет. А альфа-частицы — это гелий. К 3*1019-му году большая часть висмута распадётся, выделив около 1014 килограммов гелия, чего хватит на скромную атмосферку. Удержать же её при таких температурах не то что Земля, любая Церера сможет.

    Моё человеческое воображение возбуждённо ворочается, чуя необычные возможности, открываемые такой прорвой незанятого времени… и пасует. Пасует и теряется, не нащупывая ни физической, ни бытовой интуиции на таких масштабах.

    Закроем же этот занавес, оставив будущее будущему, и вернёмся к более повседневным вопросам.

    К третьей части.

    Литература и ссылки
    15. Katharina Lodders and Bruce Fegley, Jr. The Planetary Scientist Companion. New York, Oxford, Oxford University Press, 1998.

    40. А. Ю. Потехин. Атмосферы и излучающие поверхности нейтронных звёзд. Успехи физических наук, август 2014, том 184, №8, DOI: 10.3367/UFNr.0184.201408a.0793, стр 793-832.Очень советую прочитать хотя бы первые главы.

    200. Patrick Irwin, Giant Planets of our Solar System, An Introduction, published by Springer in association with Praxis Publishing, Chichester, UK, 2006, ISBN 3-540-31317-6

    410. https://en.wikipedia.org/wiki/Material_properties_of_diamond

    420. Juno microwave radiometer:http://www.irmmw-thz2014.org/sites/default/files/F2_D-39.1_Janssen.pdf (Juno at Jupiter: The Juno Microwave Radiometer (MWR), Michael A. Janssen, Shannon T. Brown, John E. Oswald, and Amarit Kitiyakara, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, CA, 91108 USA)

    430. The Interior of Jupiter,https://authors.library.caltech.edu/39188/1/Stevenson_2004p35.pdf, Tristan Guillot, David J. Stevenson, William B. Hubbard, Didier Saumon

    440. http://solarsystem.wustl.edu/wp-content/uploads/reprints/1994/No49%20Fegley&Lodders%201994%20Icarus.pdf, Chemical Models of the Deep Atmospheres of Jupiter and Saturn, Bruce Fegley, Jr., and Katharina Lodders, ICARUS 110, 117-154 (1994). Да, работе скоро четверть века и новых данных с тех пор километр. Но авторы — умные и известные люди и вряд ли совсем уж грубо ошибались, так что хотя бы в качестве иллюстративного материала эта работа должна быть вполне пригодна. К тому же, мне почему-то не попадалось более свежих исследований на эту тему…

    450. Giant Planets, Tristan Guillot, Daniel Gautier, Treatise on Geophysics, 2nd Edition 00 (2014) 1–42,https://arxiv.org/abs/1405.3752

    460. Overview of Mission Architecture Options for Jupiter Deep Entry Probes, Presented by Dr. Tibor S. Balint at the Outer Planets Advisory Group Meeting, Boulderado Hotel in Boulder, Colorado, June 910, 2005,https://www.lpi.usra.edu/opag/meetings/jun2005/presentations/JDEP_OPAG_presentation.pdf

    470. Structures of the Planets Jupiter and Saturn, A Kerley Technical Services Research Report, Gerald I. Kerley, December 2004. Несколько примитивная и устаревшая модель, но даёт оценку параметров в центре ядра Юпитера и соотношения давление-плотность и давление-радиус. Пусть не совсем точно, но для увязки данных полезно.

    480. A Preliminary Jupiter Model, W. B. Hubbard, and B. Militzer, https://arxiv.org/pdf/1602.05143.pdf

    490. Comparing Jupiter interior structure models to Juno gravity measurements and the role of a dilute core, S. M. Wahl, W. B. Hubbard, B. Militzer, T. Guillot, Y. Miguel, N. Movshovitz, Y. Kaspi, R. Helled, D. Reese, E. Galanti, S. Levin, J.E. Connerney, S.J. Bolton. Confidential manuscript submitted to Geophysical Research Letters, Jul 2017, https://arxiv.org/abs/1707.01997

    500. Seismology of Giant Planets, Chapter 14 of the book Extraterrestrial Seismology — Cambridge University Press (2015), Submitted on Arxiv on November 6th, 2014, Patrick Gaulme, Benoît Mosser, François-Xavier Schmider, Tristan Guillot,https://arxiv.org/abs/1411.1740?context=astro-ph.EP.

    510. Reaction-diffusion:https://en.wikipedia.org/wiki/Reaction%E2%80%93diffusion_system

    520. A low temperature thermal conductivity database, Adam L. Woodcraft, and Adam Gray,http://reference.lowtemp.org/Woodcraft_LTD13_materials.pdf

    530. https://en.wikipedia.org/wiki/Black_dwarf#Formation

    540. RADON GAS EMANATION ON THE LUNAR SURFACE OBSERVED BY KAGUYA/ARD. K. Kinoshita, K. Kojima, M. Itoh, T. Takashima, T. Mitani, K. Yoshida, S. Okuno, and J. Nishimura, LPSC 2016,https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2016/pdf/3070.pdf

    550. Surveyor Observations of Lunar Horizon-Glow*, J. J. Rennilson and D. R. Criswell, 13 August 1973. The Moon 10 (1974) 121-142. © Kluwer Academic Publishers,http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1974Moon...10..121R

    555. https://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/leaping-lunar-dust.html

    560. Зарисовка лунных «зорь» астронавтами:https://www.nasa.gov/ames/ladee-project-scientist-update/

    600. Dong Lai, про магнитную химию в белых карликах:http://www.nature.com/news/stars-draw-atoms-closer-together-1.11045

    610. https://en.wikipedia.org/wiki/Calcium-48

    620. Measurement of the double-beta decay half-life and search for the neutrinoless double-beta decay of 48Ca with the NEMO-3 detector. R. Arnold, C. Augier, A.M. Bakalyarov, J.D. Baker, A.S. Barabash, A. Basharina-Freshville, S. Blondel, S. Blot, M. Bongrand, V. Brudanin, J. Busto, A.J. Caffrey, S. Calvez, M. Cascella, C. Cerna, J.P. Cesar, A. Chapon, E. Chauveau, A. Chopra, D. Duchesneau, D. Durand, V. Egorov, G. Eurin, J.J. Evans, L. Fajt, D. Filosofov, R. Flack, X. Garrido, H. G omez, B. Guillon, P. Guzowski, R. Hodak, A. Huber, P. Hubert, C. Hugon, S. Jullian, A. Klimenko, O. Kochetov, S.I. Konovalov, V. Kovalenko, D. Lalanne, K. Lang, V.I. Lebedev, Y. Lemi ere, T. Le Noblet, Z. Liptak, X. R. Liu, P. Loaiza, G. Lutter, F. Mamedov, C. Marquet, F. Mauger, B. Morgan, J. Mott, I. Nemchenok, M. Nomachi, F. Nova, F. Nowacki, H. Ohsumi, R.B. Pahlka, F. Perrot, F. Piquemal, P. Povinec, P. Pridal, Y.A. Ramachers, A. Remoto, J.L. Reyss, B. Richards, C.L. Riddle, E. Rukhadze, N.I. Rukhadze, R. Saakyan, R. Salazar, X. Sarazin, Yu. Shitov, L. Simard, F. Simkovic, A. Smetana, K. Smolek, A. Smolnikov, S. Soldner-Rembold, B. Soule, I. Stekl, J. Suhonen, C.S. Sutton, G. Szklarz, J. Thomas, V. Timkin, S. Torre, Vl.I. Tretyak, V.I. Tretyak, V.I. Umatov, I. Vanushin, C. Vilela, V. Vorobel, D. Waters, S.V. Zhukov, and A. Zukauskas, arXiv:1604.01710v3 [hep-ex] 16 Jun 2016, https://arxiv.org/abs/1604.01710

    720. Evidence for a Rapid Turnover of Argon in the Lunar Exosphere. Jacob A. Kegerreis, Vincent R. Eke, Richard J. Massey, Simon K. Beaumont, Rick C. Elphic, Luıs F. Teodoro. arXiv:1612.02414v1 [astro-ph.EP] 7 Dec 2016,https://arxiv.org/abs/1612.02414

    730. The Evolution and Internal Structure of Jupiter and Saturn with Compositional Gradients, A. Vazan, R. Helled, M. Podolak, A. Kovetz,https://arxiv.org/abs/1606.01558

    740. Lunar eclipse induces disturbance in the lunar exosphere, Anil Raghav, Ankush Bhaskar, Virendra Yadav, Nitinkumar Bijewar, Chintamani Pai, Vaibhav Rawoot, https://arxiv.org/abs/1401.6559

    750. DUST LEVITATION ABOVE THE LUNAR SURFACE: ROLE OF CHARGE FLUCTUATIONS. Е.V. Rosenfeld, А.V. Zakharov, https://arxiv.org/abs/1706.09664

    760. HOW DIELECTRIC BREAKDOWN MAY WEATHER THE LUNAR REGOLITH AND CONTRIBUTE TO THE LUNAR EXOSPHERE. A. P. Jordan, T. J. Stubbs, J. K. Wilson, P. O. Hayne, N. A. Schwadron, H.E. Spence, N. R. Izenberg,https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2017/pdf/2332.pdf

    770. PROPERTIES OF THE LUNAR EXOSPHERE DURING THE PERSEID 2009 METEOR SHOWER, Berezhnoy A.A, Churyumov K.I, Kleshchenok V.V, Kozlova E.A, Mangano V, Pakhomov Y.V, Ponomarenko V.O, Shevchenko V.V, Velikodsky Yu.I,https://arxiv.org/abs/1404.2075

    780. SEARCHING FOR LUNAR HORIZON GLOW WITH THE LUNAR ORBITER LASER ALTIMETER. M. K. Barker, E. Mazarico, D. E. Smith, X. Sun, M. T. Zuber, T. P. McClanahan, G. A. Neumann, M. H. Torrence,https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2016/pdf/1985.pdf

    790. https://phys.org/news/2013-11-plasma-crystal.html

    830. Растворение натрия в жидком аммиаке, видео: https://www.youtube.com/watch?v=JefumJFatsw
    Поделиться публикацией
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 135
    • +3
      Правильно. Вот потому, наверное, (почти?) и нет таких произведений.
      Нечто подобное было у Стивена Бакстера — «Плот».
      • +1
        Спасибо, помечу!
        • 0

          Плот это про другое.
          Про жизнь на нейтронной звезде — Flux.
          Ну и нельзя не вспомнить Dragon's Egg от Форварда.

          • 0
            Ну, там ближе к концу промелькнул эпизод. А про Flux я даже не знал, спасибо.
        • +8
          Вторая статья на одном дыхании. Чрезвычайно захватывающе, спасибо!
          • +2
            На тему жизни в протяженном времени вспоминается один фантастический сюжет, где какой-то ученый вводил людям какую-то сыворотку с кремнием, в результате чего они стали каменными, но продолжали двигаться на скоростях где-то в 10000 раз медленнее нормальных. Его, правда, в итоге убили, а пара людей разлетелась от атмосферных явлений (или просто затерялась, не помню). Но даже 10 тысяч раз это ничто по сравнению с жизнью на протяжении 10^19 лет…
            • 0
              Похоже вот на это:
              Анатолий Днепров
              Глиняный бог
            • +3
              Только вот какой фантаст сможет это вообразить и качественно описать? Нет, ввести в действие «нейтроноидов» — раз плюнуть. Но кто сможет сделать их убедительными? Кто сможет, начиная с физики, выстроить всю химию, биологию, общество, психологию и интригу? Кто, наконец, сумеет перешагнуть пропасть мировосприятия между существом, живущим в вырожденной нейтронной жидкости, и нами?


              Есть така книга, в плане физики довольно интересная, кстати, но русского перевода не видел. На английском называется Dragon's egg, автор — Роберт Форвард (физик, кстати): en.wikipedia.org/wiki/Dragon%27s_Egg

              Из любопытного: описывая жизнь, основанную на сильном взаимодействии, автор учёл (на этом вся фабула построена), что реакции на таком взаимодействии будут в миллиард раз быстрее привычной нам химии. За время контакта (неделя для земного корабля) цивилизация Яйца проходит путь от первобытного общества до сверхцивилизации (в конце навещают землян, используя в качестве скафандров миниатюрные чёрные дыры — автор написал роман до открытия излучения Хокинга).
              • 0
                О! Надо обязательно прочесть!
                • +1
                  Нечто похожее было в одном из эпизодов сериала звездный путь вояджер. там на планете время шло по другому. люди хотели поближе подлететь и исследовать и в итоге замерли во времени для обитателей планеты. они от каменного века успели пройти до варпа и помочь вытащить корабль из своей атмосферы.
                  • +1
                    Да, русского перевода нет, я начал, но не уверен, что закончу :(
                    А вот по поводу излучения Хокинга — его уже открыли? Сдается мне, что это все-таки не та вещь, которую можно открыть.
                    • +1
                      Скажем так, в рамках нашего понимания физики его не может не быть. Если его нет — неверно наше представление сразу о многих, казалось бы несвязанных областях: Квантовая Механика, Термодинамика (классическая) и т.п.
                      • 0
                        Я не об этом, а о том, что технической возможности его открыть у человека нет и не появится еще долгое время, если вообще когда-то сможет появиться. Так что писать об открытии излучения Хокинга — это слишком уж оптимистично. Оно не открыто, его существование лишь предполагается, причем не всем научным миром.
                      • 0
                        Забавно, но в новостях пробегало как некий ученый в одиночку экспериментально доказал существование излучения Хокинга…
                        (но у меня, почему-то, возникает ощущение, прошу не бить ногами, что придумали новое название взаимодействию «эфира» с другими видами излучения и материи… И да, я не говорю про «светоносный эфир» 19-го века, а про то, что сейчас начали называть «темной материей» и «темной энергией», без которых физика не сходится, но пронаблюдать которые пока никто не смог, официально...)
                        • 0
                          То, что сейчас называют ТЭ и ТМ — это не братья и даже не однофамильцы.=) Это принципиально разные сущности по своему проявлению во вселенной.
                          • 0
                            И чем же они отличаются? И та и другая были введены, т.к. вселенная иначе не сходится. Прямому наблюдению обе не поддаются, взаимодействие с обычным веществом на масштабах солнечной системы — пока не обнаружено. Кроме названия от эфира ничем не отличается. Эфир тоже был введен, чтобы вселенная сходилась, взаимодействие с обычным веществом не обнаружено. Потом придумали способ, чтобы на уровне тогдашних представлений все сошлось без эфира и эфир забанили пожизненно. Но тут вдруг на основании новых данных выяснилось, что эфир нужен. Но он пожизненно забанен. Пришлось его регистрировать под новым ником…
                            • 0
                              Тем, что их проявления принципиально различны. А названия — да хоть потоками единорогов назвать можно, суть от этого не изменится.
                              • 0
                                Когда ж Вы уясните, что слово «эфир» уже занято? Нельзя теперь новую сущность так называть, чтобы путаницу не внести.
                                Наоборот, это Вы пытаетесь старый ник новому участнику втюхать. При том, что у старого обладателя ника репутация плохая.
                                • 0
                                  Так в том и дело! Участник старый. 100 лет назад был не понят и забанен навсегда. А тут вдруг выяснилось, что без него вселенная не сходится… Ну и выдали ему несколько новых ников, ну так, про запас. Вдруг пригодятся?
                                  И репутация у эфира была хорошая! Плохую репутацию ему начали придумывать уже к середине 20-го века.
                                  Но участник все еще обижен на такое к себе отношение и вся эта темная материя и темная энергия вроде как есть, но прямому наблюдению не поддаются. Т.е. вроде как их нет… И туда, под них, можно кучу других сущностей забрить.
                                  • 0
                                    Что значит «не поддаётся»? Тёмная материя взаимодействует с веществом гравитационно, значит её должно быть возможно наблюдать во взаимодействии с большими массами. Собственно её и ввели чтобы объяснить невязку между обычными теориями гравитации и наблюдаемыми данными.

                                    Эфир, конечно, тоже ввели чтобы объяснить неувязки, но нашлись модели получше, а в теориях эфира нашлись противоречия, так что репутацию ему никто специально не портил — он просто морально устарел, как теплород или как эпициклы Птолемея. Может и ТМ устареет.
                                    • 0
                                      Так в том и дело! Участник старый.

                                      В том-то и дело что это не он.
                                      • 0

                                        В том-то и дело, что это Он!
                                        И каждый программист просто обязан его узнать.
                                        Просто Эфир — это тоже не настоящее его имя.
                                        А настоящее — Костыль.

                                        • 0
                                          Э-нет! Каждый Костыль — уникален. Никнейм Костыль — это как Коллектив Авторов.
                                          • +1
                                            Не ссорьтесь. То был Эфир Классик, а нынешний можно считать хардфорком :)
                                            • 0
                                              теперь банановый
                              • +1
                                придумали новое название взаимодействию «эфира» с другими видами излучения и материи
                                Это вы еще, видать, не знаете про то, как в современной физике вакуум устроен. В нем, например, есть нулевые колебания, которые приводят к куче разных интересных эффектов — например, эффект Казимира, который можно себе представить как «отрицательное давление» между двух достаточно больших и достаточно близких параллельных плоскостей (между ними, до кучи, еще и фазовая скорость электромагнитных волн больше скорости света (эффект Шарнхорста)). А еще есть такая замечательная штука, как поляризация вакуума (рождение из него пар частица-античастица при определенных условиях), что приводит к таким интересным вещам, как излучение Хокинга («испарение» черных дыр) и эффект Унру (ускоряющийся в вакууме наблюдатель будет видеть фон теплового излучения, то есть, сталкиваться с частицами). А еще, вполне возможно, вакуум вокруг нас ложный и может стать истинным — эксперименты на БАК показали, что это скорее так, чем не так, но уверенности нет.
                                Вот это реально похоже чем-то на «эфир», а темная материя и темная энергия все же другие.
                                • 0
                                  Темная материя — это просто вещество, не испускающее электромагнитное излучение и слабо взаимодействующее с ним. Например, еще на обнаруженные планеты, черные дыры или просто большое количество (в масштабах галактик) отдельных частиц, летающих туда-сюда. Ничего магического в ней нет. И на тему того, что ее обнаружить нельзя — это не совсем верно. Мы видим звезды и другие яркие объекты в галактике и исходя из их относительного движения можем сделать вывод о том, что там еще есть какая-то темная масса, к которой они притягиваются. Да, обнаружить эту массу в телескоп мы не можем, потому что она темная, но неужели того факта, что вы куда-то притягиваетесь, недостаточно для определения того, что в этом «куда-то» масса есть?

                                  А темная энергия — это вообще явление ускорения расширения вселенной.
                                  • 0
                                    Темная материя — это просто вещество

                                    Тогда их должно быть несуразно много. Приходится предположить существование какой-то неизвестной частицы, которая не участвует в э/м-взаимодействиях, и достаточно редка, чтобы мы их пока не обнаружили, но в абсолютных числах во вселенной её очень много (просто потому что вселенная большая).
                                    • 0
                                      Да, возможно, много какой-то темной фигни вроде небольших черных дыр, возможно, известные нам частицы в большом количестве (нейтрино, скажем), а возможно, и пока что не известные нам частицы. Но во всех этих вариантах нет чего-то совершенно удивительного и невероятного для обывателя.
                            • +1
                              Неясно, правда, с какой скоростью остывают белые карлики; но во всяком случае уже к ~1015-му году они не горячее 5 К[530] и разбросаны друг от друга дальше, чем современные галактики. Вселенная пуста, холодна, темна, безвидна.

                              Насколько я знаю, крупные черные дыры будут достаточно активно выдавать излучение Хокинга в течение абсурдно долгих периодов.
                              www.youtube.com/watch?v=Qam5BkXIEhQ
                              • 0
                                Верно. Но если поделить энергию в массе чёрной дыры на время её жизни, то получатся совершенно мизерные её потоки. Оттого эффективная температура излучения чёрной дыры составит нанокельвины.

                                Впрочем, возможно, это откроет какие-то новые возможности через ~1060 лет.
                                • 0
                                  Достаточно развитая цивилизация может поддерживать черные дыры на комфортной для себя интенсивности излучения, постепенно подкармливая их материей.
                                  • +1
                                    Именно. Давно уже посещала мысль, что если вам нужна энергия в виде электромагнитного излучения, то компактная черная дыра — идеальный реактор. И никакой антиматерии не нужно, только знай себе подбрасывай обычную материю в «топку».
                                    А вдруг...
                                    image
                                    • 0
                                      Популярный видосик есть на эту тему.
                                      www.youtube.com/watch?v=t-O-Qdh7VvQ
                                      • 0
                                        Там рассматривается иной подход, извлечение кинетической энергии из падающего на черную дыру тела, что по рассчетам из видео дает 42% массы в энергию максимум.
                                        А за счет излучения Хокинга можно получить сильно больше плюсов:
                                        1. 100% массы переводится в энергию.
                                        2. Система получается намного компактнее.

                                        Более того, учитывая, что ЧД может иметь электрический заряд, её можно удерживать в необходимой нам позиции.

                                        Единственный принципеально не решенный на данный момент с научной точки зрения вопрос — как создать небольшую черную дыру, но при этом достаточно массивную, чтобы она не испарялась слишком быстро.

                                        Еще когда стоял псевдонаучный ор на тему возможного образования черных дыр в БАК, приводились выкладки, что даже если допустить вероятность подобных событий, то размеры получаемых ЧД настолько малы, что время их испарения на порядки порядков меньше времени, необходимого чтобы собрать сколь либо значемое количество материи из окружающего пространства.

                                        PS: Что-то мне сразу на ум приходит «Гиперион» Симмонса. Так вот, видимо, чем занималась на орбите Земли киевская группа.
                                        • +1
                                          Оказывается для такого способа получения энергии даже термин есть: «Снгулярный реактор». Обожаю физику.

                                          >при этом достаточно массивную, чтобы она не испарялась слишком быстро.
                                          Википедия подсказывает, что можно сделать реактор взрывного типа, в котором постоянно создаются быстро испаряющиеся черные дыры.
                                • 0
                                  Заглянул в Википедию, там уже, оказывается, всё посчитали:

                                  en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation#Emission_process

                                  Температура дыры массой в 3 солнечных составит 200 нанокельвинов.
                                  • 0
                                    Температура ЧД — это понятие, не тождественное температуре вещества.
                                    • +2
                                      Но во всяком случае означающее, что существенно горячее рядом с чёрной дырой за счёт её излучения не нагреешься. А потому 0.4 К на планете важны.
                                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                    • 0
                                      … как и само существование черных дыр и вообще 99% астрофизики…

                                      Зачем вы вообще читаете данную тему при таком отношении к науке?
                                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                        • +2
                                          Спорим, что никогда не возмешься и никогда не напишешь?
                                          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                            • 0
                                              Простите, а Вы кто по образованию?
                                              • +5
                                                image
                                                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                  • +1
                                                    Пока я не знаю, есть ли у Вас хоть что-то за плечами, я не буду тратить время на решение высосанного из пальца уравнения.
                                            • +2
                                              Скорее же просветите мир как оно там на самом деле! Молю, выведите наконец на чистую воду всех этих замшелых нобелевских лауреатов, затянувших своими домыслами блистательные горизонты чистой науки! Сасскинд, Хокинг, т'Хоофт — просто пустышки, раздутые нездоровой буржуазной шумихой и саморекламой! Пора наконец честным людям сказать хватит этим очковтирателям и высасывателям формул из пальца! Доколе?!
                                      • +2
                                        Очень подняли настроение «кривульки». :)
                                        Когда читал про некто на Юпитере сразу представил себе Солярис — этакая прослойка мыслящего существа работающего исключительно на химических процессах (без электрических импульсов в нервной системе). И у которого секунда равна годам этак ста нашим.
                                        Либо большие амёбообразные муравьи общающиеся исключительно с помощью химии, живущими небольшими колониями расположенными друг от друга на больших расстояниях. Появление нового существа всегда сопровождается исчезновением одного старого.
                                        • 0
                                          Отличная статья, спасибо.
                                          Я правильно понимаю, что с очень высокой вероятностью, человек (в текущем понимании этого термина) не сможет спустится к центру Юпитера или даже к центру Земли? Слишком запредельные условия, и существование способов им противостоять сомнительно?
                                          • 0
                                            Совершенно верно. По крайней мере, не при текущем уровне понимания физики и инженерии.
                                            • +1
                                              Простите, а что он там будет делать если сможет спустится? Наши сигнальные системы не подходят даже для верхней атмосферы Юпитера.
                                              • 0

                                                Будет сидеть в коробочке и смотреть на цифры и графики, которые будет выводить компьютер на основании сигналов с датчиков.

                                                • +2
                                                  Гипотетический эксцентричный турист 12го тысячелетия.
                                                  Сейчас и на Земле хватает труднодоступных мест, на которых абсолютно нечего делать (какой-нибудь остров Буве), но желающих туда попасть достаточно.
                                              • +6
                                                Обе статьи бесподобны. Огромное спасибо!
                                                В прошлый раз не оставил комментарий исключительно из-за того что был бы сотым кто это сделал :)

                                                Небольшое примечание. Вы очень красиво пишете, но вот места подобные этим:
                                                Которые, как показано в [500], способны проходить

                                                Так, согласно [730], глубокие недра Юпитера

                                                всё же лучше писать не с голой ссылкой, а вставлять имя автора перед ссылкой и перефразировать на манер «согласно источнику [...]». А то смысл то понятен, но фраза корявая.
                                                Вот для примера, у вас подобные предложения построенные идеально:
                                                Одна такая работа[720] по материалам с LADEE...

                                                Американские астронавты в 1972-м с лунной орбиты тоже наблюдали[560] похожие феномены...


                                                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                  • 0
                                                    Можно же всплывать не как пузырь (хотя почему бы и нет, если внутри плотность меньше), но и активно отталкиваясь от среды.
                                                    Или в смеси водорода с гелием при таком давлении появляются некие «волшебные» свойства?
                                                    • 0
                                                      А разве есть что-то способное всплыть в смеси водорода и гелия?

                                                      Баллоны с вакуумом, наверно. И следует учесть, что та смесь довольно плотная.
                                                      Ещё можно не всплывать, а взлетать на винтах или реактивной тяге.


                                                      (я не уверен, что на самом деле можно)

                                                      • +2
                                                        При таком давлении даже вакуум становится жидким. Расфасовывать по бутылкам, закупоривать и пусть всплывает.
                                                        Но да, почему нет? Если получилось сделать монокристаллический алмазный корпус, то почему не сделать какой-нибудь поликристаллический «аэрогель» с вакуумными шариками?
                                                      • +4
                                                        А разве есть что-то способное всплыть в смеси водорода и гелия?

                                                        Нагретый водород и гелий.
                                                        • 0
                                                          Про всплытие тут уже до меня хорошо разъяснили. Про железо же всё просто. На большой глубине там действительно почти сплошь нейтронная жидкость. Выше, где давления поменьше, ядра уже слегка обосабливаются. У самой же поверхности это более-менее понятные нам железо, углерод и т.д.
                                                          • 0
                                                            А разве есть что-то способное всплыть в смеси водорода и гелия?
                                                            «Только один шар способен плавать в атмосфере самого легкого из газов – водорода: шар, наполненный горячим водородом. Пока тикал реактор, Фолкен мог, не снижаясь, парить над миром, где разместилась бы сотня Тихих океанов. Покрыв около шестисот миллионов километров, «Кон-Тики» наконец-то начал оправдывать свое название. Воздушный плот плыл по течению в атмосфере Юпитера…»
                                                            Артур Кларк, «Встреча с медузой», 1971 г.

                                                          • +1
                                                            Вот это я понимаю — популяризация науки! Это вам не батисферу со стратосферой путать. Вершина жанра.
                                                            Спасибо! Ждем следующую часть. А потом и другие материалы, пожалуйста :-)
                                                            • 0

                                                              Наконец-то почитал, как будет выглядеть погружение в Юпитер, очень интересно, спасибо!

                                                              • 0
                                                                Да, братцы Стругацкие в своём раннем творчестве («Путь на Амальтею») хоть и молодцы всё равно были, тут не поспоришь, но крутого научного консультанта по-моему любому фантасту надо прям…
                                                                Стооп!
                                                                А есть ресурсы, где авторы могут искать научных консультантов для краудсорсинга анализа идей для книг?
                                                                • +1
                                                                  Здесь могут поискать. Но, боюсь, сойдут с ума, после чтения километровых холиваров об расспрашиваемых предметах.
                                                              • +15
                                                                Обсуждение погружения в Юпитер будет неполным без фазовой диаграммы погружаемого аппарата:
                                                                image
                                                                chtoes.li/jupiter-submarine
                                                              • 0
                                                                Просто супер. Не просто прочитал с удовольствием, но еще и ссылками поделился. Жду третью часть :)
                                                                • 0
                                                                  Я вам уже говорил, что есть книга про жизнь на нейтронной звезде. Dragon's Egg

                                                                  en.wikipedia.org/wiki/Dragon%27s_Egg
                                                                  • 0
                                                                    Запертые. И они, и вся их материя распадается вне привычных условий. Им даже скафандр сделать не из чего. Гипотетические жители недр Юпитера или нейтронных звёзд попадают в этот класс. Всё вещество, им доступное, вне колоссальных давлений просто перейдёт в другое агрегатное состояние.

                                                                    А если нафантазировать, что тамошние жители научились манипулировать гравитацией и магнитными полями в достаточном объеме, чтобы защитить от разрушения собственный корабль?


                                                                    И еще вспомнилось что-то про жизнь на Юпитере, плавающую в тамошних облакмх.
                                                                    Вспоминал, кто же это написал, да так и не вспомнил.
                                                                    Помню только, что были описаны "медузы" и похожие на скатов хищники. И медузы отбивались электрическими разрядами.


                                                                    Еще вспоминается раса торп, жившая в коронах звезд, но Лукьяненко не озаботился подробностями.

                                                                    • 0
                                                                      «Космическая одиссея» Кларка
                                                                      • 0
                                                                        А. Кларк «Встреча с медузой» — но там пилот по-моему роботом был
                                                                        • 0
                                                                          Пилот там был киборгом, читатель узнаёт об этом только в последнем абзаце повести.
                                                                          Фолкен отъехал назад от стола, разомкнул лафет, игравший роль сиденья, и выпрямился во весь рост на гидравлических опорах. Два метра десять – хирурги знали, что делали, прибавив ему тридцать сантиметров. Небольшая компенсация за все то, что он потерял при аварии «Куин»… Подождав, когда Вебстер откроет дверь, Фолкен четко повернулся кругом на пневматических шинах и бесшумно заскользил к выходу со скоростью тридцати километров в час.
                                                                          • 0
                                                                            да, спасибо за поправку, давно очень читал.
                                                                        • 0
                                                                          Если нет хоть сколько-нибудь вменяемого объяснения как оно работает, то это колдунство, а не наука. И не научная фантастика, а фентези. Независимо от сеттинга.
                                                                        • 0
                                                                          Было очень интересно, давайте ещё!
                                                                          • +4
                                                                            Поставьте за меня автору плюсик, пожалуйста!
                                                                            А еще бы лучше угостить его любимым напитком :)
                                                                            • 0
                                                                              Обычно за такое сливают, но Вам повезло. Как раз думал, что же я забыл сделать, читая статью.
                                                                              • –4
                                                                                Извините, я не понял вашу мысль. Перефразируйте.
                                                                                • +3
                                                                                  Ну, не приветствуются на Хабре разговоры карме и рейтинге. За это минусы ставят.
                                                                                  Одно время об этом даже в правилах написано было (не знаю, кто и зачем убрал).
                                                                                  • +1
                                                                                    Не знал, спасибо.
                                                                                    Вижу, что мне уже охотно и добродушно объяснили, все случилось как вы предсказали. Впредь не буду говорить о карме и рейтинге.
                                                                                • –1
                                                                                  Да уж, пуля просвистела в волоске от вашей головы :)
                                                                                  Не буду ничего писать, оставлю вам ссылочку что бы вы понимали какие здесь традиции
                                                                                  geektimes.ru/post/291189/#comment_10199493
                                                                              • +3

                                                                                Карма не мешает вам угостить автора — тот редкий случай, когда донатилка есть. Или кто-то должен это сделать за вас?

                                                                                • 0
                                                                                  Хорошая идея, спасибо! Так и сделал.
                                                                                • –1
                                                                                  На данный момент у вас карма +4 — какие проблемы поставить плюсик автору самостоятельно?

                                                                                  Открываете профиль автора (щелкаете на его имени в конце его статьи), открывается его профиль, там есть жЫрные цифры с кармой и рядом две стрелочки — вверх и вниз, вверх — на повышение, вниз — на понижение. Вам надо кликнуть на стрелочку вверх)
                                                                                  • 0
                                                                                    Плюсики можно ставить начиная с +5
                                                                                    • +1
                                                                                      Аааа, тогда… надо писать статью! )
                                                                                      • 0
                                                                                        Во-во. А то даже как-то не по себе, когда умный вроде человек, а без единой статьи.
                                                                                        (кстати, мне бы тоже пора что-нибудь новое выдать...)
                                                                                • +2
                                                                                  То есть да, новая химия. «Полимеры гелия в сильном магнитном поле». А где полимеры, там можно представить хранение информации на молекулярном уровне. Только вот какой фантаст сможет это вообразить и качественно описать? Нет, ввести в действие «нейтроноидов» — раз плюнуть. Но кто сможет сделать их убедительными? Кто сможет, начиная с физики, выстроить всю химию, биологию, общество, психологию и интригу? Кто, наконец, сумеет перешагнуть пропасть мировосприятия между существом, живущим в вырожденной нейтронной жидкости, и нами?

                                                                                  А вы бы попробовать не хотели?
                                                                                  Не, я серьезно. Мне если б кто сказал лет пять назад, что я на GT буду графоманию свою публиковать — я б послал его наверное. Но… оно как-то так получилось. Да, мой мир в радиусе квадрата тумбочки, но тем не менее это оказалось интересным и полезным даже, потому что чтобы, хотя бы стараться, качественно писать надо же очень много знать/прочитать. А судя по количеству подписавшихся — народ как-то положительно воспринял даже)
                                                                                  • +1
                                                                                    Только вот какой фантаст сможет это вообразить и качественно описать?
                                                                                    Знаю одного такого, но их наверняка гораздо больше.
                                                                                    • +1
                                                                                      Ну вы привели… это один из мировых лидеров «твёрдой» научной фантастики)
                                                                                      Вот тут есть небольшой список видных деятелей этого направления.
                                                                                      • +1
                                                                                        Вот тут

                                                                                        Гравитация — твёрдая НФ? Это там где на реактивном ранце летали между орбитами хаббла, мкс и китайцев?

                                                                                        • 0
                                                                                          Ещё на двигателях мягкой посадки.
                                                                                          Ну, а что? Главное — успевать вводить чит-коды на топливо.
                                                                                          • 0
                                                                                            Я не про тот список, а про тот, который с авторам)
                                                                                            Список фильмов там да, местами спорный.
                                                                                    • +1
                                                                                      Да уж, Саймак Юпитер совсем по-другому описывал («Дезертиры», если по какой-то причине прошло мимо внимания)
                                                                                      • 0
                                                                                        Ну, он описывал его довольно адекватно, в меру тогдашних знаний. В статистику вошло, кстати. Хотя с оценкой температуры была большая трудность. Потому как у него там водопад из аммиака, но давление большое. Значит, жарко? Но по художественному замыслу, вероятно, холодно, ведь вряд ли Саймак был в курсе уравнения состояния аммиака при таких условиях.
                                                                                      • +1

                                                                                        Кстати, у Лема есть рассказ "Правда", где во время эксперимента с высокотемпературной плазмой успевают увидеть в ней структуры, напоминающие живые организмы. То есть за время ее существования — какие-то миллисекунды — там успевает пройти неслабая эволюция.

                                                                                        • 0
                                                                                          Уж и не помню, Кларковский рассказ «Из солнечного чрева» поминали? Там, правда, подлинней эволюция, но всё же.
                                                                                        • 0
                                                                                          Спасибо, Женя, за интересную статью! Ну заодно и поздравляю с ДР.
                                                                                          • +1
                                                                                            Алмаз, самое прочное на сжатие вещество, выдерживает разницу давлений порядка 100 ГПа, или миллиона атмосфер.

                                                                                            У А. Азимова есть рассказ «Непреднамеренная победа», где земные роботы изучали Юпитер и юпитерианцев. Роботы были сделаны твердотельными, без необходимости выдерживать перепады давления.
                                                                                            • 0
                                                                                              Интересная мысль!
                                                                                              • 0
                                                                                                Насколько я понимаю, современные подводные роботы тоже делаются такими
                                                                                            • 0

                                                                                              это просто сумасшествие какое-то, сплошной поток смены образов!
                                                                                              уфф, спс )

                                                                                              • 0

                                                                                                У Азимова есть рассказ про спуск корабля с роботами на Юпитер, только название не помню к сожалению

                                                                                                • 0
                                                                                                  Яйцо Дракона Роберт Л. Форвард
                                                                                                  Дилогия о разумной жизни на нейтронной звезде. Я читал первую книжку, очень понравилась.
                                                                                                  Автор — физик.
                                                                                                  • 0
                                                                                                    Мне уже человек восемь указали. Явная дыра в моём образовании. Буду срочно читать ))
                                                                                                  • 0
                                                                                                    На главе про Юпитер вспомнил «Зовите меня Джо» Пола Андерсона.
                                                                                                    • 0
                                                                                                      У Ларри Нивена есть расказ про людей, замёрзших на Плутоне — «Дождусь»
                                                                                                      • 0
                                                                                                        Прочитал на одном дыхании. Пожалуй необъятнее размеров вселенной для человеческого разума может быть только необъятность времени и жизни этой самой вселенной
                                                                                                        • 0
                                                                                                          Плоский мир! Право слово, вот про что роман бы написать! Но у кого хватит воображения?


                                                                                                          У Эдвина Эбботта, написавшего «Флатландию»
                                                                                                        • 0
                                                                                                          Собственно, этот цикл статей и есть та самая «отсутствующая» фантастика: сплошные гипотезы и предположения, объяснения (доказательства) которых для простого смертного ничем не отличаются от «сигналов от обитателя нейтронной звезды». Автору чуть-чуть добавить «за жизнь» — и можно сдавать в печать. Во всяком случае, читается это все не хуже Саймака или Лема (первые, что вспомнил). Очень благодарен автору.
                                                                                                          • +2
                                                                                                            Запертые, конечно, выбраться не смогут, но вот создать «посланцев» — вполне. Достаточно светить определённым образом исходящей из звезды материей, чтобы она при остывании составляла какую-то структуру (как 3D принтер, но в абсолютно экстремальных условиях и размерах). А в этой структуре может быть отпечатан уже интеллект, культура, знания.
                                                                                                            Но проще, конечно, «свободных» попросить создать носитель и передать на него информацию.
                                                                                                            • 0
                                                                                                              Пирс Энтони — «Хтон». Есть интересные идеи про неорганический разум на уровне планеты.
                                                                                                              • 0
                                                                                                                Эпично, как обычно) И да, спасибо за подсказку — Б. Штерн, «Прорыв за край мира» именно то, что искал))
                                                                                                                • 0
                                                                                                                  Подумалось, что неплохой способ пошарить в недрах Юпитера это кинуть несколько водородных бомб. Причем конструкция заряда может быть предельно простой — обжатие-то само собой делается. Вариацией конструкции можно регулировать глубину подрыва. И слушать отклик. Профит.
                                                                                                                  Интересный вопрос — сдетонирует ли «атмосфера». В крайнем случае получим двойную систему с коричневым карликом.
                                                                                                                  • 0
                                                                                                                    Не сдетонирует, для этого массы мало.
                                                                                                                    • 0
                                                                                                                      Если речь о самопроизвольном начале синтеза на Юпитере, то да, мало. Но если триггер плутониевый завезли?
                                                                                                                      Я тут конечно про водородную немного упростил, сложная бомба с оболочкой и ускорителем не выйдет, выйдет только слоеная. Но зато очень компактная и простая. Все слои будут с глубиной симметрично сдавлены и в положенный (по давлению) срок оно бахнет.
                                                                                                                      Главный расчетный вопрос — температура, чтобы бомба не расплавилась и не расплылась раньше времени. Скорее всего придется сделать толстый слой вольфрама для обляции, за счет расплавления которого можно дотянуть до металлического водорода.

                                                                                                                      На выходе получается что-то типа баскетбольного мяча. Надо брать.

                                                                                                                      • 0
                                                                                                                        Google утверждает, что давление в эпицентре ядерного взрыва — от 10 до 100 тысяч атмосфер, в то время как в слое металлического водорода в Юпитере давление порядка 40 млн атмосфер. Там реально атомная бомба особой погоды не сделает.
                                                                                                                        • 0
                                                                                                                          Google утверждает, что давление в эпицентре ядерного взрыва — от 10 до 100 тысяч атмосфер

                                                                                                                          100-500 килобар (тысяч атмосфер) — это только давление, которое развивает имплозивная система. А давление фотонного газа в момент начала разлета составляет сотни мегабар, бомбу держит только инерция.

                                                                                                                          • 0
                                                                                                                            Так по мере разлета давление же быстро падает. Да, в самом взрыве будет синтез (в основном от бомбы, но, может быть, немного и от окружающего вещества), но как только чуть разлетится, он остановится, разве нет?
                                                                                                                            • 0
                                                                                                                              Зависит от давления во фронте взрывной волны. В пассивной среде энергия фронта падает, но если среда активная, то она будет подпитывать фронт (детонация). Но и впрямь, если Юпитер ещё не детонировал за столько то миллионов лет, с его-то энергиями и флуктуациями, то вряд ли что-то ему сделается от одной бомбы :)
                                                                                                                              • 0
                                                                                                                                Все же не думаю, что давления во фронте взрывной волны хватит. Нам известна экзопланета (DENIS-P J082303.1-491201 b) массой 28.5±1.9 масс Юпитера, и ничего, синтез там не идет.
                                                                                                                        • 0
                                                                                                                          Я тут конечно про водородную немного упростил, сложная бомба с оболочкой и ускорителем не выйдет, выйдет только слоеная. Но зато очень компактная и простая. Все слои будут с глубиной симметрично сдавлены и в положенный (по давлению) срок оно бахнет.

                                                                                                                          Оно "пшикнет", а не "бахнет". Для "бахнет" надо очень быстро создать большую надкритичность — т.е. сжать сильно и быстро.

                                                                                                                          • 0
                                                                                                                            Да, простое медленное сжатие не катит. Необходим какой-то скачок. На этот счет была мысль о создании полости, которая бы некоторое время держала форму, а при пороговом значении потеряла бы структурную устойчивость и резко схлопнулась, набрав скорость под внешним давлением.
                                                                                                                            Похоже, на пальцах уже не посчитать.
                                                                                                                    • –1

                                                                                                                      Великолепное продолжение! Как хорошее популяризаторство, хочется сохранить и время от времени перечитывать.


                                                                                                                      Нашел маленькую неточность: "1-5 градусов тепла", К это не градусы, они просто Кельвины

                                                                                                                      • 0
                                                                                                                        Спасибо! С нетерпением жду продолжений!
                                                                                                                        Каменты тоже на высоте!
                                                                                                                        • 0
                                                                                                                          Автор, пишите исчо! Просто музыка для мозгов :)
                                                                                                                          • 0
                                                                                                                            сколько замечательных вопросов и идей!
                                                                                                                            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                                                                              • 0
                                                                                                                                Читала, что Юпитер формировался, аналогично Солнцу. Это, так сказать, «недозвезда», тело, процесс формирования которого остановился, не закончившись, и, изучив Юпитер, можно значительно углубить познания процессов формирования звёзд. Вероятнее всего, газы и состав минералов схож, но давления для запуска термоядерной реакции недостаточно.

                                                                                                                                Нейтринные звезды… Помнится, как раз в прошлой части, я упомянула в комментарии фантазию о возможном умении людей будущего перестраивать тело на субатомарном и даже нейтринном уровне. Возможно, такие существа могли бы жить и на Юпитере, и подле нейтронных звезд (или даже на них/в них).

                                                                                                                                Ну и уж совсем глубоко в будущее, до времени превращения нашего светила в белого карлика, заглядывать не хочется и не заглядывали. Но жизнь на Земле при красном гиганте была описана в книге «Летающие киты Исмаэля» Филипом Фармером.
                                                                                                                                Его вариант жизни — в воздухе. Ибо земная поверхность постоянно дрожит от гравитации Солнца. Температура не изменилась, потому как потеря температуры Солнцем компенсировалась приблизившейся к нему орбитой Земли (что соответствует теориям о смене орбит планетами с очень медленным приближением к светилу). А вот атмосфера значительно разрежена, в то же время слишком влажная у поверхности — океаны испарились в атмосферу из-за все той же гравитации Солнца и Луны, из-за чего произошел эффект влажной тропической подушки. Биосфера изменилась. На поверхности — джунгли и папоротники. Животный мир мутировал. Костная система более легкая, появились газовые пузыри. В то же время он стал менее разнообразен. По «небесному океану» плавают киты, акулы, облака газово-молекулярного планктона.
                                                                                                                                Люди еще не вымерли, но значительно деградировали, потеряв былые навыки, закат цивилизации (в их легендах присутствует информация о могущественных предках, в большинстве своем, покинувших на кораблях планету в прошлом, а они сами — потомки не пожелавших улететь). Внешне они уменьшившись ростом и в кости, стали более легкие. У них по четыре пальца, легкие более полые и пористые кости и огромные миндалевидные глаза с большими зрачками. Живут они на плавучих островах, перемещающихся и держащихся в воздухе при помощи пузырей с газом, изъятых из китов. Промысел — китобой, охота.
                                                                                                                                Когда-то, к презентации книги, я попыталась это изобразить.
                                                                                                                                image
                                                                                                                                • 0
                                                                                                                                  А что если мы все (жители нашей Вселенной) тоже находимся в своего рода «атмосфере Юпитера», за пределами которой находится космос с совсем иными физическими законами?
                                                                                                                                  И нам ещё не скоро удастся «отправить посланника» (или хотя бы сигнал) за пределы «своей атмосферы»…

                                                                                                                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.