Тука сме заради Сонцето. А затоа и марсовците и венеријците не се.
Кога Сонцето било бебе пред 4 милијарди години, тоа поминало низ насилни изблици од интензивна радијација, расејувајќи усвитени, високоенергетски облаци и честички низ сончевиот систем. Овие болки во раст помогнале со зачетокот на животот на земјата, започнувајќи хемиски реакции кои ја одржувале Земјата топла и влажна. Сепак, можно е овие сончеви бесови да го спречиле создавањето на животот на други планети со тоа што им ги одзеле атмосферата и нутритивните хемикалии.
Опсерваторијата за соларна динамика на НАСА ја сликаше оваа слика од сончев блесок на 2 октомври 2014. Сончевиот блесок е силниот светлосен блесок на десната страна на Сонцето. Веднаш под него може да се види изблик од сончев материјал кој еруптира во вселената. Заслуги: НАСА/SDO
Уништувачката моќ која овие примитивни изблици ја имале за други светови би зависела од брзината со која Сонцето се вртело околу својата оска. Колку побрзо се вртело, толку побрзо би уништувало услови за живеење.
Но, овој клучен дел од Сончевата историја ги мачи научниците, вели Прабал Саксена, астрофизичар во Годард центарот за вселенски летови на НАСА во Гринбелт, Мериленд. Саксена проучува како вселенското време, т.е. промените во сончевата активност и други радијациски услови во вселената, заемодејствува со површините на планетите и месечините.
Сега, тој и други научници сфаќаат дека Месечината, каде што НАСА ќе прати астронаути во 2024, содржи решенија на древните мистерии на Сонцето, кои се клучни за разбирањето на развитокот на животот.
„Не знаевме како изгледало Сонцето во неговите први милијарда години, а тоа е од голема важност бидејќи веројатно го променил начинот на еволуција на Венерината атмосфера, и брзината на нејзиниот губиток на вода. Исто така, веројатно ја променило брзината со која Марс ја изгубил својата атмосфера, и ја променило хемијата на атмосферата на Земјата,“ вели Саксена.
Поврзаноста Сонце-Месечина
Саксена случајно се нашол истражувајќи ја мистеријата за раната ротација на Сонцето додека размислувал за друга, навидум неповрзана мистерија: Зошто, кога Земјата и Месечината се направени од приближно истите работи, има значително помалку натриум и калиум во месечевата почва од земјината?
И ова прашање, откриено преку анализа на примероци од Месечината од времето на Аполо и месечеви метеорити најдени на Земјата, ги буни научниците со децении – и ја предизвикува водечката теорија за создавањето на Месечината.
Приближен приказ на месечевиот примерок од Аполо 16 со број 68815, отскршено парче од поголем камен висок отприлика еден и долг отприлика еден и пол метар. Заслуги: НАСА/ЈЅС
Теоријата вели дека нашиот природен сателит се оформил кога тело со големина на Марс се судрил со Земјата пред околу 4,5 милијарди години. Силата на овој судар исфрлила материјал во орбитата, каде што истиот се соединил во Месечината.
„Месечината и Земјата би се оформиле со слични материјали, така што прашањето е зошто овие елементи биле одземени од Месечината?“ кажа Роузмери Килен, планетарен научник во НАСА Годард кој го проучува влијанието на вселенското време на планетарните атмосфери и егзосфери.
Двата научника се сомневале дека едното големо прашање го одговара другото – дека историјата на Сонцето е закопана во кората на Месечината.
Претходниот труд на Килен го положи темелот за истражувањата на тимот. Во 2012, таа помогна да се симулира ефектот кој соларната активност го има на количината на натриум и калиум која е или донесена до површината на Месечината или избиена од зрак на наелектризирани честички од Сонцето, познати како сончев ветар, или од моќни ерупции познати како коронални изблици на маса.
Саксена го вклучи математичкиот однос меѓу брзината на вртење на ѕвездата и активноста на нејзините блесоци. Овој увид бил извлечен од научници кои ја проучувале активноста на илјадници ѕвезди откриени од Кеплер телескопот на НАСА, и кои пронашле дека колку побрзо се врти ѕвездата, толку се посилни нејзините изблици. „Како што учите за други ѕвезди и планети, особено ѕвезди како нашето Сонце, почнувате да сфаќате како Сонцето се развило со текот на времето,“ рече Саксена.
Користејќи софистицирани компјутерски модели, Саксена, Килен и нивните колеги мислат дека конечно ги имаат решено двете мистерии. Нивните компјутерски симулации, кои ги опишаа на 3 мај во Писмата на астрофизичкото списание (The Astrophysical Journal Letters), покажуваат дека Сонцето се вртело околу својата оска побавно од 50% од другите ѕвезди-бебиња. Според нивните проценки, во своите први милијарда години на Сонцето му требале 9 до 10 дена за да заврши една ротација.
Тие го утврдиле ова со симулирање на еволуцијата на нашиот сончев систем под бавно, средно брзо и брзо ротирачка ѕвезда. Со тоа пронашле дека само една верзија – бавно ротирачката ѕвезда – успеала да ја испука доволната количина на наелектризирани честички во Месечевата површина за да избие доволно натриум и калиум во вселената за со текот на времето да ја остави количината која можеме да ја видиме на Месечината денес.
„Вселенското време веројатно било едно од поголемите влијанија врз тоа како сите планети во сончевиот систем еволуирале, па било која студија на населивоста на планетите би требало да го земе во предвид.“ вели Саксена.
Животот под раното Сонце
„Брзината на вртењето на раното Сонце е делумно одговорна за животот на Земјата. Но за Венера и Марс – и двете каменити планети слични на Земјата – можеби истиот го спречила. (Меркур, каменитата планета најблиску до Сонцето, не ја ни имала таа можност.)
Земјината атмосфера некогаш била многу поразлична од претежно кислородната која ја имаме денес. Кога Земјата се оформила пред 4,6 милијарди години, тенок слој од хелиум и водород се држел за нашата стопена планета. Но изблиците од младото Сонце оваа примитивна магла ја исчистиле за 200 милиони години.
Со стврднувањето на кората на Земјата, вулканите постепено исфрлиле нова атмосфера, исполувајќи го воздухот со јаглерод диоксид, вода и азот. Преку следните милијарда години, најраниот бактериски живот го конзумирал тој јаглерод диоксид, за возврат ослободувајќи метан и кислород во атмосферата. Земјата исто така развила магнетно поле, кое ја заштитило од Сонцето, и кое и дозволило на атмосферата да се развие до оној воздух богат со азот и кислород кој го дишеме денес.
„Сме имале среќа што Земјината атмосфера ги преживеала овие тешки времиња,“ вели Владимир Ајрапетиан, годардски хелиофизичар и астробиолог кој проучува како вселенското време влијае на населивоста на земјените планети. Ајрапетиан работеше со Саксена и Килен на истражувањето за раното Сонце.
Уметничка замисла на раната Земја, покажувајќи површина издупчена од голем судар, предизвикувајќи излегување на магма од длабочините на Земјата на површината. Заслуги: Симон Марчи
Да беше нашето Сонце брз вртач, ќе еруптираше со супер блесоци 10 пати посилни од било кои забележани во историјата, најмалку 10 пати на ден. Дури ни магнетното поле на Земјата не би било доволно да ја заштити. Овие сончеви налети би ја уништиле атмосферата, намалувајќи го воздушниот притисок до тој степен што Земјата не би можела да задржи течна вода. „Околината би можела да биде многу погруба,“ забележа Саксена.
Но Сонцето се вртеше со брзина идеална за Земјата, која цутела под раната ѕвезда. Венера и Марс не биле толку среќни. Еднаш Венера била покриена со водени океани и можеби била населива. Но заради многу фактори, вклучувајќи ги сончевата активност и недостигот на внатрешно создадено магнетно поле, Венера го изгубила својот водород – клучна состојка за вода. Затоа нејзините океани испариле во текот на првите 600 милиони години, според некои проценки. Атмосферата на планетата се збогатила со јаглерод диоксид, тешка молекула која е потешко да се оддува. Овие сили довеле до избув на ефект на стаклена градина, кој сега ја одржува Венера на пеколни 462 степени Целзиусови, прежешко за живот.
Би се чинело дека Марс, подалеку од Сонцето од Земјата, би бил побезбеден од ѕвездени изблици. Но, тој имал помалку заштита од Земјата. Делумно заради ниската гравитација и слабото магнетно поле на црвената планета, раното Сонце успеало постепено да ги оддува нејзините воздух и вода. Пред околу 3,7 милијарди години Марсовата атмосфера станала толку тенка што течната вода веднаш испарила во вселената. (Вода сеуште постои на планетата, смрзната во поларниот мраз и во почвата.)
По неговото влијание на текот на живот (каде што го имало) на внатрешните планети, стареечкото Сонце постепено се успорило, и сеуште се успорува. Денес тоа се врти околу својата оска еднаш на секои 27 дена, три пати поспоро од неговото детство. Побавното вртење го прави доста понеактивно, иако сеуште има насилни изблици од време на време.
Истражувајќи ја Месечината, сведок на еволуцијата на сончевиот систем
За да научиш за раното Сонце, вели Саксена, не треба да бараш подалеку од Месечината, еден од најдобро зачуваните артефакти од младиот сончев систем.
„Причината заради која Месечината станува многу корисен калибратор и прозорец кон минатото е тоа дека нема атмосфера која стои на патот или тектоника која ја обновува кората,“ вели тој. „Така што можете да кажете, ‘Па ако соларни честички или што било друго ја погоди Месечината, нејзината почва би требало да содржи докази за тоа.’“
Видео:Поглед кон трајно затемнетите региони на Месечината користејќи слики од Орбитерот за месечево извидништво (Lunar Reconnaissance Orbiter) на НАСА. Трајно затемнетите региони се места на Месечината кои го немаат видено Сонцето со милиони, а можеби дури и милијарди години. Додека накривената оска на Земјата дозволува светлината да падне секаде на нејзината површина, дури и на половите, барем во некој дел на годината, накривеноста на Месечината гледано од Сонцето е само 1,6 степени, недоволно за сончевата светлина да достигне во некои длабоки кратери близу до месечевиот северен и јужен пол. Со тоа, трајно затемнетите региони се некои од најтемните и најстудените места во Сончевиот систем. Заслуги: НАСА Годард/Ерни Рајт
Примероците од Аполо и месечевите метеорити се добра почетна точка за испитување на сончевиот систем, но тие се само мали делови од поголема, помистериозна сложувалка, Примероците се од мал регион во близина на Месечевиот екватор, а научниците не можат со сигурност да кажат од каде се дојдени месечевите метеорити, со што се отежнува нивното ставање во геолошки контекст.
Бидејќи Јужниот пол е дом на кратерите кои се во трајна сенка, каде што очекуваме да го најдеме најдобро зачуваниот Месечев материјал, вклучувајќи смрзната вода, НАСА се стреми да прати човечки екипаж во регионот до 2024.
Ако астронаутите можат да земат примероци од месечевата почва од најјужниот дел на Месечината, тие би можеле да понудат повеќе физички докази за брзината на вртење на бебето Сонце, вели Ајрапетиан, кој верува дека сончевите честички би биле одбиени од некогашното магнетно поле на Месечината пред 4 милијарди години и наталожени на половите. „Со тоа би се очекувало – иако никогаш немаме погледнато таму – дека хемијата на тој дел на Месечината, делот изложен на младото Сонце, би бил многу поизменет од екваторијалните региони. Така што, таму може да се проучува уште многу.“
Превод: Јоаким Јаковлески
Извор: nasa.gov
