Алекс Фарнсворт и Себастьян Стейнинг, метеорологи и разработчики климатических моделей из Бристольского университета, посмотрели новый фантастический блокбастер «Дюна», вышедший на экраны в сентябре 2021 года. И задались вопросом: могли бы люди вроде тех, что сейчас обитают на Земле, жить на Арракисе? Не слишком ли сурова эта планета, которую описал Фрэнк Герберт в своих легендарных романах «Хроники Дюны»?
Ученые нашли ответ вместе с коллегами из Университета Шеффилда, смоделировав климат Арракиса. О чем рассказали изданию The Conversation, на которое ссылаются The Daily Mail и сами авторы в Твиттере.
На пыльных тропинках далеких планет…
Представляя, как оно там - на реальном Арракисе, земные метеорологи воспользовались своими самыми современными разработками, позволяющими с весьма высокой точностью моделировать климат и атмосферные процессы и предсказывать погоду. На Земле, естественно. Далее они собрали все, что было известно о мире во вселенной Дюны. Благо Фрэнк Герберт насытил свои творения многочисленными деталями, будто не роман писал, а научный труд. Большинство из них приведены в «Энциклопедии Дюны». Ученые дополнили модель конкретными арракисскими подробностями, в том числе параметрами орбиты, данными об особенностях ландшафта, о количестве энергии, получаемой от местного светила, о составе атмосферы. Словом, превратили земную модель в инопланетную, допустив, что в иных мирах действуют обычные законы физики. А иначе моделирование было бы бессмысленным.
Для тех, кто не в курсе: Арракис - каменистая планета земного типа. Примерно того же размера, что и наша. Движется по круговой орбите. Имеет два спутника - Креллн и Арвон.
Атмосфера Арракиса похожа на земную, но углекислого газа в ней меньше - 350 частей на миллион против наших 417 частей на миллион. А вот озона, наоборот, гораздо больше - более чем в миллион раз. На Земле в нижних слоях атмосферы концентрация озона не превышает 0,000001 процента. На Арракисе его 0,5 процента. Озон играет существенную роль в атмосферных процессах, согревая ее в несколько десятков раз эффективнее парникового углекислого газа.
Подправленную по максимуму модель авторы исследования и запустили в работу. То есть в суперкомпьютер. Запустили и сели ждать, как они сами выразились. Ждали почти месяц. А дождавшись, оценили аналитические способности Фрэнка Герберта, который описал условия на Арракисе в 1965 году - за два года до того, как Сюкуро Манабэ, лауреат Нобелевской премии по физике 2021 года, представил первую в мире климатическую модель. А получилось у фантаста вполне правдоподобно. Но небезошибочно.
Ну и как там?
В книгах и фильме Арракис - это планета-пустыня примерно того же цвета, что и наш Марс. То есть преимущественно красная, сухая и местами скалистая. Но с оазисами. Открытых водоемов нет.
В экваториальных и тропических зонах Арракиса царит невыносимая жара. Более гостеприимным климат становится ближе к полюсам, где сохранились небольшие ледяные шапки. Там гораздо прохладнее. В заполярье расположены и главные города планеты - Арракин и Карфаг.
Картина, которую в итоге изобразил компьютер, немного отличалась. На нее, кстати, можно взглянуть. Авторы исследования представили визуализацию климатической модели планеты на специально созданном сайте. Она настолько подробная, что позволяет давать прогнозы местной погоды каждый день и в разных районах.
Модель продемонстрировала: в тропиках Арракиса отнюдь не пекло - температура колеблется от 45 °C летом до 15 °C зимой. Жить можно.
А вот где совсем уж отвратительно, так это в средних и полярных широтах: перепад температур там - от 70 °C в летние месяцы до -75 °C в зимние. Летом разогреванию атмосферы способствуют высокая влажность и плотная облачностью, зимой выстуживает полярная ночь. То есть Герберт отправил большинство жителей планеты в места, на самом деле малопригодные для людей. Да еще лишил их дождей.
Модель же показывала: осадки, пусть и скудные, возможны. Правда, только летом в горах или в высоких широтах.
А вот полярных шапок на Арракисе нет. Летом весь лед там таял бы, новому зимой взяться неоткуда. Снег, который мог бы пополнить полярные шапки, тут не выпадает.
В целом же вывод землян оптимистичный: жизнь на Арракисе возможна. Герберт в этом смысле не сильно прихвастнул.
К СЛОВУ
Тайна третьей планеты
На создание «Дюны» Герберта вдохновили пейзажи, которые он увидел в национальной зоне отдыха «Дюны Орегона». Местные пески и оазисы произвели на писателя сильное впечатление.
Из «Энциклопедии Дюны» следует, что Арракис расположен в звездной системе Канопус или альфа Киля, как иногда называют единственную тут звезду. Вокруг нее вращаются еще пять планет - Себан, Менарис, Экстарис, Вен и Ревона. Арракис - третья планета от своего солнца.
Звезда Канопус существует и в реальной жизни. Находится в 310 световых годах от Солнца, сияет ярким желтовато-белым светом - в 14 тысяч раз ярче Солнца. Весит в 8 раз больше. Видна в Южном полушарии. Астрономы причисляют ее к сверхгигантам.
В самом ли деле у Канопуса имеются планеты, пока неизвестно. Но Герберт не единственный фантаст, который, что называется, положил на нее глаз. Туда же - в район Канопуса - поместил свою планету Эдмонд Гамильтон, автор романа «Звездные короли». Назвал ее Троон и сделал столицей Средне-Галактической империи.
А В ЭТО ВРЕМЯ
Ищите инопланетян в пустынях
Реальные планеты типа Арракиса многократно увеличивают число пригодных для жизни миров, а стало быть, и шансы обнаружить во Вселенной братьев по разуму. К такому выводу в свое время пришли планетолог из НАСА Кевин Занл и Ютака Абэ из Токийского университета.
Еще 10 лет назад ученые моделировали климат на планетах размером с Землю и чуть больше. Не изменяя атмосферу и продолжительность суток, они убирали с поверхности океаны и растительность. Оставляли пустыни, а воду прятали в недрах. Как на Арракисе.
Я верю, что существуют обитаемые планеты, похожие на Арракис
В результате оказалось: для «пустынных» планет зона обитания может быть в три раза шире, чем для таких, как наша, на поверхности которых содержится жидкая вода.
Под зоной обитания понимают место в некой звездной системе, у которой планеты удалены от своего светила на такое расстояние, что на них не очень жарко и не очень холодно. К примеру, у нас в такую зону попадают Земля, Марс и частично Венера.
Как правило, даже в зонах обитания ищут планеты, на поверхности которых может быть жидкая вода. Мол, без нее на жизнь рассчитывать не приходится. А Занл и Абэ утверждают: стоит обратить внимание и на «пустынные» планеты. Они более стабильны в смысле реакции климата на космические капризы.
Ученые определили, что «водяная» планета превратится в ледяной шар, если уровень ее «обогрева» снизится до 72 процентов от того, который Земля сейчас получает от Солнца. А жизнь на «пустынной» планете выдержит падение теплового потока ниже 58 процентов.
А если «обогрев», наоборот, увеличится? Из самых холодных мест «водяной» планеты - с полюсов - вода испарится, если поток энергии от светила достигнет 135 процентов. «Пустынная» планета сохранит жидкую воду на полюсах при уровне в 170 процентов.
Иными словами, случись что с Солнцем, то и жизни на Земле быстро придет конец. А планета вроде Арракиса посопротивляется. Это один вывод. Другой - обитаемые «пустынные» планеты могут находиться и дальше от своего светила, и ближе к нему, чем мы сейчас представляем.
- Я верю, что существуют обитаемые планеты, похожие на Арракис, - говорил Занл. - Они подобны нашему Марсу, только чуть больше и теплее.
СОСЕДИ ПО КОСМОСУ
На Луне нашли осенние лужи
Замерзшая вода впервые обнаружена в умеренных широтах нашего спутника.
То, что на Луне есть вода, известно уже 10 лет. Ее - в виде льда, конечно, нашли в глубоких, темных и холодных кратерах, расположенных на полюсах. Считалось, что в иных - более теплых и освещенных солнцем местах - воды и быть не может. Давно бы улетучилась. Однако то ли ученые заблуждались, то ли чего-то недопонимали, но «новая» вода на Луне нашлась именно там, где ее совсем не ждали. Характерные следы обнаружила стратосферная обсерватория SOFIA, телескопы которой установлены на борту самолета «Боинг-747». Он наблюдает за нашим естественным спутником в рамках совместного проекта НАСА и Немецкого аэрокосмического центра.
Обнаруженная ныне вода распределена по участкам площадью примерно 40 тысяч квадратных километров, расположенных в южном полушарии Луны. Воды там примерно в 100 раз меньше, чем в пустыне Сахара, но она есть. Это внушает оптимизм будущим покорителям внеземных просторов - не придется завозить воду с Земли. Своей, добытой из недр, хватит, чтобы и напиться, и произвести ракетное топливо.
Откуда взялась вода в умеренных широтах Луны, ученые пока не знают.