Блин, какой хороший год для научпопа! Сначала Physics Girl ожила, теперь Том Скотт после двухлетнего перерыва возобновляет производство роликов на основном канале.
Том Скотт выложил короткий анонс, в котором отрапортовал, что проехался по всем графствам Великобритании и снял в каждом по видеоролику. Видео начнут выходить на ютубе через неделю, первые 3 эпизода уже доступны по подписке на Nebula, для нетерпеливых и желающих поддержать финансово. Также напомнил про существование двух подкастов, соведущим которых является, и еженедельный информационный бюллетень (рассылка с интересностями с просторов интернета по понедельникам), который он ведёт непрерывно с июля 2021 года (вроде).
Перед вами — не Луна, закрывшая наше светило во время полного затмения. Этот слабый золотистый блик — отражение солнечного света от поверхности озера у северного полюса Титана, крупнейшего спутника Сатурна со средним диаметром 5 149,5 километра.
Снимок был получен космическим аппаратом NASA "Кассини" в 2009 году и стал одним из первых прямых визуальных подтверждений существования стабильных резервуаров жидкости на поверхности Титана.
Но это не вода.
Титан — единственное место в Солнечной системе, кроме Земли, где есть реки, озера и моря. Только состоят они не из воды, а из жидких углеводородов — прежде всего метана и этана. Средняя температура на поверхности спутника составляет около -180 °C, и в таких условиях вода превращается в лед, по прочности почти не уступающий горной породе, тогда как метан и этан ведут себя как привычные нам жидкости.
Важный блик
До запуска миссии "Кассини" ученые лишь предполагали, что на Титане могут существовать жидкие моря. Однако очень плотная атмосфера, примерно на 50% плотнее земной, полностью скрывает поверхность в видимом диапазоне и не позволяет увидеть, что происходит "внизу".
Первые серьезные основания для таких предположений появились уже в ходе миссии: радарная съемка "Кассини", проводившаяся с 2004 по 2008 год, выявила на поверхности Титана темные и очень гладкие области, похожие на водоемы. Но этих данных было недостаточно.
И вот в 2009 году, пролетая рядом с Титаном, "Кассини" зафиксировал завораживающий блик солнечного света. Такой эффект указывал на наличие очень гладкой поверхности, способной отзеркалить свет. В сочетании с радарными данными этот кадр стал фактическим подтверждением того, что на Титане существуют озера и моря.
Чужой, но знакомый мир
Титан во многом напоминает Землю. У него есть плотная атмосфера и облака, дожди, реки и каналы, озера и моря.
Фактически на Титане существует полноценный метановый цикл — аналог земного круговорота воды. Жидкость испаряется, образует облака, выпадает в виде осадков и снова скапливается в низинах. И все это — на расстоянии около 1,4 миллиарда километров от нас.
Но при этом Титан остается абсолютно чужим миром. Вместо воды там жидкие углеводороды, вместо привычной нам азотно-кислородной атмосферы — азотно-метановая, а вместо знакомой земной химии — экзотическая органика.
И несмотря на это, Титан считается одним из главных кандидатов на поиск необычных форм внеземной жизни. Если жизнь там и существует, то, скорее всего, она будет основана на иной химии и не будет похожа ни на что земное.
Кроме того, Титан дает ученым уникальную возможность понять, как могла выглядеть ранняя Земля до появления кислорода и современной биосферы.
И ученые непременно воспользуются этой возможностью: запуск миссии NASA Dragonfly к Титану намечен на июль 2028 года, а прибытие аппарата ожидается в конце 2034 года. Dragonfly — восьмироторный дрон, который будет перелетать с места на место, вести съемку, собирать данные и во время посадок анализировать состав поверхности и окружающей среды. Он станет нашим проводником в этот далекий и необычный мир.
Утро в марсианском кратере Гейла. Холодный, пыльный пейзаж, освещенный бледным солнечным светом. Цветное изображение было получено 8 января 2018 года ровером NASA Curiosity.
Кратер Гейла — одно из самых интересных мест на Марсе. Его диаметр составляет около 154 километров, а в центре возвышается гора Шарп — гигантская структура высотой более пяти километров. Ее многослойная структура представляет собой своего рода "архив", в котором записана климатическая история планеты.
Именно здесь работает ровер Curiosity с 6 августа 2012 года, изучая породы и пытаясь понять, были ли когда-то на Марсе условия, пригодные для жизни.
Любопытно, что ни Curiosity, ни его младший "брат" Perseverance не способны напрямую обнаружить жизнь на Марсе. Но они и не ищут саму жизнь — они пытаются выяснить, были ли когда-то на Марсе условия, пригодные для ее существования.
Связано это с ограничениями их оборудования. На борту нет инструментов, которые могли бы однозначно зафиксировать микроорганизмы или, например, окаменелые остатки древней жизни. Это слишком сложная задача для автономных аппаратов, работающих в среднем за 225 миллионов километров от Земли.
Зато у них есть способность анализировать химический состав пород и атмосферы. И в этом они преуспели.
Оба ровера уже обнаружили на Марсе органические соединения — углеродсодержащие молекулы, которые считаются важными "кирпичиками" жизни. Curiosity нашел древнюю органику в осадочных породах кратера Гейла, а Perseverance зафиксировал разнообразные органические молекулы в кратере Езеро, где он находится с 18 февраля 2021 года. Кроме того, Curiosity выявил сезонные колебания метана в атмосфере — газа, который на Земле нередко связан с биологической активностью, хотя на Марсе он может иметь и небиологическое происхождение.
Все это не является однозначным доказательством присутствия жизни, но расценивается как важный сигнал: когда-то на Марсе могли существовать условия, пригодные для ее возникновения.
Перед Perseverance стоит еще одна задача. Он не только анализирует образцы, но и собирает их для будущей доставки на Землю. Ровер бурит породу, извлекает керны и герметично запечатывает их в специальные контейнеры. Обычно Perseverance берет пары образцов, оставляя один экземпляр у себя "в животе", а дубликат — на поверхности. Делается это на тот случай, если с марсоходом что-то произойдет и достать образцы из него не получится. В таком случае на Марс можно будет отправить небольшие дроны, которые соберут дубликаты.
К сожалению, в настоящее время у NASA финансовые проблемы, поэтому миссия по доставке образцов повисла в воздухе.
Иногда я фантазирую о том, как наука объединяет все человечество и Китайское национальное космическое управление (CNSA) предлагает NASA организовать совместную миссию по доставке образцов, научную ценность которой трудно переоценить.
Если однажды марсианский грунт все же окажется в земных лабораториях, то более точные методы анализа — те, которые невозможно реализовать с помощью роверов, — способны обеспечить определенность в вопросе о том, была ли на Марсе когда-то жизнь.
Миф о том, что конкистадоры победили ацтеков благодаря лучшему оружию, восходит к популярной теории биогеографа Джареда Даймонда «ружья, микробы и сталь», которую он предложил в одноимённой книге 1997 года.
Книга Даймонда объясняла победу европейцев не генетическим или интеллектуальным превосходством, а географическими и природными факторами. Популяризация триады, однако, привела к заметному искажению: аудитория запомнила в первую очередь «ружья» и «сталь», тогда как сам Даймонд, равно как и множество позднейших исследователей, особо подчёркивал катастрофическое значение инфекционных болезней. Испанское оружие и тактика, безусловно, внесли свой вклад, однако основная часть разрушений была произведена эпидемиями европейских заболеваний: по некоторым оценкам, до 90 % коренного населения Нового Света погибло от болезней, занесённых колонизаторами, – нередко ещё прежде непосредственного контакта с ними.
Эпидемия оспы, обрушившаяся на империю мешиков в 1520–1521 годах, по-настоящему переломила ход противостояния. Вспышка началась, когда один из солдат экспедиции Панфило де Нарваэса, прибывшей к побережью Веракруса для ареста Кортеса, оказался носителем вируса; от него болезнь передалась коренному населению, а оттуда стремительно распространилась вглубь материка, добравшись до Теночтитлана к осени 1520 года. Среди коренного населения, никогда не сталкивавшегося с вирусом оспы, смертность оказалась беспрецедентной: от трети до половины жителей Центральной Мексики погибло только в ходе первой волны заражения, что подорвало социальную структуру, институт вождей и боеспособность ацтекских армий. Когда Кортес начинал свою кампанию в 1519 году, население Мексики насчитывало более тридцати миллионов человек; столетие спустя, после серии опустошительных эпидемий, от него осталось лишь от полутора до трёх миллионов.
Вместе с тем было бы грубейшим упрощением сводить крушение ацтекской державы к одним лишь микробам.
"Покорение Теночтитлана", неизвестный художник, XVII век.
Не менее важную роль сыграла хрупкость самой имперской структуры. Ацтеки правили своими данниками гегемонически, через местных вождей, и их власть покоилась на восприятии военного превосходства мешиков как абсолютного и неоспоримого – а значит, была изначально нестабильной, уязвимой даже перед умеренным вызовом авторитету. Десятки подчинённых городов-государств, обложенных непомерной данью и обязанных поставлять пленников для ритуальных жертвоприношений, испытывали глубокую ненависть к Теночтитлану.
Иллюстрация с человеческими жертвоприношениями. Codex Magliabechiano, лист номер 70.
Как засвидетельствовал Берналь Диас дель Кастильо, вожди окрестных городов – например, Семпоалы – неоднократно жаловались Кортесу на непрекращающуюся потребность в жертвах. Особенно напряжёнными были отношения Тройственного союза с конфедерацией Тлашкалы, которую ацтеки не смогли покорить, но окружили со всех сторон, лишив доступа к торговым путям и соли, и вели против неё непрерывные «цветочные войны» – ритуализированные сражения, целью которых был захват пленников для жертвоприношений.
Когда Кортес высадился на побережье в апреле 1519 года, конкистадоры немедленно обнаружили готовых к сотрудничеству союзников из числа народов, жаждавших сбросить с себя бремя ацтекской дани и прекратить систематический захват соплеменников для заклания на алтарях Теночтитлана. Союз европейцев с тотонаками и тлашкальтеками породил коалицию, которая в конечном счёте привела к уничтожению всей ацтекской империи: к началу финальной осады Теночтитлана в мае 1521 года войско Кортеса, по свидетельству Берналя Диаса, насчитывало более 800 испанцев и десятки тысяч союзных индейских воинов, причём общее число коренных ауксилариев за все три года кампании могло достигать двухсот тысяч человек. В испаноязычном мире преобладание индейских воинов в рядах экспедиции отразилось в поговорке, приведённой в статье Википедии об indios amigos: «la conquista la hicieron los indios» – «конкисту совершили индейцы». Таким образом, именно микроорганизмы – «невидимый союзник» конкистадоров, а не порох, – в сочетании с внутренними противоречиями империи обеспечили испанцам подлинное стратегическое преимущество.
Тлашкальтекские вспомогательные отряды (сверху слева) сражающиеся бок о бок с Кристобалем де Олидом во время завоевания Халиско. Иллюстрация в колониальном кодексе Лиенсо де Тлашкала XVI века.
Пожалуй, ни один артефакт Мезоамерики не демонстрирует несостоятельность мифа о технологическом превосходстве конкистадоров нагляднее, чем ацтекский стёганый доспех, известный как ичкауипильи.
Страница из Кодекса Мендоса, изображающая воинов в ичкауипильи и тлавистльи.
Ичкауипильи (науатль: ichcahuīpīlli), обозначавшийся в испанских хрониках заимствованным термином эскауипиль (escaupil), представлял собой мезоамериканский мягкий нательный доспех, конструктивно близкий к европейскому гамбезону, и изготавливался из плотно набитого нечёсаного хлопка, прошитого между двумя слоями ткани; само название, как отмечается в специализированных энциклопедиях, складывалось из науатльских слов ichcatl – «хлопок» – и huīpīlli – «рубаха». Росс Хассиг описывал ичкауипильи как безрукавный жилет, облегающий торс, толщиной в полтора–два пальца – достаточной, чтобы ни стрела, ни дротик из атлатля не могли пронзить набивку, – а воины высокого ранга надевали его под парадный боевой костюм – тлавистльи.
Воин-ягуар в тлавистльи.
Бернардино де Саагун в своих «Первичных меморандумах», послуживших основой для двенадцатитомного Флорентийского кодекса, зафиксировал простой способ изготовления ичкауипильи: нечёсаный хлопок заворачивался в ткань, к которой затем пришивался, а края обшивались кожей. Ряд колониальных источников сообщает, что готовое изделие вымачивалось в солёном рассоле и высушивалось, после чего кристаллизовавшаяся соль дополнительно упрочняла материал; впрочем, достоверность версии о засолке оспаривается, поскольку Гейтс полагает, что речь идёт о путанице между словами tab («соль») и tabb («связывать»), и хлопок был именно простёган, а не засолен. Русскоязычная «Википедия» в статье об истории доспехов фиксирует, что ацтеки переняли технологию стёганого хлопкового доспеха у индейцев майя, а костюмы были «стёганые, плотно подогнанные, из слоёв ваты в два пальца толщиной».
Принцип защиты, заложенный в конструкцию ичкауипильи, разительно отличался от логики металлического доспеха. Как подчёркивает Джон Поль в своей монографии для серии Osprey Military, стёганый хлопковый жилет был рассчитан не на остановку снаряда при ударе, а на поглощение его энергии. Многослойная стёганая структура рассеивала кинетическую энергию по обширной площади ткани, а не концентрировала её в одной точке, – именно принцип послойного рассеивания роднит ичкауипильи с современными баллистическими жилетами мягкого типа.
Бронежилет скрытного ношения БСН-4
По своим защитным свойствам мезоамериканский доспех оказался функционально близок к европейскому гамбезону – стёганому льняному или хлопковому жилету, применявшемуся как самостоятельная защита либо в качестве подкладки под кольчугу; однако более плотная набивка и, возможно, обработка рассолом делали ичкауипильи особенно пригодным для амортизации рубящих ударов широкого обсидианового оружия, характерного для мезоамериканского стиля боя. Европейский аналог, предназначенный для самостоятельного ношения, нередко содержал до восемнадцати, а по некоторым сведениям – до тридцати слоёв хлопка, льна или шерсти, демонстрируя поразительное конструктивное сходство с современной бронезащитой.
Широкое бытование ичкауипильи объяснялось не только его защитными качествами, но и функциональной адаптированностью к условиям Мезоамерики. Ичкауипильи выполнялсразу несколько задач: обеспечивал амортизацию ударного воздействия дубин и палиц, ослаблял рубящие удары макуауитля – деревянной палицы с вмонтированными обсидиановыми лезвиями – и останавливал стрелы и дротики.
Ацтекские воины, изображённые во Флорентийском кодексе XVI века (т. IX). Каждый воин размахивает макуауитлем.
Реконструкция длинного макуауитля.
Набивка из последовательных слоёв спрессованного хлопка прошивалась ромбовидным узором; рядовые воины надевали ичкауипильи непосредственно на тело, тогда как наиболее опытные бойцы, в особенности члены орденов воинов-Орлови воинов-Ягуаров, носили его в сочетании с полным боевым костюмом тлауицтли. Подавляющее большинство образцов представляло собой безрукавный жилет, прикрывавший корпус до бёдер, однако существовали и варианты с рукавами, и удлинённые сюрко, защищавшие тело воина вплоть до колен. Необходимо, впрочем, сделать существенную оговорку: вопрос о массовости ношения ичкауипильи остаётся дискуссионным. Как убедительно показывает независимый исследователь на портале «Мир индейцев», рядовые жители-масеуитли у ацтеков не имели права носить хлопковые одежды под страхом немедленной смерти, а следовательно, основной контингент армии мог быть лишён доспехов – исключение составляли лишь воины, захватившие четырёх-пятерых пленных и получившие статус текиуаке. Тезис о привилегированности хлопкового доспеха подтверждают и результаты экспериментальной археологии: в обществе мешиков щит носили практически все воины, тогда как ичкауипильи оставался привилегией бойцов, продемонстрировавших исключительные боевые навыки.
Испанские хронисты, чьи свидетельства дошли до нас в колониальных кодексах, неоднократно выражали удивление эффективностью хлопкового доспеха. Испанская глосса к иллюстрации в Кодексе Ватиканус А прямо указывала, что завоеватели признали ацтекскую защиту превосходящей собственную, ибо она выдерживала стрелы, способные пронзить прочнейшую кольчугу и даже некоторые кирасы. Для понимания столь необычной на первый взгляд устойчивости необходимо учитывать баллистические характеристики огнестрельного оружия эпохи конкисты. Аркебуза являлась оружием с фитильным замком и невысокой начальной скоростью пули, перезарядка которого при наилучших условиях занимала от двадцати секунд до минуты. Свинцовые пули ранних аркебуз были значительно крупнее современных, однако начальная скорость и, следовательно, пробивная способность пороховых зарядов оставались несопоставимо ниже: по описанию экспериментальной реконструкции на ресурсе Frontier Partisans, дульная скорость аркебузы составляла порядка 1400–1600 футов в секунду при калибре около .62, что приблизительно соответствовало баллистике патрона .44 Magnum. Научная работа польских исследователей, посвящённая баллистическому анализу аркебуз XVI века, подтверждает, что кинетическая энергия снаряда снижалась до 30 % от начальной уже на дистанции в 250 метров. В условиях, в которых из каждых ста аркебузных выстрелов с расстояния в сто метров в цель попадали лишь единицы, мягкий многослойный доспех, рассеивающий энергию удара по обширной поверхности, обеспечивал вполне удовлетворительный уровень защиты.
Демонстрация стрельбы из фитильной аркебузы XVI века.
Дротики атлатля с особенной лёгкостью пронзали европейскую кольчугу, тогда как ичкауипильи оказывался настолько эффективным в остановке стрел и дротиков, что испанские солдаты зачастую избавлялись от собственного тяжёлого пластинчатого доспеха – неудобного в условиях влажного мексиканского климата и подверженного коррозии.
Изготовление примитивного атлатля.
Как сообщает энциклопедия World History Encyclopedia, многие конкистадоры без колебаний перенимали местные стёганые куртки из хлопка или волокна магея, вымоченные в солёном растворе, поскольку они достаточно надёжно останавливали стрелы. Берналь Диас дель Кастильо засвидетельствовал, что испанцы освоили практику ношения хлопковых доспехов ещё до прибытия на материк: находясь на Кубе, они наделали себе хорошо набитых хлопковых доспехов, «совершенно необходимых при сражении с индейцами». Дефицит стального снаряжения и сугубо практические соображения побудили конкистадоров стремительно перенять местную технологию; в Мексике Кортес распорядился изготовить стёганые хлопковые куртки для своих солдат, скопировав стандартный ацтекский нательный доспех. Историк военного дела Джон Ф. Гилмартин в своём исследовании о развитии аркебузы и мушкета отмечал, что, за исключением шлемов, конкистадоры по большей части отказались от стального доспеха в пользу стёганых защитных одежд из холста или хлопка, подражая практике коренного населения. Пехотинцы, которые не могли позволить себе конное снаряжение с полным латным облачением, нередко полностью переходили на местные доспехи, сохраняя из европейского комплекта лишь шлем; сочетание хлопкового панциря и стального шлема представляло собой личный выбор каждого бойца.
Рисунок с упаковки набора оловяных фигурок «Доблестные миниатюры» — Ацтекский воин-орёл и конкистадор, ~1972 года. На испанского воина надет ичкауипильи. Художник: Ангус МакБрайд.
Блог Pints of History справедливо задаётся риторическим вопросом: если сталь давала испанцам столь несомненное преимущество, почему же столь многие конкистадоры предпочли ей ацтекский хлопок?
Не стоит, впрочем, романтизировать стёганый хлопковый доспех: у него имелись очевидные уязвимости. Мечи и колющее оружие хорошо пробивали хлопковую броню, а арбалетные болты часто проходили насквозь. Современные экспериментально-археологические проекты подтверждают как достоинства, так и ограничения стёганой хлопковой защиты. В рамках студенческого исследования в Университете штата Нью-Йорк в Потсдаме были воссозданы четыре образца ичкауипильи из нечёсаного хлопка, которые подвергались обстрелу дротиками атлатля, стрелами с обсидиановыми наконечниками и крупнокалиберными пулями, а повреждения анализировались по глубине проникновения и характеру деформации баллистического геля. Ещё более детальный эксперимент 2024 года, выполненный исследователем Аннабеллой Гарсией в формате магистерской диссертации, продемонстрировал неожиданный результат: вариант доспеха, украшенный индюшачьими перьями поверх хлопкового слоя, показал статистически значимое снижение глубины и диаметра пробоин по сравнению с простым хлопковым образцом, – перья, по-видимому, способствовали отклонению и рассеиванию энергии удара, что заставляет переосмыслить роль «декоративных» элементов ацтекского воинского облачения.
Хлопковая броня ацтеков и её поразительная конкурентоспособность по отношению к европейским металлическим аналогам наглядно свидетельствуют: технологическое превосходство Старого Света над цивилизациями Нового вовсе не было столь безоговорочным, каким его принято изображать.Ацтекскую империю сокрушили не пушки и не испанская сталь, а болезни, к которым коренное население не имело ни малейшего иммунитета, и десятки тысяч индейских воинов, увидевших в пришельцах шанс избавиться от ненавистного ацтекского гнёта; ичкауипильи же выступает одновременно памятником инженерной изобретательности мешиков и немым укором упрощённым объяснениям конкисты.
«Тлаксканский сенат» (фрагмент картины) художника Родриго Гутьерреса, 1875. Источник: журнал Lapham Quarterly
Изображение было получено космическим аппаратом NASA "Мессенджер" (MESSENGER) 29 марта 2012 года в рамках программы высокоразрешающей трехцветной съемки во время расширенной миссии.
На территории бассейна видны одни из самых впечатляющих деформаций на Меркурии: множество складчатых гребней, хребтов и лопастных структур. Последние, вероятно, имеют тектоническое происхождение, но внешне напоминают застывшие потоки лавы — загадка, с которой ученым предстоит разобраться.
Снимок был сделан при очень низком положении Солнца над горизонтом, что привело к удлинению теней и подчеркиванию топографических особенностей региона. Благодаря этому на изображении можно рассмотреть даже крошечные кратеры, испещряющие относительно гладкие равнины бассейна.
Крупный кратер в верхней части изображения находится в зоне вечной тени и содержит радиолокационно-яркий материал, который, скорее всего, является водяным льдом.
"Мессенджер" проработал на орбите Меркурия с 2011 по 2015 год, и за это время он передал более 270 000 изображений и терабайты данных, навсегда изменив наше представление об этом удивительном мире.
На расстоянии около 190 световых лет от Земли находится звезда HD 140283, получившая неофициальное библейское прозвище — Мафусаил. Это имя было выбрано не случайно: по ранним оценкам астрономов, возраст HD 140283 составлял около 14,5 миллиарда лет. Вот только проблема в том, что возраст самой Вселенной оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет.
Астрономам эта звезда известна уже давно: она была включена в каталог Генри Дрейпера еще в первой половине XX века. Но по-настоящему знаменитой HD 140283 стала лишь тогда, когда ученые попытались определить ее возраст.
Итак, как же звезда может быть старше мира, в котором существует?
Сразу предупреждаю: это не мистическая история и не фантазия об объекте из других измерений, как любят выдумывать журналисты. Это пример того, как наука ошибается, уточняет данные и постепенно приходит к правильному ответу.
Звезда-ископаемое
Мафусаил относится к числу очень древних малометалличных звезд. В астрономии "металлами" называют все элементы тяжелее водорода и гелия. Так, железа в HD 140283 примерно в 250 раз меньше, чем в Солнце, а кислорода — примерно в 50 раз.
Это типично для очень старых звезд, сформировавшихся в раннюю эпоху истории Вселенной, когда тяжелых элементов было еще крайне мало. Мафусаил появился спустя сравнительно небольшое время после Большого взрыва, когда космическое пространство было заполнено преимущественно водородом и гелием.
Мафусаил — сравнительно небольшая звезда: ее масса составляет около 0,8 массы Солнца, а радиус — примерно в 2,2 раза больше солнечного. Сейчас она находится на стадии субгиганта — переходного этапа между обычной звездой и красным гигантом. По космическим меркам эта фаза продолжается недолго, поэтому подобные объекты особенно ценны для астрономов: они помогают лучше понять эволюционный путь солнцеподобных звезд и предсказать будущее Солнечной системы.
Еще одна любопытная деталь: Мафусаил движется через окрестности Солнца с очень высокой скоростью — около 300 км/с. Такие скорости характерны для древних звезд гало Млечного Пути. По сути, это гость из самых старых областей нашей Галактики, случайно оказавшийся рядом с Солнечной системой.
Мафусаил — настоящее звездное ископаемое, свидетель ранней Вселенной.
Парадокс, который раздули до сенсации
Когда ранние измерения показали, что возраст звезды составляет примерно 14,5 миллиарда лет, тут же посыпались громкие заголовки об "аномалии", "крахе физики", "параллельных мирах", "отмене Большого взрыва" и прочих бессмыслицах.
Но ученые смотрели на ситуацию спокойнее. Они понимали, что проблема, скорее всего, не в устройстве Вселенной, а в точности измерений и несовершенстве существующих звездных моделей.
Уточнение данных
В 2013 году было опубликовано исследование, основанное на наблюдениях космического телескопа NASA/ESA "Хаббл". С его помощью астрономы очень точно измерили параллакс HD 140283, а значит — и расстояние до звезды. Зная расстояние и видимую яркость, ученые смогли вычислить ее истинную светимость, а затем уточнить возраст.
Результат оказался впечатляющим: 14,46 ± 0,8 миллиарда лет. Именно погрешность здесь играет ключевую роль. Она означала, что реальный возраст Мафусаила мог составлять как 15,26, так и 13,66 миллиарда лет. Иными словами, даже после первичного уточнения данных звезда вовсе не обязательно оказывалась старше Вселенной — все упиралось в пределы точности измерений и моделей.
После этого ученые занялись уточнением наблюдательных данных и улучшением теоретических расчетов. Они понимали, что для точного определения возраста важно не только знать светимость, но и точнее определить химический состав звезды, а также доработать модели звездной эволюции. Достаточно изменить некоторые параметры — и итоговая оценка заметно сдвинется.
Спустя восемь лет появилась новая модель эволюции HD 140283, созданная с использованием более совершенных методов астрофизического моделирования и данных о миллионах других звезд. Она учитывала целый набор физических процессов внутри звезды — термоядерные реакции, перенос энергии и изменения химического состава. Согласно этой работе, возраст Мафусаила составляет 12,01 ± 0,05 миллиарда лет, то есть звезда уже уверенно укладывается в современную оценку возраста Вселенной.
Сегодня Мафусаил по-прежнему считается одной из древнейших известных звезд, но уже не выглядит невозможным объектом, который ломает всю современную физику. Теперь мы знаем и другие крайне древние звезды — например, HE 1523-0901, 2MASS J18082002-5104378 B и SMSS J031300.36-670839.3, возраст которых оценивается примерно в 13,2, 13,5 и 13,6 миллиарда лет соответственно. Но именно история Мафусаила стала важной вехой в оттачивании методов оценки звездных возрастов и наглядно показала, как наука превращает мнимую аномалию в решаемую задачу.
Заканчивая эту историю, хочу сказать самое важное: кажущиеся противоречия в науке далеко не всегда означают крах теории. Чаще всего они говорят о том, что нужны новые данные, более точные измерения и доработанные модели. Прямо сейчас астрономия переживает похожий момент: космический телескоп NASA "Джеймс Уэбб" обнаружил в ранней Вселенной немало галактик, которые выглядят слишком массивными, яркими и зрелыми для своего возраста. Но это не означает, что Большого взрыва не было или что возраст Вселенной рассчитан неверно. Это показывает, что наше понимание формирования и роста первых галактик все еще далеко от совершенства.
Глядя на ясное ночное небо вдали от городских огней, мы видим бесконечную черную бездну, усыпанную мириадами звезд. На самом деле невооруженным глазом можно различить всего около 6 000 звезд (около 3 000 в каждом полушарии), и все они предстают перед нами как крошечные мерцающие — из-за атмосферной турбулетности — точки света. А ведь речь идет о ближайших к нам звездах — космических соседях в пределах нескольких сотен световых лет от Солнечной системы.
Современные наземные и космические телескопы позволяют преодолеть это ограничение и рассматривать далекие звезды в деталях. Это не только завораживает, но и дает ученым возможность изучать процессы звездной эволюции.
Перед вами — самое детализированное на сегодняшний день изображение красного гиганта R Зайца (R Leporis), полученное 15 ноября 2023 года с помощью массива радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама. Эта умирающая звезда, расположенная в созвездии Зайца на расстоянии 1 490 ± 40 световых лет от Земли, находится на поздней стадии своего жизненного цикла.
R Зайца окружает сложная кольцевая структура из газа и космической пыли, которая постоянно пополняется веществом, истекающим с поверхности раздувшегося и пульсирующего гиганта. Наблюдения также зафиксировали необычное явление: звезда периодически "выбрасывает" облака углеродной сажи в окружающее пространство, словно гигантский космический вулкан.
Радиус R Зайца сегодня почти в 500 раз превышает солнечный. Если бы звезда находилась на месте нашего светила, то все планеты земной группы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — оказались бы внутри ее оболочки. При этом болометрическая светимость гиганта, то есть суммарное излучение во всех диапазонах спектра, превышает солнечную более чем в 13 000 раз.
Примечательно, что R Зайца относится к классу углеродных звезд — в ее атмосфере углерод преобладает над кислородом. Это придает ей характерный темно-красный оттенок и способствует образованию сложных углеродных соединений в окружающей газопылевой оболочке.
R Зайца и будущее Солнца
Изучая R Зайца, ученые получают редкую возможность заглянуть в отдаленное будущее нашей собственной звезды. Через 5–7 миллиардов лет Солнце пройдет через аналогичную стадию красного гиганта, увеличившись в размерах и сбросив значительную часть своего вещества в космическое пространство.
В конечном итоге, когда звезда израсходует все топливо и сбросит оставшиеся оболочки, от нее останется лишь "огарок" — белый карлик, представляющий собой сверхплотное ядро из электронно-ядерной плазмы размером примерно с Землю, но с массой, сопоставимой с массой Солнца.
Полное остывание белого карлика займет десятки миллиардов лет (а по некоторым моделям — триллионы лет), и все это время он будет напоминать о некогда существовавшей планетной системе R Зайца, которая, возможно, когда-то могла быть пригодной для жизни.
22 сентября 1979 года американский спутник Vela 6911, являвшийся частью программы по слежению за соблюдением договора о частичном запрещении испытаний ядерного оружия, зарегистрировал необычную вспышку в южной части Индийского океана.
Сигнал представлял собой классический "двойной импульс" — характерный признак атмосферного ядерного взрыва. Однако спустя более 46 лет вопрос о том, что именно произошло в тот день, остается открытым.
Спутники для поиска ядерных взрывов
В 1960-х годах в рамках американской программы Vela была запущена серия спутников с целью контроля того, соблюдается ли международный договор 1963 года о запрете ядерных испытаний в атмосфере, космосе и под водой. Спутники, вращаясь вокруг Земли, должны были предоставлять информацию в режиме реального времени о возможных вспышках, возникающих при ядерных взрывах.
Взрывы такого рода имеют специфическую световую подпись: сначала происходит очень яркий короткий импульс, после которого следует кратковременное затухание, а затем — второй более длительный световой пик. Именно такой "двойной сигнал" спутник Vela 6911 и зафиксировал 22 сентября 1979 года.
По расчетам, вспышка произошла в южной части Индийского океана, недалеко от двух небольших вулканических островов Принс-Эдуард, принадлежащих Южной Африке.
Версия №1: секретное ядерное испытание
Наиболее популярная гипотеза гласит, что Vela 6911 действительно зафиксировал тайное ядерное испытание, проведенное Южной Африкой при поддержке Израиля.
На это указывает то, что в 1970-е годы Южная Африка активно работала над собственной ядерной программой, а Израиль, по мнению многих аналитиков, уже обладал ядерным оружием. Несмотря на всевозможные запреты, касающиеся его распространения, это сотрудничество могло привести к неанонсированному испытанию.
В пользу этой версии говорит и то, что в начале 1990-х годов южноафриканское правительство официально признало существование собственной ядерной программы.
Версия №2: ошибка спутника
Вскоре после фиксации вспышки администрация президента США Джимми Картера собрала экспертную комиссию для расследования инцидента. Примерно через год комиссия пришла к осторожному выводу: сигнал мог быть результатом технического сбоя спутника.
На бумаге объяснение выглядело гладко: к 1979 году Vela 6911 значительно превысил расчетный срок эксплуатации, так что датчики могли дать ложный сигнал.
Однако многие специалисты по ядерным испытаниям, принимавшие в них непосредственное участие, усомнились в выводе комиссии. По их словам, параметры зарегистрированной вспышки слишком точно соответствовали характерной сигнатуре ядерного взрыва.
Версия №3: природное явление
Со временем, в силу отсутствия общепризнанного объяснения, стали появляться и более экзотические гипотезы. Например, некоторые исследователи предполагали, что в спутник мог попасть микрометеорит, из-за которого от корпуса откололись фрагменты, отразили солнечный свет необычным образом и породили вспышку, похожую на ядерную.
Другие допускали, что спутник увидел вспышку от болида — очень яркого метеора, который взорвался в атмосфере. Но идея разбивается о тот факт, что метеоры не дают характерного двойного светового импульса.
Обсуждались версии, что вспышка могла быть связана с очень мощной молнией или электрическим разрядом в атмосфере. Сегодня нам известны явления вроде спрайтов, эльфов и джетов, но в 1979 году о них почти ничего не знали. Однако их световая структура не совпадает с сигналом, зарегистрированным спутником Vela 6911.
Резюмируя, можно с уверенностью сказать, что ни одна альтернативная версия не способна убедительно объяснить природу двойного импульса, который является "визитной карточкой" ядерного взрыва.
Косвенные признаки
Пока эксперты гадали на кофейной гуще, ученые попытались найти дополнительные подтверждения произошедшего события. Для этого был осуществлен анализ концентрации радиоактивных изотопов в атмосфере и океане.
Некоторые независимые команды обнаружили несущественные аномалии в содержании йода-131 и других изотопов, но этого было недостаточно, чтобы однозначно подтвердить факт ядерного испытания.
Тайна, которая до конца не раскрыта
Сегодня многие исследователи склоняются к версии, что спутник Vela 6911 все же зафиксировал небольшой ядерный взрыв. Вот только прямых доказательств этого так и не появилось.
Так что инцидент Вела можно по праву назвать одним из самых загадочных эпизодов времен холодной войны.
Углекислый газ копится в атмосфере – и леса, как принято считать, растут в ответ быстрее, забирая часть выброшенного обратно. Удобный баланс. Климатические модели десятилетиями опирались на него, закладывая в прогнозы стимулирующее действие CO₂ на рост растений: чем выше концентрация парникового газа, тем активнее фотосинтез, тем больше углерода поглощает биосфера. Но в ноябре 2025 года в Proceedings of the National Academy of Sciences вышла работа, которая нанесла по этому балансу весьма чувствительный удар.
Команда под руководством Сиан Ку-Гизбрехт из Университета Саймона Фрейзера показала: модели земной системы – те самые, на которых основывается шестой доклад МГЭИК, – систематически завышали количество доступного растениям азота в природных экосистемах. Из-за этой ошибки отклик фотосинтеза на удвоение концентрации CO₂ оказывается в моделях преувеличенным примерно на 11%, а наземный поглотитель углерода – заметно слабее, чем считалось прежде.
Чтобы разобраться в сути проблемы, нужно ненадолго вернуться к школьной биологии. Фотосинтез требует не только углекислого газа, воды и света, но и целого набора питательных элементов, среди которых азот занимает первое место. Без него невозможно синтезировать хлорофилл, белки и нуклеиновые кислоты – без него невозможна жизнь. Казалось бы, проблем нет: атмосфера почти на 78% состоит из молекулярного азота. Но молекула N₂ – один из наиболее химически инертных газов в природе, и разорвать тройную ковалентную связь между её атомами крайне сложно. Сделать это способны лишь специализированные микроорганизмы – бактерии и архей, вооружённые ферментом нитрогеназой. Они превращают атмосферный азот в аммиак – форму, которую растения уже могут усваивать. Процесс называется биологической азотфиксацией.
Одни бактерии живут внутри тканей растений в симбиозе с ними – особенно известны клубеньковые бактерии бобовых. Другие – свободноживущие – обитают в почве, во мху, лишайниках, мёртвой древесине. Но азотфиксация – процесс дорогостоящий в энергетическом смысле: на разрыв тройной связи нитрогеназа тратит огромное количество АТФ и, следовательно, углерода. Каждый атом азота, добытый микробом из воздуха, обходится растению или его симбионту отказом от части углерода, который иначе пошёл бы на рост.
Шестой проект по сопряжённому моделированию климата (CMIP6) включает несколько десятков моделей земной системы от разных научных центров. Часть из них в явном виде учитывает азотный цикл – и именно в них кроется проблема, на которую указала группа Ку-Гизбрехт. Основой для сравнения послужил обширнейший эмпирический набор данных, опубликованный ранее в 2025 году в журнале Nature командой Карлы Рейс Эли: тысячи прямых измерений скоростей азотфиксации в лесах, саваннах, пустынях, пастбищах и на пашнях. Сводная картина, которую рисуют наблюдения, такова: суммарная глобальная азотфиксация составляет около 120 тераграмм (1,2 метрических тонн) азота в год. Из них примерно 65 Тг/год приходится на естественные экосистемы, ещё 56 Тг/год – на агроэкосистемы с их обширными посевами бобовых культур.
Модели CMIP6 рисовали совсем иную картину: природным экосистемам приписывалось около 100 Тг/год, сельскохозяйственным – лишь 10 Тг/год. Соотношение вывернуто наизнанку при почти верном глобальном итоге. Может ли расхождение в пропорциях иметь практические последствия – или важна лишь сумма? Авторы утверждают: пропорции критичны. Леса и луга – то, что принято называть «лёгкими биосферы», – поглощают бо́льшую часть CO₂, которую суша в целом способна забрать из атмосферы. Именно в продуктивных экосистемах в моделях было сосредоточено избыточное количество азота. Значит, виртуальные деревья располагали бо́льшим ресурсом для роста, чем реальные, – и потому виртуальный углеродный поглотитель суши оказывался завышенным.
Откуда взялась методическая ошибка? Большинство моделей оценивают интенсивность азотфиксации через одну универсальную зависимость от первичной продукции и реальной эвапотранспирации. Наблюдения, однако, однозначно свидетельствуют: в природных и агроэкосистемах зависимость принципиально различна. В сельскохозяйственных угодьях – на американском Среднем Западе, в Бразилии, Восточной Африке, Южной и Юго-Восточной Азии – интенсивность азотфиксации с ростом продуктивности нарастает куда круче, чем в естественных биомах.
Модели, не улавливающие различия, автоматически перекачивают «виртуальный» азот из ферм в леса. Дополнительная путаница вносится тем, что модели не разграничивают симбиотическую азотфиксацию – микробы внутри растительных тканей, около 28 Тг/год – и свободноживущую, обеспечивающую около 36 Тг/год и особенно важную в засушливых районах и на скудных почвах. Из-за этого азотфиксация оказывается завышенной в продуктивных биомах и заниженной в аридных регионах.
Среди 39 проанализированных моделей земной системы команда Ку-Гизбрехт обнаружила чёткую зависимость: чем больше естественная азотфиксация в текущих условиях заложена в модель, тем сильнее выраженный в ней отклик фотосинтеза на рост концентрации CO₂. Пересчёт с использованием реальных данных даёт систематическое завышение стимулирующего действия CO₂ примерно на 11%. Одиннадцать процентов звучат скромно. Но когда речь идёт о терасоте карбона, циркулирующего между атмосферой и сушей на протяжении десятилетий, – масштаб колоссальный. Наземный поглотитель углерода абсорбирует порядка четверти всех антропогенных выбросов ежегодно, и даже относительно небольшое сокращение его ёмкости означает, что в атмосфере остаётся существенно больше CO₂, чем предсказывали прежние прогнозы. Попутно выясняется ещё одна погрешность: поскольку основная доля эмиссий закиси азота N₂O, оксидов азота и аммиака исходит из сельскохозяйственных угодий, занижение сельскохозяйственной азотфиксации ведёт к искажению расчётов азотного загрязнения. Закись азота заслуживает отдельного упоминания: в столетней перспективе её парниковый потенциал превышает потенциал CO₂ в 273 раза.
Чтобы оценить значимость сделанных выводов, полезно взглянуть на то, какие усилия человечество прилагало – и прилагает – для решения азотного дефицита в сельском хозяйстве. Синтез Хабера–Боша, получающий аммиак из атмосферного азота при высоких температурах и давлении с помощью природного газа, производит сотни миллионов тонн азотных удобрений ежегодно. Технология прокормила несколько миллиардов человек, которых иначе ждал бы голод. Тем не менее значительная часть вносимого удобрения не усваивается растениями, вымывается в водоёмы, вносит вклад в цветение водорослей и превращается в N₂O. Генетические инженеры десятилетиями пытаются повысить эффективность использования азота в культурных растениях напрямую. Обзоры последних лет фиксируют прогресс в манипуляциях с нитратными транспортёрами и ферментами ассимиляции – но каждый раз, когда исследователи «подкручивают» один узел, другой даёт сбой. Азотный метаболизм растений – глубоко интегрированная система, и крупный выигрыш в одном звене почти неизбежно даётся ценой потерь в другом. Параллельно развивается направление микробиологических решений. Опубликованный в декабре 2025 года детальный обзор суммирует нынешний горизонт возможностей: конструирование микробных консорциумов, улучшающих круговорот азота в почве, – решения достижимые, но глубоко специфичные. Они работают в конкретных почвах, для конкретных культур, при конкретных условиях. Универсального биологического «рычага», способного подтянуть азотное питание лесов планеты до уровня, которого требуют климатические модели, не существует.
Иными словами, когда модели предполагают, что леса Амазонии или тайги просто «найдут» дополнительный азот в ответ на рост CO₂, они приписывают природе способность, которой нет даже у аграриев, вооружённых промышленной химией и молекулярной биологией. Авторы работы не ограничились диагнозом – они сформулировали конкретные рекомендации по улучшению моделей: разделить сельскохозяйственную и природную азотфиксацию как самостоятельные процессы с различными параметрами, различать симбиотическую и свободноживущую фиксацию, учитывать углеродные затраты на неё и верифицировать модели против реальных экспериментальных данных. Леса по-прежнему будут поглощать углерод, фотосинтез по-прежнему немного ускорится при росте концентрации CO₂ – но наиболее реалистичная оценка теперь ниже, чем та, которую давало большинство прогнозов: наземный поглотитель углерода несколько слабее, стимулирующее действие CO₂ несколько меньше, а зазор между тем, что мы выбрасываем, и тем, что природа способна безболезненно переварить, несколько шире.
Азот, которого так мало в почве и так много в воздухе, оказывается тем самым узким местом, через которое не пробиться никакому количеству углекислого газа – сколь бы сильно он ни стимулировал фотосинтез. Природных лазеек, которые избавят человечество от необходимости сокращать выбросы, не существует.
Планетарная туманность IC 3568, неофициально известная как "Кусочек лимона", расположена в созвездии Жирафа на расстоянии примерно 4 500 световых лет от Земли. Это довольно молодая — по космическим меркам — туманность диаметром всего около 0,4 светового года.
IC 3568 — продукт гибели солнцеподобной звезды, которая, исчерпав запас термоядерного топлива, сбросила свои внешние слои в окружающее пространство. Обнаженное горячее ядро испускает мощное ультрафиолетовое излучение, которое заставляет выброшенный газ светиться.
IC 3568 известна своей почти идеальной сферической симметрией — очень редким для планетарных туманностей явлением. Большинство таких объектов имеют сложные, асимметричные формы, но здесь оболочка удивительно гладкая и равномерная, действительно напоминающая дольку лимона.
В центре туманности находится горячий белый карлик — остаток звезды, некогда похожей на Солнце. Газовая оболочка будет продолжать рассеиваться в межзвездном пространстве, а ядро — постепенно остывать и тускнеть.
Изображение было получено космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" 17 декабря 1997 года.
Очень хорошо понимаю это ощущение. Свою любимую кошку долго ещё искала дома, виделся её силуэт в каких-то вещах, и даже сейчас иногда думаю, как бы здорово, если бы Сосисочка дожила до переезда, и как...
Поздно ::secret::
Как в том анекдоте: чтобы убрать пятна от масла с одежды, потрите их бензином, чтобы убрать пятна от бензина - смочите скипидаром, чтобы убрать пятно от скипидара - сбрызните его маслом:)