Тёмная материя (телесериал)

Формирование структур

В теории холодной тёмной материи рост структур происходит иерархически, при этом объекты на малых масштабах первыми коллапсируют под действием самогравитации и сливаются в рамках непрерывной иерархической структуры с образованием более крупных и массивных
структур. В рамках парадигмы горячей тёмной материи, популярной в начале 1980-х годов, структуры не росли иерархически, но образовывались при фрагментации, при этом наиболее крупные сверхскопления образовывались первыми в плоских структурах и затем разделялись на меньшие части, подобные нашей галактике Млечный Путь. Выводы, получаемые в рамках парадигмы холодной тёмной материи, находятся в хорошем согласии с наблюдениями крупномасштабных структур во Вселенной.

Лямбда-CDM модель

С конца 1980-х — 1990-х годов большинство космологов предпочитают теорию холодной тёмной материи (в основном лямбда-CDM модель) для описания того, каким образом Вселенная из начального относительно однородного состояния на раннем
этапе развития (как показывает распределение космического микроволнового излучения) перешла в состояние современного клочковатового распределения галактик и скоплений галактик

В теории холодной тёмной
материи роль карликовых галактик является существенно важной, поскольку их считают блоками, из которых
образуются более крупные структуры, созданными маломасштабными флуктуациями плотности в ранней Вселенной

ПОПУЛЯРНЫЕ

• Виктор Петров. Фотонная физика — 105,015
• Дмитрий Вибе. Темная материя и темная энергия — 89,848
• Лев Окунь. Масса, энергия, относительность — 86,163
• Валерий Рубаков. Темная материя и темная энергия во Вселенной — 69,044
• Протоны — это не элементарные частицы, а крошечные шары — 64,309
• «Пионеры», темная материя и новая физика — 53,777
• Сверхсветовые нейтрино. Противоречия разрешат независимые эксперименты — 47,825
• Идеи происхождения темной материи — 40,400
• После бозона Хиггса — 40,087
• Вселенная. Рост массы вместо расширения — 39,643
• Темный фотон с массой покоя — 38,491
• Десять темных тайн Вселенной — 38,200
• 28 лет поисков бозона Хиггса — 38,092
• Темная энергия. Космологическая константа или эффекты гравитации? — 38,088
• Яков Зельдович. Возможно ли образование Вселенной из ничего? — 37,804
• Откуда масса у бозона Хиггса? — 33,854
• Видимая картина мира — иллюзия? — 33,379
• Долгожданная молекула из фотонов или как излучение превращается в вещество — 33,360
• Темная энергия — эффект нашего особого положения? — 31,312
• Копенгагенское толкование квантовой механики будет пересмотрено — 30,592
• Меняю Хаббла на Леметра — 29,847
• Что же доказал Григорий Перельман? — 29,085
• Мордехай Мильгром прекрасно обходится без темной материи — 28,569
• 40 ГэВ < масса частицы темной материи — 28,468
• Между Землей и Луной лежат не более 24 тыс.млрд тонн темной материи — 27,962
• Стивен Вайнберг. Попытка понять Вселенную — 27,908
• Игорь Иванов. Хиггсовский бозон: открытие и планы на будущее — 26,974
• Из чего состоит темная материя? — 26,569
• Тёмная энергия — 26,389
• Сергей Попов. Стратегия ускорения в действии — 26,154
• Вселенная без инфляции — 24,864
• Марк Тродден и Джонатан Фэн. Темные миры — 24,296
• Квадратный корень из «НЕ» — 23,689
• Холодная темная материя и ее локализация — 23,432
• Астрофизика. Перспективные направления — 23,396
• Реликтовое излучение: следы мощнейшего магнитного поля — 23,002
• Нейтральный прелестный кси-барион от Тэватрона — 22,953
• Детские неожиданности от бозона Хиггса — 22,911
• О необычных эффектах теории гравитации Хоржавы — 22,825
• Темная материя удерживала плотность молодых галактик — 22,809

В словаре Ожегова

ТЁМНЫЙ, -ая, -ое; темен, темна, темно. 1. Лишенный света; погруженный во тьму. Темное помещение. На улице темно (в знач. сказ.). 2. По цвету близкий к черному, не светлый. Темные волосы. Темные глаза. Темное пятно (также перен.: то же, что пятно во 2 знач.). 3. Неясный, смутный, непонятный. Г. смысл. Темные места в летописи. 4. Печальный, мрачный, безрадостный. Темное время. Темная полоса жизни. 5. Вызывающий подозрение, сомнительный по честности. Темное прошлое. Темные дела. 6. Невежественный, отсталый. Темные люди. * Темна вода во облацех (древнерусская форма предл. п. мн. ч. от «»облако»») (шутл.) — о чем-н. непонятном, необъяснимом. Темным-темно (разг.) — очень темно, ничего не видно.

Синопсис

Шесть незнакомцев выходят из состояния анабиоза и просыпаются практически одновременно на борту космического корабля, на котором жизнеобеспечение находится на уровне 15 %, он разгерметизирован и сильно поврежден. Четверо мужчин и две женщины не помнят о себе ничего, даже своих имен, они понятия не имеют, где находятся и какова их миссия. Они называют друг друга по номерам в порядке того как проснулись, чтобы избежать путаницы — Первый, Вторая, Третий, Четвёртый, Пятая, Шестой. Они пытаются понять, что произошло с ними. Группа решает исследовать корабль, где на них нападает андроид-женщина, которую удалось остановить с большим трудом, а позже перепрограммировать. Параллельно, несмотря на амнезию, выясняются скрытые возможности потенциальной команды — кто-то из них сразу проявляет лидерские качества, кто-то прекрасно разбирается в управлении и оборудовании корабля, медицине, владеет холодным оружием, умеет летать на космическом челноке и тому подобное. Когда же им удается отыскать в компьютере информацию о себе, экипаж обнаруживает, что все они — разыскиваемые преступники.

Команде предстоит многие события, потери и приобретения, но это скажется крайне положительно для всей галактики.

[править] Тёмная материя

До 1998 года физики усердно пилили теорию Большого взрыва, которая с течением времени обрастала всё новыми свистелками и перделками. Но общая суть оставалась в принципе понятной: изначально вся материя была сосредоточена в одной-единственной точке, и овердохуя лет назад бабахнул Большой взрыв, дав начало нашей Вселенной, и всё разлете… Ну и до сих пор продолжает разлетаться, следуя уравнениям Фридмана и де Ситтера.

Математически вся эта стройная картина подкреплялась ОТО Эйнштейна, которая даже после удаления из нее всех лямбд работала кривовато. Например, края всех голактек вращаются гораздо быстрее, чем это следует из законов Ньютона, которые являются предельным случаем ОТО. Почему же это происходит, спросите вы? Ответов ровно два: либо массы галактик больше, чем кажутся, либо гравитация убывает с расстоянием не так быстро, как предсказывает ОТО, а как-то очень хитро, чтоб и остальным наблюдениям удовлетворять и кривые вращений галактик объяснять.

— Перепиливать ОТО? — спросили физики. — Да ну нахуй! Лучше прикрутим к космологической модели лишнюю массу и пойдем пить пиво.

На том и порешили, правда, некоторые физики начали пилить модифицированные ньютоновские теории, но не снискали особого успеха на этом поприще, а после открытия скопления галактик «Пуля» на эти недотеории и вовсе махнули рукой. Для объяснения того, что тёмная материя не видна в телескопы, было предложено два варианта:

1) Она просто не светится или очень слабо светится. Чёрные дыры, коричневые карлики, нейтронные звезды, кварковые звезды, преонные звезды, многочисленные планеты в телескоп не узреть на таких расстояниях, и они вполне обычные объекты во Вселенной. Однако космологические теории совместно с наблюдениями за древними космическими объектами говорят, что ТАК много их быть не должно.

2) Она состоит из неведомых невидимых частиц. Теоретическая физика вообще богата самыми разнообразными частицами, которые с трудом наблюдаются или никогда не наблюдались, так что выбор есть на любой вкус. Тем не менее, темная материя должна состоять не только из слабо взаимодействующих, но и довольно массивных частиц. Попадающие под такие характеристики частицы усиленно ищутся, но так до сих пор и не найдены.

Однако тёмную материю через телескопы всё-таки наблюдают, но косвенным образом: через явление гравитационного линзирования. Настолько хорошо, что даже получили красивую картинку распределения тёмной материи во Вселенной.

Правда, были у темной материи и далеко идущие последствия. Например, единственное, чем она влияла на этот бренный мир — это массой, которая по расчётам выходила аж очень нихуёвой — до 26% всей массы нашей Вселенной. Соответственно, она должна создавать сильные гравитационные поля, которые способствуют притяжению материи друг к другу и, как следствие, замедляют расширение Вселенной.

Любопытно, что именно благодаря тёмной материи учёные наконец начали понимать, как образовываются галактики. Возьмём однородный газ со случайными флуктуациями плотности. Из-за гравитации отдельные области в том газе начнут схлопываться в шарики — звёзды. Шарики получаются примерно одного порядка размера, что мы и наблюдаем в реальности (подавляющее большинство звёзд именно такие, с редкими исключениями). Однако, почему же Вселенная представляет собой не однородный набор звёзд, а звёзды на самом деле собраны в отдельные галактики? Учёные крутили свои модельки и симуляции, и никак чего-то не получалось. А тут обнаружили темную материю, и сразу всё стало ясно — тёмная материя отличается от газа и имеет свои типичные размеры схлопывания (гораздо большие, чем для обычного газа, из которого образуются звёзды). Тёмная материя схлопывается в структуру размером порядка галактики и собирает в себя ближайшие звёзды — таким образом получается двухлевельная структура нашей Вселенной.

Таким образом, основной вопрос сводился к тому, насколько быстро замедляется расширение Вселенной. Если тёмной материи относительно мало, то Вселенная может расширяться вечно, постепенно замедляя скорость расширения, но никогда не доводя её до нуля. Жопоголики же считали, что тёмной материи даже больше, чем мы думаем, и она рано или поздно приведёт к тому, что Вселенная, не выдержав собственную массивность, перестанет расширяться и начнёт сжиматься обратно, пока не сколлапсирует в ту самую одну-единственную точку — так называемая теория Большого схлопывания. Чтобы выяснить, что именно нас ждёт, британские учоные продолжали настойчиво изучать небеса, оценивать, прикидывать…

Развязка этой драмы разорвала шаблон абcолютно всем.

Что входит в тёмную материю (теории)

Барионная тёмная материя. Такого во Вселенной крайне мало, но все же встречается. Это все та же видимая материя, но имеющая крайне слабое электромагнитное взаимодействие. Из-за этого ее крайне сложно выявить. Она может содержаться в черных дырах, нейтронных звездах и прочих.

Небарионная тёмная материя. Согласно теории, такого вещества в космосе гораздо больше. Оно и составляет основу всей Вселенной. Но все это лишь предположения.

Небарионная тёмная материя

Лёгкие нейтрино. Существование этих частиц уже доказано, и их должно быть очень много. Пусть их масса совсем мала, но в огромном количестве они действительно могут влиять на пространство.

Тяжёлые нейтрино. У этих частиц полностью отсутствует способность к слабому взаимодействию. В отличие от легких, тяжелые нейтрино действительно могут составлять большую часть темной материи.

Аксионы. Возможно, в темном веществе содержится огромная доля аксионов, но их существование еще даже не доказано. Поэтому они все еще являются гипотетическими частицами.

Суперсимметричные частицы. Они могут составлять львиную долю темной материи уже хотя бы потому, что не имеют сильного и электромагнитного взаимодействия. На данный момент они еще не доказаны, и ученые склоняются к тому, что легчайшая суперсимметричная частица всего одна. Она так и называется LSP (Lightest Supersymmetric Particle).

Космионы. Еще одна гипотетическая частица, которая введена в обиход только для решения некоторых задач. Скорее всего, после подтверждения необходимых теорий, ее вовсе уберут и предполагаемого состава темного вещества.

Дефекты пространства-времени. Они могут образовываться в результате взаимодействия областей вакуума с разной энергией. В этом случае получаются весьма тяжелые частицы, которые и могут доминировать в темной материи, но их все еще не обнаружили.

Темная материя

Последствия для судьбы Вселенной

По имеющимся оценкам, ускоряющееся расширение Вселенной началось приблизительно 5 миллиардов лет назад. Предполагается, что до этого расширение замедлялось благодаря гравитационному действию тёмной материи и барионной материи. Плотность барионной материи в расширяющейся Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность тёмной энергии. В конце концов, тёмная энергия начинает преобладать. Например, когда объём Вселенной удваивается, плотность барионной материи уменьшается вдвое, а плотность тёмной энергии остается почти неизменной (или точно неизменной — в варианте с космологической константой).

Если ускоряющееся расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, то в результате галактики за пределами нашего Сверхскопления галактик рано или поздно выйдут за горизонт событий и станут для нас невидимыми, поскольку их относительная скорость превысит скорость света. Это не является нарушением специальной теории относительности. На самом деле невозможно даже определить «относительную скорость» в искривлённом пространстве-времени. Относительная скорость имеет смысл и может быть определена только в плоском пространстве-времени, или на достаточно малом (стремящемся к нулю) участке искривлённого пространства-времени. Любая форма коммуникации далее пределов горизонта событий становится невозможной, и всякий контакт между объектами теряется. Земля, Солнечная система, наша Галактика, и наше Сверхскопление будут видны друг другу и в принципе достижимы путём космических полётов, в то время как вся остальная Вселенная исчезнет вдали. Со временем наше Сверхскопление придёт в состояние тепловой смерти, то есть осуществится сценарий, предполагавшийся для предыдущей, плоской модели Вселенной с преобладанием материи.

Существуют и более экзотические гипотезы о будущем Вселенной. Одна из них предполагает, что фантомная энергия приведёт к т. н. «расходящемуся» расширению. Это подразумевает, что расширяющая сила действия тёмной энергии продолжит неограниченно увеличиваться, пока не превзойдёт все остальные силы во Вселенной. По этому сценарию, тёмная энергия со временем разорвёт все гравитационно связанные структуры Вселенной, затем превзойдёт силы электростатических и внутриядерных взаимодействий, разорвёт атомы, ядра и нуклоны и уничтожит Вселенную в Большом Разрыве.

С другой стороны, тёмная энергия может со временем рассеяться или даже сменить отталкивающее действие на притягивающее. В этом случае гравитация возобладает и приведёт Вселенную к «Большому Сжатию». Некоторые сценарии предполагают «циклическую модель» Вселенной. Хотя эти гипотезы пока не подтверждаются наблюдениями, они и не отвергаются полностью. Решающую роль в установлении конечной судьбы Вселенной (развивающейся по теории Большого Взрыва) должны сыграть точные измерения темпа ускорения.

Ускоренное расширение Вселенной было открыто в 1998 году при наблюдениях за сверхновыми типа Ia. За это открытие Сол Перлмуттер, Брайан П. Шмидт и Адам Рисс получили премию Шао по астрономии за 2006 год и Нобелевскую премию по физике за 2011 год.

Критика

Регулярно появляются резонансные статьи с критикой тёмной энергии, и хотя в самих работах авторы выражаются обычно сдержанно, в аннотациях и комментариях журналистам представляют свои выводы в гипертрофированном виде, к примеру, как ставящие под сомнение само существование тёмной энергии:

• В 2010 году Том Шэнкс из Даремского университета поставил под сомнение результаты WMAP, подтверждающие существование тёмной энергии, в связи с эффектом размытия реликтового излучения.
• В 2016 Николай Горькавый представил гипотезу, в которой место тёмной энергии заняли гравитационные волны.
• В 2019 году Артем Асташёнок и Александр Тепляков выпустили статью, в которой предположили, что данные наблюдений, обычно интерпретируемых как свидетельство ускоренного расширения вселенной, имеют другую природу, в частности из-за влияния эффекта Казимира.

Часть работ с критикой тёмной энергии основана на том, что было обнаружено, что спектры сверхновых типа Ia, которых считались одинаковыми, на самом деле различны; кроме того, форма сверхновой типа Ia, которая является относительно редкой сегодня, была гораздо более распространенной ранее в истории вселенной:

• В 2015 году команда во главе с исследователями из Аризонского университета установила что сверхновые типа Ia делятся на две группы с разными светимостями, что уменьшило оценку скорости разлетания галактик во вселенной.
• В 2016 году Якоб Нильсен выпустил работу, в которой только на основании анализа светимости сверхновых типа Ia утверждал что вселенная расширяется не ускорено.
• В 2020 году астрономы из университета Ёнсе совместно с коллегами из Лионского университета и завершили анализ, который показал, по мнению исследователей, что само предположение о существовании тёмной энергии было сделано на основе, вероятно, ошибочной оценки светимости «стандартных свечей». Отмечается, что в саму работу авторы свои революционные выводы вставлять не стали, возможно из-за небольшой выборки и рассогласованности других вычисленных астрономами космологических параметров с результатами наблюдений в том числе космической обсерватории Планк.

Существуют различные экспериментальные установки, в задачи которых входит обнаружение тёмной энергии (в основном они занимаются поиском WIMP-частиц и по состоянию на 2018 год не получили никаких положительных результатов):

• SNOLAB недалеко от Онтарио в Канаде, планируется также SuperCDMS и -3600
• в Лиде, Южная Дакота
• во французских Альпах
• в подземной лаборатории Цзинь-Пин в Китае
• Подземная научная лаборатория Джадугуда в Индии
• в итальянских Апеннинах
• Вашингтонского университета, США (аксионы)
• BEST, Баксанская нейтринная обсерватория, Россия (стерильное нейтрино)

Тем не менее, в научном сообществе превалирует мнение, что наличие тёмной энергии является установленным фактом. Хотя нет прямых наблюдений тёмной энергии, наблюдения реликтового излучения космической обсерваторией Планк является самым надёжным подтверждением существования тёмной энергии. Многие результаты наблюдений, в частности и не находят других убедительных объяснений, кроме как в рамках модели Лямбда-CDM.

Тёмная материя

Сама по себе барионная материя, т.е. обычная материя, вещество, состоящее из барионов (нейтронов, протонов и электронов), не обладает достаточной гравитацией, чтобы объяснить структуру нашей Вселенной. Наша галактика Млечный Путь вращается так быстро, что её звезды должны были бы разбросаны повсюду, так как всё, что мы можем видеть вокруг нас, имеет только 10% гравитации, необходимой для удержания звёзд на своих орбитах. Галактики и сверхскопления становятся возможными благодаря дополнительной гравитации тёмной материи — материи, которая не испускает и не отражает свет. Концентрации тёмной материи, однако, искривляют свет, проходящий поблизости. Мы также знаем, что она медленная и тяжелая, так как она должна быть холодной либо медленной, чтобы гравитационно объединить галактики и кластеры.

Наш вращающийся Млечный Путь должен был бы разлететься без гравитации темной материи.

Существует несколько объяснений того, что может быть причиной этого явления.

Тёмная материя может состоять из частиц. Наша барионная материя состоит из частиц (протоны, нейтроны, электроны), которые мы уже обнаружили, но частицы тёмной материи трудно обнаружить, потому что они не взаимодействуют со светом. Такими частицами могут быть странные и экзотические новые частицы, которые никоим образом не взаимодействуют со светом и материей или частицы с какими-то новыми свойствами, что это выходит за рамки нашего нынешнего понимания физики. В теории струн уже есть некоторые частицы, которые могли бы объяснить тёмную материю — вимпы, аксионы или нейтралино, но нам нужно сначала обнаружить их, чтобы подтвердить эту теорию.

Другое решение говорит о том, что мы не пропускаем барионную материю, необходимую для обеспечения гравитации для структуры Вселенной, но вместо этого гравитация действует по-разному на более массивные объекты, такие как галактики и сверхскопления. Но это решение включало бы признание того, что Общая теория относительности Эйнштейна ошибочна, хотя эта теория прошла многочисленные проверки с момента её появления. Это также означает, что мы имеем недостаточное или неправильное понимание физики элементарных частиц.

Одно из наиболее креативных, но всё же возможных объяснений тёмной материи говорит о том, что мы находимся на одном уровне существования, но что есть и другой уровень, который находится всего в нескольких дюймах от нас. Поскольку свет путешествует под этой вселенной, некоторые объекты внутри неё будут невидимы. Однако, поскольку гравитация — это не что иное, как искривление пространства, если пространство между двумя плоскостями даже немного согнуто, гравитационные силы могут перемещаться поперек. Внезапно мы получаем точное описание тёмной материи — невидимой массы, имеющей гравитацию. Это своеобразное явление не может быть ничем иным, как обычной материей, но из другого измерения.

Примечания

1. ↑
2. ↑
3. Francis, Matthew. . Arstechnica (22 марта 2013).
4. . University of Cambridge (21 марта 2013). Дата обращения 21 марта 2013.
5. , с. 10.
6. , с. 48.
7. С. Вайнберг «Проблема космологической постоянной», Успехи физических наук, август 1989 г., т. 158, вып. 4, стр. 640—678
8. Caldwell R. R., Steinhardt P. J. Phys.Rev. D 57, 6057 (1998).
9. Riess, A. et al. 1998, Astronomical Journal, 116, 1009
10. Perlmutter, S. et al. 1999, Astrophysical Journal, 517, 565
11. ↑
12. Clara Moskowitz.  (англ.). space.com (13 June 2010). Дата обращения 16 января 2020.
13. ↑ Антон Бирюков, Павел Котляр. . gazeta.ru (1 августа 2016). Дата обращения 27 января 2020.
14.  (англ.). Phys.org. University of Arizona (10 April 2015). Дата обращения 16 января 2020.
15.  (англ.). Phys.org. Yonsei University (6 January 2020). Дата обращения 16 января 2020.
16. KATIA MOSKVITCH.  (англ.). wired.co.uk. Wired (28 September 2018). Дата обращения 27 января 2020.
17. . ТАСС (2 августа 2019). Дата обращения 27 января 2020.

Сложности

Существует несколько расхождений между предсказаниями модели холодной тёмной материи и наблюдениями галактик и их скоплений.

• Проблема пика плотности в гало (англ. the cuspy halo problem): распределение плотности тёмной материи в моделировании с участием холодной тёмной материи имеет гораздо более выраженный пик в центральной части по сравнению с наблюдаемым распределением, полученным при анализе кривых вращения галактик.
• Проблема отсутствующих спутников (англ. the missing satellites problem): моделирование в рамках теории холодной тёмной материи предсказывает гораздо большее количество карликовых галактик, чем наблюдается вокруг галактик типа Млечного Пути.
• Проблема диска спутников: карликовые галактики вокруг Млечного Пути и Туманности Андромеды по наблюдательным данным обращаются в пределах тонких плоских структур, но моделирование показывает, что орбиты спутников должны быть ориентированы случайным образом.
• Проблема морфологии галактик: если галактики растут иерархически, то для возникновения массивных галактик требуется много слияний. Крупные слияния создают классические балджи. Но 80% наблюдаемых галактик не имеют балджа, при этом существует много гигантских дисковых галактик без балджа. Доля галактик без балджа примерно постоянна в последние 8 млрд лет.

Для некоторых проблем были предложены решения, но пока остаётся непонятным, могут ли проблемы быть решены без отбрасывания парадигмы холодной тёмной материи.

Примечания

1. e.g. M. Turner. Axions 2010 Workshop, U. Florida, Gainesville, USA.
2. e.g. Pierre
   Sikivie. Axion Cosmology, Lect. Notes Phys. 741, 19-50.
3. ↑ {{cite
   arXiv|last=Peter|first=A. H. G.| title=Dark Matter: A Brief
   Review|eprint=1201.3942 |year=2012}}
4. ↑ . p. 3: «MACHOs can only account for a very small percentage of the nonluminous mass in our galaxy, revealing that most dark matter cannot be strongly concentrated or exist in the form of baryonic astrophysical objects. Although microlensing surveys rule out baryonic objects like brown dwarfs, black holes, and neutron stars in our galactic halo, can other forms of baryonic matter make up the bulk of dark matter? The answer, surprisingly, is no…»
5. Gianfranco Bertone, «The moment of truth for WIMP dark matter,» Nature 468, 389–393 (18 November 2010)
6. ↑

НавигацияПравить

Персонажи[править]

• Первый / Джейс Корсо — красавчик, по ходу сюжета влюбившийся во Вторую. Боевыми и волевыми качествами не отличился. . .
• Вторая / Порша Лин — негласный лидер команды, добрейшей души девушка. Это она просто не знает какой у нее раньше характер был. Влюбляется в Первого.
• Третий / Маркус Бун — привет от Джейна Кобба. Часто козлит, враждует с Первым из-за разных характеров и поначалу из-за Второй.
• Четвёртый / Рё Ишида — мастер меча, а также сын императора Зайрона. Обвиняется в убийстве отца, так что трона ему не видать.
• Пятая / Дас — душа и совесть компании. Разбирается в электронике. Дружит с Шестым. Периодически у нее возникают видения из прошлого остальной команды.
• Шестой / Гриффин Джонс — еще один добряк. В новостях и базе данных полиции известен как террорист, взорвавший станцию и около 10000 (!) человек.
• Андроид — периодически неуклюже пытается быть более человечной. Получается смешно. Команда постоянно говорит ей, что ее любят и такой и вообще она уникальна.

Нужно больше минералов

И тут начинаются большие проблемы. Никаких близких аналогов суперземель с большим количеством воды в Солнечной системе нет, а в отсутствие примеров, доступных для наблюдения, планетологам буквально не от чего отталкиваться. Приходится смотреть на фазовую диаграмму воды и прикидывать, какие же параметры будут у разных слоев планет-океанид.

Фазовая диаграмма состояния воды. Римскими цифрами обозначены модификации льда. Почти весь лед на Земле относится к группе I_h, и очень малая доля (в верхних слоях атмосферы) — к I_c. Изображение: AdmiralHood / wikimedia commons / CC BY-SA 3.0

Получается, что если на планете размером с Землю воды будет в 540 раз больше, чем здесь, то она полностью покроется океаном глубиной более ста километров. На дне таких океанов давление будет таким большим, что там начнет образовываться лед такой фазы, который остается твердым даже при весьма высоких температурах, поскольку воду удерживает в твердом состоянии огромное давление.

Если дно всепланетного океана покрыто толстым слоем льда, жидкая вода будет лишена контакта с твердыми силикатного породами. Без такого контакта минералам в ней будет, по сути, неоткуда взяться. Что еще хуже — нарушится углеродный цикл.

Начнем с минералов. Без фосфора жизни — в формах, известных нам, — быть не может, потому что без него нет нуклеотидов и, соответственно, ДНК. Сложно будет и без кальция — например, наши кости состоят из гидроксилапатита, в котором не обойтись и без фосфора, и без кальция. Проблемы с доступностью тех или иных элементов возникают иной раз и на Земле. Скажем, в Австралии и в Северной Америке в ряде местностей аномально долго не было вулканической активности и в почвах кое-где сильно не хватает селена (входит в состав одной из аминокислот, необходим для жизни). От этого коровы, овцы и козы страдают дефицитом селена, и иногда это приводит к гибели скота (добавки селенита в корм скота в США и Канаде даже регулируются законом).

Некоторые исследователи предполагают, что один только фактор доступности минералов должен делать планеты-океаны настоящими биологическими пустынями, где жизнь если и есть, то крайне редкая. А о действительно сложных формах речь просто не идет.