WhatsAppRedditShareEmailTweetPin0 Shares
Сусвет поўны парадоксаў і супярэчнасцей. Большасць з нас да гэтага часу не можа спасцігнуць яе бясконцыя памеры. Але часта тое, што здаецца немагчымым, тлумачыцца адсутнасцю дадзеных – ці няслушнымі здагадкамі і мадэлямі.
У пацвярджэнне гэтаму, вось восем неверагодна старажытных аб'ектаў (пачынаючы з Зямлі і заканчваючы космасам), якія калісьці супярэчылі - а ў некаторых выпадках і да гэтага часу супярэчаць - нашаму разуменню храналогіі космасу.
8. Ударныя кратэры узростам два мільярды гадоў.
Найстаражытнейшыя ўдарныя кратэры на Зямлі ўтварыліся мільярды гадоў назад. Але як гэта магчыма? Улічваючы вялізныя геалагічныя ўзрушэнні за гэты час, можна было б чакаць, што ад іх нічога не застанецца. Нават кантыненты зараз знаходзяцца не на сваіх ранейшых месцах і не захавалі сваю ранейшую форму.
Тым не менш, кратэр Вредефорт у Паўднёвай Афрыцы застаецца вядомым, нягледзячы на свой двухмільярдны ўзрост. Збольшага гэта злучана з яго памерамі. Гэта найбуйнейшая ўдарная структура на Зямлі, дыяметр якой месцамі дасягае 300 кіламетраў. Акрамя таго, з-за маштабаў удару кратэр быў пахаваны пад пластом выкінутага смецця, што абараніла астатнюю частку ад эрозіі.
Яшчэ больш старажытнай з'яўляецца ўдарная структура Яррабуба, якая ўтварылася ў Аўстраліі 2230000000 гадоў таму - сутыкненне, якое дапамагло пакласці канец ледніковага перыяду. Хоць сёння яе можна ідэнтыфікаваць у асноўным з дапамогай мінеральнага аналізу, яна працягвае служыць свайго роду капсулай часу для навукоўцаў, падаючы інфармацыю аб ранняй гісторыі Зямлі.
7. Мінералы, больш старажытныя, чым зямная кара.
Як ужо згадвалася, паверхня, ці кара, нашай планеты бесперапынна трансфармавалася на працягу мільярдаў гадоў. Дрэйф кантынентаў, які падзяліў суперкантынент Пангея на кантыненты, на якіх мы жывем сёння, - гэта толькі частка гісторыі. Зямная кара таксама фармавалася ў выніку вулканічных вывяржэнняў і падзенняў астэроідаў, асабліва ў гадэйскі эон, 4,6-4 мільярды гадоў таму. У гэты перыяд - які ахоплівае фармаванне планеты і ўзнікненне жыцця - Зямля была «агністым пеклам». «Пад сталым метэарытным націскам», яна была «напоўнена вулканамі, якія вывяргаюць лаву на паверхню». У выніку геалагічных сведчанняў няма; усе пароды былі разбураны і перапрацаваны зноў і зноў.
Тым не менш, у 2001 годзе даследчыкі датавалі ўзор цыркону 4,4 мільярда гадоў таму - перыядам, калі гадэйскі перыяд быў у самым разгары. Гэтыя крышталі, выяўленыя ў раёне Джэк-Хілз у Заходняй Аўстраліі, не толькі перажылі бамбардзіроўку з космасу, але і інтэнсіўную спякоту і ціск зямной перапрацоўкі. Але як? Яны не такія цвёрдыя, як алмазы, і іх тэмпература плаўлення нашмат ніжэй (2500 ° C супраць 4500 ° C).
Насамрэч, у рэгіёне, дзе былі выяўленыя цырконы, верагодна, ёсць алмазы такога ж узросту, хоць найстаражытнейшыя са знойдзеных на дадзены момант маюць узрост усяго 4,25 мільярда гадоў. Таму старажытнейшыя і рэдкія крышталі цыркону ўяўляюць сабою больш каштоўную капсулу часу. Яны даюць нам уяўленне аб самай ранняй гісторыі Зямлі. Мы даведаліся, напрыклад, што вадкая вада магла існаваць яшчэ 4,3 мільярда гадоў таму. Гэта можа азначаць, што гадзейскі перыяд быў нашмат халадней і, магчыма, больш спрыяльным для жыцця, чым мы думалі.
6. Дагістарычнае сонечнае святло
Усім вядома, што, гледзячы на ??зоркі, мы глядзім у мінулае. Да таго часу, як святло, якое дасягае нашых вачэй, дасягае іх узросту, роўнага светлавым гадам, на якіх знаходзіцца зорка. Таму, калі мы глядзім на бліжэйшага суседа нашага Сонца, сістэму Альфа Цэнтаўра, размешчаную на адлегласці прыкладна чатырох светлавых гадоў, мы бачым, як яна выглядала чатыры гады таму. Менавіта тады святло, якое дасягае нашых вачэй, упершыню пакінула паверхню зоркі. Сапраўды гэтак жа жоўты гіпергігант Ро Касіяпея, самая далёкая бачная зорка, размешчаная на адлегласці 8150 светлавых гадоў, сёння выглядае гэтак жа, як і больш за восем тысячагоддзяў таму - за 2000 гадоў да з'яўлення першай цывілізацыі на Зямлі.
Як жа тады атрымліваецца, што святло ад нашага Сонца, адлегласць да якога вымяраецца светлавымі хвілінамі, дасягае нас ва ўзросце 10000 гадоў?
Адказ звязаны са шчыльнасцю Сонца. Нягледзячы на тое, што фатоны рухаюцца з хуткасцю святла, ім патрабуецца вельмі шмат часу, каб пакінуць Сонца. Пачынаючы ад ядра, яны здзяйсняюць звілісты шлях праз 695 508 кіламетраў шчыльнага сонечнага рэчыва. Некаторыя дасягаюць паверхні за 10 000 гадоў, у той час як самым павольным можа спатрэбіцца 170 000 гадоў - у гэтым выпадку мы бачым святло, якое было згенеравана, калі людзі ўпершыню надзелі адзенне. Аднак, калі фатоны дасягаюць паверхні Сонца, ім патрабуецца ўсяго 8 хвілін і 20 секунд, каб пераадолець 150 мільёнаў кіламетраў адкрытай прасторы і дабрацца да нашых вачэй.
5. Месяц, які існаваў да сваёй планеты.
Пасля Ганімеда Юпітэра Тытан з'яўляецца другім па велічыні спадарожнікам у Сонечнай сістэме. Насамрэч ён большы за Меркурыя. Акрамя таго, у адрозненне ад большасці спадарожнікаў, ён мае значную атмасферу - непразрыстую, аранжавую і больш шчыльную, чым зямная. Яго адукацыя доўгі час заставалася загадкай. Але зараз лічыцца, што багатая азотам атмасфера Тытана зарадзілася дзесьці ў воблаку Оорта - гэта значыць, ледзяной абалонцы Сонечнай сістэмы. Іншымі словамі, ён не ўтварыўся, як іншыя спадарожнікі Сатурна, з кольцаў вакол сваёй планеты.
Як высветлілася, аналіз ізатопнага складу азоту на Тытане сапраўды паказвае на тое, што ён значна старэйшы за Сатурна, а магчыма, нават і Сонечнай сістэмы. Па меркаванні даследнікаў, у яго больш агульнага з каметамі аблокі Оорта, чым з іншымі спадарожнікамі ці планетамі. Гэта робіць Тытан адзіным вядомым нам спадарожнікам, які існаваў раней за планету, вакол якой ён круціцца.
4. Касмічная мегаструктура, узрост якой амаль роўны ўзросту Сусвету.
Касмічныя мегаструктуры, ад пустэч да звышскопішчаў, з'яўляюцца найбуйнымі вядомымі структурамі ў Сусвеце. Прыкладамі з'яўляюцца Гіганцкая Дуга (ланцужок галактык даўжынёй 3,3 мільярда светлавых гадоў), Вялікае Кальцо (круг галактык даўжынёй 4 мільярды светлавых гадоў) і Вялікая Сцяна Геркулеса і Паўночнай Кароны (навала галактык, якое ўтварылася ў выніку гама-ўсплёскаў даўжынёй 10 мільярдаў). Існуе таксама Пустата Волапаса, або Вялікае Нішто - сферычная прастора, у асноўным пустое, бяззорнае, дыяметрам 330 мільёнаў светлавых гадоў. Кожная з іх кідае выклік нашым мадэлям космасу. Напрыклад, Пустата Волапаса павінна быць поўная тысяч галактык, а не толькі сваіх сціплых 60. А астатнія супярэчаць касмалагічнаму прынцыпу, які абмяжоўвае іх магчымы памер усяго 1,2 мільярда светлавых гадоў.
Тым не менш, гэтыя мегаструктуры ці наўрад утварыліся выпадкова, што кажа аб тым, што праблема складаецца ў нашых законах і тэорыях, а не ў Сусвеце ў цэлым.
Але ёсць адна мегаструктура, якая кідае выклік больш фундаментальным з'явам. Звышскопішча Гіперыён неверагодна велізарна для свайго ўзросту. Галактыкі спачатку павінны сфармавацца, вырасці і сутыкнуцца адзін з адным, перш чым навалы змогуць зліцца ў звышскопішча – і ўсё гэта займае многія мільярды гадоў. Тым не менш, Гіперыён сфармаваўся менш чым праз два мільярды гадоў пасля пачатку Сусвету. Пры назіранні з адлегласці ў 12 мільярдаў светлавых гадоў (гэтак жа, як ён выглядаў 12 мільярдаў гадоў таму) Гіперыён мае дыяметр 200 мільёнаў светлавых гадоў і даўжыню 500 мільёнаў светлавых гадоў. Гэта ўдвая больш шырыні нашай уласнай Галактыкі Млечны Шлях і ў 5000 разоў больш яе масы – нядрэнна для структуры, якая з'явілася ў імгненне вока.
3. Матэрыя, якая старэйшая за Сусвет.
Хоць яна нябачная, лічыцца, што цёмная матэрыя складае 85% Сусвету. Па сутнасці, гэта той клей, які змацоўвае ўсё разам. Мы ня ведаем, што гэта такое, але ведаем, што яна існуе; калі б яе не было, у нас не было б галактык. Хуткасць іх кручэння разарвала б іх на часткі мільярды гадоў таму.
Мы таксама можам назіраць гравітацыйны ўплыў цёмнай матэрыі, разглядаючы яе вонкавы край, дзе, нягледзячы на адносную адлегласць, зоркі круцяцца вакол ядра з той жа хуткасцю, што і зоркі, размешчаныя далей ад яго. Гэта не тое, чаго б мы чакалі, калі б гравітацыя ў галактыцы зыходзіла ў асноўным ад складнікаў яе зорак, якія найбольш шчыльна размешчаны ў ядры. Таму дзіўна, улічваючы важнасць цёмнай матэрыі, што мы так мала пра яе ведаем. Мы нават не ведаем, колькі ёй гадоў, — але некаторыя лічаць, што ён старэйшы за Сусвет.
Па-першае, сучасныя тэорыі мяркуюць, што Вялікі выбух, які паклаў пачатак матэрыяльнага сусвету, адбыўся пасля перыяду інфляцыі - інфляцыі квантавых сіл, за нікчэмна малую дзель секунды пашырыўшы нішто да неймаверных памераў. Лічыцца, што цёмная матэрыя ўзнікла ў выніку гэтага працэсу, а значна пазней за ёй рушылі ўслед звычайная матэрыя і выпраменьванне, якія ўтварыліся ў выніку распаду квантавых сіл.
Яшчэ адна прычына меркаваць, што цёмная матэрыя старэйшая за Сусвет, заключаецца ў тым, што яна, відаць, існуе вечна. Даследнікі, якія шукалі доказы яе разбурэння ў выніку ўзаемадзеяння са звычайнай матэрыяй або выпраменьваннем, нічога не выявілі, што мяркуе альбо тое, што яна занадта элементарная, каб распадацца на штосьці яшчэ, альбо тое, што яна ўзаемадзейнічае недастаткова эфектыўна для распаду. У любым выпадку, улічваючы, што мы не назіралі прыкмет смерці цёмнай матэрыі, мяркуецца, што яе час жыцця складае не менш за сто квадрыльёнаў гадоў - амаль у 10 мільёнаў разоў больш, чым працягласць існавання Сусвету на дадзены момант.
2. Зорка, якая старэйшая за Сусвет.
Зорка HD140283, размешчаная ў сузор'і Шаляў на адлегласці 190,1 светлавых гадоў ад Зямлі, з'яўляецца самай старой зоркай у Сусвеце. Мафусаіл (у гонар найстарэйшага чалавека ў Бібліі), якая атрымала мянушку, яна першапачаткова ацэньвалася ў 16 мільярдаў гадоў. Аднак гэта на 2,2 мільярда гадоў больш за ўзрост Сусвету. Навукоўцы былі збянтэжаныя.
І хоць пазнейшыя даследаванні, праведзеныя праз 13 гадоў пасля адкрыцця зоркі ў 2000 году, датавалі яе нараджэнне 14,5 мільярдамі гадоў назад, а затым 14,3 мільярдамі, гэта ўсё яшчэ не мела сэнсу для астраномаў. У рэшце рэшт, лічыцца, што Сусвету ўсяго 13800000000 гадоў, зыходзячы з аналізу касмічнага мікрахвалевага фону. Як зорка можа быць старэйшай?
Прайшло яшчэ восем гадоў, на працягу якіх вучоныя ламалі галаву, пакуль у 2021 годзе ўзрост зоркі не быў перагледжаны і не склаў 12 мільярдаў гадоў. Але гэта ўсё яшчэ не вырашыла парадокс, паколькі некаторыя зараз сцвярджалі, што Сусвет маладзейшы, чым мы думаем. Новыя вымярэнні касмічнага выпраменьвання знізілі магчымы ўзрост Сусвету да 11,4 мільярда гадоў - на 600 мільёнаў гадоў менш, чым кансерватыўна ацэнены ўзрост Мафусаіла.
Адно з тлумачэнняў гэтага парадоксу звязана з часовымі зменамі цёмнай энергіі, якія ўплываюць на хуткасць паскарэння пашырэння Сусвету. Якая б ні была прычына, зразумела адно: рашэнне парадокса Мафусаіла з'яўляецца ключом да нашага разумення космасу.
1. Чорныя дзюры старэй Сусвету.
Першародныя чорныя дзюры могуць быць такімі ж старажытнымі, як і Сусвет, і ўзыходзяць да Вялікага выбуху 13,8 мільярда гадоў таму. А некаторыя, як сцвярджаюць тэарэтыкі, якія падтрымліваюць тэорыю Вялікага адскоку, могуць быць нават старэйшыя. У сутнасці, тэорыя Вялікага адскоку мяркуе, што наш Сусвет паўстаў у выніку калапсу папярэдняга Сусвету. Вядома, усе сляды таго Сусвету былі б знішчаны - за выключэннем, магчыма, чорных дзірак.
Мы ведаем, напрыклад, што звышмасіўныя чорныя дзюры (масай ад 1 мільёна да 10 мільярдаў мас нашага Сонца) існавалі значна раней, чым можна было б выказаць здагадку, зыходзячы з іх памераў. Проста не хапіла часу для нараджэння і смерці першых зорак, а таксама для таго, каб пакінутыя чорныя дзюры (масай усяго ў некалькі разоў якая перавышае масу Сонца) дасягнулі звышмасіўнага памеру.
Таксама мяркуецца, што пры калапс, які папярэднічаў Вялікаму адскоку, чорныя дзюры не зліваліся б з шчыльна спакаванай матэрыяй, а заставаліся б падзеленымі ў выглядзе бурбалак - хоць і значна меншых, чым яны былі на самой справе. Таму некаторыя лічаць, што неверагодна звышмасіўныя чорныя дзюры ў нашым Сусвеце маглі быць зароджаныя чорнымі дзіркамі з сусвету, які існаваў раней.
Іншыя артыкулы, якія могуць вас зацікавіць