Немного о лунном человечестве

Небольшой экскурс в астрономию.

Действительно, с детства слышал о том, что Луна обладает недостаточно большой массой, чтобы удержать атмосферу. И безусловно, этому верил.
Наука идет от эксперимента к теории, и действительно, в целом масса у большинства планет имеет прямую корреляцию с давлением атмосферы у ее поверхности.
В частности, самые мощные атмосферы в Солнечной системе у Юпитера и Сатурна.

Но в тоже время эта корреляция, скажем прямо, не жесткая. При одинаковых массах Земля и Венера имеют атмосферы, отличающиеся почти в 100 раз. Уже один этот факт наводит на мысль о том, что дело не только в массе.
Галлиеевы спутники Юпитера, некоторых из них меньше по массе, чем Луна, имеют хоть и разреженную, но все-таки устойчивую атмосферу.
И многие из них отнюдь не мертвы. Благодаря развитию внеатмосферной астрономии сейчас стали хорошо известны вулканы на Ио.

И наконец, самый яркий пример - Титан.
Атмосферное давление у поверхности Титана около 160 кПа (в 1,6 раза больше
земного!).
Более того, в его атмосфере обнаружены облака, в том числе и облака дождевые, по ряду данных, там идут дожди, и даже есть реки:

Радарное покрытие другой области в в высоких широтах южного полушария показало наличие развитой речной системы, береговой линии с характерными следами эрозии, и, возможно, жидкой поверхности («моря»), соответствующей тёмной области на инфракрасных изображениях (Mezzoramia).
(цитата по "Викепедии", но в приведенной там статье есть ссылки на научные источники)

Итак, активные атмосферные процессы.
Спрашивается, а какова масса Титана.
Если исходить из модели прямой корреляции между массой и атмосферным давлением, то она должна превосходить земную.
Но это не так - масса Титана – 1,345x10 23 кг, что меньше земной более чем в 40 раз.

И масса Титана - заметим - всего лишь вдвое превосходит массу Луны, которая равна
7,347 673×10 22 кг.
Так что утверждать лишь на основе того, что у Луны маленькая масса, тот факт, что у нее никогда не было атмосферы - нельзя.
У нее могла быть атмосфера, в отдаленном прошлом.
И именно катастрофа, произошедшая на Луне в свое время, могла привести к ее потере.
Уже по земной истории мы знаем, что воздействие разумных существ на окружающую среду может быть чрезвычайно сильным, поэтому нельзя исключать, что подобное могло произойти на Луне.

А что касается геологии, то она в настоящая время остается слишком зыбкой, чтобы с надежностью оперировать отрезками в миллионы лет даже на Земле. Ученые опираются на то, что им известно, и нередко, открывая новые факты, кардинально пересматривают свои теории.

Иоанну.

по поводу атмосферы.
Что касается Венеры, то парниковый эффект обьясняет разницу с Землей.
Если нечто подобное случилось бы у нас, то огромная масса вещества была бы испарена с поверхности, начиная с океанов, наверх.
Давление на Венере (пишу по памяти) эквивалентно давлению на 1 км земной океанской глубины. При этом средняя глубина земных океанов свыше 3км. Т.е., оказавшись в воздухе, тихий и аталантический океаны создали бы шапку, по плотности сравнимой с атмосферой Венеры. Плюс добавить сюда огромные массы CO2, который был бы высвобожден из известняка.

Почему у Титана плотность атмосферы больше, чем у Земли, а у Галлиеевых спутников Юпитера больше чем у Луны?
Здесь надо остановится на причине, почему планета вообще теряет атмосферу?
Главной причиной потери оной является такое явление как "солнечный ветер", который ионизирует и затем "вышибает" ионы атмосферы в космос.

И тогда становится понятно, почему далекие от Солнца Титан и спутники Юпитера имеют больше атмосферы, в сравнении с Землей и Луной.
Во первых, плотность энергии солнечного ветра для Юпитера составляет менее 10%, чем у Земли, а у Сатурна - менее 2%.
Во вторых, лучшая зашита от "солнечного ветра" - это магнитное поле.
Сатурн и Юпитер прикрывают свои спутники собственным магнитным полем, Земля использует для этого свою же магнитосферу, ну а Луна - полностью беззащитна.




Дело в том, что метод датирования пород анализом изотопов дает результаты, которые подтверждаются и другими методами. Как Вы упомянули, бывают неопределенности в миллионы лет - но ученые их не прячут, а указывают в своих оценках. В случае с Селенитами дело не в какой-то конкретной дате - а в полном отсутствии следов жизни (бактерий и дальше).

Возможно, что это одна из причин, но явно причина не главная.
Если бы это была причина существенная, можно было бы установить корреляцию - что при одной и той же массе с удалением от Солнца атмосферное давление на спутниках (и планетах) увеличивается.
Такой корреляции в действительности нет. Тритон, спутник Нептуна, удаленный от Солнца втрое дальше Титана, имеет весьма разреженную атмосферу, притом что их масса с Титаном приблизительно одинакова.

И мне кажется, что состояние атмосферы должны быть связано с тем, что на научном языке я назвал бы "общая экология планеты".
То есть насколько благополучно развивается экосистема в целом.

Парниковый эффект на Венере у нас ассоциируется с катастрофой, и мы представляем, что что-либо подобное может произойти на Земле, но ведь вполне можно представить обратную последовательность - что когда-то на Земле была мощная атмосфера из СО2, который потом растворился в воде и вошел в горные породы (различные формы известняка, мрамора и т.п. очень распространены на Земле).
И об этом есть научные работы.
Почему же тогда по аналогии нельзя предположить, что такой процесс станет со временем возможным на Венере?

Да, если все-таки говорить о солнечном ветре, то ведь у Венеры он гораздо сильнее.
Да и насчет магнитного поля, насколько я помню, у Венеры оно слабенькое. Из всех планет земной группы оно сильнее всего у Земли.

Причин действительно несколько: близость к солнцу, масса планеты, наличие магнитного поля, химический состав атмосферы.
Но они всегда дают логичное обьяснение. Мы уже сейчас говорим не о способности Луны удерживать атмосферу (здесь ответ отрицательный), а рассматриваем свойства других планет - что несколько в стороне от темы.

Простое обьяснение отличия Тритона от Титана - слишком холодная среда, вследствие чего азот не поступает в атмосферу Тритона в массовом количестве:

Температура кипения азота: -195C
Температура на Тритоне: - 237C => ниже точки кипения азота
Температура Титана: -179C => выше точки кипения азота




При этом Венера достаточно массивна, чтобы удерживать свою атмосферу.
Она в 8 раз тяжелее Марса, и в 60 - Луны.




Потому что на Земле, в отличие от Венеры, парниковый эффект так и не достиг необратимой точки. Т.е. Земля не "выбиралась" из плавильного котла Венеры, т.к. никогда и не была в нем. В ссылке ниже см "Runaway greenhouse".

http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect

о формах жизни

здравствуйте, уважаемые участники
позвольте и мне высказать несколько соображений о том "есть ли жизнь на Марсе"

мне кажется, что не совсем верно исходить из того, что жизнь в Энрофе на других планетах есть обязательно нечто похожее на земные биологические организмы.

Т.е. из того, что на Луне не нашли скелетов древних клеток, вовсе не следует, что жизни на Марсе нет.

Мне кажется, что можно дать такое определение жизни в Энрофе: жизнь есть проявление в материи Энрофа случайных, с точки зрения этой материи, процессов. Источники же самих "случайных для материи" процессов находятся вне Энрофа.

Под такое определение подходит и человек, и молекула, и социальная группа людей (государство, религиозное сообщество).

Без труда можно придумать проявления жизни, выглядящие в Энрофе совершенно "безжизненно" с обывательской точки зрения, но подпадающими под данное выше определение.

Предваряя возможные вопросы о том, что жизнь должна сопровождаться эмоциями, сразу обращу внимание на то, что эмоция есть явление происходящее именно вне Энрофа, а в Энрофе эмоция может проявляться самыми разными и обыденными способами.

Теперь пример возможной организации жизни в Энрофе:

Процесс таяния/замораживания любой жидкости.
Иномирные сущности могут проявлять себя в тех или иных участках жидкости. Сильно-упорядоченная форма жидкости (лёд) эмоционально может восприниматься ими как страдание..или радость...

Борьба Добра и Зла может проявляться в степени упорядочивании / разупорядочивании участков жидкости при очередной разморозке / заморозке.

-------------

В нашей природе можно усмотреть несколько "уровней" проявления сущностей:

1) атомы и молекулы -одни живые существа
2) состоящие из них сложные биологические ткани - часть другого живого существа (Лилит)
3) состоящий из биологических тканей человек - уже третье живое существо (собственно "человек")
4) состоящий из людей народ - целая группа живых существ (Демиург, Соб.Душа, Уицраор,...)


просто мы, люди, привыкли считать что жизнь заключается именно в пункте номер 3).

Как мы знаем, довольно трудно (в быту) доказать, что 1), 2) и 4) есть проявление других живых существ.

Однако вполне легко себе представить подобную 4-х-уровневую форму организации материи, внешним проявлением которой будет что угодно.
Ибо сложность и разнообразие жизни определяется всё же внеЭнрофным содержанием материи, а не её формой.

> Т.е. из того, что на Луне не нашли скелетов древних клеток, вовсе не следует, что жизни на Марсе нет.

С этим действительно трудно спорить

>1) атомы и молекулы -одни живые существа
>2) состоящие из них сложные биологические ткани - часть другого живого существа (Лилит)
>3) состоящий из биологических тканей человек - уже третье живое существо (собственно "человек")
>4) состоящий из людей народ - целая группа живых существ (Демиург, Соб.Душа, Уицраор,...)

Именно так.

Почему Вы так решили?
Вы считаете, что Луна не способна удержать атмосферу. Я считаю, что способна.
Солнечный ветер - не проходит. Закономерности нет.
Я приведу Вам еще десять примеров спутников, у которых эта закономерность не работает.
(взять хотя бы Ганимед - солнечный ветер там не намного больше, чем на Титане, масса их почти одинаковая, а атмосферное давление отличается на несколько порядков).



А если я скажу, что у водорода точка кипения значительно ниже, то Вы в ответ скажете, что водород - слишком легкий газ...
Если вспомним про неон, то вы скажете, что он слишком редкий газ?
В общем, не знаю, как можно говорить о правиле, если из него сплошные исключения?
То масса, то лунный ветер, то состав атмосфер.

Почему бы не сказать, что у каждого небесного тела атмосфера уникальна?
Что наука может здесь пока приоткрыть только некоторые частные закономерности, но далеко еще не общие?

Ну не настолько солнечный ветер вблизи Луны сильнее чем у Титана.
Допустим, он сильнее на два порядка. Но даже если допустить, что он на три порядка сильнее, это не объяснит то, что атмосферное давление (в случае Луны - это почти вакуум) отличается порядков на пятнадцать.

:-) Так считает наука. Теория, подтвержденная практикой, т.к. на Луне, как ни крути, атмосферы сейчас нет. Возможно, что атмосфера была в период остывания поверхности Луны, но ее плотность постоянно и быстро падала.
Вообще, у каждой планеты есть пороговая энергия выхода из сферы ее притяжения. Солнечный ветер придает молекулам атмосферы эту энергию.
Чем меньше сила тяжести, тем легче солнечному ветру выбить молекулы в космос.
В принципе это обычная математическая модель – для каждой планеты расчитать сколько молекул данного вещества солнечный ветер способен выбить за год (без учета магнитного поля).



Во первых, солнечный ветер больше на Ганимеде почти в 4 раза, чем на Титане. Это существеннная разница. Во вторых, атмосфера Титана холоднее – это значит, что кинетическая энергия молекул меньше, т.е. солнечному ветру труднее их разогнать для преодоления порогового значения. Вот ссылка (великая вещь интернет), посвященная как раз сравнению атмосфер Титана и Ганимеды:

http://www.titanexploration.com/titanparadox.htm

Вот ключевая цитата:

Ganymede which is a little wider than Titan ( 5260 km in diameter compared to 5150 km for Titan) would certainly be covered with a similar atmosphere if its environmental temperature was 30 degrees lower



А разве это такая уж редкость, когда тот или иной физический процесс определяется несколькими параметрами? И если моделируют взрыв ядерной бомбы, то неужели не могут разобраться с составом атмосферы?



Во первых, зависимости между разными физическими параметрами не обязательно линейны. Также, добавьте еще меньшую силу тяжести на Луне, плюс отсутстие у нее магнитного поля, плюс более высокую температуру (кинетическая энергия молекул атмосферы выше) – вот Вам и разница с Титаном.
Вообще, по каждому из расматриваемых нами параметров, положительно влияющих на наличие атмосферы, Луна находится в большом пролете.

Следующий аргумент, надеюсь, поставит точку в этом вопросе.
Сравним Луну и упомянутый Вами Ганимед:

1) Масса Луны меньше в 2 раза Ганимедовской.
2) Ее магнитный щит практически отсутствует, в отличие от Ганимеда, имеющего щиты собственный и Юпитера.
3) При этом интенсивность солнечного ветра на Луне в 1000 раз выше.
4) Кинетическая энергия молекул лунной атмосферы, если бы она была, также была бы на порядок выше ввиду близости к Солнцу.

При этом, мы знаем что Ганимед не имеет атмосферы.
Откуда тогда быть атмосфере на Луне, если данные пп. 1-4 говорят о том, что ее способность удержать оную на порядки меньше, чем у Ганимеда?

Andrew...

А химический состав атмосферы вы учитываете?
Могу сказать: атмосферу, подобную земной, Луна бы не удержала, в виду лёгкости азота. Но иную - могла бы, например с тяжёлым инертным газом вроде ксеона или радона вмест азота в пропорции равной той, которую азот занимает в земной атмосфере, или с органическими соединениями, вроде пропана или бутана, занимающими ту же нишу.

Да, я упоминал причины: "близость к солнцу, масса планеты, наличие магнитного поля, химический состав атмосферы"
Энергия выхода из сферы тяжести Луны в 22 раз меньше, чем на Земле.
Т.е. Радон, наиболее тяжелый из упомянутых Вами газов (да и вообще призер по массе среди всех газов) на Луне держался бы всего на 20% "прочнее", чем Гелий на Земле. Ну а Гелий улетает с Земли только шум стоит (несмотря на магнитный щит).

Andrew...

Вы немного ошиблись в пропорциях.
Вторая космическая скорость, которая определяет летучесть газов, определяется сложнее, чем просто по массе. Потому на Луне она, равно как и ускорение свободного падения (по сути, сила тяжести) не в 22, а всего в 6 раз меньше земной. На Марсе в два, на Титане чуть больше чем в четыре раза меньше. Потому из инертных газов не только радон, но и более лёгкие его родственники смогли бы удержатся в виде земноподобной атмосферы, составляя около 80% её содержимого. Остальное бы пришлось на углекислоту и кислород (лучше озон, он в полтора раза тяжелее), которые обеспечили бы стройматериал для углеродной жизни. Про сложные легколетучие углеводороды - пропан, бутан или бензол я даже не говорю, хотя их образование вполне возможно первоначально, на ещё безжизненной планете посредством геологических (или говоря о Луне - селенологических) процессов.

В подтверждение мнения Андреева приведу ещё один аргумент: наличие на лунной поверхности в районе полюсов ледников, кои НАСА открыло недавно и собирается использовать в качестве источников питьевой воды для лунных станций. Простите, но в условиях современной поверхности Луны (с температоурой в точке полудня выше 100 градусов и отсутствию атмосферы, а следовательно облачности и осадков) ледник чисто гляциологически сформироватся бы не смог.
Единственно, моё мнение: говоря о селенитах, нужно читать Андреевский миллион, в утверждении, что лунная цивилизация закончилась миллион лет назад, как образный термин. На самом деле с точки зрения планетологии это могло бы быть миллиард и более лет назад, пока атмосфера Луны вследствие прекращения её пополнения газами, имеющее корни в вулканизме, не рассеялась под воздействием упоминаемого вами солнечного ветра. Но процесс такого рассеивания был медленен и занимал миллионы и даже миллиарды лет, за которые лунная цивилизация вполне успела бы появится, развится и подойти к своему завершению.

Заметьте, что я писал не о скорости, а об энергии:

"Энергия выхода из сферы тяжести Луны в 22 раз меньше, чем на Земле"

Поясню:

Для Луны скорость выхода - 2.38 км/c
Для Земли скорость выхода - 11.18км/с

Их отношение дает 11.18 / 2.38 = 4.7 - т.е. даже не в 6 раз меньше Земной, а всего в 4.7.
При этом, кинетическая энергия выхода пропорциональна квадрату скорости:

E(kin)=(mv^2)/2

Следовательно, соотношение кинетических энергий выхода для Земли и Луны равно:

4.7^2 = 22

Это означает, что солнечный ветер, при одинаковой затрате энерии, может выбить в 22 раза большую массу на Луне, чем на Земле. А отсюда следует, что все упомянутые Вами тяжелые газы на Луне были бы в весовой категории Земного Гелия.

Что касается льда, вот цитата из википедии:

Over time, comets and meteoroids continuously bombard the Moon. Many of these objects are water-rich. Energy from sunlight splits much of this water into its constituent elements hydrogen and oxygen, both of which usually fly off into space immediately. However, it has been hypothesized that significant traces of water remain on the Moon, either on the surface, or embedded within the crust. The results of the Clementine mission suggested that small, frozen pockets of water ice (remnants of water-rich comet impacts) may be embedded unmelted in the permanently shadowed regions of the lunar crust. Although the pockets are thought to be small, the overall amount of water was suggested to be quite significant — 1 km³.

В выделенной курсивом части говорится о кометном происхождении льда, и, самое главное, о его возможном присутствии только в районах постоянной тени.
Но постоянная тень исключает 100C.

Кометное происхождение, согласитесь, гипотеза очень надуманая. Но если догматизировать отсутствие на Луне атмосферы в прошлом, как ещё объянить лёд? ;-)
То, что сейчас ледники есть лишь в тени - понятно. Но вот раньше...
В вакууме вода в жидком виде быть не может. Следовательно, сталкивающиеся с Луной частицы комет в большинстве бы испарялись, не долетая до зон тени. Интересно было бы посчитать с точки зрения вероятности какая суммарная масса комет должна была выпасть на Луну, чтобы их осколки, львиная доля которых расплавилась и испарилась от удара, а остальная часть равномерно рассеялась и в основном тоже испарилась, сохраняясь лишь в зоне тени, всё же сумели сформировать ледник.

Если же предложить выпадение на лунную поверхность испарившегося от удара кометного льда и вновь замёрзшего, то это требует наличия атмосферы, по плотности хотя бы такой как на Марсе.
Кроме того, кометный лёд не чистый по химическому составу, а соединён с рядом органических соединений: метаном, этаном, ацетиленом и цианом - это только наиболее распространённые. Так что химический анализ указанного льда вполне способен прояснить ситуацию с его происхождением. :wink:

А с геллием вы погорячились ;-)
Масса атома (а выбивание идёт на уровне атомов и молекул) геллия чуть больше чем в 4 раза превышает массу протона. То есть условно говоря, равна 4, а точнее 4,002602. Посчитайте в сравнении атомную массу криптона, ксенона или уже упоминаемого радона, составляющую, если быть точным 222,0176.
Делим: 222,0176/4,002602=55,46831785923256921372647093066 то есть в 55,4 раза тяжелее.

Ну дак оценочное количество льда - кот наплакал - 1км3.
Столько занести под силу и метеоритам.



Не испаряется тот лед, который спрятан в коре кометы:

"The recent Deep Impact probe has also yielded results suggesting that the majority of a comet's water ice is below the surface, and that these resevoirs feed the jets of vaporised water that form the coma of Tempel"



В ранее упомянутой цитате говорилось, что кусков льда много (соотв. местам падения комет). Об одном большом леднике я нигде не видел. Может, у Вас есть ссылка?



Я здесь ошибся, т.к. забыл что гелий атомарен (летает отдельными атомами, а не парами). Что ж, лунный радон будет в 2.5 раза тяжелее для отрыва, чем земной гелий.
Но оставим инертные газы - для жизни от них никакого толку, не говоря уж об их относительной редкости.
Ранее упомянутые Вами пропан, бутан, бензол все равно остаются легче для отрыва в лунных условиях, чем земной Гелий. Это относится к любому газу легче 88г/моль.

Текста нет