Пылевые облака Кордылевского — это космические «супермозги»?

03.01.2023

Подтверждение в 2019 году существования облаков Кордылевского, а так же их громадных размеров, намного превышающих размеры Земли, указывает на то, что система Земля-Луна содержит четыре, а не два крупных тела, причем по размерам облака среди них доминируют. Авторы считают, что эти облака представляют собой сложно устроенные образования из плазменной пыли. А значит, что они обладают невообразимо богатой внутренней структурой, состоящей из областей с положительными, отрицательными и чисто нулевыми зарядами, в газообразном, жидком и кристаллическом состояниях. И на протяжении многих эонов, в них должны будут сформироваться способности к высокому интеллекту.

Введение

Существование больших стабильных пылевых облаков в точках либрации Лагранжа L4 и L5 системы Земля-Луна, по-видимому, стало окончательно подтвержденным благодаря сочетанию численного динамического моделирования и поляриметрических исследований. О первоначальном предварительном наблюдении таких облаков сообщил польский астроном Казимеж Кордылевский в 1961 году, после чего они стали известными как пылевые облака Кордылевского. Тем не менее, их существование подвергалось сомнению более трех десятилетий: главным образом из-за затруднений в интерпретации незначительных улучшений яркости ночного неба по сравнению с другими возможными причинами. Плюс ко всему, ранее уже совершались неудачные попытки обнаружить в этих областях метеоры (размером от сантиметра до метра), с помощью радаров. В результате это стало рассматриваться как опровержение их существования. Очевидно, что сейчас желательно не только повторить такие радиолокационные наблюдения, но и задействовать лидарные измерения для поиска отражений от еще более мелких частиц, чтобы точно установить их присутствие.

В двух публикациях группы ученых во главе со Шлиз-Балог (в 2018 и 2019 году) внимание было сосредоточено на конкретном пылевом облаке в точке L5 системы Земля-Луна, с использованием чувствительных поляриметрических методов. Они нашли четкие доказательства того, что облако субмикронной пыли там действительно существует, изучая поляризованный рассеянный свет в этой области, который менялся во времени. Облако, по-видимому, имело «динамическую» структуру: то есть содержало в себе более мелкие пылевые облака, которые, возможно, представляют облако в целом как некую ячеистую структуру.

Хотя были приведены доказательства, подтверждающие присутствие в облаках частиц с железом и силикатами, мы не можем исключить, тоже на основе уже имеющихся доказательств, доминирующего присутствия в них углеродистых или органических зерен, которые, как известно, обычно имеются в межпланетном зодиакальном облаке, в кометной пыли, а также в межзвездной среде.

Вполне очевидно, что требуется окончательно подтвердить существования двух этих облаков, и мы надеемся, что все-таки это будет сделано. Также важно будет разгадать тончайшую структуру облаков, включая их внутренние динамические свойства, но с Земли это делать довольно затруднительно. Такие исследования требуют проведения специальных спутниковых и астронавтических исследований.

В этой статье мы рассмотрим некоторые интересные особенности пылевых облаков, особенно в случае, если они могли бы состоять из частиц, содержащих в себе значительную биологическую компоненту.

Предполагаемые свойства облака в точке L5

Теоретическая возможность существования и стабильности облака в точке L5 были просчитаны с использованием трехмерного динамического моделирования, а подтверждение фактического существования было получено при помощи поляриметрических наблюдений рассеянного света. Предполагаемая угловая протяженность рассеянного пылевого облака $\theta$ в этой точке оценивалась в диапазоне 6 — 7 градусов. Из известного расстояния до L5 ( $r = 3.84 \times 10^9 cm$ ) и угловой протяженности можно определить средний диаметр облака:

$\begin{equation} D \approx \dfrac{\theta}{360} 2\pi r\cong 4.35 \times 10^8 cm \end{equation}$

Это сравнимо с диаметром Земли: $\sim 1.27 \times 10^8 cm$

Схема расположения небесных тел в относительном масштабе

Для сферической частицы радиуса (зерно с силикатным или органическим содержимым, типичным для бактерий, например) поперечное сечение рассеяния солнечного света составляе.

$C_{sca} \cong Q_{sca} \pi a^2$

при значениях $Q_{sca}$ на оптических длинах волн близким к 1. Таким образом, средний коэффициент рассеяния масс подобных зерен равен

$\kappa_{sca} \cong \cfrac{\pi a^2 Q_{sca}}{\cfrac{4}{3}\thinspace \pi a^3 s} \approx \cfrac{3}{4as} \enspace cm^2g^{-1} \approx 2.5 \times 10^4 \enspace cm^2g^{-1}$

если предположить, что $a \sim 3 \times 10^{-5}cm$ , $s \sim 1 g\enspace cm^{-3}$ .

Для наблюдения заметных эффектов поляризации, оптическая глубина рассеяния при прохождении через $4.35 \times 10^8 cm$ облака, угловая протяженностьдолжна оставаться в пределах единицы, например: $t_{sca} = 0.3$ . Ее можно преобразовать в плотность масс бактериальной пыли в облаке $\rho$ , исходя из выражения $0.3 \cong \aleph_{sca}D\rho \cong 1.09 \times 10^{13}\rho$ , что приводит к плотности масс:

$\rho \approx 2.75 \times 10^{-14}\thinspace g \thinspace cm^{-3}$

Исходя из этих предположений, пылевое облако Кордылевского в точке L5 имеет плотность, которая выше окружающей ее межпланетной пыли по меньшей мере враз. Потери массы из-за воздействия солнечной радиации, а также эффектов солнечного ветра и небольших гравитационных возмущений, которые главным образом будут происходить во внешнем контуре, с течением времени будут восполнятся пылевым материалом из комет и межпланетной среды. Таким образом, общая масса облака составляет $\approx 1.17 \times 10^{12} g$ .

Предполагая, что типичная частица пыли в облаке имеет размер бактериальной споры с радиусом $a \sim 3 \times 10^{-5} cm$ и плотностью $\sim 1 g\enspace cm^{-3}$ получаем среднюю плотность пыли частицы в размере $n \approx 2.43 \thinspace cm^{-3}$ . И тогда среднее расстояние между соседними частицами равно $\sim n^{-1/3} \sim 0.74 \thinspace cm\thinspace$ !

Будучи таким небольшим, оно предоставляет пылевым частицам возможность «связи» между собой, посредством электромагнитных сигналов. Это вполне может иметь место быть, поскольку из-за фотоэлектрического эффекта они могут иметь заряды в несколько вольт, а столкновения с окружающим газом привели бы к их вращению в радиочастотном диапазоне.

Эмерджентные свойства облаков

Крутящиеся зерна с зарядами, особенно в форме удлиненных игл (характерной для бацилл), могут стать эффективными поглотителями либо передатчиками электромагнитного излучения. А самое интересное заключается в том, что общее количество таких заряженных пылевых частиц в облаке на расстоянии менее сантиметра друг от друга является поистине гигантским.

$N\approx\cfrac{\cfrac{4}{3}\pi R^3}{n}\cong 2 \times 10^{26}$

Благодаря излучению / поглощению электромагнитных волн во всех направлениях внутри облака, а также электрическим связям (обмен зарядами / токами) между соседними заряженными частицами, находящимися всего лишь в сантиметре друг от друга, облака вполне могут функционировать как гигантский компьютер / мозг, способный хранить и обрабатывать цифровую информацию. В данном контексте они напоминают об уже подтвержденном кооперативном поведении бактерий в широком диапазоне земных условий.

В человеческом мозге всего около клеток и около синапсов. Согласно вышеприведенной формуле, облака Кордылевского вполне могут иметь общее количество бинарных соединений между составляющими его осцилляторами в размере $\sim \thinspace ^n C_2 \approx 10^{52}$ , что определяет суперастрономическую сумму его потенциальной вычислительной мощности. Эта оценка значительно превышает вычислительную мощность, доступную всем человеческим мозгам, а также и всей другой разумной жизни на Земле, на много порядков.

И, наконец, сошлемся на несколько интересных характеристик в структуре пылевой плазмы, которые тоже могут играть определенную роль в настоящем контексте. Образование ядер преимущественно кремниевой пыли и дальнейший ее рост в такой плазме уже были задокументированы в нескольких лабораторных исследованиях. Однако, в рассматриваемом нами случае, процесс возникновения пыли будет побочным: конденсация вещества внутри облаков, вероятно, произойдет на существовавших ранее частицах межпланетной пыли, которые, как уже здесь утверждалось, будут иметь и биологический компонент. Таким образом, пылевые облака можно рассматривать как популяцию бактериальных частиц, покрытых полупроводниковой кремниевой оболочкой, которая вполне может обладать эффектом усиления электронной связи между этими частицами.

Приведенные здесь предположения могут показаться притянутыми за уши, однако они вполне укладываются в обширный диапазон возможных результатов, основанных на уже известном поведении структуры пылевой плазмы.

Таким образом, у нас может возникнуть соблазн рассматривать пылевые шары в точках Лагранжа как высокоструктурированные «интеллектуальные» системы, способные хранить и обрабатывать «информацию», а также предположить, что они могут обладать многими еще более удивительными и неожиданными функциями. И в самом деле, разве такие огромнейшие и стабильные образования, которые предположительно существовали в течение астрономических временных масштабов, постоянно усложняясь на протяжении миллиардов лет, не могут демонстрировать в себе спонтанно возникающие явления, которые могут напоминать явления у наиболее сложных живых существ? Можно сказать, что эта ситуация ничем не отличается от мозгоподобной сложности «космической паутины», обсуждаемой Гинзбургом и др. (2019), хотя потенциально — она еще более впечатляюща по своему вычислительному потенциалу. Пылевые шары могут содержать в себе сложную комбинацию заряженной пылевой плазмы в газообразном, жидком и в кристаллическом состояниях, с отдельными областями положительного заряда и отдельными областями отрицательного заряда, в оболочках или двойных слоях, содержащими в себе сверхпроводящие нити. Так что говорить в целом об облаках Кордылевского, как имеющим разные величины / знаки зарядов, или имеющие общий заряд (или нулевой заряд) не стоит, поскольку у них внутри нашлось бы довольно много областей с различающимися зарядами. При этом общий чистый заряд для каждого облака был бы уместен только при рассмотрении облака извне: например, по отношению к солнечному ветру, который, как известно, заряжен преимущественно положительно. В качестве второстепенного момента следует отметить, что, поскольку о силикатных частицах в облаке L5 уже сообщалось, у них имеется тенденция быть положительно заряженными, факт, впервые установленный в 1926 году Г. Б. Деодаром.

Часто говорят, в анекдотическом смысле, что человеческий мозг содержит больше нейронов, чем видимых на небе звезд. Но мозг человека располагается лишь в маленькой черепной коробке. Стабильный комплекс из пыли в виде плазменного шара огромного размера, который просуществовал, возможно, целую вечность, постоянно испытывая при этом расширение и рост на протяжении бесчисленных тысячелетий, в принципе способен развить нечто, напоминающее гораздо более сложную нервную систему, чем человеческий мозг со средним сроком службы в лет. Комплекс из пылевых облаков, который просуществовал на протяжении многих миллионов лет, вполне возможно обрел и самосознание… со всем, что это подразумевает.