7506
8
1
Нет, это не цитата из "Дюны", а результат настоящего научного исследования! Исследователи смоделировали климатическую модель вымышленной пустынной планеты Арракис и обнаружили, что она будет пригодной для жизни, несмотря на жару под 70 градусов и сплошную пустыню.
Ученые провели исследование климата вымышленной планеты Арракис, и пришли к парадоксальному выводу: пустынный мир, показанный в фильме и романах «Дюна», может быть пригодным для жизни.
Фрэнк Герберт написал «Дюну» в 1965 году, создав богато детализированный мир Арракиса, малонаселенной пустынной планеты с температурой, достигающей 70° C, в которой нет естественных дождей и поверхностных водоемов. Используя эти детали, ученые-климатологи из Бристольского и Шеффилдского университетов создали модель планеты, чтобы увидеть, может ли он поддерживать человеческую жизнь. «Мы хотели знать, будут ли физика и окружающая среда такого мира соответствовать реальной климатической модели», - написали они.
Команда ввела в систему различные точки данных и обнаружила, что над пустынным ландшафтом будут собираться облака, особенно плотно - вокруг полюсов и вдоль экватора. «Мы были очень рады узнать, что Герберт представлял себе среду, которая действительно будет пригодной для жилья», - заявили они.
Фрэнк Герберт написал «Дюну» в 1965 году, создав богато детализированный мир Арракиса, малонаселенной пустынной планеты с температурой, достигающей 70° C, в которой нет естественных дождей и поверхностных водоемов. Используя эти детали, ученые-климатологи из Бристольского и Шеффилдского университетов создали модель планеты, чтобы увидеть, может ли он поддерживать человеческую жизнь. «Мы хотели знать, будут ли физика и окружающая среда такого мира соответствовать реальной климатической модели», - написали они.
Команда ввела в систему различные точки данных и обнаружила, что над пустынным ландшафтом будут собираться облака, особенно плотно - вокруг полюсов и вдоль экватора. «Мы были очень рады узнать, что Герберт представлял себе среду, которая действительно будет пригодной для жилья», - заявили они.
Чтобы определить, насколько пригодным будет Арракис для людей, команда начала с климатических моделей, используемых для прогнозирования погоды и климата на Земле. Затем они, опираясь на данные, представленные в книге, ввели в нее данные о физических законах, которые, судя по первоисточнику, действовали на Арракисе, и обо всем его физическом мире, от гор до силы солнца. Исходя из этого, программа смогла смоделировать климат и примерно сказать, какой будет погода в разное время года.
«Мы решили сохранить те же фундаментальные физические законы, которые управляют погодой и климатом здесь, на Земле, - пояснили исследователи. - Если бы наша модель представила нам что-то совершенно странное и экзотическое, это могло означать, что на Арракисе действуют другие законы, или что фантастическое видение Арракиса Фрэнком Гербертом было просто беспочвенной фантазией».
В программу также ввели подробности об Арракисе, используя как можно больше информации из романов и Энциклопедии Дюны, включая топографию планеты и ее орбиту вокруг своей звезды. Арракис - третья планета от звезды и находится на круговой орбите, подобной Земле. «Форма орбиты действительно может повлиять на климат: посмотрите на длинные и нерегулярные зимы в «Игре престолов», - пояснили исследователи. Наконец, важной частью данных стал состав атмосферы: по имеющимся данным, выходило, что атмосфера планеты очень похожа на земную, хотя и с меньшим содержанием углекислого газа.
«Мы решили сохранить те же фундаментальные физические законы, которые управляют погодой и климатом здесь, на Земле, - пояснили исследователи. - Если бы наша модель представила нам что-то совершенно странное и экзотическое, это могло означать, что на Арракисе действуют другие законы, или что фантастическое видение Арракиса Фрэнком Гербертом было просто беспочвенной фантазией».
В программу также ввели подробности об Арракисе, используя как можно больше информации из романов и Энциклопедии Дюны, включая топографию планеты и ее орбиту вокруг своей звезды. Арракис - третья планета от звезды и находится на круговой орбите, подобной Земле. «Форма орбиты действительно может повлиять на климат: посмотрите на длинные и нерегулярные зимы в «Игре престолов», - пояснили исследователи. Наконец, важной частью данных стал состав атмосферы: по имеющимся данным, выходило, что атмосфера планеты очень похожа на земную, хотя и с меньшим содержанием углекислого газа.
Самая большая разница между Арракисом и Землей - это концентрация озона, которая на Земле составляет 0,000001 процента нижних слоев атмосферы. Однако на Арракисе он составляет 0,5%, что оказывает существенное влияние на климат, поскольку озон в 65 раз более эффективен для нагревания атмосферы, чем CO2.
«Введя все необходимые данные, мы сели и стали ждать, - рассказали ученые. - Для работы таких сложных моделей требуется время, в данном случае более трех недель - несмотря на то, что мы использовали огромный суперкомпьютер, чтобы иметь возможность обрабатывать сотни тысяч вычислений, необходимых для моделирования Арракиса».
«Введя все необходимые данные, мы сели и стали ждать, - рассказали ученые. - Для работы таких сложных моделей требуется время, в данном случае более трех недель - несмотря на то, что мы использовали огромный суперкомпьютер, чтобы иметь возможность обрабатывать сотни тысяч вычислений, необходимых для моделирования Арракиса».
Однако ожидание было не напрасным: как заявила программа, климат Арракиса, описанный Гербертом, «в основном правдоподобен.
В книгах звезда описывается как беспощадная, планета состоит из пустошей из песка и камня, с лучшим климатом в полярных регионах, по направлению к городам Арракин и Карфаг. Однако, как обнаружила команда, модель не до конца соответствует этому описанию. «В нашей модели Арракиса в самые теплые месяцы в тропиках температура достигает около 45 ° C, тогда как в самые холодные месяцы она не опускаются ниже 15 ° C», - сказали они. Это похоже на Землю, однако самые экстремальные температуры будут наблюдаться в средних широтах и полярных регионах, где, согласно книгам, климат улучшается. «Здесь лето может быть жарким, до 70C (158F), и зима будет такой же суровой», - говорят ученые.
Исследователи объяснили, что зима будет достигать -40C в средних широтах и до -75C на полюсах.
Это противоречит интуиции, поскольку экваториальная область получает больше энергии от Солнца.
«Однако в модели полярные регионы Арракиса имеют значительно больше атмосферной влаги и высокую облачность, что способствует согреванию климата, поскольку водяной пар является парниковым газом», - объясняют они.
Еще одна область, в которой модель отличается от книги, - это осадки. В книге говорится, что на планете никогда не бывает дождей, но климатические модели обнаружили, что они могут выпадать. хотя их количество будет небольшим. Будут и другие ограничения: дожди на Арракисе были бы возможны лишь в летние и осенние месяцы, только в более высоких широтах и только в горах.
В книгах звезда описывается как беспощадная, планета состоит из пустошей из песка и камня, с лучшим климатом в полярных регионах, по направлению к городам Арракин и Карфаг. Однако, как обнаружила команда, модель не до конца соответствует этому описанию. «В нашей модели Арракиса в самые теплые месяцы в тропиках температура достигает около 45 ° C, тогда как в самые холодные месяцы она не опускаются ниже 15 ° C», - сказали они. Это похоже на Землю, однако самые экстремальные температуры будут наблюдаться в средних широтах и полярных регионах, где, согласно книгам, климат улучшается. «Здесь лето может быть жарким, до 70C (158F), и зима будет такой же суровой», - говорят ученые.
Исследователи объяснили, что зима будет достигать -40C в средних широтах и до -75C на полюсах.
Это противоречит интуиции, поскольку экваториальная область получает больше энергии от Солнца.
«Однако в модели полярные регионы Арракиса имеют значительно больше атмосферной влаги и высокую облачность, что способствует согреванию климата, поскольку водяной пар является парниковым газом», - объясняют они.
Еще одна область, в которой модель отличается от книги, - это осадки. В книге говорится, что на планете никогда не бывает дождей, но климатические модели обнаружили, что они могут выпадать. хотя их количество будет небольшим. Будут и другие ограничения: дожди на Арракисе были бы возможны лишь в летние и осенние месяцы, только в более высоких широтах и только в горах.
Согласно модели, в северном полушарии также не было бы полярных ледяных шапок, что противоречит описаниям в книгах, которые предполагают, что они присутствовали в северном полушарии в течение длительного времени.
Модель предполагает, что летние температуры растопят любой полярный лед, а зимой не будет снега, который восполнял бы ледяные шапки.
Модель предполагает, что летние температуры растопят любой полярный лед, а зимой не будет снега, который восполнял бы ледяные шапки.
Чтобы определить, может ли человеческая жизнь выжить на поверхности этого вымышленного мира, исследователи предположили, что обитатели вселенной Дюны обладают такой же термостойкостью, что и современные люди. «Если это так, то, в отличие от книги и фильма, кажется, что тропики будут наиболее пригодной для жизни областью, - заявили они. - Поскольку там очень низкая влажность, порог выживаемости, определяемый по соотношению температуры и влажности, никогда не превышается».
Выводы ученых несколько противоречат книгам, которые предполагают, что большинство людей на Арракисе живут в средних широтах, что, как показала модель, было бы наиболее опасным.
«В низинах среднемесячные температуры часто превышают 50-60 ° C, а максимальные дневные температуры даже выше. Такие температуры смертельны для людей», - заявляют исследователи.
Впрочем, автор решает эту проблему, заявляя, что люди на Арракисе носят "охлаждающие костюмы", предназначенные для поддержания комфортной температуры тела. Согласно книге, эти костюмы восстанавливают влагу тела, выделяемую при мочеиспускании и дыхании, превращая ее в питьевую воду. «Это важно, поскольку в книге сказано, что на Арракисе нет дождей, нет стоячих открытых водоемов и мало атмосферной влаги, которую можно восстановить», - пишут авторы исследования.
«В низинах среднемесячные температуры часто превышают 50-60 ° C, а максимальные дневные температуры даже выше. Такие температуры смертельны для людей», - заявляют исследователи.
Впрочем, автор решает эту проблему, заявляя, что люди на Арракисе носят "охлаждающие костюмы", предназначенные для поддержания комфортной температуры тела. Согласно книге, эти костюмы восстанавливают влагу тела, выделяемую при мочеиспускании и дыхании, превращая ее в питьевую воду. «Это важно, поскольку в книге сказано, что на Арракисе нет дождей, нет стоячих открытых водоемов и мало атмосферной влаги, которую можно восстановить», - пишут авторы исследования.
«Дюна» была написана в 1965 году, за два года до того, как лауреат Нобелевской премии Сюкуро Манабе опубликовал первую в мире климатическую модель. У Герберта также не было доступа к современным суперкомпьютерам, на которые команда полагалась при разработке своей климатической модели Арракиса. «Учитывая это, мир, который он создал, выглядит удивительно последовательным даже шесть десятилетий спустя», - заявили ученые, высоко оценив способность писателя создавать правдоподобный мир, в том числе, с точки зрения его физических характеристик.
Источник: — переведено специально для fishki.net
Ссылки по теме:
- Бесплодная Амазония и раскаленная Индия: ученые предсказали, как изменится климат к 2500 году
- Технологии будущего, которые вот-вот придут в нашу жизнь
- NASA ищет добровольцев, готовых к "жизни на Марсе"
- Китай запускает в космос солнечную электростанцию
- Искусственный интеллект поможет распознать деменцию на ранних стадиях
Новости партнёров
реклама
