Яблоков Максим "Пришельцы? Они уже здесь!!!"



страница14/21
Дата11.05.2016
Размер3.87 Mb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   21
Стоит ли бояться?

И закончить эту главу позвольте прямым ответом на вопрос, который, наверное, давно вертится у вас на языке. Так стоит ли нам бояться каких-то напастей, исходящих от Немезиды, а тем более — от Небиро? Нет, не стоит — слишком мала вероятность, что Земля и какая-нибудь из трансплутоновых планет (если °ни существуют) когда-нибудь окажутся поблизости друг от друга. Куда реальнее опасность, исходящая от астероидов и комет. Малых планет и «хвостатых странниц» обращается в непосредственной близости от Солнца десятки тысяч, многие из них неизвестны. Особенно опасны те, чьи орбиты пересекают орбиту Земли. Их приближение к нашей планете может вызвать гигантские катастрофы — извержения вулканов, наводнения, словом, нечто апокалипсическое...

Именно против этой напасти в первую очередь ученые и предлагают ныне организовать международный астероидный патруль Астрономы будут выслеживать опасных пришельцев, определять их координаты, а ракетчики расстреливать с помощью ядерных боеголовок еще на дальних подступах к Земле.

И с созданием такого патруля стоило бы поторопиться. Ибо архангельские астрономы, как сообщает еженедельник «НЛО», уже ужаснулись, рассчитав точную орбиту астероида 1997F11. Этот коварный космический пришелец назначил судный день Земле на 26 октября 2028 года.

Открыл астероид американский наблюдатель Джим Скотти 6 декабря 1999 года. «Звездный камень», как оказалось, вращается вокруг Солнца по очень вытянутой эллиптической орбите, то уходя за орбиту Марса, то сближаясь с Венерой. И размеры его приличные — более 2 км в диаметре!

Случаи же встречи Земли с астероидами не так уж и редки. Так, утром 9 декабря 1997 года космическая глыба весом в 50 тонн упала на Южный берег Гренландии. Рыбаки, наблюдавшие полет яркого болида, были оглушены взрывом и ослеплены яркой вспышкой света. В радиусе 100 км на какое-то мгновение наступил день. Взрыв мощностью в 10 мегатонн вызвал землетрясение, отмеченное сейсмическими станциями Норвегии, Швеции и Германии.

И только благодаря случайности да вращению нашей планеты, Архангельская область, находящаяся на одной широте с Гренландией, выскочила из-под удара космического монстра.

Расчеты архангельских астрономов подтвердил профессор Питер Шелус из Техаса. Он утверждает, что космический «родственничек» окажется от Земли в судный день на расстоянии 50 тысяч километров. Учитывая, что диаметр нашей планеты более 13 тысяч километров, такое «соседство» окажется очень тесным. Другие американские звездочеты не столь категоричны. Они нашли «звездный камушек» на старых фотопластинках и рассчитали, что в судный день он пролетит мимо Земли на расстоянии вдвое большем, чем от Земли до Луны.

И все же наши исследователи настаивают на своей точке зрения. Во-первых, надо учитывать влияние Марса и Венеры, полагают они. Во-вторых, траектория движения рокового астероида лежит почти в одной плоскости с орбитой Земли. Так что пути-дорожки нашей планеты и этого небесного странника регулярно пересекаются. Значит, «частике» для нашей цивилизации, о котором так много шумели в последнее время, возможно, неумолимо приближается. Но никому ведь, наверное, не хочется, чтобы мы повторили судьбу тех же фаэтонцев.

ОТКРЫТИЯ У ДАЛЕКИХ ЗВЕЗД

А тем временем открытия продолжают делать не только астрономы-теоретики, но и астрономы-наблюдатели. Долгое время им была известна только одна планетная система — из планет, которые вот уже несколько миллиардов лет вращаются вокруг Солнца. Предполагалось, что многие звезды, похожие на Солнце, также могут иметь планеты. В последние несколько лет астрономы обнаружили их у нескольких десятков звезд.

Есть многопланетные системы!

В августе 2000 года астрономы, собравшиеся на очередном съезде Международного астрономического союза в Манчестере (Великобритания), во всеуслышание объявили об открытии сразу десятка таких планет. Более того, им удалось получить доказательства существования первой много планетной системы, похожей на нашу Солнечную!

Таким образом, в течение последних пяти лет за пределами Солнечной системы уже обнаружено около четырех десятков звезд, имеющих свои планеты, а возможно, и планетные системы.

Правда, пока они не видны даже в наши телескопы — они еще слишком несовершенны, — а обнаружены косвенным путем, по изменению длины световых волн, излучаемых той или иной звездой. Исследователи предполагают, что эти изменения возникают из-за вибрации звезд, что в свою очередь обусловлено гравитационными полями планет, вращающихся вокруг звезды и раскачивающих ее.

Доктор Дебра Фриш из Беркли (США) перепроверила дан-ные, полученные от 12 звезд, и обнаружила, что у некоторых на основную вибрацию звездного диска накладываются еще какие-то дополнительные помехи. Она сочла это доказательством существования у таких звезд сразу нескольких спутников — планет или так называемых коричневых карликов.

На сегодняшний день с большей или меньшей долей вероятности можно говорить о существовании по крайней мере трех многопланетных систем. Одна располагается у звезды Эпсилон Андромеды на расстоянии 44 световых лет от Земли. Вторая — в созвездии Паруса, на расстоянии 141 светового года от нас. И наконец, третья располагается у пока что безымянной звезды на расстоянии всего 10,5 светового года.

Вновь открытая планетная система, по мнению астрономов из Техасского университета, работавших под руководством доктора Уильяма Кочрана, выглядит весьма необычно. Обе планеты представляют собой гигантские газовые пузыри, расположенные весьма близко к своей звезде. Один «пузырь» находится в 5 млн км от нее и делает полный оборот по круговой орбите всего за трое суток. У другого — орбита эллиптическая, а продолжительность местного года около 30 земных суток.

Для сравнения напомним, что самая близкая к Солнцу планета Меркурий находится от светила на расстоянии порядка 60 млн км и оборачивается вокруг него за 88 суток.

И это еще не самая большая сенсация. Уже после манчестерского съезда, осенью 2000 года, ученые США и Испании обнаружили в космосе еще группу из 18 красных шарообразных объектов, излучающих слабый свет, Скорее всего, предполагают астрономы, это нарождающиеся планеты, которые почему-то оказались не «привязаны» ни к одной звезде, а свободно «разбрелись» по космосу.

И вот это обстоятельство, по мнению журнала «Сайенс», ставит под сомнение даже нынешнюю теорию возникновения Солнечной системы.

Столь сенсационное заявление объяснялось якобы тем, что каждая из девяти планет нашей Солнечной системы, как и те почти полсотни других больших планет, известных современной науке, имеют свою звезду, вокруг которой дисциплинированно вращаются. Недавно открытые шарообразные сгустки газа таким «примерным» поведением не отличаются, а попросту слоняются по созвездию Орион. Причем каждая из протопланет превышает по своей массе самую большую планету нашей Солнечной системы Юпитер примерно в 5—12 раз.

Напомним, что это созвездие, находящееся на расстоянии 1500 световых лет от Земли, достаточно молодо (не более 5 млн лет), особенно в сравнении с Солнцем, которое светит почти 5 млрд лет. Специалисты считают, что подобные объекты, хотя и были неизвестны им ранее, вполне могут обнаружиться и в нашей галактике.

Американский ученый Алан Босс считает, что обнаруженные «шарики», или «пузыри», нельзя назвать планетами, так как у них нет «звезд-мам». Однако, по его словам, они слишком малы, чтобы являться несветящимися звездами, скажем, теми же коричневыми карликами. А потому он предлагает зачислить их в ранг планет. А испанский астроном Мариа Роза Эаатеро Осорио прямо, без обиняков назвала недавно открытые объекты «молодыми гигантскими планетами».

Но тогда, быть может, и наша Солнечная система образовалась вовсе не так, как привыкли считать ученые. Не из единого пылевого облака вместе со светилом, а по отдельности. По крайней мере, группу планет-гигантов наше светило могло прихватить своим гравитационным полем из окружающего пространства уже практически в готовом виде.

Однако российские астрономы пока относятся настороженно к зарубежной сенсации. Например, по словам старшего научного сотрудника Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга Анатолия Хлыстова, «возможное открытие планет без центральной звезды никоим образом не ставит под сомнение нынешние космогонические теории».

Факт существования шарообразных объектов можно объяснить на основании этих же теорий, если предположить, что исходная масса протопланетного" облака была меньше самой маленькой звезды. Современные теории рождения звезд дают для этой массы величину около семи процентов от массы Солнца. В таком случае их массы попросту не хватает на строительство «полнометражной» планетной системы и со временем образуется всего лишь один-два «планетных пузыря».

Их дальнейшая судьба зависит от множества обстоятельств. Но скорее всего, рано или поздно они «причалят» к какой-нибудь звезде, станут ее сателлитами.

Таким образом, возможное открытие «бездомных» планет, скорее всего, не опровергает современных космогонических теорий, а лишь расширяет их рамки.

                                                 

Экзопланеты                                                                            

Тем не менее многие зарубежные астрономы продолжают настаивать на своем, предсказывая, что в скором будущем пред-


стоит серьезная ревизия устоявшихся взглядов на происхождение планетных систем.                                                                  

Они напоминают, что астрономы Михель Майер и Дидьер Келоз из Женевской обсерватории, выступая в октябре 1995 го- да на одной из научных конференций, произвели настоящий фурор, когда заявили об открытии планеты около звезды 51 созвездия Пегаса, удаленной от Земли на расстояние 50 световых лет.                                                                                                                         

Тогда особое волнение среди ученых вызвали характеристики планеты: ее масса оказалась равной половине массы Юпитера, а орбита пролегала всего в 8 млн км от звезды — это почти в 7 раз ближе, чем удаление крошки Меркурия от нашего Солнца. Странная планета делала полный оборот вокруг своей звезды всего за 4,2 суток. Чтобы оценить всю ее необычность, достаточно напомнить, что Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун располагаются на расстоянии в сотни раз большем от Солнца, чем открытая планета, и им требуются годы, Юпитеру — целая дюжина летя чтобы сделать один оборот вокруг своей звезды. Еще большие затруднения у астрономов вызвала попытка объяснить, как вообще такая планета может существовать.                                    

До открытия экзопланет (такое общее название получили пла- неты, обнаруженные у других звезд) мы автоматически перено-Исили на иные звездные миры все теоретические построения полученные при изучении нашей Солнечной системы. Ведущая теория ее формирования гласила, что более 5 млрд лет назад все началось с вращающегося облака межзвездного газа и пыли которое благодаря гравитации начало сжиматься, а в его центре образовался очень плотный газовый шар. Сила тяготения застав- ляла облако вращаться все быстрее и быстрее, оно становилось плоским и приобрело форму диска. Во все более уплотняющемся центре начались ядерные реакции — так родилось Солнце. На внешних же частях диска частицы пыли сталкивались и слипались вместе, образуя со временем большие сферические твердые тела — планеты. /

Неослабевающее давление солнечного ветра «выметало» более легкие газы (водород, кислород) и водяные пары на окраины Солнечной системы, оставляя в непосредственной близости к нашему светилу лишь небольшие л-ела, образовавшиеся из пыли, — планеты земной группы.

На окраинах же системы скапливалось такое количество газа и пыли, что начали образовываться планеты-гиганты, которые действовали как своеобразные пылесосы, подчищая пространство вокруг себя от пыли и газов и наращивая свой объем.

Такая схема до недавнего времени вполне удовлетворяла ученых, но вот последовало открытие экзопланет, и все пошло кувырком... Как могла образоваться такая гигантская планета в непосредственной близости к звезде 51 Р? Почему ее не поглотила звезда? Откуда взялись в таком количестве рядом со звездой пыль и газ для ее формирования? Сплошные вопросы!

В общем, стало ясно, что схема выноса солнечным ветром газа на окраины Солнечной системы нуждается в какой-то корректировке. Трудно согласиться с тем, что такая огромная планета образовалась только из пыли. Конечно, нашлись умные головы, которые пытались объяснить существование столь невероятных планет. Так, Д. Лин из Калифорнийского университета еще в 1982 году предполагал, что планеты, подобные Юпитеру, могут мигрировать из внешней части Солнечной системы по направлению к своим звездам. Идея заключалась в том, что в процессе образования такое огромное небесное тело по мере накопления массы начинает все сильнее расчищать пространство вокруг себя.

В результате в дисковидном облаке зарождающейся Солнечной системы появляется чистая от вещества полоса, как бы разделяя его на две части — внешнюю и» внутреннюю, с планетой-гигантом между ними. Внешняя и внутренняя части такого облака обладают достаточной гравитацией, которая воздействует на планету. Так как движение во внешней части диска медленнее, чем планеты, она стремится затормозить планету. А это толкает ее на спиралевидный спуск к звезде.

В свою очередь, внутренняя часть диска вращается быстрее, стремится ускорить движение планеты и вышвырнуть ее на ок-раину. Кто победит в этой борьбе? Хотя взаимодействие здесь довольно сложное, внешняя часть диска почти всегда выигрывает Значит, планета устремляется по направлению к звезде, буквально «продираясь» сквозь пыль внутренней части диска.

Таким образом, еще до открытия экзопланет Лин считал, что такая миграция в конечном счете приводит к поглощению планеты звездой. Поэтому открытие планеты у звезды 51 Р его сильно удивило.

Буквально в течение недели после объявления об открытии первой экзопланеты астрономы Петер Боденхеймер и Дерек Ричардсон представили две версии миграции экзопланеты и причин ее остановки. Так, согласно одной из них, вся звездно-планетная масса в процессе строительства планетной системы вращалась очень быстро. Поэтому образовавшаяся протопланета в итоге попадает под воздействие энергии вращения всей системы. Возникает центростремительная сила, которая стремится отбросить планету во внешнюю область диска. Силы, действующие по направлению к звезде и от нее, уравновешиваются, и гигантская планета занимает свою постоянную орбиту. Хотя существующие гипотезы не объясняют всего того, что наблюдают астрономы, они все же являются довольно правдоподобными.

Но пока все эти гипотезы «отметает» заявление астронома Дэвида Грея из университета Западного Онтарио. Он считает, что планеты в созвездии Пегаса вообще не существует... Его утверждение базируется на том, что Майер и Келоз никогда не наблюдали планету у звезды 51 Р напрямую. Представляется невероятным, что такую крупную планету невозможно увидеть в телескоп при расстоянии 50 световых лет. Астрономы наблюдали только ритмичное изменение линий спектра звезды и на этом основании сделали вывод о существовании планеты и определили ее параметры. Проведенный Греем анализ свечения звезды 51 Р говорит о том, что это пульсация самой звезды искажает линии спектра. Хотя Грея считают очень серьезным ученым, его заявление не послужило препятствием для открытия новых и самых невероятных экзопланет.

Астрономы из университета в Сан-Франциско вскоре обнаружили еще по крайней мере шесть новых планет. Три из них кружились по орбитам вокруг звезд, удаленных от Земли на расстояния 44, 49 и 54 световых года, и так же, как и первая экзо-планета, были невероятно близки к звездам и имели огромную массу. Две другие планеты располагались на более приличном

расстоянии от звезд, но двигались вокруг своих светил по довольно необычной, не круговой, а очень вытянутой орбите. По-видимому, открытые объекты не планеты, а звезды-карлики, Х0тя карлики должны быть по меньшей мере раз в десять массивнее Юпитера. Однако такие звездочки, вероятно, могут иметь массу гораздо меньше предполагаемой. Если это так, то астрономы в данном случае обнаружили системы двойных звезд, что и объясняет странные особенности их орбит.

Однако такое объяснение нельзя отнести к шестой планете, ведь ее масса равна лишь половине массы Юпитера и звездой-карликом она не может быть. Теоретик Фред Расио так объясняет особенности орбиты этой планеты. Существует вероятность образования в молодой Солнечной системе далекой звезды трех или четырех планет, подобных Юпитеру, при достаточном количестве исходного материала. Компьютерное моделирование такого сценария дает два вероятных варианта развития дальнейших событий:

1) столкновение образовавшихся планет приведет к возникновению всего одной планеты, которая обретет в результате этого крайне вытянутую орбиту;

2) в результате столкновения одна из планет будет просто выброшена за пределы Солнечной системы и начнет свое скитание по галактике, другую же отбросит по направлению к звезде и она обретет сильно вытянутую, как у комет, орбиту.

Впрочем, такая орбита не сможет существовать долго, и с каждым кругом планета под влиянием тяготения будет все ближе подходить к звезде. В конечном счете она окажется на круговой орбите вокруг нее на таком же близком расстоянии, как и экзопланета в созвездии Пегаса. Если данный сценарий соответствует истине, то Расио не только объяснил все странности открытых экзопланет, но и показал, что наша Солнечная система является скорее исключением во Вселенной, нежели правилом...

Из всех новых открытых экзопланет только одна может считаться планетой-гигантом с приблизительно круговой орбитой почти на таком же удалении от звезды, как у нашего Юпитера. «Фактически еще рано делать обобщения, — считает Расио, — ho в определенной степени у нас сложилось впечатление, что ни °Дна из вновь обнаруженных солнечных систем вовсе не похожа на нашу».

Увы, странности экзопланет имеют и свою печальную сторону, ведь планеты-гиганты, двигаясь по спирали, могут разрушать планеты, подобные Земле, а это в какой-то мере уменьшает наши шансы найти во Вселенной братьев по разуму. Хотя Д. Лин, к счастью, все же считает, что планеты-гиганты вполне могут облетать планеты-малышки в глубине космоса, не причиняя им вреда.

Пока ученые полагают, что у них еще мало информации, чтобы делать глобальные выводы и обобщения, хотя, видимо, теоретикам не придется долго ждать — среди астрономов развернулась настоящая охота за экзопланетами. Идет наработка большого массива данных, которые позволят ученым создать более определенную и достоверную теорию образования планет и солнечных систем. А кроме того, ученые весьма надеются на помощь нового поколения астрономических приборов, которые, возможно, позволят воочию увидеть планеты у чужих звезд. Вот что, к примеру, сообщает по этому поводу французский научно-популярный журнал «Science & Vie».

Астрономам, историкам и фантастам давно известна так называемая «формула Дрейка», позволяющая подсчитать число цивилизаций в нашей галактике. В ней довольно много составляющих: число звезд в галактике, доля тех, что имеют планеты, на скольких из последних могла возникнуть жизнь, и т. д. До недавнего времени только первый из сомножителей — число звезд в нашей галактике — считался достоверно установленным, другие же каждый конкретный аналитик выбирал на свое усмотрение — оптимисты старались, чтобы число цивилизаций получилось побольше, пессимисты стремились свести их к единице.

Но за последние пять лет за пределами Солнечной системы открыто около 60 планет — на порядок больше, чем их найдено за все время существования человечества! На пороге тысячелетий мы являемся свидетелями, может быть, одной из самых больших революций в истории науки, поскольку экзопланеты, то есть планеты, обращающиеся вокруг других звезд, а не нашего Солнца, переходят из мира идей в реальность.

Полвека их напрасно пытались отыскать с помощью телескопов, пока в 1995 году не произошло историческое открытие планеты 51 Р, о которой уже говорилось выше. Затем каждые два месяца находили по одной планете; начиная с 1997 года открытия следовали по одному в месяц, затем каждые две недели, и темп продолжает нарастать.

Этому явлению способствует технический прогресс, улучшение методик поиска и все возрастающее число астрономов, открывающих сезон охоты за планетами у чужих солнц. По прогнозам, к 2002 году будут известны около ста планет, к 2005 году — тысяча, еще спустя десяток лет — 100 000, а там и до миллиона недалеко.

Экстраполируя полученный результат, можно предположить, что совсем близко к Солнцу — на удалении от 40 до 150 световых лет — вскоре можно будет обнаружить умопомрачительное число планет — от 5 до 50 млрд по последним оценкам. Причем можно будет обнаружить эти планеты не только косвенными методами (измерить их расстояние до звезды, период обращения, эксцентричность орбиты, массу), но и увидеть их!

Правда, в видимом диапазоне звезда может оказаться ярче своей планеты примерно в миллиард раз, так что разглядеть ее довольно нелегко. Впрочем, разницу в масштабах свечения можно несколько уменьшить, если мы будем вести наблюдения в инфракрасном диапазоне, а также использовать специальные фильтры и приспособления, ослабляющие блеск звезды.

Однако такая методика применима только к газовым планетам-гигантам, похожим на Юпитер — именно их сейчас начинают открывать десятками. Астрономы же мечтают об открытии, а затем и наблюдении внесолнечных планет земной группы. Они должны быть маленькими, плотными, с твердой скальной поверхностью, вероятно — атмосферой. Короче — более или менее похожи на Меркурий, Венеру, Землю, Марс, Плутон, а также (почему бы и нет?) на Луну, Ио,-. Европу, Титан, поскольку эти спутники такие же крупные и сложные, как сами планеты.

Хотя еще никто не знает, существуют ли такие образования где-нибудь за пределами Солнечной системы, специалисты НАСА и ЕКА создают проекты устройств, способных вести детальные наблюдения этих планет и даже... обнаруживать на них признаки жизни! Энтузиасты по обе стороны Атлантики полагают, что это станет возможным, как только в космос будут выведены космические телескопы следующего за «Хабблом» поколения. А этот День уже не за горами.

Поиски в космосе

Американский проект так и назван — «Искатель земных планет» (Terrestial Planet Finder, TPF), европейский именуется «Дарвин». В реальности у обоих настолько велики трудности технической разработки и высока стоимость, что, вполне возможно, со временем они сольются в один' крупный международный проект.

Сегодня «Дарвин» мыслится как гигантский космический интерферометр, то есть сеть из пяти телескопов по 1,5 м в диаметре, размещенных в пространстве по 50-метровой окружности. Комплекс эквивалентен телескопу с 50-метровым зеркалом; этого вполне достаточно для выделения экзопланет из света их материнской звезды.

Интерферометр должен наблюдать звезды в инфракрасном диапазоне, на длинах волн от 6 до 18 мкм, но и в нем различие световых потоков настолько незначительно, что увидеть экзо-планету напрямую невозможно, наблюдается лишь специфическая интерференционная картина. Чтобы обнаружить планету, «Дарвин», медленно вращаясь вокруг своей оси, направленной на изучаемую звезду, будет модулировать слабый сигнал планеты по отношению к светлому фону.

Примерно на тех же оптических принципах основан и TPF. Причем, чтобы обнаружить чрезвычайно слабый блеск планет земной группы (астрономы называют их светилами тридцатой звездной величины, то есть в 10 млрд раз слабее видимых невооруженным глазом), «Дарвину» и NPF потребуются исключительные условия для наблюдения. Поэтому наблюдательные комплексы планируется разместить не на околоземной орбите, как «Хаббл», а вывести их куда-нибудь подальше, например в район Юпитера за 800 млн км от Солнца.

За пять лет работы интерферометр просканирует около 200 звезд, похожих на Солнце и наиболее близких к нему. Но будет ли поиск удачным?.. Это зависит от многих факторов, в том числе и от элементарного везения.

Экзопланетологи все же надеются, что сумеют обнаружить несколько десятков «сестер» Земли. Потом начнется самое интересное — на самых перспективных планетах исследователи попытаются выявить признаки жизни.

Больше всего астрономов интересуют планеты, расположенные, по возможности, в «обитаемой зоне», то есть там, где вода может существовать в жидком состоянии.

По программе, сначала необходимо обнаружить в атмосфере такой планеты углекислый газ. Затем ученые будут искать в спектрах следы жидкой воды. И наконец, «охотники за жизнью» надеются найти на спектрограммах характерные признаки кислорода.

Если «Дарвин» и PTF успешно выполнят свою миссию — найдут планеты, похожие в той или иной степени на Венеру, Марс или Землю, то, вероятно, их исследование войдет в ряд крупнейших научных проблем следующего, XXII века. Чтобы различить детали строения обнаруженных планет, понадобятся еще более совершенные инструменты.

Французский астроном и оптик Антуан Лабейри окрестил их «гипертелескопами». По его мнению, эти инструменты способны показать удаленные экзопланеты так же четко, как телескопы наших высокогорных обсерваторий позволяют нам видеть Марс, Юпитер, Сатурн или Нептун.

Вероятно, исследователи XXII века смогут создать космический интерферометр, достаточно большой для того, чтобы наблюдать на экзопланетах, расположенных на расстоянии от 10 до 30 световых лет, детали, сравнимые с теми, которые «Хаббл» различает на поверхности планет Солнечной системы.

Так, скажем, гипертелескоп, названный «Exo-Earth Imager» («Наблюдатель земных экзопланет»), будет представлять собой сеть из 150 телескопов того же размера, что и «Хаббл».

Эта гигантская система должна быть установлена вдали от Земли — возможно, как и «Дарвин», на орбите Юпитера. Разрешение гигантского интерферометра позволит различить экзопланеты типа Меркурия или Луны, газовые гиганты, напоминающие Уран, Нептун, Сатурн или Юпитер; планеты земного типа обнаружат свою геологическую, вулканическую активность, и тогда астрономы легко распознают миры, обладающие атмосферой, покрытые водой — в ее твердом или жидком агрегатном состоянии... Будут заметны естественные спутники, сезонные изменения климата, а возможно (уж мечтать — так мечтать!) — и следы биологической активности.

Тем не менее даже с гипертелескопом до 1000 км в диаметре четкость деталей, видимых в других мирах, останется ограниченной. Можно ли пойти дальше, «увеличив» изображения экзопланет до тех размеров, которые предстали бы перед нами, если бы мы приблизились к этим телам на борту межзвездного корабля? В принципе — да. Ведь можно будет объединить их в одной «связке» и с околоземными приборами.

В общем, единственное ограничение интерферометра специалисты видят в дилюции. Говоря проще, оптический интерферометр эффективен до тех пор, пока отношение между его реальной (сумма площадей его индивидуальных телескопов) и виртуальной оптической поверхностью (она определяется максимальным расстоянием между телескопами) остается в разумных пределах.

Так что если «Exo-Earth Imager» обнаружит где-то в галактике планету, на которой, к примеру, окажутся отчетливо видны признаки растительности, то желание разглядеть детали может привести к созданию телескопов с газовыми зеркалами диаметром в 100 м! Интерферометр из 100 таких зеркал будет простираться в пространстве почти на 10 тыс. км. С его помощью можно различить архипелаги, озера, ледники и даже мегаполисы...

А жители? Можно ли будет их увидеть, однажды прильнув глазом к окуляру будущего гипертелескопа? Почему бы и нет, законы оптики, как и гравитация, универсальны. Расчеты показывают: чтобы в деталях увидеть циклопические инопланетные города и начать различать их жителей, необходимо располагать интерферометром диаметром «всего лишь» в 1 млрд км! Техника, подталкиваемая сильным любопытством, даже по современным понятиям способна создать такой инструмент за одно-два столетия.

В общем, как видите,-XXI столетие мы начинаем с грандиозного переучета планет в обозримой нами Вселенной. В их полку все прибывает, так что с каждым годом возрастает реальность обнаружения небесных тел, весьма похожих на нашу родную Землю. Кто, интересно, там обитает?..

ЛЕД И ПЛАМЕНЬ

Обсуждая проблему существования жизни во Вселенной, нельзя не задать вопрос: «А какие физические и химические факторы способствуют ее возникновению?..» Оказывается, жизнь, как зеленый росток, нуждается во влаге и тепле.

Вода во Вселенной

Особое место в литературе о жизни во Вселенной занимают две книги нашего соотечественника, радиоастронома с мировым именем И. С. Шкловского: «Вселенная, жизнь, разум» и «Звезды. Их рождение, жизнь и смерть».

Отмечая роль новой астрономической техники, позволившей глубже проникнутое тайны мироздания, автор в первых изданиях книг с сожалением говорил, что до сих пор астрономами не освоены инфракрасный и субмиллиметровые участки спектра «Значение этого диапазона, — писал Шкловский, — определяется прежде всего тем, что в нем сосредоточена основная часть излучения Вселенной. Активные ядра галактик, квазары, гигантские звезды и протозвезды, облака космической пыли — все излучают преимущественно в инфракрасном и субмиллиметровом диапазоне. Этот диапазон имеет особое значение для исследования важнейшей проблемы происхождения звезд и планетных систем».

Да, действительно, вплоть до 80-х годов XX века наука о небе была подобна наблюдателю, смотрящему на мир через узкую щель, но не способному распахнуть ставни на окнах.

Космическая техника помогла.раскрыть эти ставни. И уже в 1985 году в предисловии к последнему изданию своей книги И. С. Шкловский мог записать: «Первый инфракрасный спутник «IRAS» (запущен американо-голландской группой ученых в январе 1983 года. — Примеч. ред.) был направлен для калибровки на ярчайшую звезду северного неба — Вегу из созвездия Лиры. Поток инфракрасного излучения оказался в 10—20 раз больше ожидаемого. Далее выяснилось, что источник инфракрасного излучения, связанный с этой звездой, не точечный (как предполагали), а довольно протяженный. Короче говоря, оказалось, что Вега окружена кольцом, состоящим из роя частиц размером больше одного миллиметра. Эти частицы, нагретые излучением звезды до температуры 90° Кельвина, являются источником инфракрасного излучения».

Подобные исследования продолжаются и поныне. Так, скажем, в самом конце XX века на конференции в Париже несколько сотен астрономов из разных стран мира обсуждали один вопрос: что принес астрономии инфракрасный спутник «ISO», запущенный в конце 1995 года?

Рейнхард Генцель из германского Института внеземной физики сказал, что «с помощью такого космического телескопа мы можем исследовать небесные тела, которые темны и настолько холодны, что не испускают какого-либо видимого света».

Уже давно облака молекул и пыли, которые протянулись в космосе на сотни световых лет, астрономы считают инкубаторами, где рождаются звезды. Когда в таком облаке образуется сгущение вещества, возникает тяготение, направляющее пыль и

молекулы из окрестностей в его сторону. Процесс длится миллионы лет, пока пылегазовые частички не сплотятся в светящийся шар — тепло он получает от беспрерывной бомбардировки новыми подлетающими частицами. Астрофизики задаются вопросом: почему не гаснет раскаленный шар? Казалось бы, он должен охладиться еще до того, когда вспыхнет ядерная реакция. Потому что зародыш звезды,, нагретый за счет кинетической энергии падающих на него частиц, передает свое тепло в окружающее пространство, то есть нагревает окружающий газ. Газ становится менее плотным, и число падающих молекул уменьшается. Дальнейший процесс нагревания должен бы прекратиться. И новое солнце не сможет родиться. Но звезды появляются именно из пылегазовых облаков.

Телескоп «ISO» дал астрофизикам надежду разгадать эту загадку. При рождении звезды в дело вступает своего рода «повивальная бабка» — вода, присутствующая в виде охлажденных паров. Молекулы воды, составляющие заметную часть массы облака, играют ключевую роль в становлении новой звезды.

Астроном Жан-Поль Бомето из Марсельской обсерватории дает в журнале «Sciences et Avenir» такое объяснение. Водяной пар способствует охлаждению газа: возбуждаемые столкновениями внутри облака молекулы воды могут выбрасывать фотоны, которые, улетая за пределы облака, окружающего эмбрион звезды, уносят с собой излишек энергии. Такое охлаждение способствует дальнейшему гравитационному накоплению газа и пыли-материи, из которой создаются звезды.

Играя ключевую роль при рождении новой звезды, вода не остается в стороне и на последнем этапе жизни светила — когда оно угасает. Телескоп-спутник «ISO» наблюдал за тем. что происходило на звезде W в созвездии Гидры. Вот как представляет это событие французский астроном Ж.-П. Бомето. «Когда светило подходит к концу своей жизни, ядерные реакции, которые его греют, перемещаются в наружные слои звезды. Если речь идет о светиле, похожем на Солнце, то верхняя его оболочка раздувается, отделяется от материнского тела и остывает. В ней возникают молекулы воды (водород — основная масса звезды, а атомы кислорода, необходимые для этого синтеза, получаются в ходе ядерных реакций на звезде)».

Когда понижается температура на внешних поверхностях оболочки, происходит конденсация водяных паров. Они осаждаются на твердых частицах. В дальнейшем, при разбегании остатков звезды, водяной пар и обледенелые пылинки уходят в космическое пространство. Из них состоят гигантские облака, которые обречены странствовать в межзвездной пустоте сотни миллионов и даже миллиарды лет. Если облако окажется вблизи сверхновой звезды с мощным излучением, молекулы воды возбуждаются, испускают лучи в ультрафиолетовой части спектра и могут быть обнаружены с Земли. Атомы прилепляются к частичкам межзвездной пыли. Одетые в Ледяные панцири, вместе с водяными парами они ждут того времени, когда образуются случайные их сгушения, возникнет тяготение. И это будет началом образования новой звезды. Так оканчивается космический цикл воды. В какой-то степени он подобен хорошо известному нам земному циклу: океан — испарение — дождь — река — океан.

Первые звезды возникли примерно миллиард лет спустя послe Большого взрыва. В юные годы Вселенной рождение небесных тел происходило много чаше, чем сейчас. К такому неожиданному открытию астрономы пришли, когда с помощью «ISO» удалось исследовать дальние древние галактики. Раньше ни одному земному наблюдателю не удавалось увидеть эти звездные острова Вселенной, потому что они находятся за плотными газопылевыми облаками, через которые не проникает ни один световой луч. Только тепловые лучи проходят сквозь эти плотные занавеси, и датчики инфракрасных спутников-телескопов улавливают их.

Есть веские основания предполагать, что пылевые облака, заслоняющие от нас старые галактики, — это не что иное, как пепел сгоревших звезд. Но если мы видим так много мертвых, потухших светил, значит, существовало огромное множество действующих солнц.

Р. Генцель из германского Института внеземной физики, ссылаясь на последние расчеты, пишет в журнале «Spiegel», что «в древних галактиках каждый год вспыхивали сотни солнц. Тогда как в нашем сегодняшнем Млечном Пути загораются в год только четыре-пять новых звезд».

Еще одно интересное открытие спутником «ISO» сделано в "соседних» с Землей местах. Астрономы впервые увидели, что в одной из ближайших к нам галактик — в туманности Андромеды (по новейшим измерениям до нее — 2,93 миллиона световых лет) существуют гигантские кольцевые пылевые облака. Телескопы, действующие в спектре видимого света, никак не могли бы их обнаружить. В кольцах сосредоточены главные массы газа Галактики, вероятно, там зарождаются звезды.

Но подлинной сенсацией на парижской конференции стало сообщение о присутствии воды во всех частях Вселенной. Всюду

в космосе, куда бы ни направлял свой взор новый телескоп, он обнаруживал молекулы воды.

Оказывается в межзвездных тучах, медленно плывущих в Млечном Пути, сосредоточены огромные массы водяного пара Эти тучи — своего рода химические фабрики. В них непрерывно соединяются водород и кислород в молекулы воды за счет энергии звездного излучения.

Особенно много воды обнаружено близ созвездия Орион. Там на расстоянии 1500 световых лет группа американских астрономов из Корнеллского университета нашла в большом молекулярном облаке самую значительную из известных концентрацию паров воды. За один день это гигантское облако производит из водорода и кислорода такое количество воды, которым можно было бы 60 раз наполнить все моря и океаны земного шара

«До того как «ISO» поднялся на орбиту, вся Вселенная представлялась нам безводной пустыней, — говорит Роджер Боннет, научный директор Европейского космического агентства. — Открытие всепроникающего присутствия воды в нашей Галактике укрепляет предположение, что вокруг многих звезд может существовать жизнь».

Конечно, возникает вопрос: почему за несколько веков инструментальной астрономии, и особенно в последние десятилетия, когда действуют мощнейшие наземные телескопы и оптические телескопы-спутники, не удалось открыть в космосе таких больших количеств молекул воды?

Все дело в том, что в атмосфере Земли всегда много водяных паров. Выделить среди них исчезающие слабые следы далекой внеземной воды практически не удается. Только с выходом в космос инфракрасных приборов стало возможным надежно установить существование космической воды.

Нельзя не упомянуть еще об одном обстоятельстве. Растущая новая звезда не обязательно должна вместить в себя всю массу облака Наблюдения с помощью «ISO» показали, что в каждом втором случае звезда формируется только из половины облака. Оставшаяся часть молекулярно-пылевой массы образует плоскую «шайбу», из которой гравитация формирует малые небесные тела. Наблюдения дают основание считать, что у каждой второй звезды есть вращающиеся вокруг нее планеты и их луны. Они при рождении бывают обеспечены водой, которая прожила уже долгую жизнь, блуждая по космосу Некоторые из планет, близко расположенных к звезде, теряют воду, как, например, наши Меркурий и Венера. Другие — сохраняют  как внутренние резервы планеты.

Как физики Библию читали

Впрочем, не надо думать, что только вода является непременным условием образования жизни. Вспомним еще и о температуре. Если какой-то мир охлажден почти до абсолютного нуля, вряд ли можно надеяться, что там возникнет нечто живое.

Зато вот высоких температур, как выяснилось совсем недавно, некоторые формы жизни совсем не боятся. Вспомните, до недавнего времени ученые полагали, что при температуре 100 °С все живое гибнет. Ныне выяснилось, что это далеко не так. Скажем, на дне океанов, даже в жерлах вулканов обнаружены живые существа, которым нипочем и адское пекло.

Вообще-то говоря, к такой участи — жить в пекле — надо готовиться и многим из нас. Потому как много ли среди нас праведников?

Между тем внимательный читатель может почерпнуть из той же Библии, сколь накален ад. Сера, как известно, — твердое хрупкое вещество желтого цвета, которое плавится при температуре 119,7 °С. При последующем ее повышении она сначала растекается пылающими реками и огненными озерами, а затем (при 450 °С) начинает испаряться.

Таким образом, получается, что в аду столь же жарко, как, скажем, на поверхности Венеры. Впрочем, в огне горящей сигареты температура еще выше — 700 °С. Так что, как видите, любой курильщик может дать фору самому дьяволу.

Впрочем, давайте посмотрим, что же уготовано тем немногим праведникам, которые гарантированно попадут в рай. Для этого снова обратимся к канонам Библии. Пророк Исайя говорит о грядущем благолепии: «И свет луны будет, как свет солнца, а свет солнца будет светлее всемеро».

Пользуясь этим указанием, два физика из университета испанского города Сантьяго-де-Компостела попробовали применить к библейским сведениям закон излучения Стефана-Больцмана («Температура тела, пребывающего в термическом Равновесии, пропорциональна корню четвертой степени из количества излучения»). В итоге у них получилось, что температура небес «по Исайе» равна 231,5 "С! То есть, говоря иначе, в Раю хоть не такое пекло, как в аду, но прохладно тоже не Покажется!..

Конечно, к подобным выкладкам не стоит относиться всерьез. Библия все-таки не свод лабораторных отчетов, чтобы подходить к ней с физическими мерками. И пытаясь узнать, где всего холоднее и всего жарче во Вселенной, обратимся лучше к исследованиям самих физиков и астрономов.

Для начала зададимся вопросом, что такое температура. Физики уже давно уяснили, что температура любого тела характеризует беспорядочное движение микрочастиц, из которых это тело состоит. Когда это движение полностью прекратится, температура тела упадет до абсолютного нуля.

Еще в 1848 году английский физик Уильям Томсон (впоследствии лорд Кельвин) предложил новую шкалу температур, названную теперь его именем. Начальной ее точкой стал абсолютный нуль: О °К, или -273 °С.

Ниже этой точки на шкале не может быть ничего. Атомы либо движутся, либо не движутся. Третьего не дано.

Однако показатель градусов по шкалам Кельвина или Цельсия ничего не скажет нам о том, какие частицы движутся и сколько их. Одна и та же температура легче переносится в одной физической среде и труднее в другой. Определяется это именно количеством частиц, участвующих в тепловом движении, а также их типом. Например, мы относительно легко переносим температуру воздуха, равную 70 "С (в особенности если он сухой), а вот вода, нагретая до той же температуры, может нас обжечь. Причина понятна: вода — более плотная среда, чем воздух. Она содержит в единице объема больше атомов, чем воздух.

Но еще поразительнее то, что самые высокие и самые низкие температуры во Вселенной зафиксированы у нас на Земле. Между тем это так. Во время экспериментов по получению искусственной термоядерной реакции (именно эта реакция протекает в недрах звезд, вызывая их свечение) ученым удавалось на короткие мгновения достигать температуры в миллиарды градусов по шкале Цельсия. Так, еще в 1962 году в СССР была получена температура в 3000 млн градусов. Для сравнения укажем, что в недрах Солнца она достигает всего «каких-то» 15 млн градусов.

В то же время ученые пытаются достичь абсолютного нуля по шкале Кельвина — и уже получены температуры, равные всего миллиардным долям градуса. Даже в самых пустынных уголках Вселенной и то теплее, чем в иных спецлабораториях на нашей планете. Ведь вдали от звезд температура диффузного вещества (то есть газа и пыли), заполняющего пространство, равна как-никак трем градусам Кельвина. Межзвездные дали согреты космическим фоновым излучением — грандиозным событием, которое, как считается, породило все наше мироздание, то есть реликтом Большого взрыва.

Кстати, в момент, когда время было равно нулю и наша Вселенная, по мнению космологов, .возникла буквально из ничего, температура в точке возникновения равнялась 1013 градусов. Это самая высокая температура, которую когда-либо использовали в своих расчетах физики-теоретики.

Сразу после Большого взрыва наша Вселенная начала остывать. В конце времен, когда угаснут все звезды и исчезнут планеты, воцарится ледяной мрак.

Еще поразительнее, что существует взаимосвязь между областью самых высоких и самых низких температур. Так, в лабораторных условиях мы можем имитировать процессы, протекавшие во время гипотетического Большого взрыва, если попробуем достичь абсолютного температурного нуля! По крайней мере, так заявляют физики Григорий Воловик и Мати Крузиус из Хельсинкского технического университета.

При этом они опираются на «теорию струн», согласно которой наше мироздание, едва оно возникло, пронизали незримые космические нити. Они протянулись от одного края Вселенной до другого. Они были намного тоньше атома, но весили столько же, сколько нынешние галактики. И вот оказалось, что эти нитевидные структуры можно воспроизвести в жидком гелии, охлажденном до тысячной доли градуса Кельвина, если подвергнуть его нейтронной бомбардировке. Исследование этих тончайших образований, возникавших в пекле Большого взрыва и возникающих близ абсолютного нуля, может помочь нам ответить на вопрос, что же действительно произошло в начале всех времен. Две крайности, похоже, смыкаются: горнило всепорождающего огня напоминает губительный ледяной мрак.

В поисках «солнечных человечков»      

Итак, в первые мгновения после Большого взрыва наша Все-1енная стремительно расширялась, и ее температура также быстро падала. Прошла всего десятитысячная доля секунды, а космос остыл уже до 1012, то есть до триллиона градусов. На второй день «творения» средняя температура Вселенной понизилась до каких-то вполне сносных 30 млн градусов. («И увидел Бог, что это хорошо. И был вечер, и было утро: день второй».) Сегодня эта цифра равна всего трем градусам Кельвина. Космос охладился почти до нуля.

Конечно, средние показатели не исключают того, что отдельные крохотные участки Вселенной внезапно разогреваются до невероятных температур. Такое происходит, например, при вспышке сверхновой, то есть при взрыве какой-либо массивной звезды. В этот момент ее температура на короткое время подскакивает почти до десяти миллиардов градусов. Этого достаточно, чтобы из элементарных частиц. образовались новые, более тяжелые элементы (углерод, кислород, железо, азот). Все они стремительно разлетаются прочь от взорвавшейся звезды. Именно эти элементы, рожденные в горниле многочисленных космических плавилен, являются основой всех органических веществ — в том числе и тех, что способствовали зарождению жизни.

Подобные температуры возникают и в очаге неуправляемого термоядерного взрыва, или, иными словами, при взрыве водородной бомбы. В естественных условиях такой процесс происходит в недрах Солнца и других звезд, где водород превращается в гелий, что сопровождается выделением огромного количества тепла. Благодаря этой излучаемой энергии на Земле существует жизнь. Человек, словно нерадивый ученик сказочного волшебника, попробовал воспроизвести этот процесс, сотворив бомбу, но его презренная копия убивает все живое.

Все эти сверхвысокие температуры, упоминаемые нами, мы можем оценить лишь приблизительно. Никто не измерял их с точностью до градуса. Зато температуру на поверхности Солнца, как и в недрах Земли, удалось измерить. И та и другая равна примерно 6000 градусов Цельсия. В такой жаре испаряется даже вольфрам — самый тугоплавкий из всех химических элементов (температура плавления — 3420 °С). Между тем астрономы еще в XIX столетии подумывали о том, что на Солнце могут обитать живые существа. Их аргумент был таков: солнечные пятна холоднее, чем окружающее их пространство. Если предположить, что Солнце, как и Венера, окружено раскаленными облаками, тогда эти пятна могут быть разрывами в череде облаков, проемами, сквозь которые виднеется поверхность самого светила. Ну а поскольку эти пятна темны, их температура невысока. Значит, в обширной области солнечных пятен вполне могут поселиться некие организмы. Вот такова была гипотеза, возникшая в то время, когда люди настойчиво принялись искать жизнь за пределами нашей планеты — в том числе и на Солнце.

Теперь мы знаем, что никаких «солнечных человечков» все-таки нет. Впрочем, нельзя не признать, что ученые прошлого отличались определенной прозорливостью. Солнечные пятна и впрямь почти на 1500° Кельвина холоднее окружающего их вещества, а сама поверхность Солнца не очень-то и разогрета. Солнечные пятна появляются периодически и охватывают сотни миллионов квадратных километров поверхности нашей звезды. В их центре температура едва достигает 4500" Цельсия. Именно это относительное похолодание и помогает реакции синтеза кислорода и водорода. Правда, паров воды при этом образуется ничтожно мало. Исчезают пятна — от паров не остается и следа.

И кто бы мог подумать, что на Солнце есть вода?! А вода —источник жизни.

Тем более что Солнце — весьма прохладная звезда, коль сравнивать ее температуру с тем жаром, которым пышут некоторые другие звезды, например голубые гиганты. Поверхность самых крупных из них раскаляется почти до 100 000 градусов. Всего за шесть секунд подобные звезды излучают столько же энергии, сколько наше Солнце — за целый год.

Еще сильнее разогреты крохотные нейтронные звезды, чей диаметр не превышает 30 км. Мы не способны их увидеть, но знаем, что их температура достигает миллиона градусов! На таком фоне покажется вполне уютной и пригодной для обитания самая холодная из известных нам звезд — двойная звезда в созвездии Стрельца. Она потеряла так много вещества, что весит теперь в 20 раз меньше Солнца и остыла до 1700 "С. Впрочем, все равно здесь чересчур жарко для живых организмов биологического типа. Так что жизнь на звездах, скорее всего невозможна.

Можно ли жить на Венере и Марсе?

Какая же температура надобна для жизни? Еще полвека назад американский астрофизик азиатского происхождения Фу-Шу-Хуанг попытался очертить «зону жизни» — то есть область вокруг звезд, где может существовать жизнь. При этом он принимал как аксиому, что средняя температура в этой зоне должна колебаться в пределах от 0 до 100° Цельсия.

Не думайте, что он так уж перегнул палку. Ученые долгое время верили, что при 100 "С все живое гибнет. Однако в 70-е годы XX века на дне океана открыли необычные образования, которые окрестили «черными курильщиками». Здесь из недр Земли вырастают конические трубы, из которых вырывается темная сернистая магма, разогретая до 300 °С. В окрестностях этих

подводных курящихся труб, словно в аду, обитает множество организмов — бактерии, креветки, черви. Позднее примитивные формы жизни были обнаружены также в кипящей воде гейзеров.

Неужели жизнь зародилась среди адского пекла — в «озерах, горящих огнем и серою»? Если это так, то жизнь может зародиться и на такой планете, как Венера. Жаролюбивые, питающиеся серой бактерии могли .бы, прижившись в атмосфере Венеры, сделать эту планету пригодной для жизни человека — пусть на это понадобились бы сотни тысяч лет.

А может быть, все было наоборот, и жизнь появилась в ледяной пучине космоса? Во всяком случае, так около 500 лет назад утверждал британский астроном Фред Хойл. Согласно его теории, первые зародыши жизни возникли в темных межзвездных облаках и позднее были занесены на многие планеты. В то время его гипотеза казалась выдумкой, достойной фантастов — тем более что сам Хойл написал научно-фантастический роман, посвященный подобному думающему облаку.

Однако со временем выяснилось, что гипотеза не так уж и фантастична. В межзвездных облаках, состоящих из графитовых (углеродных) пылинок, обнаружены органические молекулы: поначалу лишь ядовитый цианистый водород (то есть синильная кислота), затем полициклические углеводороды. Под действием ультрафиолетового излучения, испускаемого соседними звездами, в этих пылинках может пробудиться жизнь.

В пользу этого соображения говорит и следующий довод. Все земные аминокислоты — основные компоненты белка — имеют сходную форму, так называемую L-конфигурацию. Возможно, что эти «кирпичики жизни» приобрели ее под действием звездного света, для которого характерна круговая поляризация.

Жизнь может зародиться не только в ледяной пучине космоса, но и под толщей льдов Антарктиды — там, куда не проникает свет, где нет тепла, нет притока энергии. Правда, обнаруженные там формы жизни (архебактерии) пребывают в анабиозе — своего рода «зимней спячке» (образно говоря, они делают один вдох за сто лет), но если они получат достаточно света и тепла, то быстро проснутся. Добавим, что в Антарктиде (рекордно низкая температура: -89,2 °С) почти так же холодно, как на Марсе, где температура снижается до —140 "С. Быть может, в недрах Марса, дожидаясь лучшей поры, тоже скрывается своя примитивная жизнь? Ведь было время — и на Марсе текли реки!

Со временем ученые сумеют ответить на этот вопрос. Мы же пока выберемся за пределы Солнечной системы в поисках «по

люса холода» нашей Вселенной. Мы уже знаем, что на шкале температур имеется, абсолютный нуль. Теперь нам предстоит узнать, что это — величина в какой-то мере теоретическая, потому что в наше время нигде в космосе не может быть температуры, равной или почти равной 0° Кельвина (исключение составляют лишь некоторые научные лаборатории... на нашей планете). Дело вот в чем.

Около 15 млрд лет назад, вскоре после Большого взрыва, горячее фотоновое облако охладилось до 3° Кельвина и в виде фонового излучения заполнило все космическое пространство. Итак, холоднее в космосе быть не может. Предельно возможная температура — 3 °К.

Другое дело — научные лаборатории. Здесь удается приблизиться вплотную к абсолютному нулю. Так, несколько лет назад было сделано важное открытие: удалось обнаружить новое состояние материи, предсказанное еще Альбертом Эйнштейном и индийским физиком Шатьендранатом Бозе. При температуре, равной всего нескольким миллиардным долям градуса Кельвина, тысячи атомов начинают вести себя как одна-единственная частица.

Вообразите себе вереницу муравьев, ползущих по тропке, которые внезапно начинают двигаться синхронно. Получается, что теперь в том же направлении, по той же самой тропинке как бы продвигается одно-единственное огромное существо, состоящее из множества крохотных частичек, каждая из которых вторит всем движениям соседних частей. Точно так же материя напоминает теперь один громадный атом. Подобное состояние называют конденсатом Бозе—Эйнштейна. Можно ли как-то использовать это необычайное свойство материи? Пока неизвестно, поскольку само оно еще плохо изучено.

Гибель Вселенной

Напоследок обратимся к концу Вселенной, когда по всему космосу разольется ледяной мрак. Как полагают многие ученые, произойдет это очень и очень нескоро — через 1077 лет.

Космическое фоновое излучение будет постепенно остывать. Вселенная продолжит расширяться (впрочем, часть ученых в этом по-прежнему сомневается), материя же постепенно будет становиться все тоньше. Когда все запасы водорода израсходуются, перестанут рождаться звезды. Старые светила со временем взорвутся, и даже белые карлики — самые долговечные из звезд — остынут и, сжавшись, превратятся в небольшие железные шары, ведь железо — самый стабильный из всех элементов. Всю светящуюся материю поглотят черные дыры, которые, впрочем, по расчетам Стивена Хоукинга, тут же испарятся.

Время от времени материя, соприкасаясь с антиматерией — то бишь электроны, сталкиваясь с позитронами, — вновь и вновь будет спонтанно испускать высокоэнергетичные рентгеновские или гамма-лучи. При этом сама электр'онно-позитронная пара тотчас аннигилирует (уничтожится).

Однако, если Вселенная будет непрерывно расширяться и пустеть, эти частицы станут все реже сталкиваться друг с другом. В таких условиях возникнут позитрониевые атомы. Вместо облаков атомарного водорода, заполняющих нынешнюю Вселенную, пустынные космические просторы станут бороздить облака позитронов. По мнению известного физика Фримана Дайсона, в этих облаках могут зародиться новые формы жизни — организмы, состоящие из антиматерии.

«Позитрониевые существа» будут жить невероятно долго. Время, прошедшее от начала Вселенной до наших дней, показалось бы им одним коротким мгновением, если бы они не проводили почти всю свою жизнь в анабиозе, уберегавшем их от излишних размышлений. Атомы, составившие их тела, достигали бы размеров всей нашей теперешней Вселенной. Эти существа могли бы воспринимать свет, чья длина волны достигала бы нескольких световых лет. Однако и их эпоха когда-нибудь завершилась бы. Исполины, порожденные антиматерией, рассеялись бы так же неотвратимо, как и сама материя. Наконец, воцарились бы непроглядная тьма и вечный, неизбывный холод. Жуткая смерть мироздания!

Окинув взором прошлое и будущее нашей Вселенной, побывав во мраке космической дали и на залитых светом звездах, мы не можем не признать, что здесь, на Земле, мы пребываем в условиях воистину идеальных. Мы спасены и от губительного холода, и от палящего огня. Так что, быть может, совсем не случайно именно наша планета — повторим еще и еще раз — является средоточием разумной жизни в самых разных ее формах.

1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   21


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница