Наука Плоского мира

Однако поток Геминид, прилетающий к нам в декабре, в некоторой степени остается загадкой. Считается, что он относится к более не существующей комете, перигелий которой (ближайшая к Солнцу точка траектории) находится за пределами орбиты Плутона. Этот факт указывает на еще один источник метеоритов — пояс Койпера, который представляет собой часть облака Оорта, расположенную в окрестности Плутона. В сущности, сейчас Плутон вместе со своим спутником Хароном считаются скорее не «настоящими» планетами, а просто самыми крупными представителями пояса Койпера.

Объекты этого пояса движутся по особым квазиэллиптическим орбитам и могут быть источником некоторых короткопериодических комет — таких, как комета Галлея, которая прилетает примерно раз в 76 лет.

Источником метеоритов являются не только кометы, но и астероиды. Юпитер обладает достаточно большой силой притяжения, чтобы исказить их движение — особенно если астероид находится на «резонансной» орбите, период которой выражается простой дробью от периода обращения Юпитера — например, 1/3 или 2/5. Из 8000 (или около того) известных астероидов орбита примерно каждого двадцатого проходит рядом с орбитой Земли или даже пересекает ее. А любой астероид с пересекающей орбитой может упасть на Землю. Астероиды, чьи орбиты приближаются к Солнцу на расстояние меньше 1,3 радиуса Земной орбиты, называются астероидами, сближающимися с Землей, или амурами. Среди них наиболее известен астероид Эрос. Астероиды, орбиты которых пересекаются с Земной, называются аполлонами. На данный момент известно более 400 амуров и аполлонов. Большее беспокойство вызывают атоны, представляющие собой амуры, которые слишком малы, чтобы их можно было легко обнаружить, но в то же время достаточно велики, чтобы нанести колоссальный ущерб. По большей части они, вероятно, происходит из главного пояса астероидов, но в результате воздействием Юпитера отклонились и пересекли орбиту Марса, после чего отклонились еще сильнее — теперь уже под влиянием притяжения Марса.

Это дает нам две противоположных — и, вероятно, взаимно дополняющих, точки зрения на роль Юпитера. С одной стороны, крупнейшая планета предположительно несчетное число раз спасала живых существ Земли, притягивая большую часть падающих камней и ледышек — именно это произошло с кометой Шумейкеров-Леви 9 в 1994 году. С другой стороны, как было доказано, Юпитер встряхивает пояс астероидов и вполне мог послужить причиной падения на Землю «убийцы динозавров» (если это на самом деле был астероид).

Короче говоря, баскетбольный мяч, оставленный на бильярдном столе, скучать не станет. Великовский, предложивший в 50-х годах безумную теорию, согласно которой Солнечная система в Библейские времена была очень похожа на стол для игры в снукер, где Марс располагался намного ближе к Земле, а Венера изначально была кометой, в общих чертах оказался не так уж далек от истины.

Чего нельзя сказать о конкретных деталях его теории.

Вот еще один повод для беспокойства. В галактике Млечный Путь находится множество звезд. Время от времени некоторые из них взрываются и становятся новыми или, реже, сверхновыми. Вокруг таких звезд возникает сферическая волна активного излучения. Если бы подобный взрыв произошел в окрестности нашей планеты — скажем в двадцати световых годах, все высшие формы жизни были бы в лучшем случае стерилизованы. Однако бактерии, особенно обитающие в глубоких слоях Земной коры, смогли бы это пережить. Возможно, они бы вообще ничего не заметили. Стоит подождать несколько миллиардов лет… и высшие формы жизни опять смогут достичь процветания на Земле.

Большую тревогу вызывают источники гамма-всплесков. Гамма-излучение, так же, как и рентгеновские лучи, представляет собой электромагнитную волну очень высокой частоты. Когда астрономы разработали оборудование, позволяющее обнаруживать подобное излучение, то после установки его на спутниках выяснилось, что 2–3 раза в день Землю облучает интенсивная вспышка гамма-волн, источник которой находится где-то в космосе. Судя по всему, эти вспышки обладают чрезвычайно высокой энергией: есть серьезные основания полагать, что один из источников находится от нас на расстоянии 12 миллиардов световых лет. С такого расстояния невозможно рассмотреть даже сверхновую, поэтому причиной гамма-вспышек должно быть что-то по-настоящему опасное.

Что именно? Пока что это остается загадкой — вероятно, самой большой загадкой астрономии на сегодняшний день. Самой правдоподобной выглядит гипотеза о столкновении нейтронных звезд. Представьте себе двойную звезду — то есть две звезды, обращающиеся вокруг общего центра масс. Предположим, что обе они являются нейтронными звездами. Со временем они будут сближаться и в результате столкнутся друг с другом. Вообще говоря, такой удар вряд ли пройдет столь же гладко и просто, как удар двух теннисных мячей, которые слипаются и соскальзывают друг относительно друга. Скорее всего, звезды распадутся и сформируются заново. Таким образом, все источники гамма-всплесков находятся на большом, очень большом расстоянии от нас. Но ведь один из них может появиться в любом месте Вселенной. Если столкновение двух нейтронных звезд произойдет на расстоянии сотни световых лет от Земли, жизнь, возможно, продолжит свое существование глубоко под водой и в Земной коре, но все остальные существа погибнут.

И мы даже не заметим надвигающейся угрозы.

Кометы и астероиды предупреждают о себе заранее. В настоящее время мы способны — при условии, что имеем в запасе хотя бы год, — справиться с небольшими астероидами, пролетающими на пути Земли. Мы можем заметить их приближение и предсказать их падение. Но гамма-излучение — это электромагнитная волна, которая распространяется со скоростью света. Возможно, она направляются к нам уже сейчас — мы не можем этого знать. И как только мы это узнаем, и мы уже будем уничтожены вместе со всей нашей технологией.

Даже наше Солнце не заслуживает доверия. Ядерные реакции, поддерживающие горение звезды, приводят к ее изменениям по мере того, как создаются и расходуются элементы, или инициируют качественный скачок, при котором становятся возможными новые реакции. Большинство звезд следуют одному и тому же сценарию развития — так называемой главной последовательности.

Когда Солнце только вступило на главную последовательность, оно уже было похоже на современное — с температурой поверхности около 6000 кельвинов, светоотдачей около 400 септиллионов ватт и содержало 73 % водорода, 25 % гелия и 2 % других элементов. Оно будет находиться на главной последовательности в течение 10 миллиардов лет, пока почти весь водород не превратится в гелий. После этого его ядро начнет сжиматься и превратится в вырожденную материю, состоящую из плотно упакованных нейтронов. Снаружи ядра остается водородная оболочка, в которой продолжаются ядерные реакции — в результате внешние слои звезды начинают расширяться и остывать. Звезда становится красным гигантом, увеличиваясь в размере до 10–100 раз.

Сейчас радиус Солнца составляет примерно 450 000 миль (700 000 км). В состоянии красного гиганта его поверхность, вероятно, окажется где-то между Меркурием и Венерой, и у Земли возникнут большие проблемы. Но этим дело не ограничится. По мере нагревания ядра, в нем начинаются ядерные реакции, превращающие гелий в углерод — те самые реакции, благодаря которым существуют все углеродные формы жизни, включая и нас. Эта «гелиевая вспышка» по астрономическим меркам произойдет достаточно быстро и устранит вырожденность в ядре звезды. После этого ядро опять сможет поддерживать ядерные реакции, но его топливом станет гелий. Это приведет к тому, что внешние слои звезды сожмутся, а их температура возрастет.

Когда запасы гелия в ядре будут исчерпаны, звезда снова разделится на два слоя: внутренний, где гелий превращается в углерод, и внешний, где идут реакции синтеза гелия из водорода. Внешняя оболочка снова расширяется, и звезда во второй раз становится красным гигантом. После этого внешний слой начинает рассеиваться, обнажая раскаленное ядро. Слой за слоем звезда теряет свое вещество и уменьшается в размере. Наконец, когда внешняя оболочка полностью рассеется, ядро возвращается в вырожденное состояние. В этот момент звезда превращается в белого карлика.

До конца главной последовательности Солнца осталось примерно 5,7 миллиарда лет, а потом: бабах! Красный гигант выжжет Землю дотла или вообще полностью поглотит ее. Но не стоит из-за этого беспокоиться. Среднестатистический период существования видов составляет 5 миллионов лет. Так что к тому моменту от нас и следа не останется.

Планеты нельзя назвать таким уж благоприятным местом обитания. Даже если живым существам удается найти свое место (приятная кислородная атмосфера с озоновым слоем, который защищает от вредного ультрафиолетового излучения, замечательный ил на морском дне и длинные периоды релаксации температурных колебаний в атмосфере), в запасе Вселенной хватает разнообразных катастроф, способных нанести серьезный ущерб жизни на нашей планете. Или полностью ее уничтожить.