Знание-сила, 2004 № 07 (925)

Сводные карты, составленные на этой научной «встрече в верхах» на основании всех собранных данных и представленных моделей, позволили ученым увидеть, как менялся из тысячелетия в тысячелетие климат тогдашней Европы, где тогда располагались ледники и где оставались еще клочки зеленых лугов и пастбищ, куда и когда мигрировали неандертальцы и кроманьонцы, какими орудиями они располагали, сколько добычи добывали и в какой степени выживали.

Карты показали, что период между двумя датами — 70 тысяч и 20 тысяч лет тому назад — отличался крайней неустойчивостью климата. Жуткие морозы сменялись временными потеплениями, средние температуры года могли измениться на несколько градусов в течение одного десятилетия. Найденные археологами остатки растений и животных той эпохи рассказывают драматическую историю постепенной гибели европейской фауны и флоры под воздействием этих холодов. По мере их усиления и вызванного ими обледенения неандертальцы постепенно отступали все дальше на юг, к Альпам и Пиренеям, а первые племена европейских Гомо сапиенс были оттеснены в нынешнюю Южную Францию и на берега Черного моря. Это единственные места, где найдены стоянки первобытных людей того времени, и стоянки эти показывают, что численность выживших Гомо сапиенс была совершенно ничтожной.

Здесь, на самом юге Европы, еще сохранялась тогда зелень и еще бродили стада оленей и бизонов, но их численность сокращалась тоже, и уцелевшие Гомо сапиенс жестоко конкурировали с неандертальцами за эти скудные ресурсы. Так что погибали и те, и другие, и наука бы гадала сейчас не об одной только судьбе неандертальцев, но и о судьбе первых европейских Гомо сапиенс тоже, когда бы не упомянутая счастливая случайность. Она состояла в том, что примерно в ту же пору, 29-30 тысяч лет назад (так говорят — и убедительно говорят—сводные карты), в Юго-Восточную Европу хлынула новая волна «переселенцев» из Восточной Африки — племена культуры «граветт».

Это было следующее поколение возникших в Восточной Африке Гомо сапиенс — поколение, успевшее уже на старой родине создать (придумать, изобрести) новые типы орудий труда и охоты. В частности, граветьянцы изобрели дротики и рыболовные сети — умные орудия, неизмеримо расширявшие возможности охоты. Кроме того, их женщины уже овладели искусством сшивать шкуры и шить одежды из отдельных нитей. У них существовало более четкое и эффективное разделение труда. Все это вместе давало им огромные преимущества и прежде всего — возможность переносить довольно сильные холода. Граветьянцы влили новую, свежую кровь в жилы своих уцелевших собратьев — европейских Гомо сапиенс, но они не могли, даже если бы хотели, ничем помочь неандертальцам: у них были разные гены.

Холода в Европе продолжались еще 5—10 тысяч лет, достаточно долго, чтобы прикончить всех неандертальцев. Последние найденные археологами окаменелые их останки относятся к эпохе, которая закончилась 28 тысяч лет назад, то есть в самый разгар европейской ледниковой ночи. Неандертальцам не суждено было увидеть зарю новой, более теплой эпохи — той, что, к нашему счастью, продолжается еще и сейчас. Объединение «старых» и «новых» сапиенсов вывело их на путь, который вел к настоящей антропологической революции — той, которую мы сегодня называем «неолитической» и которая создала человеческую цивилизацию.

Главная тема Небо в планетах

Последнее десятилетие минувшего века стало временем повышенного интереса к планетам Солнечной системы и других звездных систем, что привело к выдающимся достижениям в их исследовании. Космические аппараты были успешно отправлены ко многим солнечным планетам и даже к кометам и астероидам; за пределами нашей системы обнаружены свыше ста «экзопланет» того же типа, что газовые гиганты Юпитер и Сатурн, а на одной из них удалось заметить атмосферу. Планетарная астрономия, в особенности после недавней удачной высадки автоматов на Марс и вероятного открытия десятой планеты Солнечной системы, привлекла к себе пристальное внимание. Настолько, что отодвинула на второй план не иссякающий лоток известий об уникальных исследованиях звезд, галактик, да и Вселенной в целом. Но не стоит забывать: изучение космоса идет столь широким фронтом, что порой нельзя отделить друг от друга объекты наших наблюдений. К примеру, именно релятивистская астрофизика, занимающаяся нейтронными звездами и черными дырами, привела к первым результатам в обнаружении в несолнечных планет, которые и были открыты вблизи пульсаров — сильно намагниченных нейтронных звезд.

Поэтому наш разговор о сегодняшнем состоянии дел во все раздвигающем свои границы «планетном королевстве», о массированной атаке человечества на космос не сможет обойти и сопредельные астрономические сюжеты. Один из них, несомненно, мотивирующий наши устремления, — это поиски жизни во Вселенной. Однако развить его мы обещаем несколько позже — в ближайших номерах журнала.

Египет

Михаил Вартбург

Загадки внесолнечных планет

Долгое время в науке господствовал взгляд, что планеты — очень редкое явление в космосе. Такой взгляд навязывала, например, теория происхождения планет английского астронома Джинса. По Джинсу, планеты Солнечной системы образовались из струи вещества, вырванной из Солнца случайно проходившей поблизости звездой. Струя эта была тоньше в начале, толще посредине и заканчивалась опять утоньшением, что объясняло, почему самые близкие и самые далекие солнечные планеты малы по массе и размеру, а центральные — это газовые гиганты. Сближение звезд — ситуация не только случайная, но и крайне редкая (во всяком случае, в наших регионах Млечного Пути), и поэтому образование планет, по теории Джинса, тоже оказывалось крайне редким событием. И действительно, вплоть до 1992 года ничто не указывало, что какие-либо другие звезды обладают такими же планетными семьями, как наше Солнце. Можно лишь удивляться стойкому оптимизму энтузиастов 5ЕТ1, которые и в этих обстоятельствах продолжали твердить, что внесолнечные планеты существуют.

Ситуация изменилась, когда в 1992 году Алекс Волчан обнаружил одну или несколько планет вблизи одного из пульсаров. Пульсар слегка менял свое положение, видимо, в результате гравитационного воздействия одного или нескольких невидимых объектов. Параметры колебаний позволили Волчану определить совокупную массу этих объектов, которая оказалась много меньше звездных масс, но зато в пределах масс одной очень крупной планеты или нескольких поменьше.

Это открытие проложило путь к регулярному поиску невидимых планет по их гравитационному воздействию на свои звезды, и спустя всего три года такой поиск увенчался выдающимся успехом. В 1995 году Майор и Квелоз, работая в Женевской обсерватории, открыли планету около содниеподобной звезды, именуемой в каталоге «51-я в созвездии Пегаса». Еще несколько месяцев спустя Марси и Батлер открыли свой «планетарный счет», обнаружив планету возле 70-й звезды созвездия Девы (сегодня на счету Марси и Батлера свыше 60 найденных планет). К ноябрю 2003 года полный список открытых астрономами внесолнечных планет достиг 119! Все они обнаружены около ближайших к нам звезд. Сегодня можно уже с уверенностью сказать, что планеты — не редкое, а весьма распространенное явление. Они наверняка будут обнаружены и возле более далеких звезд, как только это станет практически возможно. Но для этого нужно преодолеть серьезные трудности.

Прямое наблюдение внесолнечных планет затруднительно. Планеты светятся только за счет отраженного ими света своей звезды, и это их излучение (например, в Солнечной системе) в миллиард раз меньше, чем излучение самой звезды. Свет звезды попросту затмевает свечение планеты. Да и тепловое (инфракрасное) излучение планеты тоже слабее всего, что могут уловить существующие приборы.

Самым обнадеживающим методом представляется так называемое интерферометрическое погашение звезды. Если наблюдать одну и ту же звезду сразу в два телескопа и потом свести оба изображения вместе, то в двух разных лучах они погасят друг друга. Тогда излучение планеты, если она есть, четко обозначится на темном фоне. Разумеется, так просто бывает только в научно-популярных изложениях, а так хорошо — только в научно-фантастических романах, но первая практическая попытка использования этого метода уже была предпринята в ноябре 2003 года группой Хинца на чилийском телескопе Магеллан. И хотя затемнение звездного света в этой попытке было всего 95 процентов, тем не менее астрономам удалось обнаружить темный кольцевой «ров» в газопылевом диске, окружающем звезду, что, по нынешним представлениям, свидетельствует об идущем там образовании планеты — газового гиганта в несколько раз тяжелее Юпитера примерно на таком же расстоянии от звезды, как Сатурн от нашего Солнца.

Этот успех — хорошая новость для европейского и американского космических агентств, которые планируют запустить (в 2005 и 2010 годах) два проекта интерферометрического поиска планет: «Дарвин», иначе именуемый 81М (8расе 1п1ег!еготе(гу М18$юп, или «Космический интерферометрический зонд»), и ТКР (Тегге81па1 Р1апе1 Ртёег, или «Искатель землеподобных планет»), каждый из которых будет способен затемнять свет звезды в миллион (!) раз. «Дарвин» представляет собой систему из шести орбитальных телескопов, интерферометрическая связь которых должна позволить различать около ближайших звезд объекты всего лишь в несколько раз больше Земли. Четыре больших зеркала ТКР будут размещены по углам квадрата размером с футбольное поле, позволяя различать землеподобные планеты даже на расстоянии 50 световых лет, а его спектрометр позволит анализировать атмосферу этих планет главным образом на наличие озона, метана и кислорода.

Сегодня можно уже с уверенностью сказать, что планеты — не редкое, а весьма распространенное явление.

Они наверняка будут обнаружены и возле более далеких звезд, как только это станет практически возможно.

Но все это, разумеется, дело будущего. Однако уже сегодня суммарные данные о первых 119 внесолнечных планетах позволяют сделать некоторые обобщения. И первым из них является сам факт открытия такого множества планет. Как пишут Марси и Батлер, планеты-гиганты обнаружены у 5-10 процентов обследованных звезд типа Солнца (или близкого к этому типу), и можно думать, что такое же соотношение сохранится в дальнейшем. Это означало бы, что в нашей галактике могут существовать сотни тысяч и даже миллионы планет. Такой вывод подкрепляется также новыми теоретическими представлениями о механизме образования планет, выдвинутыми для объяснения странных свойств тех, что уже обнаружены. Надо сказать, что эти свойства оказались и в самом деле весьма неожиданными.