Глава 16. Космические диковины
Детали рельефа пространства – времени зависят от плотности ранней Вселенной. В современной Вселенной следы такой структуры проявляют себя в расположении материи и излучения. Короче говоря, если и существует «атомарность» пространства – времени, то не потребуются многовековых поисков ее следов, как в случае нахождения структуры вещества. При удачном стечении обстоятельств мы сможем прояснить этот вопрос уже в грядущем десятилетии.
М. Боджовальд.
В погоне за скачущей Вселенной
Гравитационные щупальца планет, звезд и галактик всячески пытаются притянуть к себе друг друга. Иногда это приводит к удивительным результатам. Так, международный коллектив астрономов, возглавляемый Сельмой де Минк из университета Амстердама, открыл аномальную звездную систему VFTS 352 в спутнике нашей Галактики – Большом Магеллановом Облаке. С помощью телескопа VLT, установленного на высокогорном чилийском плато Чахнантор Европейской южной обсерватории, ученые наблюдают гравитационный поединок светил в туманности Тарантула. В этих крупнейших «звездных яслях» можно встретить много необычных явлений. К примеру, недавно открытая звезда VFTS 102 вращается вокруг себя со скоростью в 3 млн км/ч, ее сосед VFTS 682 в 3 млн раз ярче Солнца, а удаленная R136a1 сверхмассивна и в 256 раз тяжелее нашего светила.
В случае крупных звезд VFTS 352 (каждая звезда примерно в 28,5 раз тяжелее Солнца и в сотни тысяч раз ярче его) все выглядит еще более необычно. Светила буквально соприкасаются, «кусая» друг друга, и треть массы каждой звезды является «общей» для них. Интенсивный обмен материи между тандемом, разделенном всего 12 млн километров (четверть расстояния между Меркурием и Солнцем), вполне может привести к его слиянию. Это вызовет колоссальный взрывной катаклизм с мощнейшей гамма-вспышкой и образованием черной дыры. По другому сценарию «слипшиеся» гиганты могут избежать «распухания» в гигантскую мегазвезду – так возникнет какой-то неизвестный путь жизненной эволюции звезд с рождением пары сверхновых, оставивших после себя черные дыры, излучающие мощные гравитационные волны.
Первый сценарий считается более вероятным, ведь именно так должны возникать супергиганты, подобные R136a1, чья масса превышает все мыслимые пределы обычного звездообразования. Вторая гипотеза ведет в неизвестность, поскольку астрономы еще не научились моделировать процесс перемешивания «кипящего плазменного супа» из материи двух вгрызающихся в плоть друг друга светил.
* * *
Сегодня астрономы с гордостью отмечают 20-летний юбилей открытия первой землеподобной планеты, обращающейся вокруг звезды, похожей на наше светило. Большинство экзопланет было открыто с помощью космического телескопа «Кеплер». Эта орбитальная обсерватория занимается поиском новых планет с мая 2009 года. К глубокому сожалению, после четырех лет эксплуатации телескоп перестал реагировать на команды с Земли. Три месяца специалисты НАСА пытались вернуть его к жизни, но были вынуждены прекратить использование этого уникального астрономического инструмента. Тем не менее, за время своих наблюдений Кеплер передал громадный объем интереснейших данных, анализ которых все еще продолжается. Если вы где-то встретите технический индекс «Кеплер», это означает, что небесное тело открыл именно данный космический телескоп.
Одним из самых сенсационных открытий космического телескопа стала планета Кеплер-186f, находящаяся в 5 сотнях световых лет от нас. Это была первая скалистая планета, входящая в «зону жизни» у своей звезды. Она близка по размеру Земле и на ее поверхности может существовать вода. Теоретически там могла бы возникнуть земная белково-углеродная жизнь. Тем не менее само светило совсем не похоже на нашего желтого карлика, а внешний вид планеты может сильно отличаться от созданных компьютерных моделей.
Первая компактная планетарная система Кеплер-11 чем-то напоминает уменьшенную Солнечную систему и состоит из шести планет, пять из которых вращаются на расстоянии, сравнимом с орбитой Меркурия.
Не менее удивительна первая планета «двух солнц» Кеплер-16b. Как и фантастический Татуин из «Звездных войн», она входит в двойную звездную систему.
Еще одна необычная планета Кеплер-78b превышает земную массу в 1,8 раза, а радиус – в 1,2 раза. Благодаря таким габаритам ее плотность близка к земной, но при этом мы наблюдаем страшную картину: планета удалена от своего светила всего на 1,6 млн км, что в 90 раз ближе расстояния от Земли до Солнца; она стремительно летит по орбите, год равен лишь 8,5 земным часам. На таком незначительном расстоянии на планету изливаются чудовищные потоки звездной энергии. Светило видно там как в 80 крат увеличенное Солнце на Земле, оно разогревает поверхность до 1650–28500 – вполне достаточно, чтобы расплавить большинство минеральных пород и создать реки и озера из кипящей лавы.
Естественно, что в таких «адских условиях» там не может быть ни воды, ни какой-либо белковой жизни.
* * *
Космогония – наука о происхождении небесных тел – в настоящее время находится на распутье. Это связано с сенсационным открытием международного астрономического коллектива необычайного «гибридного газопылевого диска» вокруг далекой звезды HD 21997. Что же так взволновало планетологов и породило разговоры о пересмотре сценариев рождения небесных тел?
Ранее считалось, что новорожденные солнцеподобные звезды окружены диском из газа и пыли – строительным материалом для планетной системы. Согласно учебникам астрономии, в ходе такого строительства газ вокруг звезды исчезает за десяток миллионолетий. Между тем в системе HD 21997 возрастом в 30 миллионолетий прошло уже 20 млн лет после «сдачи планетарного объекта», а газовое облако так и не исчезло. Кроме того звезду охватывает протяженное газовое кольцо, в полусотню раз превышающее земную массу.
Надо сказать, что астрономы, как и другие ученые, очень не любят переписывать общепризнанные теории. Поэтому сегодня они настойчиво ищут аналоги HD 21997 для дальнейшего изучения «аномальных гибридов» и решения дальнейшей судьбы звездной космогонии.
* * *
Недавно астрономам с помощью новейшего телескопа ALMA, расположенного в высокогорной пустыне Атакама в Южной Америке, удалось найти в туманности Бумеранг полюс космического холода. Необычный объект имеет температуру всего 10 Кельвина (–272,150 Цельсия).
Туманность Бумеранг была открыта в 2003 году космическим телескопом Хаббла в созвездии Центавра на расстоянии в 5000 световых лет. За прошедшие годы ученые сначала выявили необычную форму газового облака, напоминающую призрачный галстук-бабочку или песочные часы. Затем заметили, что его окутывает вытянутая оболочка газа, напоминающая «космическое привидение».
Температура Бумеранга всего на один градус выше абсолютного нуля – наинизшей температуры во Вселенной, при которой замерзает даже легчайший водород. Поэтому и сама туманность чуть видна на фоне микроволнового фона Вселенной (остатков Большого взрыва, породившего наш мир).
Туманность содержит какую-то жгучую научную тайну, ведь ее призрачное свечение при такой низкой температуре противоречит физике космоса! Впрочем, наука о сверххолодных космических объектах еще только начинает вырабатывать модели этих загадочных явлений.
Возможно, центр туманности представляет собой кладбище небольших умирающих звезд, которые и подсвечивают окружающий сверххолодный газ. Может быть, столь низкая температура «туманного призрака» связана с редкими полупогасшими светилами, работающими как хладагенты в холодильниках – тогда звезды просто забирают все тепло из туманности, превращая ее в гигантскую морозильную камеру.
* * *
Астрономы считают, что внешний вид нашей Галактики так же прекрасен, как и ее ближайшей крупной соседки, туманности Андромеды. Однако два этих звездных острова стремительно летят навстречу и однажды столкнутся. Между тем этот феерический катаклизм раз в пятьсот уступает вселенской катастрофе, разразившейся на расстоянии 800 световых миллионолетий в крупнейшем скоплении галактик Abell 2256.
Группа астрономов, возглавляемая Фрейзером Оуэном из Национальной радиоастрономической обсерватории США, считает, что ныне две части Abell 2256 переживают серию мощнейших столкновений и слияний. При этом задействованы некие загадочные физические процессы, неизвестные науке.
Abell 2256, называемое за его форму скоплением Большого Хвоста, является самым близким к Млечному Пути сверхскоплением, простирающимся на 4 млрд световых лет. На ночном небе его границы сопоставимы с полной Луной, а общая масса звезд в 1000 трлн раз превышает Солнце.
В общей сложности в него входит около 500 галактик, вовлеченных в водоворот столкновений, сопровождаемых массивными вспышками звездообразования и всплесками радиоизлучения.
Профессор Оуэн и его коллеги с помощью телескопа VLA сумели получить полноцветные высококачественные снимки скопления и рассмотреть его отдельные регионы. Эти фотографии впервые помогли понять весь масштаб чудовищной вселенской катастрофы в Большом Хвосте и перейти к составлению компьютерных моделей самого грандиозного столкновения звездных миров во Вселенной.
* * *
Полвека назад свет увидел научно-фантастический роман французского писателя Франсиса Карсака «Бегство Земли». В нем рассказывалось о далеком будущем, в котором человечеству выпало пережить новый ледниковый период, вызвавший эпоху упадка и долгое возрождение цивилизации от первобытного уровня.
Через пять тысячелетий на Солнце начались странные процессы, ведущие к сверхновой вспышке. Чтобы избежать испепеляющего взрыва светила, грозящего уничтожить Солнечную систему, земляне принимают смелое решение отправиться в межзвездное путешествие…. на своей планете, используя «космомагнетические двигатели». С собой космические скитальцы решают прихватить еще и колонизированную Венеру с Луной.
Беспримерная «космическая сага» приводит беглецов в звездную систему Этанор, где уже обитают далекие потомки земных звездопроходцев. Они выбросились сюда в одном из первых неуправляемых гиперпространственных рейдах.
Сюжет «космической оперы», изобилующий битвами со «своими» и «чужими» аборигенами, приводит земную миссию к звезде Белюль. В этой системе также находятся «космические робинзоны» с Земли, и прибывшие земляне освобождают их от рабства инопланетных каннибалов. Так беглые планеты наконец-то находят свой новый звездный дом.
В отличие от своего великого предшественника Жюля Верна Карсак весьма свободно обращался с научными данными. Поэтому юбилей его творения вряд ли привлек чье-либо внимание, кроме историков фантастики, если бы не одно поразительное астрономическое открытие…
Целое десятилетие астрономы Монреальского университета занимались «поиском одной-единственной иголки в тысячах стогов сена». И вот им удалось выявить совершенно «бездомную» планету, названную CFBDSIR2149. Это странное блуждающее небесное тело, в 7 раз превышающее Юпитер и нагретое до 4000 Цельсия, не входит ни в одну звездную систему.
Свободно плывущий в звездных далях «космический бомж» родился всего сотню миллионов лет назад где-то в окрестностях созвездия Золотой Рыбки.
Ученые продолжают спорить об истории появления CFBDSIR2149, считая ее то миниатюрным звездным зародышем – «коричневым карликом», то сверхгигантской экзопланетой, выброшенной гравитацией из своей системы.
Во всяком случае теперь у астрономов есть надежда встретить и другие удивительные блуждающие планеты, вращающиеся по дальним орбитам вокруг звездных скоплений.
Впрочем, открыть такое небесное тело далеко не просто – оно должно быть близко к нам и далеко от других звезд. Ведь, как говорят астрономы, увидеть блуждающую планету – это все равно что заметить светлячка, сидящего на мощном прожекторе.
Ну, а могут ли подобные странники нести семена жизни или даже разума? Здесь мнения космических биологов расходятся. Хотя трудно придумать иной «ковчег», уносящий разумных обитателей от гибнущей звезды….
* * *
Приблизительно в то же время, когда Карсак создавал свою космическую сагу «Бегство Земли», вышел и замечательный роман российского писателя Ивана Ефремова «Туманность Андромеды». В нем на гораздо более высоком научном уровне рассказывалось об обитателях системы погасшего светила Железной звезды, ужасающих медузах и парящих крестах… Могла ли возникнуть подобная жизнь в недрах «темной планеты»?
На Земле все определяют процессы фотосинтеза, создающие под влиянием солнечного света кислород для дыхания. Благодаря солнечным лучам наше тело вырабатывает различные вещества, включая жизненно необходимые витамины.
Если же наше светило погаснет, то Земля быстро превратится в ледяной шар. Некоторое время холоду будет сопротивляться мировой океан, но через десятилетия и он почти весь промерзнет. Лишь некоторое тепло будет поступать из глубин планеты. Почти все крупные существа неминуемо погибнут…
Что же может происходить на блуждающих планетах, напоминающих наших газовых гигантов Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун? Может быть, и здесь иногда возможны условия для произрастания зерен жизни? Ведь по оценкам астрономов количество планет-бродяг в нашей Галактике скорее всего составляет миллиарды….
Мы пока мало знаем об иных мирах и вряд ли скоро побываем в иных звездных системах, но в одном твердо уверены – для нашей жизни абсолютно необходима вода. Чтобы растопить лед (а он в космосе встречается повсюду), блуждающим планетам нужно внутреннее тепло. Внутренний жар может обогревать миллиарды лет, но он в тысячи раз меньше звездного тепла. Впрочем, многие планеты могут «набросить» на себя газовые и ледяные шубы. Если у блуждающего вдали от светил тела есть плотная атмосфера и многокилометровый слой льда, то у него могут быть и внутренние океаны.
Именно такие водоемы астрономы мечтают открыть у лун Юпитера – Европы и Ганимеда.
Плотная атмосфера странствующей планеты, скажем, из водорода, также в принципе может поддерживать на поверхности положительную температуру с морями, наполненными жизнью.
Уверенность в этом космобиологам придают земные подводные оазисы – «черные курильщики». Там в полном мраке и при чудовищном давлении вблизи геотермальных источников кипит жизнь удивительных организмов, поглощающих тепло земных недр. Там можно встретить экзотические водоросли, причудливых рыб, двухметровых кольчатых червей и громадных безглазых креветок.
Другой вопрос – может ли жизнь самостоятельно зародиться на странствующей планете-бродяге, или она должна быть занесена извне? Наука не знает ответа, но блуждающая планета может быть усеяна уникальными формами жизни вокруг внутренних источников тепла.
Блестящее описание подобного мира в глубинах юпитерианской Европы дал Артур Кларк в своей «Космической Одиссее».
* * *
Блуждающая планета может также послужить космическим полустанком в долгой дороге к звездам. Подобный трамплин позволит годами путешествовать, не тратя драгоценного топлива и выбирая наилучший момент для старта межзвездной экспедиции. Может быть, когда-нибудь странствующая планета и сыграет роль космического «ковчега» для будущих поколений землян, как об этом писал французский фантаст.
Разумеется, тут больше подойдет не покрытое километровыми льдами тело, а планета с плотной водородной атмосферой. Поскольку это дело далекого будущего, человечество наверняка овладеет к тому времени методами терроформирования и сможет изменить атмосферу новой планетарной базы. Тогда земные колонисты смогут перерабатывать запасы местной биомассы, скопившейся на дне океанов.
Еще один фантастический вариант включает создание искусственных лун из крупных тел пояса Койпера, раскинувшегося за Плутоном. Подправляя траекторию этих планетоидов, их можно было бы вывести к ближайшей блуждающей планете и, сделав сателлитами, разогреть ее недра приливным воздействием.
Можно также представить, что земные колонисты зажгут вблизи своего нового дома мини-солнце в виде термоядерного реактора, точно так же, как это сделал внеземной разум в вышеупомянутом романе Кларка. Там Юпитер вспыхнул новой звездой – Люцифером, растопив льды Европы и других своих спутников.
В нашем ближайшем галактическом окружении блуждают не только отдельные планеты, но и целые звездные системы. Некоторые из них могут когда-нибудь оказаться и в гостях у Солнечной системы. Например, звездным гостем может стать светило HIP85605 из созвездия Геркулеса. Сейчас оно находится на расстоянии 16 световых лет, а через 300–400 тысячелетий приблизится 8000 астрономических единиц (а. е. – расстояние от Земли до Солнца). Возможно, что это будет далеко не безобидная встреча и HIP 85605 вытолкнет из облака Оорта, окружающего Солнечную систему, множество крупных астероидов и кометных ядер.
Часть из них непременно устремится к Солнцу, пересекая земную орбиту, что создаст много проблем нашим далеким потомкам.
Астрономы считают, что в далеком прошлом у ворот нашего «солнечного дома» уже не раз оказывались звездные посетители. Так, 3,8 млн лет назад гигантская звезда гамма Микроскопа, в два с половиной раза превышающая Солнце, прошла в одном парсеке от нашей системы и скорее всего обрушила массу астероидов из облака Оорта. А примерно 70 тысяч лет назад через внешний регион Солнечной системы пролетела пара карликовых звезд, известная как звезда Шольца из созвездия Единорога. Сегодня она удалилась на 20 световых лет, а некогда приблизилась на 52 000 астрономических единиц.
Существует гипотеза, что это «звездное рандеву» выз вало поток комет из облака Оорта, которые буквально снесли атмосферу Марса и высушили его моря. На Земле кометные удары катастрофически изменили климат и привели к наступлению Великого ледникового периода…