У нас тут два пропущенных с земли

Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной, до сих пор остаётся открытым. Он волнует тысячи и даже миллионы людей, среди которых много специалистов по физике и астрономии.

Если мы оставим за скобками многочисленные сообщения о летающих тарелках (хотя сам феномен НЛО достаточно интересен), то однозначно можно сказать: пока что мы не можем заявить о каких-либо признаках наличия разумной жизни в иных планетных системах. Что вовсе не означает их отсутствия — возможно мы просто не так ищем.

Поэтому, кроме прослушивания радиосигналов из космоса, человечество само посылает различные сообщения к звёздам, похожим на наше Солнце. Учёные полагают, что шанс быть услышанными у нас всё же есть.

В 1999 году стартовал международный исследовательский проект «Космический вызов». В его рамках было направлено несколько посланий в сторону созвездий Лебедя и Стрелы, где находятся звёзды, потенциально обладающие потенциально обитаемыми планетными системами.

В качестве передатчика был использован огромный радиотелескоп РТ 70, площадь антенны которого составляет 2500 квадратный метров. Послание Земли разметили на 23 страницах, оно включало инструкции для дешифровки (чтобы инопланетяне могли воспроизвести информацию), сведения из биологии, физики, астрономии и фразы простых землян, которые выступили спонсорами проекта. Кстати, спонсоров оказалось чрезвычайно много и часть из них являются нашими соотечественниками.

Учитывая громадные расстояния и максимально возможную скорость сигнала, т.е. скорость света, сигнал от РТ 70 дойдёт до самого ближайшего адресата только в апреле 2051 года, а если нас услышат и отправят ответ, то ждать его придётся не ранее XXII века.

Однако не всем нравится идея пытаться «позвонить» инопланетянам. Ряд публичных персон высказывали опасения, что братья по разуму нас услышат, а вместо ответа прилетят и завоюют, даже шапочка из фольги не спасёт. Но подобные возражения лишены логики: если бы агрессивные цивилизации существовали в нашей Галактике, они бы давно засекли Землю, где радиосигналы разносятся ежедневно и наша история оборвалась бы ещё до посылки «Космического вызова»

Будем надеяться, что мы не одиноки. Во всяком случае, мы дали о себе знать

Вы уж определитесь наконец…

В окрестностях Солнечной системы есть множество объектов, чью природу пока не удалось точно установить. Они хранят свои загадки даже несмотря на относительную близость к Земле. И если про систему Центавра (Альфа, Бета и Проксима) широкой публике известно благодаря научной фантастике, то WISE 0855–0714, странное небесное тело в семи световых годах, вызывает интерес и споры в среде астрономов уже не первый год.

Начнём с расстояния — до WISE 0855–0714 любой радиосигнал или световая вспышка будет идти более семи лет, то есть гипотетическая земная экспедиция на орбите этого тела будет ждать ответа на свои сообщения долгие годы.

Что же такого странного есть у виновника этой заметки? Дело в том, что пока не представляется возможным его классифицировать: WISE 0855–0714 по своим характеристикам похоже либо на межзвёздную планету, либо на коричневый карлик. Коричневыми карликами называют звёзды, чья масса и объём не позволяют долгое время протекать ядерным реакциям внутри светила. Они быстро «сгорают», остывая до очень низких температур, при этом масса карликов значительно не меняется.

И вот WISE 0855–0714 ставит в тупик международное астрономическое сообщество. Вроде бы его масса близка к пределу, за которым начинаются ядерные превращения и звезда «включается». Но температура на поверхности объекта ниже нуля! Примерно от -30 до -70.

С другой стороны, типичные для звёзд процессы с участием дейтерия, лития и бора всё же могут происходить в глубинах WISE 0855–0714, но в незначительном масштабе и выделяемая энергия попросту рассеивается у поверхностного слоя. Это как пытаться свечами обогреть квартиру — на кухне ещё можно почувствовать немного тепла, а вот дальше — увы, бесполезно.

Если же наш странный объект однозначно является межзвёздной планетой, которая путешествует в космосе, не являясь спутником светила, то есть очень интересная гипотеза: на WISE 0855–0714 есть вероятность образования жизни! Действительно, в атмосфере объекта в 2016 году нашли следы облаков из водяного пара, а учёные из Эдинбургского университета рассчитали плотность местного воздуха — она лишь немного ниже, чем у земной атмосферы.

Ждём результатов новых исследований и новых гипотез!

Планета не пролетала?

Когда мы говорим о планетах, то первое, что приходит в голову — массивный шарообразный объект, который вращается вокруг звезды и светится отражённым светом. Отчасти, это так, хотя определение термина до сих пор дополняется. Но представьте себе, что некоторые планеты лишены «хозяина», то есть не имеют центрального светила, вокруг которого вращаются. Такие образования называют одиночными или межзвёздными. Последнее звучит романтичнее, не правда ли?

Большинство астрономов считает, что межзвёздные планеты не могут зарождаться сами по себе на окраине какой-нибудь галактики и без причины отправиться в путь по глубокому космосу. Скорее всего, образуются «одиночки» в составе систем, похожих на Солнечную, а потом какое-нибудь событие (прохождение рядом массивной звезды) или катастрофа (взрыв светила) буквально отшвыривают небесное тело подальше от своей привычной орбиты.

Сколько таких межзвёздных бродяг в космосе? По результатам работы проекта OGLE, астрономы подозревают, что их миллиарды! Причём, большинство относятся к классу суперземель, то есть такие планеты в 5—10 раз массивнее нашей.

Есть ли у суперземель атмосфера, из каких материалов состоит поверхность — сказать, разумеется, пока очень трудно.

Однако, можно смело выдвигать гипотезы. Если предположить, что межзвёздная планета состоит из газов (по крайней мере, они составляют значительную часть планетного вещества), то сохраняется вероятность длительного поддержание тепла на её поверхности. Профессор Давид Стивенсон полагает: водородно-гелиевая атмосфера не даст одиночной планете быстро остыть, а если суперземля обладает силикатным горячим ядром, которое провоцирует вулканизм, то мы получаем довольно комфортные для жизни условия! Правда, обнаружить её будет труднее, чем факт наличия самой межзвёздной планеты где-то поблизости. Мы можем понять, что в галактике путешествуют одиночные тела, только по их воздействию на другие объекты, так называемому гравитационному микролинзированию.

Может ли звезда, мимо которой пролетает подобная планета, притянуть её и сделать частью своей системы? Да, разумеется, и скорее всего, вероятность таких случаев достаточно высока. Но в Солнечной системе «чужих» планет пока не обнаружено.

Когда Солнце — мелочь

Солнце — ближайшая к нам звезда, тепло и свет которой послужили одной из причин развития жизни. Многие считают её огромной — и почти не ошибаются, потому что диаметр звезды на экваторе равен примерно 696 тысячам километров. Это гораздо, гораздо больше диаметра Земли.

Но в масштабах вселенной есть звёзды-исполины, на фоне которых Солнце покажется горошиной. Вот о них и поговорим, потому что описание гигантских светил в интернете и на страницах газет, как правило, содержит в себе грубейшие ошибки.

Для начала сделаю ряд оговорок: звёзды не обладают высокой плотностью. Солнце по консистенции верхних слоёв атмосферы во многом напоминает воду — стакан вещества оттуда немного тяжелее полного стакана минералки. Так что размер вовсе не означает запредельную массу. А ещё часть звёзд-гигантов являются переменными, то есть внутренние процессы заставляют светило то разогреваться и расширяться, то съеживаться и остывать, поэтому все их размеры даны не вполне точно.

Самая большая в галактике Млечный Путь звезда — это переменная UY Щита. Её нельзя наблюдать невооружённым взглядом, потому что Землю от исполина отделяет внушительное расстояние. UY Щита относится к типу переменных звёзд и на пике пульсаций её диаметр может достигать двух с половиной миллиардом километров (от Земли до Солнца всего 150 миллионов километров). Светимость звезды в 120 тысяч раз больше солнечной, а из-за ядерных реакций масса UY Щита стремительно уменьшается, буквально не по дням, а по часам. В астрономии UY Щита относят к красным гипергигантам.

NML Лебедя — опять же переменное светило, которое находится на расстоянии 5000 световых лет. Звезда пульсирует и в некоторых случаях превосходит по размеру предыдущую героиню заметки из созвездия Щита. Интересно то, что в составе NML Лебедя недавно нашли воду. Разумеется, не в жидком состоянии.

Замыкает тройку гигантов WOH G64 из соседней Галактики. Как вы уже догадались, она тоже изменяет свои размеры и яркость, поэтому в среднем её размер не превышает два миллиарда километров (пока эта цифра уточняется новыми исследованиями). Хотя светимость WOH G64 превышает солнечную в 500 тысяч раз, её температура гораздо ниже, чем у нашей звезды.

Холодный, как вулкан

Вулканы — удивительные и опасные элементы земного ландшафта. Но только ли земного?

Высокие горы, которые в один прекрасный день выбрасывают из себя с рёвом и клёкотом тонны пепла, горячих газов и расплавленных горных пород, не редкость для нашей планеты. Несколько извержений за всю историю Земли не только разрушали целые города, но и приводили к катастрофическим изменениям климата. Земные недра могут таить большие силы и вулканизм является не только интереснейшим феноменом, но и угрозой.

Однако, в Солнечной системе существует совершенно иной род вулканов, температура в жерле которых далека не то что от температуры горячего чайника — она вообще гораздо ниже нуля.

На некоторых планетах в условиях жесточайших морозов, уходящих за минус 100, вместо раскалённой магмы вулканы извергают жидкие и твёрдые газы. Это может быть аммиак, вода, метан. Впервые такие вулканы были обнаружены ещё в прошлом веке во время полёта автоматической межпланетной станции «Вояджер-2». В прицел фотокамер аппарата попал спутник Нептуна под названием Тритон. В районе южного полюса этой планеты отчётливо видны тени от струй, вылетающих из местных вулканов.

Столбы ледяных газов устремляются на высоту до восьми километров, а далее начинают расширяться и изгибаются, образуя широкие шлейфы. По размеру эти выбросы никак не уступают земным: если бы такой криовулкан проснулся на нашей планете, то его шлейф закрыл бы территорию, соизмеримую с областью в центральной России.

Следующее место, где можно наблюдать холодные извержения — это Титан, крупнейший спутник Сатурна. Там уже в 2009 году обнаружили следы вулканической активности. Согласно современным гипотезам, именно активность вулканов, выбрасывающих метан, создаёт у спутника очень мощную атмосферу.

В последнее время следы криовулканизма нашли и на Земле! Совсем недавно весь мир облетела новость о странной находке на российском Севере: прямо посреди тундры образовалась воронка достаточно большого размера, которая не могла быть образована падением небесного тела или воздействием человека. Сейчас считается, что мы впервые открыли криовулкан прямо на своей планете, а извержение заключалось в выбросе холодной воды, насыщенной газами

Звёзды виноваты?

Примерно три миллиона лет назад океаны Земли были населены поистине гигантскими существами — и я говорю вовсе не о мифических чудовищах, а о вполне себе известных науке видах. В тёплой воде первобытной планеты обитали многотонные черепахи, гигантские акулы и всякая прочая живность, рядом с которой современные киты напоминают мелкую рыбку. Но в один прекрасный момент (растянувшийся на десятки тысяч лет), их количество стало резко сокращаться, пока наконец океанские гиганты не вымерли. В современном научном сообществе принято винить в этом ледниковый период, который значительно снизил температуру Земли и сократил кормовую базу для всего животного мира тех времён.

Но буквально на днях вышли результаты исследования группы физиков и астрономов из Канзасского университета. Они полагают, что решающим фактором вымирания океанских гигантов стали взрывы звёзд, так называемых сверхновых.

Вспышка сверхновой — достаточно редкое для нашей Галактики явление. Этот катастрофический процесс происходит со звёздами, чья масса в десятки раз превосходит солнечную. За несколько дней они увеличивают свою яркость в сотни тысяч раз, выбрасывая в космос громадное количество энергии, в том числе в виде радиоактивного излучения (условно). Затем на месте звезды образуется красивейшая туманность, а вот лучи начинают путешествие в пространстве.

Учёные из Канзаса считают, что взрыв одной или даже нескольких сверхновых рядом с Солнечной системой мог привести к дополнительному облучению Земли — этот процесс вызвал увеличение раковых заболеваний (на 40—50%) у тогдашних морских обитателей и привел к росту мутаций.

Таким образом, популяция стала уменьшаться из-за участившихся случаев онкологии и большого количества мертворожденных существ, что привело к исчезновению трети тогдашних видов. Так не повезло только гигантам — чем больше поверхность тела, тем больше вреда наносит ему экстремально высокое облучение, так что более мелкие обитатели океанов пережили катаклизм.

Целиком материалы этого интересного исследования опубликованы уже в начале 2019 года, правда на английском языке.

А вот вопрос о том, угрожают ли взрывы сверхновых современной Земле, пока открыт.

P.s.Благодарности

Автор выражает благодарность

супруге за помощь в борьбе с опечатками и ошибками,

студенткам и студентам из Краснозаводска, Ногинска, Реутова и Балашихи, чьи вопросы и рассуждения подсказывали идеи для написания некоторых заметок из книги.

 

Некоторые материалы, не вошедшие в это издание, вы можете найти на моём канале zen.yandex.ru/prepod2012

 

Живите долго и процветайте!