Мы уже не раз отмечали, что область вокруг звезды является очень опасным местом для развития жизни. Одну из самых больших опасностей представляют собой астероиды, которые могут врезаться в планету, угрожая жизни на ней, или даже уничтожая её полностью. История подобных столкновений с нашей собственной планетой даёт представление о масштабах этой угрозы. Если хотите, взгляните на приведённые далее даты. 15 февраля 2013 года Камень весом 11 000 тонн (10 000 метрических тонн) размером с 6-этажное здание, миллиарды лет блуждавший по Солнечной системе, вошел в атмосферу Земли 15 февраля 2013 года, двигаясь со скоростью 12 миль в секунду (около 20 км/сек). Сильный нагрев, создаваемый трением в атмосфере, вызвал появление в камне разрушительных напряжений, и тем солнечным зимним утром он взорвался в воздухе примерно в 12 милях (20 км) над Челябинском в Сибири. Этот взрыв, мощность которого, по оценкам, в 20-30 раз превышает энергию одной из атомных бомб, сброшенных на Японию во время Второй мировой войны, повредил более 7000 зданий в этой местности — в основном были разбиты стёкла. К счастью, обошлось без жертв, но свыше 1500 человек получили ранения, главным образом из-за осколков стекла. Один положительный результат этого события: сложился крупный интернет-рынок, позволяющий людям по всему миру приобрести осколки метеорита. 30 июня 1908 года 30 июня 1908 года камень размером с 20-этажное здание вошёл в атмосферу над рекой Тунгуской в Сибири. Как и его меньший родственник более чем век спустя, он взорвался в воздухе из-за чрезвычайно сильных напряжений, вызванных нагревом из-за трения. Это был чудовищный взрыв, мощность которого примерно в 1000 раз превышала мощность атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму, и он повалил деревья на расстоянии более 10 миль (16 км). Однако из-за того, что этот район был очень малонаселённым, не было ни раненых, ни погибших, и осталось лишь очень немного свидетельств очевидцев. Вообще, этот район настолько отдалённый, что лишь в 1927 году советским учёным удалось добраться до области взрыва и начать её исследование. 47 000 лет до н. э. Другой метеорит — на этот раз почти 500 футов (160 м) в поперечнике, или размером примерно с 50-этажное здание, — вошёл в атмосферу в 47 000 году до нашей эры над местностью, которая сейчас является штатом Аризона. Существуют некоторые разногласия по поводу того, двигался ли он со скоростью 12 миль в секунду (20 км/сек) или «всего лишь» 8 миль в секунду (12 км/сек), но в любом случае двигался он быстро. Этот метеорит, вероятно, содержал много железа, поэтому, в отличие от двух описанных выше объектов, он не разрушился из-за внутренних напряжений, а долетел до самой земли. Он врезался в землю, и его энергия превратилась в тепло, испарив местные породы и половину самого метеорита. Выброс энергии вызвал взрыв, в результате которого образовался кратер достаточной глубины, чтобы в нём уместилось 60-этажное здание — кратер, который в наше время является одним из главных туристических объектов в северной Аризоне. Сегодня он называется кратером Бэрринджера[18] в честь американского геолога и горного инженера Дэниела Бэрринджера (1860-1929) — первого человека, который понял, что он образовался в результате столкновения с внеземным объектом. Это название иллюстрирует загадочный факт. Несмотря на множество достоверных свидетельств, на протяжении большей части документированной истории учёные просто отказывались верить, что такие объекты, как метеориты, могли падать с неба. Приведём лишь один пример: после падения метеорита в Коннектикуте в 1807 году Томас Джефферсон, который, помимо прочих своих талантов, был выдающимся учёным, сказал, что «легче поверить, что два профессора-янки могут врать, чем признать, что камни могут падать с небес». Некоторые учёные объясняют такое отношение реакцией на народные байки, в которых утверждалось, что на Земле могут проливаться дожди из всего, чего угодно — от крови до лягушек. Во всяком случае, такое отношение начало угасать к 1803 году, когда близ Л’Эгля в Нормандии (Франция), упали более 3000 метеоритов. Французский учёный Жан-Батист Био (1774-1862) посетил город, чтобы провести расследование, и обнаружил, что камни действительно упали с неба и сильно отличались по химическим и физическим признакам от других камней по соседству. Мы не знаем, слышал ли когда-нибудь об этом Джефферсон — в то время его заботили последствия покупки Луизианы. Однако мы подозреваем, что он изменил бы свое мнение об этих лукавых профессорах-янки, если бы всё же услышал об этом. 65 000 000 лет до н. э. Был обычный день на Земле мелового периода. Динозавры в местности, которую мы сейчас называем Юкатан, в Мексике, были заняты своими обычными динозавровыми делами. Внезапно в небе появилась огромная полоса света, за которой последовал взрыв — громче, чем всё, что они когда-либо слышали. Они бы не поняли этого, однако их дни на вершине пищевой цепи Земли закончились. Причина заключалась в том, что в Землю врезался астероид диаметром 8 миль (12 км). На самом деле он падал на Солнце — планета просто случайно оказалась у него на пути. Он прожёг атмосферу и океан, словно их просто не было, зарылся в землю и образовал кратер диаметром более 100 миль (160 км) недалеко от города, который мы сегодня называем Чиксулуб. Результаты были катастрофическими во всех смыслах этого слова. Пыль и обломки из кратера были выброшены на баллистическую орбиту и образовали сплошной покров в верхних слоях атмосферы, погрузив планету во тьму, которая длилась несколько лет. Повсюду происходили мощные цунами, обширные лесные пожары, и ещё на большей части Западного полушария выпадали едкие кислотные дожди. Когда пыль рассеялась, динозавры, которые правили миром сотни миллионов лет, исчезли, и сцена для расцвета млекопитающих, в том числе для возникшего в дальнейшем Homo sapiens, была свободна. Наша родная планета движется в космической среде, полной мусора, оставшегося после процесса формирования планеты, и иногда часть этого мусора сталкивается с нами. В целом в результате этих столкновений Земля добавляет к своей массе около 40 тонн (36 метрических тонн) ежедневно. Эти столкновения могут варьировать от проходящих бесследно, как бывает, когда мы видим горящую в небе падающую звезду, до поистине катастрофических, как в случае вымирания динозавров. В целом, чем крупнее тело, идущее на столкновение, тем больше проходит времени между такими столкновениями. Мы ожидаем события уровня вымирания, или «Элли» (так произносится его аббревиатура ELE — extinction-level event), примерно один раз в 100 миллионов лет. Хотя авторов объединяет любовь к фильмам о конце света, мы должны отметить, что голливудское изображение столкновений с астероидами нереалистично. Океаны покрывают три четверти поверхности Земли, а города — менее 1 процента. Таким образом, вероятность удара по городу довольно мала, а вероятность попадания метеорита в небоскрёб Крайслер-билдинг в Нью-Йорке (по каким-то причинам это любимая цель Голливуда) практически равна нулю. Тем не менее, в зависимости от размера падающего тела, столкновение с крупным объектом может привести к любым последствиям: от разрушений местного масштаба (как в случае с астероидом из кратера Бэрринджера) до вымирания большинства форм жизни на Земле, в том числе Homo sapiens. Учитывая серьёзность этого риска для нашей родной планеты, мы должны задаться двумя вопросами: • Существует ли в космосе астероид, уготованный судьбой именно нам? • Если да, то что мы можем с этим поделать? Из приведённой выше галереи столкновений огромной разрушительной силы видно, что чем крупнее астероид, тем больший ущерб он может нанести. К счастью, верно и то, что чем крупнее астероид, тем легче его обнаружить. В Солнечной системе они в большинстве своём вращаются, не представляя угрозы, в поясе астероидов, вдали от Земли. Однако иногда столкновения выбрасывают тела из этого пояса на орбиты, пересекающие орбиту Земли. Эти так называемые околоземные объекты (ОзО) являются источником опасности, который необходимо держать под контролем. Основной метод обнаружения астероидов включает поиск объектов, которые движутся относительно звёзд — точек света, которые меняют положение на последовательных изображениях одной и той же части неба. Это может представлять трудности, потому что в небе есть много таких объектов, которые меняются от одного момента к другому — вспомните, например, сверхновые. Как только объект идентифицирован как астероид, следующей проблемой будет расчёт его орбиты, чтобы увидеть, может ли он удариться об Землю. В общих чертах, чем дольше мы наблюдаем путь объекта в настоящее время, тем точнее мы можем определить его в будущем. По мере поступления новых данных прогнозируемый путь будет меняться, и даже астероид, который изначально считался угрозой, может оказаться не опасным (однажды такой случай позволил нью-йоркской газете напечатать кричащий заголовок «Поцелуй свой астероид на прощание!»). Существует целый ряд программ, в большинстве своём связанных с НАСА, которые разработаны для обнаружения астероидов. Мы поговорим о двух из них, которые известны под названиями Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System — система телескопов панорамного обзора и быстрого реагирования) и ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System — система раннего предупреждения об астероидной опасности для Земли). Как мы уже упоминали в главе 11, Pan-STARRS состоит из телескопов и вычислительных мощностей, расположенных на Гавайях. Она была запущена в 2010 году. Эта система большую часть времени занята поиском астероидов, представляющих угрозу, и обнаружила в небе множество других изменяющихся объектов. Программа ATLAS запущена в 2015 году. В настоящее время она оперирует двумя телескопами на Гавайях, но планируется расширить её до восьми телескопов по всему миру. Эта система предназначена в первую очередь для обнаружения небольших астероидов и создания предупреждений о возможности столкновения. Даже предупреждение незадолго до столкновения может дать значительные преимущества. Например, если бы жители Челябинска были предупреждены за несколько часов, они могли бы открыть окна и двери, чтобы уравнять давление внутри зданий с давлением снаружи во время прохождения ударной волны и тем самым снизить ущерб и количество травм, связанных с разбитым стеклом. Предупреждения за несколько дней может быть достаточно, чтобы эвакуировать людей из зоны удара в масштабах Тунгусского метеорита. Агентство НАСА, отвечающее за отслеживание ОзО, носит зловеще звучащее название «Управление координации планетарной обороны». К настоящему времени обнаружено более 90 процентов ОзО диаметром больше 0,67 мили (1 км), и новая цель — добиться такого же показателя для ОзО диаметром чуть более 400 футов (130 м). Для справки: предполагается, что каменные астероиды диаметром около 150 футов (50 м) сгорят в атмосфере Земли, и никогда не достигнут её поверхности. С другой стороны, если они состоят в основном из металла, то на Землю смогут упасть объекты даже гораздо меньшего размера. Так что процесс открытия астероидов, которые могут угрожать планете, похоже, идёт полным ходом. Следующий вопрос состоит в том, что мы смогли бы сделать, если бы «большая штуковина» летела прямо на нас. Опять же, вполне возможно, что любимые Голливудом решения — это не самый хороший шаблон. Например, как бы драматично ни выглядели ядерные бомбы, у них возникли бы реальные проблемы с приближающимся астероидом. Причина этого проста: значительная часть ущерба от ядерного оружия на Земле причиняется ударными волнами, создаваемыми в атмосфере, а в космосе атмосферы, естественно, нет. Мы боимся, что планетарная оборона будет зависеть от нашей способности искать другие, менее драматичные способы борьбы с приближающимися астероидами. Ключевым моментом является то, что при продолжении описанных выше программ наблюдений у нас будут десятилетия или даже века для решения проблемы с астероидом, который врежется в Землю и пополнит собой нашу галерею разрушительных последствий столкновений, если мы не будем ничего предпринимать. Если принять во внимание этот факт, можно увидеть, что нам не нужно взрывать астероид а-ля Голливуд. Всё, что нам нужно будет сделать, так это всего лишь слегка сбить его с пути — ровно настолько, чтобы он промахнулся мимо нашей планеты. Есть много способов выполнения этой задачи, и мы ожидаем, что один из них будет разработан в течение следующих нескольких десятилетий, чтобы у нас была настоящая планетарная защита. Учёные рассмотрели, например, возможность размещения вблизи угрожающего астероида большого спутника, чтобы их взаимное гравитационное притяжение сдвинуло астероид настолько, что он не попадёт по Земле. Как вариант, другие предлагали посадить спутник на астероид, вырубать камни с его поверхности и запускать их в космос, используя солнечную энергию. Каждый раз, когда с астероида мечут камень, сам астероид будет отдавать назад — совсем немного, конечно, но достаточно, чтобы с годами увеличить отклонение и предотвратить катастрофу. И сейчас мы отвечаем на вопрос, который является заголовком для этого обсуждения: нет, мы не в безопасности. Мы живём, находясь в опасности столкновения с астероидами. В настоящее время мы успешно составляем каталог астероидов, представляющих угрозу, и начинаем разрабатывать технологии для предотвращения значительных столкновений. В настоящее время неизвестно ни одной опасности столкновения, угрожающей нам в обозримом будущем. Будем надеяться, что так будет продолжаться до тех пор, пока у нас не появятся средства, способные предотвратить новое столкновение. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ СЛОВО Наш экскурс в воображаемую жизнь на экзопланетах выявил три важных момента, которые следует обдумать читателю: • Вне всяких сомнений, на экзопланетах мы откроем удивительные и неожиданные вещи. • В частности, нас удивит всё относящееся к инопланетной жизни, что бы мы ни открыли. • Для нас окажется сюрпризом то, что на нашу долю по-прежнему выпадают неожиданные сюрпризы. Поездка один раз в жизни Великое путешествие Юпитер/Сатурн/Уран/Нептун Испытай прелесть гравитационных ускорителей Каждые 175 лет. Посадка на борт уже идёт. В 2015 году НАСА и Лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института начали выпускать эту серию причудливых плакатов в ностальгическом стиле с рекламой вымышленного Бюро путешествий по экзопланетам в НАСА; она задумана как адресованное общественности приглашение узнать больше об экзопланетах и о нашей собственной Солнечной системе. Космические зонды-близнецы НАСА «Вояджер», запущенные в 1977 году, были неутомимыми исследователями нашей Солнечной системы; они сделали невероятные фотографии и собрали информацию о Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне, поскольку для ускорения своего движения аппараты использовали силу притяжения каждой из этих планет. «Вояджер-1» вышел в межзвёздное пространство в 2012 году, а «Вояджер-2» покинул нашу Солнечную систему в 2018 году, но они оба по-прежнему время от времени передают на Землю научные данные. Каждый из них несёт золотую пластинку: позолоченный медный диск, на котором записаны виды и звуки нашей планеты, адресованные какой-то разумной инопланетной форме жизни, с которой могут столкнуться «Вояджеры». (Студия Invisible Creature, НАСА/ЛРД — Калифорнийский технологический институт) Посети планету без звезды PSO J318.5-22 Там, где ночная жизнь никогда не кончается! PSO J318.5-22, в 80 световых годах от Земли — это планета-сирота, которая не вращается вокруг звезды. Вероятно, планеты-сироты, также называемые планетами-невидимками, были выброшены из своих солнечных систем, едва не столкнувшись с другой планетой. Хотя у них нет солнц, из-за чего там темно, некоторые планеты-сироты вроде этой, открытой в 2013 году, обладают внутренними источниками тепла и могут оставаться жизнепригодными на протяжении многих миллиардов лет. (Джоби Харрис, НАСА/ЛРД-Калифорнийский технологический институт)