Досье внеземных цивилизаций

В Солнечной системе есть еще множество мелких небесных тел астероидов или планетоидов. Первый из них был открыт 1 января 1801 года. Его увидел астроном из Палермо Пиацци, и поэтому астероид получило имя Цереры — божественной покровительницы Сицилии. Сначала Пиацци принял новое небесное тело за комету, но вскоре выяснилось, что его орбита в точности соответствует вычисленной для планеты, которая согласно правилу Боде[10] предположительно находилась между Марсом и Юпитером.

С тех пор каталог малых планет достиг внушительных размеров: их насчитывается более двух тысяч. Сначала им по традиции давали имена, взятые из мифологии: Паллада, Юнона, Веста, Навзикая, Петиция. Когда ресурсы мифологии истощились, стали давать преимущественно женские имена: Ирена, Элеонора… Когда же список астероидов превзошел все мыслимые пределы, астрономы стали демонстрировать чувство юмора, нарекая новорожденных такими прелестными именами, как, например, Лаодамия! Среди известных астероидов нельзя не упомянуть Адонис, орбита которого проходит очень близко от Земли.

Диаметр этих малюток не превышает нескольких сот километров (у Цереры — 770), на них нет атмосферы. Дело о них можно сразу закрыть: обнаружить на астероидах следы жизни, аналогичной нашей, нет никаких шансов.

То же можно сказать и о кометах: они очень многочисленны, но их размеры еще того меньше.

ЧЕТЫРЕ ГИГАНТА

Остаются собственно планеты, которые делятся на две основные группы: так называемые теллурические[11] — они обладают твердой корой, подобно Земле (Меркурий, Венера, Марс), и так называемые гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), характеризующиеся очень малой плотностью (удельный вес Сатурна, например, 0,7 — он мог бы плавать в воде) и, вероятно, отсутствием твердой поверхности.

Самая большая и самая близкая из гигантских планет, лучше всех доступная наблюдению, это Юпитер. Даже в небольшой телескоп его можно увидеть с теми же угловыми размерами, что Луну невооруженным глазом. Понятно, насколько относительно легко изучать Юпитер в наше время. Известно, например, что форма Юпитера сильно сплюснута из-за большой скорости вращения вокруг своей оси. Замеченная точка на его поверхности возвращается на прежнее место каждые десять часов.

Выяснили также, что разные части Юпитера вращаются с неодинаковой скоростью: экваториальная зона быстрее, полярная — медленней. Наконец, на нем открыли одиннадцать крупных течений. Так пришли к выводу, подтвержденному всеми последующими наблюдениями и анализами, что у этой планеты очень густая атмосфера. Предполагают, что строение остальных гигантских планет такое же, но пока они недостаточно изучены. Долгое время считалось, что у них есть небольшое твердое ядро, состоящее из железа и горных пород, приблизительно похожих на земные, покрытое толстой ледяной мантией, а затем жидкой и в верхних слоях газообразной атмосферой, очень густой и плотной, причем доступны для наблюдений лишь самые верхние слои этой атмосферы. Но в 1954 году были открыты исходящие от Юпитера сильные и краткие радиоэлектрические сигналы, подобные радиопомехам в грозу. Это сильно поколебало прежние представления и дало почву для новых дискуссий.

Атмосферы этих планет столь густы потому, что, в отличие от небольших планет вроде Земли, масса планет-гигантов достаточно велика, чтобы сохранить их[12]. Но сам термин «атмосфера», обозначающий возможность жизни на планете, в данном случае ведет к недоразумениям. Ведь эта атмосфера так плотна, что давление на уровне моря сжижает любые газы, вплоть до водорода и гелия.

Яркую и заманчивую картину этих зловещих далеких миров дополняют крайне низкие температуры (от -140 до -200°). Можно ли надеяться найти следы жизни в вечных льдах, сдавленных атмосферой без кислорода и водных паров, но состоящей из сильно ядовитых газов? При нынешнем состоянии наших знаний следует думать, что шансы на это весьма и весьма малы.

МЕРКУРИЙ: УСЛОВИЯ НЕБЛАГОПРИЯТНЫ. ЗАГАДКИ ВЕНЕРЫ

Методически рассматривая планеты Солнечной системы, мы убедились, что наличие атмосферы у планет играет очень важную роль. Теперь настало время объяснить, почему одни планеты окружены плотной атмосферой, другие — незначительной, третьи практически лишены ее.

Поскольку газы вообще характеризуются способностью бесконечно расширяться, встает вопрос, почему они не рассеиваются в космическом вакууме, а сосредоточиваются около планет. Дело в том, что молекулы газа сами по себе подобны небесным телам и их поведение управляется теми же законами. Каждая молекула — это своего рода миниатюрный снаряд, запущенный в бесконечность, но удерживаемый планетным притяжением. «Скорость освобождения», которой нужно достичь любой частице (или любому космическому снаряду), чтобы преодолеть планетное притяжение, зависит от массы планеты. Более тяжелые планеты энергичней удерживают молекулы своей атмосферы.

В то же время скорость движения молекул увеличивается с ростом температуры. Итак, понятно, что массивные холодные планеты — от Юпитера до Нептуна — крепко удерживали газы своей первоначальной атмосферы и теперь окружены густой газообразной оболочкой. Теллурические же планеты, значительно более легкие и теплые, за время, протекшее с их возникновения, почти всю свою первоначальную атмосферу уже растеряли. Вокруг них возникла новая атмосфера, совсем другой природы, преимущественно за счет испарений их коры. Так объясняется огромное различие между густыми, хотя и состоящими из легких газов, атмосферами планет-гигантов и «вторичными» атмосферами теллурических планет.

Теперь нетрудно понять, почему планетные атмосферы нестабильны, почему, например, атмосфера Меркурия, рассеялась в космосе. Ведь из наблюдений за самой маленькой планетой (они подтверждены расчетами) мы знаем, что там нет заметных следов атмосферы.

Если к этому крайне неблагоприятному фактору добавить, что близость к Солнцу обрекает Меркурий на чрезвычайно высокие температуры порядка 400°, станет ясно, что практически нет шансов обнаружить там жизнь в представимой для нас форме.

Настала очередь Венеры — самой яркой звезды небосвода, которая блещет на востоке, предваряя солнечный восход, или первой появляется в лучах заката на западе. Странная вещь! Венера — близнец Земли по размерам, массе и плотности, ее орбита пролегает ближе всего к нашей, но она остается для людей самой загадочной из планет. «Утренняя звезда» словно боится потерять свой романтический облик, когда с нее будут сорваны густые покровы…

Между астрономами нет согласия даже, когда речь идет о таких основополагающих вопросах, как период вращения Венеры. Это не какая-то малозначительная деталь, а самая основная характеристика! Но вот в 1967 году астроном П.Герен так подвел итог своего исследования этой проблемы: «…Примем, пока не доказано противное, что Венера вместе с атмосферой вращается вокруг своей оси в обратном направлении с периодом 4, а не 240 суток». И в то же время в «Планетном атласе» 1968 года читаем: «В настоящее время принято считать, что Венера вращается вокруг своей оси в обратном направлении с периодом 245+(-)2 суток …»

Повторяем: речь идет не о нюансах! Эти расхождения объясняются огромными трудностями наблюдения за Венерой, которая окружена чрезвычайно густой атмосферой. Можно почти не сомневаться, что прямое наблюдение не позволяет видеть ее поверхности, и нельзя быть уверенным, что волны, испускаемые радаром, полностью доходят до поверхности и нормально отражаются от нее. Впрочем, последние измерения подтверждают версию о периоде обращения, равном 245 земным суткам[13].

Между тем вопрос о периоде обращения крайне важен для решения проблемы о возможности жизни на планете. Если оно синхронно (период суточного обращения совпадает с периодом обращения вокруг Солнца), значит, Венера всегда обращена к Солнцу одной стороной. В таком случае у нее одна сторона очень жаркая, другая очень холодная, а между ними есть узкая полоса умеренной температуры, где бушуют свирепые бури.

Сведения о температуре Венеры тоже весьма разноречивы. Видимо, лучший способ изучения ее — космические зонды. 14 декабря 1962 года американский зонд «Маринер-З», снабженный болометром[14] и радиопередатчиком сантиметрового диапазона, прошел на расстоянии 41 000 км от Венеры. Он измерил температуру планеты как в верхних слоях атмосферы, так и на поверхности. Первая колебалась от -33 до -53°, вторая достигала +300°. Такой перепад объясняется так называемым «парниковым эффектом». Солнечный свет проходит сквозь атмосферу и достигает поверхности. Поверхность, нагреваясь, испускает инфракрасные лучи, которые не пропускает через себя углекислый газ. Таким образом, инфракрасные лучи попадают в «ловушку» подобно тому, как это происходит в парнике или в оранжерее.

Таким образом, хотя Земля и Венера получают почти одинаковое количество солнечной энергии, температура на Венере намного выше.

О рельефе этой планеты, которая так сопротивляется изучению, известно мало. Полагают, что ее поверхность твердая — песчаная или скальная, и гораздо менее повреждена ударами метеоритов, чем лунная. Атмосфера же состоит главным образом из двуокиси углерода (СО. ), содержит также следы водяных паров и, возможно, немного озона. Но прежде всего она характеризуется очень высокой плотностью, создающей на поверхности давление не менее 100 кг/см2.

Все эти сведения в 1967 году были подтверждены советскими и американскими исследованиями. Зонды в этих странах были запущены с разницей в двое суток — 12 и 14 июня, — чтобы воспользоваться «окошком», позволяющим раз в 584 дня выбрать самую экономичную орбиту. Советский зонд «Венера-4» весил больше тонны, а «Маринер-5» — всего 245 кг. Советская станция должна была спуститься на поверхность, американская — облететь вокруг Венеры на расстоянии 4000 км. Оба зонда выполнили задачи, но «Венера-4» через час с четвертью после посадки перестала передавать сообщения. Так и не узнали, достигла она поверхности или еще в воздухе была раздавлена непомерным давлением.

Два года спустя «Венера-5» и «Венера-6» вновь были спущены на парашютах на планету, но раздавлены атмосферным давлением на высоте соответственно 25 км и 18 км от поверхности.

Разумеется, такие температура и давление для возникновения жизни неблагоприятны. Можно ли сказать, что она при них невозможна? Этого утверждать нельзя. Давление 1000 кг/см2 например, существует в наших океанах на глубине 10 тысяч метров. Но если человек может погружаться не глубже 300 м, то рыбы живут даже на глубине II тысяч метров. Многие крупные млекопитающие, к примеру кашалот, живут на поверхности, но могут за несколько секунд погрузиться на несколько километров. Так что было бы неосторожно сразу делать вывод о невозможности жизни на Венере.

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА МАРСЕ?

Марс известен нам гораздо лучше Венеры. Со времен античности его красноватый цвет поражал воображение, и своим воинственным именем он обязан сходству с каплей крови. Марсианская атмосфера очень разрежена. Еще недавно полагали, что ее давление достигает примерно 30 миллибар, т.е. около 1/30 земной атмосферы. Но анализ, произведенный американским зондом «Маринер-4», стартовавшим с мыса Кеннеди 28 ноября 1964 года и семь месяцев спустя, к 15 июля 1965 года, прошедшим в 17 000 км от планеты, показал, что атмосфера Марса еще разреженней. На уровне поверхности ее давление равнялось всего 5-12 миллибарам, или 1% земной атмосферы. Но человеку, чтобы гулять по Марсу, возможно, хватило бы летного скафандра, Впрочем, понадобился бы еще кислородный баллон, поскольку атмосфера Марса очень богата углекислым газом: его там вдвое больше, чем на Земле.

Все легкие газы с Марса улетучились. Можно было бы надеяться обнаружить там кислород, поскольку его молекулярная масса довольно велика, но до сих пор этого не удалось. Одуэн Дольфус вычислил, что, если бы весь водяной пар, содержащийся в марсианской атмосфере, выпал в виде дождя, высота водного покрова была бы равна 0,045 мм[15]. Это, конечно, очень мало (для Земли такой расчет дает 20 см), но и в таких условиях могут существовать какие-то формы жизни.

Марсианские температуры весьма умеренны. Если на Земле среднегодовая температура равна +10°, то на Марсе — где-то между -20 и -30°. Но зато экстремальные земные температуры намного больше марсианских, которые, видимо, не превышают 30° днем и -70° ночью. Напомним, что на Земле на Южном полюсе в 1965 году была зафиксирована температура -94,5°![16]

В том же году «Маринер-4» передал 22 фотографии, снятые с расстояния 12 000 км от поверхности Марса. Для астрономов и это было неслыханным богатством. Затем «Маринер-6» 31 июля 1969 года и «Маринер-7» 5 августа 1970 года передали соответственно 75 и 126 фотографий превосходного качества. Заметим, между прочим, превосходное техническое достижение: с учетом данных «Маринера-6» программа «Маринера-7» была уже в полете изменена и за четыре дня установлены новые точки съемок!

Эти фотографии (лучшие из них сделаны с расстояния всего 3200 км) дали гораздо более точное представление о топографии Марса. Каково же было изумление астрономов, когда оказалось, что марсианская поверхность гораздо более похожа на лунную, чем на земную! Марс весь испещрен кратерами разнообразной формы -от 4 до 240 км в поперечнике. Края их иногда отвесные, иногда более пологие. В некоторых регионах, например в области Эллады, они сильно выветрены, как если бы подвергались постоянной эрозии, вызванной песчаными бурями. Некоторые из этих кратеров явно метеоритного происхождения, но природа других не ясна.

Лаборатории зондов позволили также установить, что, вопреки предположениям, на Марсе нет никаких следов азота — совершенно необходимого для жизни на Земле элемента. Может быть, азот в связанном виде находится в почве? Но присутствие водяных паров в атмосфере подтвердилось, и астрономов весьма заинтересовал объект над полярной шапкой, напоминающий облако. .

Что до знаменитых «каналов», современные методы внесли свой вклад в давнюю полемику и, кажется, положили ей конец. Во-первых, радарные наблюдения, опубликованные в 1967 году, позволили установить, что темные части поверхности выше, чем светлые, где наблюдались «каналы». В частности, два объекта, которые описывались как «каналы», особенно отчетливо проявились как естественные желоба или, напротив, горные цепи. Впрочем, точность этих наблюдений близка к погрешности эксперимента.

Кроме того, на фотографиях, сделанных с «Маринеров», ясно видны линейные образования, тени от которых указывают, что это возвышенности.

Таким образом, «каналы» — скорее всего лишь тени или случайные скопления пятен. Теперь уже ничто не может подтвердить гипотезу о грандиозных работах марсианских инженеров — она опровергнута.

Итак, новейшие исследования заставляют опасаться, что жизни на Марсе нет. Там мало воды. Большие пятна на нем, меняющие цвет, — это, конечно, не растительность. Там очень мало кислорода, а полярные шапки планеты состоят, видимо, из сухого льда.

ЛУНА И СПУТНИКИ ПЛАНЕТ

Вопреки людским мечтаниям, восходящим к незапамятным временам, уже давно подозревали, что на Луне едва ли удастся обнаружить жизнь. На нашем спутнике нет атмосферы, и Солнце то безжалостно бомбардирует его палящими лучами, нагревая до 150° и облучая смертоносным ультрафиолетом, то превращает в застывший шар с температурой -180°.

В 3 часа 56 минут утра в понедельник 21 июля 1969 года первый житель Земли ступил на лунную почву, и Луна стала частью нашего человеческого мира. Человек впервые достиг небесного тела, и Луну теперь можно исследовать так же, как любое место земного шара. Скоро мы определим ее точный возраст. Скоро выясним, из каких пород состоит ее грунт. А может быть, мы даже узнаем, не осталось ли там с отдаленных времен каких-нибудь следов жизни.

Астронавты с «Аполлона-11» оставили на Луне только два научных инструмента: лазерный рефлектор и сейсмограф, который не выдержал мороза. Экипаж «Аполлона-12» доставил туда автоматическую научную станцию общим весом 135 кг. Этому сооружению, именуемому АЛСЕП (Apollo Lunar Surface Experiments Package), предстояло в течение года передавать на Землю информацию. АЛСЕП питается от ядерной установки и включает в себя, упрощенно говоря, два вида инструментов: одни для изучения внешней лунной среды, другие — внутреннего строения. В первую группу входят инструменты для изучения лунной атмосферы, лунной пыли и солнечного ветра. Этот ветер играет важнейшую роль в Солнечной системе, поскольку от энергии, траектории и численности составляющих его частиц в значительной мере зависит функционирование всей системы. Во вторую группу инструментов входят магнитометр, чтобы изучать магнитное поле Луны, и сейсмометр, предназначенный для наблюдения за движением ее коры.

Сейчас, благодаря как первым результатам этих экспериментов, так и данным, ранее переданным «Эксплорерами», наше представление о Луне уточняется. Несомненно, это холодное тело, не имеющее расплавленного ядра. Внутренняя температура Луны лишь немногим больше 1000°. Она негомогенна — иначе говоря, масса вещества внутри нее распределена неравномерно.

Что касается поверхности, то взятые с нее образцы позволяют пока предположить, что она состоит из пород трех типов: пыли с вкраплениями мелких фрагментов скальных пород и стеклянных шариков; конгломератов из скальных пород, связанных естественным цементом наподобие земных брекчий; мелко— и среднезернистых пород, похожих на базальты.

К удивлению ученых, первая оценка возраста этих пород показала, что Луна весьма древнее небесное тело — ей около трех миллиардов лет[17]. Это сразу опровергло гипотезу, согласно которой Луна представляет собой обломок Земли, соответствующий Тихоокеанской впадине. На сегодняшний день ничто не дает оснований считать, что в какой бы то ни было период долгой истории Луны на ней существовала жизнь.

О спутниках других планет неизвестно почти ничего. Сейчас их насчитывают, кроме Луны, 31, а именно: у Марса — 2, у Юпитера — 12, у Сатурна — 10, у Урана — 5, у Нептуна — 2.

Открывать планетные спутники становится все труднее и труднее. Предпоследний — двенадцатый спутник Юпитера — был открыт в 1951 году, а последний — десятый Сатурна — в 1966[18].

Этот спутник открыл астроном Медонской обсерватории Одуэн Дольфус и назвал его Янусом. Диаметр спутника всего около 300 км, а расстояние от Сатурна до Солнца в десять раз больше, чем от Земли, так что Янус имеет всего лишь 14-ю звездную величину. Кроме того, его орбита проходит очень близко от колец, окружающих планету и имеющих диаметр 138 тысяч километров. Поэтому пришлось прибегать к очень тонким экспериментам (закрывать изображение Сатурна и колец экранами и масками) и долго ждать благоприятного момента. Такой момент наступает, когда Земля находится в одной плоскости с кольцами: сбоку они не видны, так как толщина их очень мала.

С трех попыток Дольфусу удалось 15, 16 и 17 декабря 1966 года получить три фотографии, на. которых видно новое светило.

Еще в 1877 году американский астроном Асаф Холл открыл два спутника у Марса. Ближайший к планете (9376 км) был назван Фобосом, а второй, находящийся на расстоянии 23 500 км от Марса, — Деймосом.

Фобос обладает удивительной особенностью: он обращается вокруг планеты быстрее, чем она сама вокруг своей оси. Таким образом он проносится по марсианскому небу в направлении, обратном движению звезд, меньше чем за три часа и представляет возможному наблюдателю полный цикл фаз, подобных лунным, за семь с половиной часов. Но есть у него и другая особенность, еще поразительней: Фобос движется равноускоренно. Астрономы давно пытаются найти объяснение этим интригующим фактам. Рассматривались разные возможности: наличие трения в среде движения Фобоса, приливные явления, электромагнитные воздействия, давление света… Но самая захватывающая гипотеза была предложена Иосифом Шкловским.

Советский ученый высказал предположение, что Фобос внутри полый. Это объясняет, почему его оболочка достаточно прочна, чтобы выдержать силу притяжения Марса, и в то же время достаточна тонка, чтобы обеспечить равноускоренное движение. Далее Шкловский заключает: «Но естественное космическое тело не может быть полым. Значит, Фобос (вероятно, и Деймос) — искусственный спутник Марса».

Из этой «фантастической с первого взгляда», как он сам пишет, идеи астроном делает далеко идущие выводы. Он не сомневается в существовании цивилизации столь высокоразвитой, что способна создать искусственные спутники радиусом в несколько километров. На Марсе сделать это легче, чем на Земле, потому что там меньше сила тяжести.

К сожалению, как ни привлекательна эта гипотеза, недавние исследования показали, что расчет ускорения Марса, на котором она основана, неверен. Тем не менее захватывающая дискуссия остается открытой[19].

Размеры планетных спутников весьма разнообразны: от двух десятков километров до величины Меркурия. Чтобы было понятней, скажем, что шесть спутников из тридцати по размерам равны Луне или немного больше.

Как правило, на спутниках нет атмосферы, за исключением одного из спутников Сатурна — Титана — и, возможно, еще нескольких самых крупных[20]. При весьма низких температурах и отсутствии атмосферы нельзя ожидать существования на них жизни.

И вот мы достигли границ Солнечной системы, где вращается загадочный Плутон, о котором неизвестно почти ничего, кроме того, что там очень холодно и, вероятно, нет атмосферы[21]. Теперь обернемся и поищем на небе Землю — нашу планету. Интересно задуматься над тем, как представляется наша планета отдаленному наблюдателю, что мог бы заключить о ней марсианский или юпитерианский астроном. Все видели изумительные снимки, сделанные со спутников, на которых Земля выглядит голубоватым шаром, покрытым пятнами облаков. Но легко ли будет заметить наблюдателю с Марса, что на ней есть жизнь и цивилизация? На марсианском небе она выглядит как яркая звезда, примерно такая же, как Венера, подобно ей, имеет фазы и так же скрывается под слоем густой атмосферы. Внимательный наблюдатель обнаружит сезонные изменения окраски и задумается над их причиной. Что это: какие-то явления на самом грунте? Обман зрения? Или, может быть, это большие пятна растительности, а стало быть — жизнь?

Можно выдвигать много гипотез. Но надо признать, ничто реально не доказывает, что на Земле существует жизнь, а тем более разумная жизнь.

За атмосферными вихрями, через разрывы в облаках, простые оптические инструменты позволяют наблюдать какие-то «океаны» и «горы». Лучше всего видны обширные пустынные пространства, лежащие под палящим солнцем. Никаких видимых следов жизни, не говоря уж о разуме!

Но спектральный анализ показывает, что земная среда для развития жизни весьма благоприятна. В земной атмосфере находят кислород, водяные пары, углекислый газ. Температура мягкая. Из всего этого делают вывод, что сезонные изменения окраски должны быть связаны с жизнедеятельностью растений.

Тогда начинают искать доказательства наличия разумной жизни — и, без сомнения, вскоре находят. Даже если ее не удается обнаружить визуально, засекают радиоволны, доказывающие, что на земле есть разумная цивилизация. Ведь известно, что земные радио— и телепередачи на самых разных частотах в миллионы раз увеличили «радиоблеск» земли, и современные астрономы не могут этого не заметить.

Таким образом, следы примитивной жизни обнаружить нелегко, но не требуется много времени, чтобы открыть столь развитую цивилизацию, как наша.

Если так, мы можем раз и навсегда считать установленым, что в Солнечной системе нет цивилизации, подобной нашей и достигшей сравнимого с нами уровня развития. Ведь если бы она существовала, ее радиопередачи сами собой известили бы нас об этом.

Итак, следует бросить попытки искать разумную жизнь в пределах Солнечной системы и выйти за них. Значит ли это, что нас не интересует программа исследования Солнечной системы в течение десяти ближайших лет?

Конечно, нет! Ведь она предоставит астрономам новые данные, необходимые, чтобы больше узнать о Вселенной, лучше понимать ее механизмы, позволить войти в контакт с иными цивилизациями.

Человек опять полетит на Луну и установит там настоящие лаборатории. В 1971 году он облетит вокруг Марса и получит возможность прямо наблюдать его. В 1972 выведет на околоземную орбиту постоянную станцию. В 1973 отправит зонд к Меркурию и Юпитеру, а также высадит управляемое устройство на Марс. В 1974 к Юпитеру отправится еще один зонд. Затем последуют новые запуски и наконец в 1^79 году, пользуясь «парадом планет» — соединением нескольких планет на одной линии, американцы отправят станции первым запуском к Юпитеру, Сатурну и Плутону, а вторым — к Юпитеру, Урану и Нептуну.

В 1981 году пробьет час истины для Марса: человек впервые попытается высадиться на эту планету. Вскоре после этого мы узнаем, есть ли или были ли на Марсе зародыши жизни.

Положительный ответ послужит доказательством возможности внеземной жизни. Наша надежда когда-нибудь открыть более развитую ее форму обретет крылья[22].

А если ответ будет отрицательным — мы огорчимся, но не оставим наших попыток, нашего стремления познать тайну. Ведь мы теперь точно знаем, что Солнечная система не одна во Вселенной.

Документ 4

МНОЖЕСТВО ИНЫХ ЗЕМЕЛЬ 

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Итак, ближнее околоземье нас разочаровало: оно, видимо, необитаемо. Но прежде чем пуститься на поиски жизни дальше в окрестности Солнца, а то и еще дальше — к окраинам Вселенной, необходимо ответить на один серьезный вопрос: каково происхождение небесных тел, которые мы рассмотрели и которые после целых веков наблюдений и исследований по-прежнему столь загадочны? Как появились эти светила, с головокружительной скоростью несущиеся вокруг Солнца? Одним словом, откуда взялась эта удивительная «система», в которую мы входим? Каково было ее начало? Как она формировалась в течение тысячелетий? Что это: какая-то случайность в мироздании или результат обычного, весьма распространенного в мире процесса?

Множество теорий, предложенных для объяснения происхождения Солнечной системы, могут быть разделены на две основные группы: «катастрофические» теории, которые приписывают появление планет и астероидов каким-то экстраординарным событиям, и «естественные» теории, объясняющие, что их происхождение — нормальное явление в жизни звезды.

«Катастрофические» теории были выдвинуты первыми. В 1745 году Бюффон предположил, что планеты образовались из частиц материи, потерянной Солнцем в результате столкновения с другим небесным телом. Но, поскольку он предположил, что это была комета, его теория вскоре рухнула: ведь кометы весьма невелики, их размеры не превышают нескольких километров. Такое столкновение — событие незначительное даже по земным масштабам. Так, когда 30 июня 1908 года небесное тело таких размеров столкнулось с Землей в районе Красноярска в Сибири, взрыв ощущался всего лишь в радиусе 1000 километров от этого места. Правда, вокруг на площади около ста квадратных километров был уничтожен лес и наблюдатели видели столб огня высотой до двадцати километров. Но что это значит в масштабах планеты?

Другие ученые — Джеффрис, Литтлтон, Аррениус — предположили столкновение Солнца непосредственно с другой звездой. Но эта теория не согласуется с основными характеристиками Солнечной системы, а именно:

1. Плоскости планетных орбит, за исключением Плутона и астероидов, весьма слабо наклонены относительно плоскости всей системы.

2. Направление вращения планет и их спутников во всей Солнечной системе, как правило, одинаково.

3. Орбиты планет почти круглые, а расположение планет в пространстве подчиняется правилу Воде, которое будет рассмотрено далее.

Вот почему другие астрономы, а именно Моултон и Джине, выдвинули более «изящную» теорию. Они считали, что имело место не столкновение, а «полустолкновение» светил: другая звезда проходила поблизости от Солнца, но не столкнулась с ним непосредственно. Вследствие взаимного притяжения траектории обеих звезд выгнулись по гиперболе. Таким образом, они соприкоснулись (по космическим меркам), а затем отскочили друг от друга. При этом звезда-«возмутительница» оторвала от Солнца несколько : клочков материи. Когда она удалилась, эта материя набрала достаточную скорость, чтобы начать вращение вокруг Солнца, а затем сконденсировалась в «капли»-планеты.

Много лет назад эта теория имела немало сторонников. И в самом деле, она удовлетворительно объясняет две первые особенности Солнечной системы, но не третью — регулярное распределение планет внутри системы. Думали также, что подтверждение теории Моултона — Джинса станет доказательством того, что Солнечная система — единичное явление во Вселенной. Предположив, что некогда, во времена, близкие к началу Вселенной, звезды были расположены теснее, чем теперь, следовательно, могли встречаться, можно сделать вывод: планетные системы если не исключение, то, по крайней мере, большая.

Но «естественные» теории лучше объясняют все особенности Солнечной системы, и у них больше сторонников среди космологов. Всякие «Занимательные физики» конца прошлого века любили описывать «опыт Плато»: вращение капли масла, взвешенной в жидкости. Центробежная сила сплющивала каплю и отрывала от нее капельки-«планеты». Но это слишком красиво, чтобы быть правдой…

Кант в 1755 году, а за ним Лаплас в 1796 первыми выдвинули гипотезу о существовании рассеянной в пространстве первоначальной материи, образующей «первичные туманности» из газа и пыли. Из их сгущения рождаются звезды, в том числе и Солнце. Оно, вращаясь, приобретает форму диска, который постепенно растягивается. От него отламываются внешние кольца. Частицы этих колец, сжимаясь и охлаждаясь, образуют планеты.

С течением времени эта теория сильно видоизменилась. В 1943 году немецкий ученый К. фон Вейцзеккер внес в нее последние усовершенствования и нашел самое удовлетворительное объяснение строению системы.

По Вейцзеккеру, Солнце находится в центре газовой оболочки, вращающейся вокруг перпендикулярной к ее плоскости оси. Масса этой оболочки в десять раз меньше солнечной; она нестабильна и стремится рассеяться в пространстве. Легкие газы — гелий и водород действительно улетучиваются: этим объясняется то, что планеты их не сохранили. Поскольку эти газы составляют не менее 99% солнечной массы, от газовой оболочки сохранилось не более одной сотой того, что она составляла первоначально. Этим же объясняется то, что общая масса всех планет составляет менее одной тысячной солнечной массы.

Главное — эта теория позволяет понять, почему расстояния от планет до Солнца подчиняются точной закономерности. Этот закон, который долго считали чисто эмпирическим, был выведен тремя немецкими учеными: Вольфом, Тициусом и Воде.

В 1778 году Боде оформил догадки своих предшественников. Он взял за основу геометрическую прогрессию: 0; 3; 6; 12; 24; 48; 96; 192… Прибавил к каждому числу 4, результат разделил на 10 и получил новый ряд: 0,4; 0,7; 1,0; 1,6; 2,8; 5,2; 10,0 и т.д., соответствующий расстоянию от Солнца до планет, если принять расстояние между Солнцем и Землей за единицу. Правда, не существовало планеты, соответствующей числу 2,8. Но правило Боде получило блестящее подтверждение, когда Пиацци совершенно случайно открыл Цереру как раз там, где не хватало планеты! Этот закон также позволил Леверье обнаружить— Нептун. Закон, видимо, сохраняет силу, несмотря на исключение в виде Плутона, который, как мы уже говорили, возможно, не является «настоящей» планетой. Подтверждается закон и тем, что он годится и для ближайших спутников больших планет Юпитера, Сатурна и Урана.

По Вейцзеккеру, газовая оболочка, вращающаяся вокруг Солнца, движется не единой массой, а вихревыми движениями, распределенными по концентрическим кольцам вокруг Солнца и ограниченными соседними вихрями. Предположив, что на каждом кольце находится по пять таких вихрей (именно в таком случае они имеют допустимую конфигурацию), мы получим радиусы колец, почти соответствующие прогрессии Воде.

Гипотеза Вейцзеккера — не догма. Она может быть улучшена, и .многие исследователи вносили в нее значительные уточнения, например с учетом магнитных полей. Постепенно, кажется, они подошли к весьма удовлетворительным результатам. Разумеется, с помощью этой теории можно объяснить и то, почему формы орбит приближены к окружности, почему они расположены в одной плоскости и почему, за некоторыми исключениями, имеют одно направление вращения.

Недавние работы показали, что если вращающийся диск возникает в результате сжатия газа и пыли в произвольное число «протопланет», то их орбиты эволюционируют — в соответствии с правилом Боде — просто в силу взаимного притяжения. Таким образом, вейцзеккеровские «вихри» оказываются излишними.

Итак, «естественные» теории, объясняющие возникновение Солнечной системы, опираются на все более солидные аргументы, а это имеет фундаментальное значение при исследовании проблемы внеземной жизни.

ОБРАЗОВАНИЕ ПЛАНЕТЫ — ЕСТЕСТВЕННЫЙ ЭТАП В ЖИЗНИ ЗВЕЗДЫ

Есть много разных аргументов в защиту гипотезы о существовании иных планетных систем.

Известно, например, что одной из характерных особенностей Солнечной системы является распределение ее углового момента[23]. Медленное — за двадцать пять земных суток — вращение Солнца вокруг своей оси и быстрое обращение планет на большом расстоянии вокруг него создает впечатление, что планеты унесли большую часть вращения Солнца с собой. Математическим языком говорят, что на планеты приходится 98% момента количества движения Солнечной системы: из них на один гигант Юпитер 60%, а на Солнце — 99,9% ее массы.

И вот недавно случилось чрезвычайно важное событие. Стало возможным измерить скорость вращения звезд вокруг своей оси и тем прямо доказать существование планет при них.

Не будем утомлять читателя техническими подробностями, лишь вкратце опишем метод, применяемый астрономами для этих вычислений. Ведь наши рассуждения о внеземной жизни в значительной мере основаны на том, что во Вселенной есть много планетных систем, подобных нашей. Без этих научных доказательств не было бы и этой книги.

Скорость вращения звезд измеряется с помощью спектрального анализа. Спектральные линии, наблюдаемые на звездах, смещаются в сторону красной или фиолетовой части спектра, в зависимости от движения звезды по отношению к нам. Если она удаляется, линии смещаются к красному, если приближается — к фиолетовому. Это эффект Доплера Физо, который легко наблюдать, когда рядом с нами гудит проезжающий мимо автомобиль. Сначала гудок кажется выше, чем на самом деле (фиолетовое смещение), потом — ниже (красное смещение).

Когда звезда вращается вокруг своей оси, один край ее видимого диска приближается к нам, другой удаляется. В результате спектральная линия расширяется, и мера этого расширения указывает на искомую скорость вращения.

Таким образом установили, что хотя и есть звезды, вращающиеся весьма быстро — порядка 500 км/сек, однако большинство вращаются относительно медленно — 10 км/сек и менее.

Известно, что звезды в зависимости от температуры делятся на несколько спектральных классов (см. Дело 2, документ 1, с. 78). И вот выясняется, что «горячие» звезды типа О и В вращаются быстро, а «холодные» звезды — гораздо медленнее. 22% звезд типа А, 55% звезд типа F и почти все звезды типов G, К и М имеют скорость вращения меньше 50 км/сек. Это указывает на то, что в ходе эволюции, причем, несомненно, на ранней стадии, эти звезды растеряли большую часть своего углового момента. Самое вероятное объяснив этому явлению выбросив часть своей материи, они образовали планетные системы.

Чтобы проиллюстрировать этот тезис, достаточно предположить, что было бы, если бы все планеты Солнечной системы вновь слились с Солнцем. Дававайте произведем некоторые расчеты. Поскольку момент количества движения замкнутой системы величина постоянная, скорость вращения должна увеличиться, чтобы компенсировать уменьшение радиуса. В результате скорость вращения Солнца приблизилась бык 100 км/сек. Именно такую скорость оно, видимо, и должно было иметь в «молодости».

Итак, образование планетной системы — естественная и нормальная стадия эволюции звезды. Но 67% всех звезд нашей Галактики — как и наше Солнце, старые «холодные» звезды, относящиеся к категории F и последующим. Есть все основания думать, что они уже достигли той стадии эволюции, когда появляются планетные системы. Вот первое доказательство обилия планет во Вселенной.