Текст книги "Научное мировоззрение изменит вашу жизнь. Почему мы изучаем Вселенную и как это помогает нам понять самих себя?"

Безопасное место

Мы живем на крохотной каменной планете, вращающейся вокруг заурядной, средней по размеру звезды. Наше Солнце – лишь одна из ~250 трлн звезд, входящих в галактику Млечный Путь, а та, в свою очередь, – одна из 2 трлн галактик, входящих в состав космоса. Наша звезда находится ближе к краю галактики, нежели к ее центру, где-то между двух ее рукавов, и вместе с другими звездами Солнце вращается вокруг центра галактики со скоростью 220–240 км/с, делая один оборот примерно за 200 млн лет. Если мы основываемся на этих данных, а они имеют свойство меняться год от года, то получается, что за все время существования Земля облетела центр галактики не более 30 раз. Нам повезло находиться между двух рукавов, которым мы дали названия «рукав Стрельца» и «рукав Персея», и двигаться аккурат с той же скоростью, что и рукава. Такая зона одинаковых скоростей звезд и рукавов называется «коротационный круг», и это самое безопасное место в галактике. Если вы находитесь вне этого круга, то вы двигаетесь либо быстрее, либо медленнее рукавов и, значит, порой их пересекаете. Галактические рукава – не самые приятные места для непосредственного пребывания: они полны жесткого излучения и космической пыли, и бурные процессы, происходящие там, с легкостью убивают все живое. Поэтому, можно сказать, нам и нашей звезде повезло находиться в такой «зоне безопасности» галактики Млечный Путь.

Ваше местоположение в галактике Млечный Путь

В принципе, если посмотреть в космос с точки зрения, будто бы он для кого-то создан, то этот «кто-то» явно не мы. Вселенная – страшно опасная штука, для нас смертельны примерно 99,99999999999… % ее пространства. Если бы наша звезда изначально сформировалась не в коротационном круге, наша планета не смогла бы протянуть настолько долго, чтобы на ней сформировалась разумная жизнь. Про жизнь вообще я не говорю, поскольку как само явление жизнь появилась на планете достаточно быстро, но вот появление сложных форм органической материи, скорее всего, было бы недостижимой задачей.

В космосе куча смертельных мест. Если вы смотрите на фотографии красивых туманностей или скоплений газа, знайте, что они быстро уничтожают все то, что им не принадлежит. Только в фильмах бывает, что космический корабль несется сквозь такие облака невредимым – сделать подобное достаточно сложно. В космосе обширный букет всевозможных излучений: радиоизлучение, микроволновое, инфракрасное, ультрафиолет, рентген, гамма-излучение, – и ни одно из них человеческий глаз не способен уловить. Нет, глаз их ловит, но в другом смысле. Поймает их – и все тело почти в любом случае облучится либо поджарится.

Сам по себе вакуум не так опасен, как то, что в нем может находиться. Космическое «пустое» пространство на самом деле пронизывает колоссальное количество частиц. Относительно общего объема их мало, но и этого окажется достаточно, особенно если вспомнить, что они проносятся с огромными скоростями. Солнечный ветер состоит как раз из них. Любая звезда испускает поток частиц и излучения, который распространяется по Вселенной на неограниченное расстояние, только если ни с кем не столкнется. Например, с вами. Звезд тем временем огромное число, и многие из них гораздо больше Солнца. Полярная звезда, которая, вопреки распространенному заблуждению, не самая яркая на небе, больше Солнца в 37,5 раза. А вот самым ярким является Сириус, и хотя его размер больше солнечного всего в 1,7 раза, светит он в 25 раз ярче. Денеб в созвездии Лебедя больше Солнца в 210 раз. Гигантская звезда Бетельгейзе, находящаяся в созвездии Ориона, радиусом примерно в 1000 раз больше, чем наша звезда. Ну и конечно, UY Щита, находящаяся, как можно догадаться, в созвездии Щита, радиусом в 2100 раз больше солнечного. Для наглядности представьте себе объект меньше миллиметра. По сравнению с вами он примерно настолько же мал, как и Солнце по сравнению с UY Щита. То есть ничтожно мал. Если наша звезда столкнется со звездой такого размера, то вторая ничего не почувствует. Абсолютно.

Звезда Денеб (слева) в сравнении с Солнцем

Оказавшись в космосе 10 млрд лет назад, вы наблюдали бы воистину прекрасную картину – нестерпимо яркий свет тысяч горящих квазаров. Сейчас их почти не осталось, они формируются обычно на ранних этапах развития галактик. «Квазар» переводится как «квазизвездный источник радиоизлучения» (quasi-stellar radiosource), или же просто похожий на звезду радиоисточник. Это забавно, ведь он он излучает практически во всех диапазонах излучения, но поскольку квазары зарегистрировали впервые именно радиотелескопы, назвали их так. А похожими на звезду их называют из-за размеров – обычно диаметр такого объекта не сильно превышает диаметр нашей Солнечной системы. Квазар светит подобно звезде, если регистрировать его с Земли, но загвоздка в том, что они сейчас находятся на огромном расстоянии от нас. Настолько огромном, что ни одна звезда не могла бы светить так ярко, чтобы ее свет нас достиг, а квазары могут. Из-за гигантского расстояния до нашей планеты их можно использовать как своеобразные маяки, поскольку относительно неба они почти не двигаются. Самый яркий известный нам квазар светит как 600 трлн Солнц, а расстояние до него – примерно 12,8 млрд световых лет. Когда его свет достигает ваших глаз, хотя вы его не увидите, знайте, что этот свет был испущен, когда Вселенная только-только вышла из колыбели.

Итак, квазар – объект космоса, способный испускать свет ярче, чем вся галактика Млечный Путь вместе с ее 250 млрд звезд, и при этом занимать по космическим меркам крохотные размеры. По современным представлениям, квазары являются активными ядрами галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная черная дыра поглощает окружающее вещество, формируя так называемый аккреционный диск. Все начинается с того, что в центре галактики появляется черная дыра (или, наоборот, галактика вокруг черной дыры), о которых мы еще поговорим, и все вещество вокруг нее начинает к ней стремиться под действием огромной гравитации. Попасть непосредственно в черную дыру не так просто, если только не падать в нее под прямым углом. Вещество, падая по касательной, будет описывать вокруг черной дыры круги, а точнее спираль, но чем ближе к черной дыре окажется вещество, тем быстрее оно начнет ускоряться. Во время этого бега вокруг черной дыры газ и пыль трутся сами о себя, нагреваясь до немыслимых температур. Скорость такого вращения ограничена лишь скоростью света, к которой и будет приближаться все вокруг абсолютно черной бездны. В итоге в космос станет распространяться свет сверхнагретого вещества, пока оно таки не упадет в черную дыру. В какой-то момент вещества не останется, и квазар перестанет светить, став просто центром уже взрослой галактики. Внутри нашей галактики тоже есть черная дыра, но галактика уже «взрослая» и так не светит. Квазары также могут повторно зажечься, когда обычные галактики сливаются и окрестности черной дыры наполняются свежим источником вещества. Высказано предположение, что квазар может образоваться после столкновения соседней галактики Андромеды с нашей собственной галактикой Млечный Путь примерно через 3–5 млрд лет.

Летя по просторам космоса, вы можете наткнуться на еще один необычный объект, а именно на нейтронную звезду. В результате взрыва и последующего гравитационного коллапса материнской звезды ее внутреннее пространство может очень сильно сжаться, и в результате с малой вероятностью получится то, что мы называем «нейтронная звезда». Масса таких объектов обычно сравнима с массой Солнца, только вот их диаметр составляет 10–20 км. Еще раз, вдумайтесь: этот объект – все равно что Солнце сжать до шарика диаметром 10 км. По сути своей, нейтронная звезда – это гигантское атомное ядро, обладающее невообразимым магнитным полем, в тысячу триллионов раз превышающим магнитное поле Земли. Состоит она преимущественно из нейтронов, упакованных настолько плотно, насколько вообще позволяют законы этого мира. Эти объекты очень плотные: если вы возьмете чайную ложку вещества нейтронной звезды, то весить такая ложка будет от сотен миллионов до нескольких миллиардов тонн. Для сравнения, саванный слон весит в среднем 6 т. Упакуйте сто миллионов слонов в объем чайной ложки – у вас получится вещество нейтронной звезды. Еще они очень быстро крутятся, и скорость их вращения может достигать нескольких сотен оборотов в секунду, что делает некоторые из них пульсарами. Пульсары – объекты в космосе, регулярно и с равной периодичностью посылающие излучение, – очередные кандидаты в маяки Вселенной. Из-за массы нейтронных звезд свет над их поверхностью искривляется, поскольку искривляется сама ткань пространства-времени. В результате вы можете видеть больше чем половину поверхности такого шарика. Просто свет искривляет свой бег.

Если произойдет взрыв массивной звезды или масса нейтронной звезды превысит определенный порог, то может получиться объект, который мы называем «черная дыра». Черная дыра – это не совсем объект. Скорее это область пространства-времени, из которой что угодно, даже свет, не знает выхода. То есть в центре этого пространства есть что-то настолько массивное, что и свет не может выйти из зоны гравитации этого объекта. Собственно, поэтому они и называются черными – это пространство имеет максимально черный цвет, поскольку не излучает света вовсе. Это действительно дырки в самой ткани пространства. Чтобы из нее выбраться, вы должны развить скорость выше скорости света, а это, согласно современным моделям, невозможно. Поэтому падение в черную дыру – необратимый процесс, если он уже начался.

Если же вы все-таки начнете падать в черную дыру, то вас ждет череда воистину замечательных событий. Вы испытаете на себе действие приливных сил. Такие же силы притягивают воду под действием Луны, вот только черная дыра намного более сильна в этом плане. Чем ближе вы будете к черной дыре, тем сильнее станет различие между приливными силами, действующими на ваши ноги, и теми, что действуют на вашу голову. Разумеется, если мы допустим, что вы падаете солдатиком. В итоге, поскольку структура вашего тела имеет предел прочности и эластичности, вы начнете разделяться, примерно наполовину каждый раз. Теперь ваша нижняя половина движется отдельно и быстрее, чем верхняя, и приливные силы уже ее поделят пополам. Потом еще раз, и еще раз. В итоге даже атомы ваших ботинок, как и атомы всего вашего тела, будут поделены пополам до субатомных частиц. Уже в этом виде вы пополните массу черной дыры. Красиво. Такой итог вас ждет независимо от размеров черной дыры, но есть нюансы. Чем меньше черная дыра, тем на более раннем сроке при подлете к ней вы почувствуете, что ваши ноги и голова по-разному притягиваются. Считайте эту необычную смерть бесконечным уполовиниванием – или же, если вы все-таки эластичный, «спагеттификацией», как любит напоминать всем Нил Деграсс Тайсон.

Если же черная дыра массивна, то приливные силы будут действовать на все ваше тело единовременно, и вас не поделит раньше срока. Но не волнуйтесь, тогда события окажутся еще интереснее. Допустим, вы наблюдаете этот процесс – ускоряетесь под действием гравитации и особо ничего не чувствуете. Для стороннего же наблюдателя вы начнете скукоживаться, укорачиваться, поскольку так работает материя при приближении к скорости света. Если вы решите посветить фонариком на зевак, стоящих на трибунах и созерцающих сие зрелище, свет фонарика сперва будет смещаться в красную область спектра (вы быстро удаляетесь, эффект Доплера), а затем, если вы решите фонариком помигать, наблюдатели заметят, что периодичность ваших сигналов станет снижаться. Для вас все будет нормально, но, находясь в зоне такой гравитации, сама ткань времени начнет искривляться, и вы окажетесь в замедленном поле. Чем дольше падение, тем сильнее будет смещаться сигнал в сторону длинных волн (до радиоволн, а потом до низкочастотных электромагнитных колебаний), а частота мерцаний фонарика станет все меньше. Стороннему наблюдателю покажется, будто вы замедляетесь, пока совсем не «остановитесь» рядом с горизонтом событий.

Горизонт событий – красивое название края черной дыры, за этим горизонтом даже свет не способен покинуть ловушку. С этой точки зрения ваше падение будет вечным. Относительно вас же, возможно, вы увидите, как время вне черной дыры начнет ускоряться, как все быстрее уходят зрители с трибун, уставшие от зрелища вас, навеки зависшего для них около горизонта событий. Как разрушаются уже никому не нужные трибуны, как вспыхивают, завершая свой цикл, звезды. Вы увидите рождение новых звезд в облаках газа, но радость ваша окажется недолгой, поскольку минута для вас – это теперь миллиарды лет для Вселенной. Лампочки звезд станут зажигаться и гаснуть, все ускоряясь, новые галактики с квазарами в центре будут взрослеть, сталкиваться, стареть, все дальше разлетаясь в стороны от вас из-за расширения Вселенной. Пройдут триллионы лет, все звезды на небе догорят, вспыхнут последней вспышкой сверхновых, галактики разлетятся во всех направлениях, оставив лишь бесконечно черную тьму черной дыры впереди вас, такую же тьму уже мертвого космоса позади вас и этот злосчастный фонарик в руках. А может, все произойдет иначе и вы не успеете все это заметить, поскольку точно нельзя понять, насколько быстро вы будете падать. Может, с вашей точки зрения, это случится слишком быстро, и последние кадры все более взрослеющей и стареющей Вселенной для вас станут лишь вспышкой. Вся история Вселенной от 13,8 млрд лет текущего момента до смерти через еще миллиарды и триллионы лет пройдут для вас в секунду, ваш мозг не успеет даже осознать, что произошло, как вы пересечете горизонт событий, и окружающая темнота заберет атомы вашего тела, пополнив свой бездонный запас.

Что может быть страшнее подобного исхода? Осознания того, что все, что вы знали, любили, все, что было для вас знакомо, теперь исчезает у вас на глазах. Время для вас остановилось, и вы теперь лишь пассивный наблюдатель смерти Вселенной. Все, что когда-либо было, есть или будет, ушло. А вы нет. Вы теперь одни. В самом страшном понимании этого слова. Вы одни, и больше ничего нет. И не будет. И, учитывая, как давно вы падаете, считайте, что и не было. Остался лишь абсолютный ужас от осознания того, что произошло.

А теперь сделайте паузу. Вдохните. Выдохните. Вернитесь из этой фантазии, вернитесь в реальный мир. Ощутите радость текущего момента. Вы есть, и все вокруг вас тоже есть. Вселенная живет своей размеренной жизнью, вы читаете эту книгу на крохотной уютной синей планетке под названием Земля. Вы живете, вы – мыслящая часть этой беспощадной бессмысленной Вселенной, в которой возможен любой исход, но он нам, живущим в это время, явно не светит. Насладитесь теплом окружающего пространства. Вдохните еще раз поглубже воздух, дающий вам жизнь. Вы в безопасности, насколько безопасным может быть пространство для человека по астрономическим меркам. У вас есть время, и само время «есть». Вы можете влиять на жизнь вокруг. Вы можете проецировать свою волю в реальные действия. У вас есть силы, у вас есть время и пространство для реализации. И даже если вы не хотите никак влиять на свое окружение, это тоже ваш выбор. Если же вас постигнет ощущение уныния, безысходности собственной жизни и невозможности на что-либо повлиять, вспомните, что такое смерть в черной дыре. И никогда не забывайте.

Знаете, часто говорят, что наука оперирует лишь сухими фактами, что из нее нельзя вынести ничего, что влияло бы на вашу повседневную жизнь. Разумеется, кроме всех устройств вокруг, электричества, лекарств и т. д., но это считается «материальными благами цивилизации». Утверждается, что поиск смыслов, мотиваций, мироощущения лежит в рамках философии и прочих интеллектуальных придумок человечества. Я считаю иначе. Наука позволяет расширить горизонты сознания. Позволяет понять, как может быть, а может быть очень по-разному. Она позволяет увидеть мир таким, какой он в реальности есть, насколько это доступно нашему пониманию. Каким он был и каким, вероятно, будет. Чем больше изучаешь, тем обширнее становится твой взгляд на мир. Насколько он удивителен. Насколько он прекрасен. Насколько он ужасен в каких-то своих проявлениях, но без тьмы, как говорится, нет и света. Насколько он непостижим и насколько огромно твое невежество по отношению к нему. Приходит осознание, что за твою жизнь ты не сможешь его понять, но это не повод останавливаться. Есть физика, химия, биология, другие науки. Все это не просто названия дисциплин, это грани призмы, через которую ты смотришь вокруг. Чем больше граней этой призмы, тем четче твой взгляд, тем острее скальпель сознания, единственной ценности в преходящем теле. Смысла жизни нет. И смысла Вселенной нет и не было. Само понятие смысла, если такая штука и есть во Вселенной, делает ее менее удивительной, а мне вовсе не хочется так ее принижать из-за своего эгоистичного желания сжульничать и понять, как все устроено. Однако четкое осознание того, что Вселенная, скорее всего, непостижима, не останавливает меня. Нет-нет, я знаю, что умру и в какой-то момент атомы моего тела вернутся в этот бесконечный поток мироздания, и срок человеческой жизни недолог. Но пока он длится и пока я живу, я собираюсь по максимуму осознать этот процесс. Если «о, великий случай» дал мне родиться в человеческом теле, дал мне глаза, чтобы видеть, дал уши, чтобы слышать, дал мозг, чтобы осознавать то, что ему доступно, – я воспользуюсь этой возможностью. А еще постараюсь делиться тем ощущением, что испытываю, с другими. И с вами, дорогой читатель. Зачем мне это? Затем, что, когда вы делитесь своей радостью, она не убывает, а лишь удваивает счастье на нашей планете. И мне это нравится. Это самое важное.

Добро пожаловать домой

Наше странствие начинается примерно 4,6 млрд лет назад, когда из облака космического газа возникла звезда по имени Солнце. Забавно, но для рождения такого горячего тела, как звезда, само облако должно остыть. Нагретый до высоких температур газ не может взаимодействовать сам с собой, слишком большая энергия препятствует этому. Когда он остывает, то начинает конденсироваться в местах, где, как правило, газа больше. Более плотные части газа притягивают окружающие облака, затягивают их в себя и все более уплотняются. В итоге внутри из-за огромного давления начинается процесс термоядерного синтеза, звезда зажигается и начинает поддерживать свой объем.

Внутри звезды постоянно борются два процесса: сжатие под действием собственной массы и расширение из-за выделения энергии. Цикл звезды обычно представляет собой череду фаз, обусловленных сменой топлива, на котором она горит. Сперва звезда перерабатывает водород и превращает его в гелий. Затем, когда водорода не остается, следует миг, в который источники энергии звезды временно отключаются, и сила расширения отступает перед силой сжатия. Внутренние области звезды начинают схлопываться, что приводит к повышению температуры ее недр и уплотнению. Звезде повезло, так как повышение температуры позволяет ей перейти на новый вид топлива, гелий, и создавать из него углерод. Затем из углерода она будет производить кислород, кислород когда-то пойдет на синтез неона – и далее по цепочке вплоть до железа. С железом начинаются проблемы, поскольку термоядерный синтез железа не вырабатывает энергию, а поглощает ее. Далее судьба звезды зависит от массы, но самый драматичный сценарий предполагает, что топлива у нее не осталось, сила сжатия начинает свой штурм, и звезда коллапсирует под собственной массой. Сжатие происходит так стремительно, что внутри образуется гигантская температура, приводящая к взрыву и выплескиванию содержимого звезды в космос. В этот момент яркость звезды возрастает в миллионы раз, и мы называем это «взрыв сверхновой».

Благодаря этому процессу мы все с вами и живем. Взрыв сверхновых – главный поставщик химических элементов во Вселенной. Водород вашего тела, а его много, образовался в результате Большого взрыва 13,8 млрд лет назад. Часть гелия образовалась тогда же, поэтому в шарике с гелием, так и норовящем улететь в небеса, есть частичка материи Большого взрыва. Все элементы таблицы Менделеева до железа, а это и углерод (главный структурный элемент любой органики), и азот, и кислород, – все они образовались в результате горения звезд. Еще раз вдумайтесь в это: ваше тело состоит буквально из звездной пыли, мы все фактически и есть звездная пыль. Атомы железа и более тяжелые элементы образуются в результате взрыва сверхновых. Чтобы образовалась такая планета, как наша, чтобы на ней зародилась жизнь, чтобы вы могли в итоге читать эти строки, было необходимо несчетное количество взрывов далеких звезд, раскидавших свои внутренности по космосу. Все, к чему вы можете притронуться и чем будете всю жизнь оперировать, как и наша планета, – лишь звездная пыль.

И наше Солнце отчасти тоже. Точнее, если мы будем создавать аналогию с костром, то в костре Солнца есть пепел других звезд. Одна из распространенных теорий возникновения Солнца гласит, что его формирование вызвано взрывом одной или нескольких сверхновых неподалеку. На это намекает аномально большое количество золота и урана в его недрах, которые появляются лишь в результате подобных взрывов.

Кстати, сейчас Солнце находится в середине своего жизненного цикла: по современным оценкам, оно прожило 4,5 млрд лет из отведенных для звезд с такой массой 10 млрд. Каждую секунду 4 млн тонн водорода идут на выработку гелия, образование энергии в виде излучения и потока неуловимых нейтрино. По мере того как Солнце постепенно расходует запасы своего водородного горючего, оно становится всё горячее, а его светимость медленно, но неуклонно увеличивается. К возрасту 5,6 млрд лет, через 1,1 млрд лет от настоящего времени, наше дневное светило будет на 11 % ярче. Для жизни на нашей планете это не очень хорошие новости, поскольку повышение солнечной активности на 11 %, а это температура на поверхности звезды в 5800 К (максимальная температура, которой достигнет поверхность Солнца за свою жизнь), приведет к серьезному изменению климата, повышению темпов испарения воды и, соответственно, серьезному парниковому эффекту. Вероятно, таким парником, как Венера, где температура на поверхности 464 °C, наша планета не станет, но жизнь на ней сильно изменится.

К возрасту 8 млрд лет (через 3,5 млрд лет от настоящего времени) яркость Солнца возрастет на 40 %. Вот тут уже начнутся серьезные проблемы для нашей планеты, поскольку большая часть воды испарится: часть улетучится в космос, часть покроет атмосферу раскаленным газом. Скорее всего, это приведет к окончательному уничтожению всех наземных форм жизни. В то же время водородное топливо в солнечном ядре заканчивается, внешняя оболочка расширяется, поскольку силы гравитации ее перестают удерживать, а ядро сжимается и все более нагревается.

Когда Солнце достигнет возраста 10,9 млрд лет (6,4 млрд лет от настоящего времени), начнется самое интересное. Водород кончился, гелий пока не пошел в топку, внутренности звезды начинают уплотняться. Горение водорода продолжится только в тонком внешнем слое ядра. Дальнейшее переключение на другие виды топлива будет приводить к тому, что структура ядра начнет напоминать луковицу. Однако, хоть внутри звезда и уплотняется, внешне она расширяется, и Солнце станет в полтора раза больше, чем сейчас, и в 2,2 раза ярче. В следующие 0,7 млрд лет Солнце еще сильнее расширится, до 2,3 раза от современного радиуса, сохраняя почти постоянную светимость, а вот температура упадет с 5500 до 4900 K. В конце этой фазы, достигнув возраста 11,6 млрд лет (через 7 млрд лет от настоящего времени), Солнце станет субгигантом.

Приблизительно через 7,6–7,8 млрд лет, к возрасту 12,2 млрд лет, ядро Солнца разогреется настолько, что повлечет за собой бурное расширение внешних оболочек светила. В результате Солнце станет красным гигантом. В этой фазе радиус Солнца увеличится в 256 раз по сравнению с современным. Расширение звезды приведет к сильному увеличению ее светимости (в 2700 раз) и охлаждению поверхности (до 2650 К). Для Земли это еще более печальные новости. Расширение Солнца в 250 раз означает, что его внешние оболочки достигнут нашей орбиты и поглотят нас. Однако есть исследования, которые пророчат другой сценарий: из-за резкого расширения оболочек Солнце более чем на четверть потеряет в своей массе, выбросив собственное вещество в виде солнечного ветра. Это, а также уменьшившаяся из-за потери массы солнечная гравитация может отодвинуть орбиту Земли дальше и не дать поглотить нашу планету звездой. Впрочем, ветер такой силы в любом случае сорвет атмосферу планеты, оставив лишь раскаленную поверхность. Существуют еще модели, предсказывающие, что из-за замедления вращения Солнца мы упадем на светило гораздо раньше. Даже не знаю, что лучше.

Данная фаза существования Солнца продлится около десяти миллионов лет. Когда температура в ядре достигнет 100 млн К, произойдет гелиевая вспышка и начнется термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия. Солнце, получившее новый источник энергии, уменьшится в размере до 9,5 современного значения, то есть сожмется в 25 раз относительно своего расширенного состояния. Спустя 100–110 млн лет запасы гелия подойдут к концу, и Солнце опять станет красным гигантом. Этот период существования Солнца будет сопровождаться мощными вспышками, временами его светимость станет превышать современный уровень в 5200 раз, поскольку пара дров в виде гелия все же завалялись в закромах. В таком состоянии Солнце просуществует около 20 млн лет.

Масса Солнца недостаточна для того, чтобы его эволюция завершилась взрывом сверхновой. После того как Солнце пройдет фазу красного гиганта, термические пульсации приведут к тому, что его внешняя оболочка окажется сорванной, и из нее образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированный из ядра Солнца белый карлик, очень горячий и плотный объект, по размерам сопоставимый с планетой Земля. Изначально этот белый карлик будет иметь температуру поверхности 120 000 К и светимость 3500 солнечных, но в течение многих миллионов и миллиардов лет станет остывать и угасать. Таким образом закончится жизнь нашей звезды, дав начало новым элементам, новым звездам и новым читателям всяких книжек.

Все это случится через миллиарды лет. Мы сейчас находимся в середине цикла и наслаждаемся зрелым состоянием звезды, но давайте вернемся в прошлое и посмотрим, как все развивалось. Наше Солнце только появилось. Вокруг звезды до сих пор есть облако из газа и пыли, которое вращается на солнечной орбите. Вообще после Большого взрыва первая твердая материя представляла собой пыль – крошечные кристаллики вещества. Скорее всего, первая пыль состояла из кристаллитов углерода – графита или алмаза. Частицы были очень мелкие, но, возможно, достаточно большие, чтобы сверкнуть в космосе бриллиантовым блеском. Затем появились другие соединения, например магния, кальция, кислорода и алюминия, которые радуют нас теперь в рубинах и сапфирах.

Итак, газ и пыль вращаются вокруг Солнца, сохраняя единый вращательный момент. Все планеты Солнечной системы вращаются вокруг звезды в едином направлении, так же, как крутилось и облако. Воспламенение Солнца 4,6 млрд лет назад привело к тому, что большая часть пыли вокруг начала нагреваться и спекаться сама с собой. Такая своеобразная доменная печь образовывала вязкие капли, которые мы теперь называем хондры (от греческого «зерно» или «гранула»). До сих пор основная часть летающих булыжников Солнечной системы, порой падающих на нашу планету в виде метеоритов, представляет собой хондриты, пестрые камушки, запечатлевшие в своей структуре период от рождения Солнца до формирования планет. Хондриты, разумеется, обладают массой, а значит, и гравитацией. Более крупные камни притягивают малые, сплавляясь с ними во все более массивные структуры. В итоге появляются совсем крупные тела – планетезимали, растущие как на дрожжах.

Образованию планетезималей также могло способствовать то, что из-за последующего понижения температуры ранее расплавленное железо стало приобретать магнитные свойства. Возможно, хондриты начали налипать на уже сформированные железные или железокаменные образования, набравшие свою массу из-за куда более сильных, чем гравитационные, магнитных сил. В итоге миллиарды таких тел вращались вокруг нашего светила, конкурируя между собой, кто кого раньше съест. Такую же картину вы увидите, если поглядите в очень сильный телескоп в область, называемую Великая туманность Ориона. Ее можно найти, если посмотреть чуть ниже пояса Ориона. Там в гигантском скоплении газа, словно в утробе матери, рождаются новые звезды, и каждая, в свою очередь, укутана в протопланетарный диск из пыли и прочих частиц, словно в пеленки. Каждый такой диск станет когда-то солнечной системой. Может, какие-нибудь существа в далеком космосе видели, как формировался наш протопланетарный диск, и размышляли так же? А может, они до сих пор могут это видеть, если находятся очень далеко, например на расстоянии в 4,5 млрд световых лет, и свет этого процесса только начинает до них доходить? В таком случае они так и не узнают о нашем существовании, свету наших спутников и сигналам радиоисточников слишком долго до них идти. Мы слишком далеко и, соответственно, слишком «давно», как бы странно это ни звучало.

Рано или поздно планетезимали становятся настолько большими, что мы с гордостью сможем называть их планетами. Главное условие такого определения – отсутствие соперников на орбите. Планета должна быть одна, доминантой, победителем. В войне выжило восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Первые четыре планеты – каменные, остальные состоят из газа. Так получилось из-за того, что еще совсем новенькое Солнце начало своим излучением двигать прилежащий газ на дальние рубежи окружающей его области. То есть холодные газовые гиганты, состоящие почти полностью из водорода и гелия, могли войти в состав Солнца, если бы оно не зажглось раньше. Кстати, почему мы назвали их именно «планеты»? Еще в те времена, когда люди только начали профессионально изучать небо, а делали это в основном древние греки, они обнаружили, что есть небесные тела, которые движутся. Поэтому их и прозвали «блуждающими», то есть планетами в переводе. Правда, тогда считалось, что эти вечные странники тоже вращаются вокруг нашей планеты, как и Солнце, да и весь космос.