Текст книги "Внеземной разум. Мифы и реальность"

Г. Даукурт в своей замечательной книге «Что такое квазары?» так описывает эти поразительные космические объекты:

Тайна квазара заключается в его чрезвычайно большой энергетической мощности. Занимая в пространстве одну миллионную объема галактики, квазары выделяют в виде электромагнитного и корпускулярного излучения столько энергии, что ее количество в сто и более раз превышает энергетическую мощность целых галактик (при условии, что наши предположения относительно расстояний до квазаров соответствуют действительности). Можно ли с помощью средств современной физики выяснить и описать природу таких источников энергии или, может быть, мы здесь имеем дело с пока что неизвестными физическими закономерностями? Этот вопрос сегодня остается без ответа. Во всяком случае, квазары – чрезвычайно интересные объекты исследований для физиков и астрофизиков.

Астрофизики рассчитали, что часть вещества, вращающегося вокруг черной дыры, отбрасывается назад, и даже смогли определить химический состав выбрасываемого газа. Оказалось, он содержит ионы тяжелых элементов, в том числе кислород и углерод, основные составляющие органических молекул. Итак, растущие черные дыры, расположенные в центре квазаров, выбрасывают ионы тяжелых элементов в разных направлениях в межгалактическое пространство. Другим источником тяжелых элементов могут оказаться сверхъяркие инфракрасные галактики (излучающие энергию вблизи красной длинноволновой границы спектра). Тут ученым еще очень многое предстоит понять…

Часть 4
Прошлое и будущее разумной жизни на Земле

Всего несколько лет назад… положение о постепенном переходе крупицы материи в частицу жизни могло бы показаться столь же бездоказательным, хотя и перспективным, как и первые рассуждения Дарвина или Ламарка о трансформизме. Но сейчас многое меняется. Со времен Дарвина и Ламарка многочисленными находками подтверждено существование переходных форм, постулированных теорией эволюции. Точно так же последние достижения биологической химии начинают устанавливать факт существования молекулярных соединений, которые сокращают и заполняют казавшуюся зияющей пропасть между протоплазмой и минеральной материей. И весьма показательно, что если их и нельзя смешивать с клеткой, то все же некоторыми своими свойствами (а именно способностью размножаться при контакте с живой тканью) они уже предвосхищают свойства собственно организованных существ.

П. Т. Шарден. Происхождение жизни

Глава 1
Апокалипсис сходит с небес

Вероятность катастрофы очень мала, но, если она все же произойдет, последствия будут ужасающими. По Туринской шкале мы можем оценивать, насколько опасен тот или иной объект, пересекающий орбиту Земли, подобно тому как по шкале Рихтера оцениваем сейсмическую опасность.

Р. П. Бензель, профессор Массачусетского технологического института, разработчик Туринской шкалы

Падения крупных астероидов на Землю чрезвычайно редки, но именно с ними, а не с мелкими объектами, вроде Тунгусского метеорита, связана главная опасность. Риск погибнуть от астероида диаметром километр почти в сто раз выше, чем от Тунгусского метеорита. Впрочем, нужно заниматься не статистическими выкладками, а своевременными поисками того самого астероида, что когда-нибудь может врезаться в Землю.

Д. Моррисон. Метеоритная опасность

Окружающий нас мир полон парадоксов, и гигантские каменные глыбы прилетающих из космоса астероидов могут не только разносить по Вселенной «споры жизни», меняя течение эволюции живой материи, но и гасить хрупкое пламя разума. Всевозможные средства массовой информации уже давно играют на рудиментарных страхах человечества перед будущими космическими катастрофами, причем ныне делают это весьма наукообразно. В прессе после оживших динозавров, летающих тарелок и тонущих лайнеров все чаще встречаются предсказания падения комет и других грандиозных космических катастроф. Возникают такие темы и в кино, например в известных блокбастерах «Встреча с бездной» и «Армагеддон».

Сюжет этих и многих подобных фильмов незатейлив, но эффектен: к Земле приближается гигантский астероид. Большая часть человечества не переживет предстоящей катастрофы, как десятки миллионов лет назад не пережили подобного столкновения Земли с небесным телом динозавры и ящеры. Ученые и героические астронавты пытаются предотвратить беду, но, несмотря на все усилия, часть метеорита все же обрушивается в Атлантический океан, предоставляя возможность компьютерным графикам и инженерам по спецэффектам продемонстрировать свое искусство.

Понятное дело, это все чистая фантастика, но давайте подумаем – а действительно, насколько реально столкновение Земли с гигантским метеоритом и каковы могут быть последствия такой катастрофы?

Две трети земной поверхности занимают моря и океаны, следовательно, наиболее вероятно падение астероида именно в акваторию Мирового океана. Подобный удар породит мощную волну – цунами. Более половины крупных городов мира расположены на побережье. В 1992 году американское космическое ведомство НАСА подготовило доклад, где говорилось, что при падении кометы или астероида в океан возникнет громадная волна; она обрушится на побережье и уничтожит все живое. Опасны даже объекты диаметром от 200 до 1000 метров. Астрономы считают: каждые два с половиной столетия в океан падает небесное тело диаметром не менее ста метров, что порождает мощное цунами. Однако американские геофизики показали, что волны, возникающие при падении в океан астероида, существенно короче волн, порожденных подводным землетрясением. Поэтому они обычно гаснут, не достигнув побережья; кроме того, их высота незначительна. Опираясь на компьютерные модели и расчеты, метеорологи попытались оценить масштабы катастрофы с учетом плотности населения в прибрежных районах. Ученые пришли к выводу, что опасность угрожает примерно одному проценту населения, а это гораздо меньше, чем считалось ранее. В расчетах их коллег численность населения, подвергающегося опасности, составляла несколько десятков миллионов человек. Опасность усиливалась, если побережье не защищено ни естественными, ни искусственными преградами.

Осенью 2004 года немецкие геологи обнаружили следы гигантской волны, прокатившейся по океану около 200 миллионов лет назад. Следы древней катастрофы обнаружились в слое породы, а высота этой волны, возможно, достигала нескольких тысяч метров. Вероятно, волна, вызванная падением в океан одного или нескольких астероидов, обежала большую часть Северного полушария, уничтожив три четверти всех видов животных, населявших нашу планету.

Потенциальная метеоритная угроза уничтожения крупных городов или опустошительных цунами существует всегда, ведь, по существу, Земля просто окружена густым роем астероидов. Начиная с тридцатых годов прошлого века, когда близ нашей планеты пролетел астероид Гермес диаметром в полтора километра, было замечено более двух десятков крупных объектов, приблизившихся к Земле на крайне опасное расстояние. К тому же диаметр нескольких из них превышал сотню метров!

Но, как было сказано выше, астероиды не всегда таят угрозу. Ведь, возможно, именно они принесли на нашу планету жизнь, начавшуюся с органических молекул их космических газопылевых облаков.

Примерно 450 миллионов лет назад последствия чудовищного взрыва положили конец господству трилобитов – разнообразнейших членистоногих обитателей Мирового океана. Затем, 80 миллионов лет спустя, в конце палеозойского периода, следующая глобальная катастрофа, также вызванная падением небесного тела, уничтожила царство кораллов и рыб. Но, пожалуй, самая страшная катастрофа в истории Земли произошла 250 миллионов лет назад. В результате этой катастрофы небо над планетой на протяжении многих тысячелетий было затянуто непроницаемыми облаками пыли. Когда тучи разошлись, оказалось, что из гигантской армии пресмыкающихся, оккупировавших к моменту катастрофы сушу, выжили лишь считаные виды. Вместо погибших организмов на обновленной планете расплодились терапсиды – уже весьма близкие к млекопитающим существа. Но и этим существам удалось эволюционировать лишь два десятка миллионов лет. Ковчег нашей планеты снова налетел на какой-то небесный риф или айсберг. Терапсиды вымерли, и им на смену пришли динозавры, настал знаменитый юрский период, так хорошо знакомый нам по талантливой киноэпопее Спилберга «Парк юрского периода».

Замечательный фантаст Гарри Гаррисон в серии романов «Запад Эдема» наглядно показал, что случилось бы с человечеством, если бы 65 миллионов лет назад в земную атмосферу не ворвался еще один гигантский метеорит. Динозавры вымерли, и наконец-то настала эра млекопитающих.

Таким образом, космической глыбы диаметром несколько сотен метров было бы вполне достаточно, чтобы уничтожить европейскую цивилизацию. А ведь встречаются и куда более крупные небесные тела. Выходит, что кадры из фильмов-катастроф – не столько научная фантастика, сколько модель возможного развития событий.

Как правило, астероиды ничтожно малы – от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, но статистика показывает, что каждые двести лет Земля встречается с космическими телами диаметром в несколько десятков метров. А такая «летающая скала» вполне может за несколько секунд уничтожить многомиллионный город.

Что же можно сделать для предотвращения подобных встреч?

Прежде всего, необходимо построить взаимосвязанную международную систему наблюдения за космическим пространством внутри Солнечной системы, в которой мощный центральный компьютер должен быть связан с десятками космических и наземных телескопов, регистрирующих все крупные тела, которые появляются вблизи земной орбиты. При обнаружении астероидов и комет требуется сразу же вычислить их траекторию полета и таким образом определить, представляют ли они потенциальную опасность для Земли.

Сейчас действует целая сеть обсерваторий, ведущих наблюдение за нашими космическими окрестностями. Цель ученых – вовремя заметить грозящую нам катастрофу. Точность и мощность астрономических инструментов непрерывно растет, и вскоре человечество вполне сможет контролировать все ближние подступы к нашей планете. Причем настолько хорошо, что у астероидов, да и у космических кораблей инопланетян не останется никаких шансов остаться незамеченными.

Фиксировать как можно большее число астероидов нужно не только для обеспечения безопасности планеты, но и ради научного интереса. Ведь космические обломки – уникальный материал для исследователей.

Все наверняка слышали о тунгусской загадке – воздушном взрыве, произошедшем в районе реки Подкаменная Тунгуска 30 июня 1908 года. Мощность взрыва соответствовала энергии средней водородной бомбы. Предположительно тогда взорвалось ледяное ядро кометы. В 1989 году километровая скала из плотных базальтовых пород пролетела всего в 690 тысячах километров от Земли: расстояние по космическим масштабам ничтожное. В 1994 году двадцатиметровый астероид взорвался над Тихим океаном неподалеку от Микронезии.

Примерно раз в месяц, оставаясь совершенно незамеченным, мимо Земли пролетает какой-нибудь огромный астероид с футбольное поле величиной, а ведь столкновение с астероидом диаметром несколько километров было бы смертельно для нашей планеты. Огненный шар, летящий со скоростью 800 тысяч километров в час, на десятки, если не на сотни тысяч лет уничтожил бы все живое на земле. Целые материки могли бы уйти под воду, а небо затянулось бы непроницаемыми пылевыми облаками. По расчетам экспертов, при современной плотности населения Земли в случае падения астероида, например, диаметром около километра погибнет каждый четвертый житель планеты. Причинами гибели будут землетрясения, пожары, ураганы, цунами (при падении астероида в море), а также голод, вызванный климатическими изменениями, такими же, как при «ядерной зиме». Катастрофа возымеет глобальные последствия. Мировая экономика придет в упадок, и цивилизация будет потрясена до самых основ.

Каждый год орбиту Земли пересекают облака космической пыли и микрометеоритов, и на нашу планету обрушивается настоящий звездный дождь; астрономы фиксируют тысячи «падающих звезд». Такие метеоритные бури реальной угрозы для Земли не представляют, хотя пробить крышу или автомобиль способны. А вот для спутников метеоритный дождь может стать фатальным. Астероид с песчинку величиной обладает пробойной силой пули, выпущенной из крупнокалиберной винтовки.

Выяснилось, что разрушительный потенциал каменных метеоритов не так велик, как считалось прежде. В воздухе они взрываются, рассыпаясь на небольшие обломки. Площадь поражения увеличивается, но обломки уже не вызывают цунами и крупных разрушений. Компьютерные модели подобной бомбардировки демонстрируют, что распадаются все каменные метеориты диаметром до двухсот метров, железные же метеориты ведут себя как целостные фрагменты.

Во всей «астероидной проблеме» сегодня основная трудность – достаточно точно и своевременно предсказывать появление космической метеоритной угрозы. Смогут ли это сделать астрономы на основе наблюдений с помощью своих, даже самых современных приборов? Между тем сложнейшие расчеты показывают, что движение малых небесных тел очень хаотично. Чаще всего подобные хаотические блуждания между большими планетами заканчиваются выпадением астероидов на Юпитер или Солнце, а также выбросом их за пределы Солнечной системы. Под действием случайных возмущений они способны внезапно поменять обычную орбиту на чрезвычайно вытянутую, приближаясь к Марсу и создавая потенциальную опасность Земле.

На движение астероидов и комет может оказывать влияние даже солнечный ветер и свет. Отдельные участки астероида, обращенные к Солнцу, разогреваются сильнее других. Подобный процесс приводит к тому, что траектория астероида слегка меняется. И эти изменения происходят постоянно. Вполне возможно, что именно солнечный свет – причина того, что астероиды, планетоиды и метеориты диаметром менее двадцати километров неизменно перемещаются на траектории, пересекающие орбиту Земли.

В огромном рое астероидов нет стабильности. Вот уже миллиарды лет ничто не может удержать их на одних и тех же орбитах, поэтому рассчитать их поведение очень трудно. Почти все они для нас – объекты со многими неизвестными: мы не знаем точную конфигурацию этих глыб, их структуру и состав, их теплопроводность, их способность поглощать свет, наконец, скорость и направление их вращения. А ведь, например, от того, в какую сторону вращается астероид, зависит, куда он начнет смещаться – к Юпитеру или Земле.

Нам нужно составить каталог всех небесных тел, угрожающих планете, оценить вероятность столкновения с ними и определить, можно ли изменить траекторию движения того или иного объекта так, чтобы он не столкнулся с Землей. В начале третьего тысячелетия нашей эры астрономы уже обнаружили свыше трех тысяч мелких небесных тел диаметром от десятков метров до десятков километров, пересекающих орбиту Земли, причем более-менее исследовано лишь несколько сотен из них. Предварительные теоретические оценки общего количества опасных объектов превышают уже миллион!

Полтора десятка лет ведется наблюдение за малыми планетами, угрожающими Земле, и тщательно составляется опись небесных вестников смертельной угрозы. В рамках исследовательских программ намечено выявить практически все астероиды диаметром более километра, приближающиеся к Земле на критически опасное расстояние менее полусотни миллионов километров. Технические возможности позволяют космическим стражам отыскать в ближайшие десятилетия практически все астероиды диаметром более 300 метров, пересекающие орбиту Земли. Кардинальной мерой в недалеком будущем станет размещение вблизи орбиты Венеры космической обсерватории с мощным телескопом. В этом секторе обзора Солнечной системы открывается широчайший диапазон наблюдения за астероидами, летящими к Земле. Между прочим, пяти-шести межконтинентальных баллистических ракет с ядерными боеголовками было бы достаточно, чтобы спасти нашу планету от большинства опасных метеоритов. Вероятность, что меры подобного рода действительно когда-либо будут приняты, ученые оценивают как один к 20 тысячам. Для сравнения: вероятность попасть в автокатастрофу – один к ста.

Ученым и конструкторам потребуются многие десятилетия, чтобы создать надежную систему метеоритного предупреждения. И еще столько же, если не больше, времени потребуется на постройку «истребителей астероидов». А пока не обнаружено ни одного крупного астероида, который мог бы угрожать Земле в обозримом будущем. Однако статистика неумолима: когда-нибудь столкновение произойдет, а значит, мы обязаны продолжать наблюдения за околоземным пространством. В идеале мы можем предсказать вероятность космической катастрофы за несколько десятилетий до нее. Но главным остается не предсказание, а защита.

Впрочем, сам по себе подобный метод борьбы с малыми планетами тоже довольно опасен. Ведь нельзя быть уверенным, что все обломки после взрыва умчатся подальше от Земли – после точного попадания в цель осколки разнесенного вдребезги астероида могут отлететь к Земле и просыпаться на нее градом. Их падение, вероятно, причинит даже больше вреда, чем удар одной глыбы. Град осколков усеет обширные районы Земли, вызывая огромные разрушения. Поэтому специалисты склоняются к мысли, что стрелять по астероиду не имеет смысла. Надо произвести прицельный взрыв неподалеку от него. Тогда астероид отбросит в сторону. Он собьется с курса, но не разломится на мелкие части. Или же надо пробурить астероид и заложить в него заряд, который изменит курс малой планеты, но не разрушит ее.

Впрочем, стрельба по небесным мишеням еще впереди. Пока же создаются автоматические зонды, позволяющие выборочно исследовать астероиды и кометы, приближающиеся к Земле. Так, уже проведено несколько исследовательских полетов с жесткой посадкой аппаратов на кометы и астероиды. Данные по изменению траекторий «небесных айсбергов» сейчас обрабатываются, а дальнейшие космические эксперименты позволят понять, можно ли заставить астероид свернуть в сторону от Земли.

Ученым важно также знать состав и структуру астероидов, чтобы придумать, как лучше сбить их с намеченного курса. Нацеленным взрывом? Лобовым столкновением? Лазерным лучом? А может, оборудовать астероид солнечными парусами? Или двигателями? А вдруг достаточно покрасить или покрыть чем-нибудь часть астероида, чтобы из-за перепада светового давления он сам свернул в сторону? Или сфокусировать на нем солнечные лучи с помощью зеркала?

Космическая эра человечества началась с десятка искусственных спутников Земли. Сейчас их количество намного превышает тысячу. Такие искусственные небесные тела ретранслируют теле– и радиосигналы, исследуют поверхность и земные недра, составляют метеокарты перемещения воздушных масс, определяют точное местоположение земных объектов, наблюдают за дальним и ближним космосом, проводят многочисленные научные эксперименты и служат военным целям. Для орбитальных объектов опасность столкновения с метеорами вполне реальна, и многие дорогостоящие орбитальные комплексы уже пострадали от маленьких разрушителей.

На протяжении многих веков астрономы смотрели в небо с доверчивым любопытством. Теперь все чаще их побуждает вести наблюдения тревога. Последний раз жертвами астероида стали динозавры. Сумеем ли мы сделать все возможное, чтобы именно эта жертва была последней?

В июне 1999 года на совещании в Турине руководители Международного астрономического союза оценили опасность, исходящую от астероидов, и утвердили шкалу космической угрозы, называемую с тех пор Туринской шкалой.

В зависимости от своего размера, скорости движения и вероятности столкновения с Землей все объекты получают индекс от 0 до 10. Индекс этот может меняться по мере уточнения траектории астероида. Пока индекс 2 («столкновение с Землей вряд ли произойдет, но объект пролетит на близком расстоянии от нее») не присвоен ни одному известному нам небесному телу. Даже большинство объектов, занесенных в категорию 1 («вероятность столкновения еще ниже»), после дополнительных наблюдений было переведено в нулевую категорию («вероятность столкновения практически равна нулю»).

Впрочем, как выяснилось из опросов, любые сообщения о Туринской шкале скорее пугают публику, чем успокаивают ее. Всякий раз о космической угрозе говорят с тревожной интонацией. Что ж, новости о грядущем конце света всегда вызывают больший интерес у публики, чем известие о том, что опять «ничего не произошло и ничего не произойдет».

А пока «конец света» не настал, деловые люди делают деньги «на метеоритах». Так, страховые компании предлагают новый вид услуг – страховку от попадания метеорита в крышу вашего дома, в ваши автомобиль или голову, а туристические агентства приглашают отправиться осенью в Калифорнию или на Гавайи. Там лучше всего видно метеоритный дождь, ведь звездопад над океаном – удивительнейшее зрелище.