Катастрофы в природе: удар из космоса. Факты, причины, гипотезы, последствия - Батыр Каррыев

Солнечная система образована звездой и вращающимся вокруг неё восьмью планетами с более 63-мя спутниками (2017), несколькими десятками комет, огромным количеством астероидов и множеством метеороидов. Все космические тела движутся по своим траекториям вокруг Солнца. Четыре ближайшие к Солнцу планеты определены как планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс в основном состоящих из силикатов и металлов. Более удалённые от звезды образования называются газовыми планетами-гигантами. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В Солнечной системе обнаружены четыре карликовые планеты: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа, а в целом, вероятно, их значительно больше.

На геологической шкале времени жизнь на Земле возникла почти одновременно с её образованием – на разогретой непрерывно бомбардируемой астероидами поверхности. Это ставит вопрос, как и почему это произошло? Ответ на него даст разгадку тайны возникновения жизни во Вселенной и возможности существования разумных существ на других планетах.

Сопоставление величины планет Солнечной системы с планетой-гигантом Юпитером.

Начало изучения космических объектов можно отнести к размышлениям древнегреческого учёного Демокрита Абдерского и его гениальной концепции множественности миров. Только спустя сотни лет одним из первых внимание на строение поверхности иных, чем Земля космических тел, обратил итальянский учёный Галилео Галилей.

«Существует безграничное множество миров, различающихся по размеру и в некоторых из них нет ни Солнца, ни Луны, в то время как в других их больше, чем у нас и они больше по размеру. Промежутки между мирами не созданы равными, здесь они больше, там меньше, некоторые из них растут, другие процветают, третьи распадаются, здесь они рождаются, там умирают, уничтожаются при столкновении друг с другом. И некоторые из миров голые, без животных и растений, покрытые водой». Высказывание Демокрита Абдерского (по Святому Ипполиту Римскому, около 170—235 гг.).

В 1610 году Галилей опубликовал работу «Звёздный вестник, открывающий великие и в высшей степени удивительные зрелища». В ней он отметил: «Поверхность Луны не вполне гладкая, лишённая каких-либо неровностей и идеально шарообразная, как полагает одна философская школа. Напротив эта поверхность очень неправильная, испещрённая ямами и поднятиями, в точности, как и поверхность Земли, которая повсюду испещрена высокими горами и глубокими долинами».

В 1609 году в книге «Новая астрономия» немецкий учёный Иоганн Кеплер сформулировал основные положения о движении вокруг Солнца планет, а в книге «Гармония мира» (1618) привёл расчёт их вращения вокруг светила – три Закона Кеплера. Тем самым был предложен научный подход к определению количественных параметров перемещения космических объектов вокруг Солнца.

Планета это вращающееся по орбите вокруг звезды или её остатков небесное тело, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, сумевшее очистить окрестности своей орбиты от более мелких скоплений протовещества (планетезималей).

Открытые Кеплером закономерности с высокой точностью объяснили обнаруженную ранее неравномерность движений планет. Он ввёл строгие понятия об их орбитах, термины «спутник» (Narratio de Iovis Satellitibus, 1611), «инерция» и др. Уравнение Кеплера используется и сегодня в астрономии для определения положения небесных тел.

С появлением точных наук удалось разгадать тайну формирования Солнечной системы. Их краеугольным камнем стало учение Исаака Ньютона о всемирном тяготении, согласно которому сила тяготения универсальна и проявляется между любыми материальными телами независимо от их конкретных свойств.

Сформулированные Ньютоном законы классической механики позволили объяснить происходящие в недрах Земли, её атмосфере и гидросфере динамические процессы. Таких как приливы и отливы в океанах, прецессию земной оси, особенности движения Луны, сжатие Юпитера, орбиты его спутников и многие другие.

Новый этап в понимании Вселенной и места в нём Солнечной системы связан с Альбертом Эйнштейном. Он внёс важный вклад в теоретическую физику, создание новых физических концепций, построению теории гравитации взамен ньютоновской. Работы Эйнштейна заложили не только основы квантовой теории, но и образуют фундамент физики XXI века.

Спутник или луна это небесное тело, обращающееся по определённой траектории – орбите вокруг другого объекта в космическом пространстве под действием гравитации. У спутников могут быть свои луны. С выводом космических аппаратов в космос появилось понятие искусственного спутника (ИСЗ). В 1957 году 4 октября СССР вывел на орбиту первый искусственный спутник Земли. В 2009 году 10 февраля впервые в космосе столкнулись два ИСЗ – российский «Космос-2251» и американский «Iridium 33».

В 1929 году Эдвин Хаббл обнаружил разбег галактик, что подтвердило справедливость гипотезы Большого Взрыва бельгийца Жоржа Леметра (Georges Henri Joseph Édouard Lemaître, 1927) и русского учёного Александра Фридмана (1922). Фридман показал, что Вселенная не может быть статической и за несколько лет до открытия Хаббла, в точности предсказал его результат. Это кардинально изменило научное понимание Вселенной и доказало существование других галактик помимо Млечного Пути.

Эдвин Хаббл автор эмпирического Закона Красного смещения для галактик (Закон Хаббла), который, если интерпретировать красное смещение как меру скорости удаления, согласуется с решениями уравнений общей теории относительности Эйнштейна для гомогенных изотропных расширяющихся пространств. Его исследование стало первым подтверждением теории Большого Взрыва. Наблюдаемые скорости далёких галактик, взятые вместе с космологическим принципом, показали – Вселенная расширяется, что согласуется с моделью Фридмана-Леметра построенной на основе Общей теории относительности Эйнштейна.

Открытие факта расширяющейся Вселенной изменило существовавшие представления о природе формировавшееся на протяжении тысяч лет. Как и в случае с геоцентрической моделью Солнечной системы Птолемея, Земля оказалась не её центром, а всего лишь одним из фрагментов космоса. Это сделало возможным объяснить многие загадки столетиями не дававшим покоя людям, но поставило ещё больше вопросов об устройстве мирозданья.

Одними из них является существование чёрных дыр, гипотетических тёмной материи и энергии. В 2013 году по данным наблюдений космической обсерватории «Planck» Европейского космического агентства (ESA), определено, что общая масса-энергия наблюдаемой Вселенной состоит на 4,9% из обычной – барионной материи, на 26,8% из тёмной материи и на 68,3% из тёмной энергии. Таким образом, Вселенная на 95,1% состоит из тёмной материи и тёмной энергии.

В 2017 году международная группа исследователей опубликовала фрагмент первой карты распределения тёмной материи (Dark Energy Survey, DES) в доступной современным средствам наблюдений части Вселенной. Она показывает волокна из тёмной материи усеянные галактиками, а также провалы между ними. Для построения карты использовались данные полученные с помощью цифровой фотокамеры разрешением 570 мегапикселей установленной на телескопе «Víctor M. Blanco» обсерватории Черро Толедо в чилийских Андах.

«Наблюдения Хаббла говорили о том, что было время – так называемый Большой взрыв, когда Вселенная была бесконечно малой и бесконечно плотной. При таких условиях все законы науки теряют смысл и не позволяют предсказывать будущее. Если в ещё более ранние времена и происходили какие-либо события, они всё равно никак не смогли бы повлиять на то, что происходит сейчас. Из-за отсутствия же наблюдаемых следствий ими можно просто пренебречь. Большой взрыв можно считать началом отсчета времени в том смысле, что более ранние времена были бы просто не определены. Подчеркнем, что такое начало отсчета времени очень сильно отличается от всего того, что предлагалось до Хаббла». Стивен Хокинг «Краткая история времени», 1987 год.

Вплоть до середины прошлого века не было понимания процессов формирующих звёздные системы, а знания о строении планет и происходящих на их поверхности процессах просто отсутствовали. Особый вклад в теорию образования Солнечной системы внёс советский учёный Виктор Сафронов.