Магия реальности. Откуда мы знаем что является правдой - Ричард Докинз

История заканчивается иначе для звёзд, которые гораздо крупнее и горячее, чем наше Солнце, как гигантские звезды, о которых мы только что говорили. Эти монстры «сжигают» водород гораздо быстрее, и ядерные печи их «водородной бомбы» идут дальше, чем простое слияние ядер водорода для создания ядер гелия. Более горячие печи больших звёзд продолжают сталкивать ядра гелия вместе, чтобы создать ещё более тяжёлые элементы, и так далее, пока они не произведут широкий диапазон более тяжёлых атомов. Эти более тяжёлые элементы включают углерод, кислород, азот и железо (но пока ничего тяжелее железа): элементы, которые в изобилии есть на Земле, и во всех нас. Через относительно короткое время очень большая звезда, подобная этой, в конечном счёте разрушает себя в гигантском взрыве, названном сверхновой, и именно в этих взрывах формируются элементы более тяжёлые, чем железо.

Что делать, если Эта Киля завтра взорвётся как сверхновая? Это станет матерью всех взрывов. Но не волнуйтесь: мы не узнали бы об этом ещё в течение 8 000 лет, которые потребуются, чтобы свет преодолел значительное расстояние между Эта Киля и нами (а ничто не движется быстрее, чем свет). Тогда что если Эта Киля взорвалась 8000 лет назад? Что ж, в этом случае свет и другое излучение от взрыва действительно может достигнуть нас в любой день. В этот момент мы увидим и узнаем, что Эта Киля взорвалась 8000 лет назад. Лишь около 20 сверхновых звёзд были замечены в истории человечества. Великий немецкий учёный Иоганн Кеплер увидел одну 9 октября 1604 года. На рисунке снизу на этой странице показаны остатки взрыва, как мы их видим сегодня: обломки разлетелись с тех пор, как Кеплер впервые его увидел. Сам взрыв фактически произошёл приблизительно на 20 000 лет ранее, примерно во времена, когда вымерли неандертальцы.

Сверхновые, в отличие от обычных звёзд, могут создавать элементы, ещё более тяжёлые, чем железо: например свинец и уран. Колоссальный взрыв сверхновой повсюду в космосе рассеивает элементы, которые создала звезда, а затем сверхновая, включая элементы, необходимые для жизни. В конце концов, облака пыли, богатые тяжёлыми элементами, начнут цикл снова, конденсируясь, чтобы создать новые звезды и планеты. Вот где ответ на вопрос, откуда возникла наша планета, и именно поэтому наша планета содержит элементы, которые необходимы, чтобы создать нас, углерод, азот, кислород и так далее: они происходят из пыли, которая осталась после того, как давно ушедшая сверхновая осветила космос. Отсюда родилась поэтическая фраза — «Мы звёздная пыль'. Это без преувеличения правда. Без случайных (но очень редких) взрывов сверхновых не существовали бы элементы, необходимые для жизни.

Крутясь вокруг да около

Фактом, который мы не можем игнорировать, является то, что Земля и все другие планеты вращаются вокруг своей звезды в одной «плоскости». Что это значит? В принципе, вы можете подумать, что орбита одной планеты может быть наклонена под любым углом к любой другой. Но в действительности дело обстоит не так. Как будто существует невидимый плоский диск в небе с Солнцем в центре, и все планеты движутся на этом диске, только на разных расстояниях от центра. Более того, все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении.

Почему? Это, вероятно, связано с их созданием. Возьмём первоначальное направление вращения. Вся солнечная система, а значит Солнце и планеты, возникла как медленно вращающееся облако газа и пыли, вероятно, остатки взрыва сверхновой. Подобно почти любому свободно плавающему объекту во вселенной, облако вращалось вокруг своей оси. И да, вы догадались: направление его вращения было таким же, как направление планет, теперь вращающихся вокруг Солнца.

Теперь, почему все планеты находятся в плоскости — на этом плоском «диске»? По сложным гравитационным причинам, в которые я не буду вдаваться, но которые учёные учёные хорошо понимают, большое вращающееся облако газа и пыли в космосе как правило формируется во вращающийся диск с массивным комком в середине. И именно это, кажется, произошло с нашей солнечной системой. Пыль и газ, и небольшие куски материи не остаются в виде газа и пыли. Гравитационное притяжение тянет их к своим соседям, так как я описал ранее в этой главе. Они объединяют свои силы с этими соседями и формируют более крупные куски материи. Чем больше глыба, тем больше её гравитационная сила притяжения. Итак, что произошло в нашем вращающемся диске — это то, что больших кусков стало ещё больше, так как они притянули своих менее крупных соседей.

Безусловно, самая большая глыба стала Солнцем в центре. Другие глыбы, достаточно большие, чтобы притянуть к себе меньшие глыбы, и достаточно далёкие от солнца, чтобы не быть в него затянутыми, стали планетами. Считая от самой близкой от Солнца к периферии, мы теперь называем их Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В старые списки поместили бы Плутон после Нептуна, но в настоящее время он рассматривается как слишком маленький, чтобы считаться планетой.

Астероиды и метеоры

При других обстоятельствах также могла образоваться ещё одна планета, между орбитами Марса и Юпитера. Но маленькие кусочки, которые могли бы объединиться, чтобы образовать эту дополнительную планету, были лишены возможности сделать это, вероятно, из‑за нависшего гравитационного присутствия Юпитера, и они остались в виде движущегося по орбите кольца обломков, называемого поясом астероидов. Эти астероиды роятся в кольце между орбитами Марса и Юпитера, где и была бы дополнительная планета, если бы они смогли собраться вместе. Знаменитые кольца вокруг планеты Сатурн находятся там по аналогичной причине Они могли бы уплотниться вместе, создав ещё один спутник (у Сатурна уже есть 62 спутника, так что это был бы 63), но они все‑таки остались отдельными в виде кольца камней и пыли. В поясе астероидов — солнечном аналоге колец Сатурна — некоторые обломки достаточно велики, чтобы называться планетезималями (вроде бы «не совсем планетами»). Наиболее крупный из них, называемый Церера — около 1000 километров в поперечнике, достаточно большой, чтобы быть приблизительно сферическим, как планеты, но большинство из них — просто неправильной формы камни и частицы пыли. Время от времени они сталкиваются друг с другом, как бильярдные шары, а иногда один из них вышвыривается из пояса астероидов и может даже приблизиться к другой планете, такой как Земля.

Мы видим их, довольно часто, сгорающих в верхних слоях атмосферы как 'падающие звезды' или 'метеоры'.

Реже метеор может быть достаточно большим, чтобы пережить испытание прохождением через атмосферу и фактически совершить аварийную посадку. 9 октября 1992 года метеор развалился в атмосфере и фрагмент размером примерно с большой кирпич ударил автомобиль в Пикскилле, штат Нью — Йорк. Намного больший метеор, размером с дом, взорвался над Сибирью 30 июня 1908 года, поджегши большие площади леса.

У учёных теперь есть доказательства, что 65 миллионов лет назад ещё больший метеор поразил Юкатан, находящийся в нынешней Центральной Америке, вызвав глобальное бедствие, которое, вероятно, и убило динозавров. Было подсчитано, что энергия, выделившаяся при этом катастрофическом столкновении, была в сотни раз больше, чем было бы выделено, если одновременно взорвать на Юкатане все ядерное оружие в мире. Там было бы разрушительное землетрясение, огромное цунами и всемирные лесные пожары, и густые облака пыли и дыма затмевали бы земную поверхность в течение многих лет.

Это было бы голодом для растений, которым нужен солнечный свет, и голодом для животных, которым нужны растения. Удивительно не то, что динозавры вымерли, а то, что выжили наши млекопитающие предки. Возможно, крошечная популяция выжила, перезимовав под землёй.

Свет нашей жизни

Я хочу закончить эту главу, сказав о важности солнца для жизни. Мы не знаем, есть ли жизнь в другом месте во Вселенной (я буду обсуждать этот вопрос, в следующей главе), но мы знаем, что, если там есть жизнь, то почти наверняка около звезды. Мы можем также сказать, что, если она сколько‑нибудь похожа на нашу разновидность жизни, то, по крайней мере, она, вероятно, будет на планете, находящейся примерно на таком же видимом расстоянии от своей звезды, как и мы от нашего солнца. Под «видимым расстоянием» я имею в виду расстояние в восприятии самой формой жизни. Абсолютное расстояние может быть очень большим, как мы видели на примере сверхгигантской звезды R136al. Но если видимое расстояние одинаково, их солнце будет казаться примерно такого, же размера, как наше для нас, что будет означать, что количество тепла и света, полученное от него, будет примерно таким же.