Александр Волков - 100 великих загадок астрономии
Помимо этих грандиозных «смен декораций» в истории Земли было и немало других периодов, когда значительная часть ее обитателей гибла. Порой таинственный рок расправлялся лишь с морскими животными, порой загадочный мор уносил «всего» 30–40 % видов животных, порой вымирание охватывало только животных, населявших отдельные континенты или регионы.
Чем были вызваны эти катастрофы? Мощными извержениями вулканов? Резкими колебаниями климата? А может быть, причину следует искать в глубинах неуютного космоса, окружающего нас?
В 1984 году палеонтологи из Чикагского университета Джон Сепкоски и Дэвид Рауп попытались ответить на этот вопрос. Они проанализировали частоту массовых вымираний животных и пришли к неожиданному выводу. Периоды гибели целых семейств морских организмов подчиняются определенному ритму – повторяются через 26–33 миллиона лет (в качестве среднего показателя была принята цифра 27 миллионов лет – именно с такой периодичностью возрастало число падений метеоритов на нашу планету). За последнюю четверть миллиарда лет лишь дважды – около 170 и 120 миллионов лет назад – не наблюдалось этого поголовного истребления животных, населявших моря.
Как ни сенсационны были эти выводы, но Сепкоски и Рауп добавили к ним еще одну неожиданную гипотезу. По их мнению, массовые вымирания были связаны не с земными – геологическими – причинами, а с ударами из космоса. Незадолго до этого Луис и Уолтер Альваресы уже предположили, что на исходе мелового периода динозавров погубил именно «космический блицкриг» – падение метеорита на полуостров Юкатан. Почему бы не связать и другие загадочные случаи с ударами астероидов или комет?
В целом статья – особенно выводы, сделанные из нее, – была встречена среди коллег скептически. Однако она казалась так основательно аргументирована, что, похоже, и впрямь периодичность земных катастроф не являлась ни случайным совпадением, ни умозрительной игрой. Вскоре некоторые астрономы начали увлеченно искать небесные тела, которые могли бы вызывать подобные события.
Так возникла идея, что у Солнца есть невидимый нами спутник – звезда Немезида, извечно сопровождающая его. Она то удаляется от него на 90 тысяч астрономических единиц (1,4 световых года), то – каждые 27 миллионов лет – сближается с ним на расстояние порядка 20 тысяч астрономических единиц. Оказавшись на периферии нашей планетной системы, она вносит разлад в размеренное кружение комет, пребывающих в облаке Оорта (считается, что это облако занимает область на расстоянии от 2000–5000 до 50 тысяч астрономических единиц от Солнца).
Проблема в том, что никаких других признаков существования этой звезды, кроме статистики смертей на нашей планете, пока нет. Можно предположить, что звезда не должна быть яркой или массивной. Она гораздо меньше и темнее Солнца. Вполне может статься, что она давно внесена в каталоги слабо светящихся звезд, хотя особенности ее движения так и не были выявлены.
Американский физик Ричард Маллер, увлеченный гипотезой Альваресов, одним из первых заговорил о существовании Немезиды, названой так в честь греческой богини возмездия. На страницах журнала «Nature» в апреле 1984 и феврале 1985 годов Марк Дэвис, Пит Хат и Ричард Маллер описали эту гипотетическую звезду как слабо светящийся красный или коричневый карлик, который движется по очень вытянутой орбите. Перигелий Немезиды находится в облаке Оорта. Всякий раз, пересекая это облако, она нарушает ход комет, заставляя множество их сойти с привычных орбит. Ученые оценили число потревоженных комет астрономической цифрой: 109 комет. На протяжении последующих нескольких десятков тысяч лет они устремляются в центральную область Солнечной системы, причем от 10 до 200 комет обрушиваются на поверхность нашей планеты, опустошая целые регионы и вызывая гибель всего живого.
Как отмечают Мартин Уайнберг, Стюарт Шапиро и Айра Вассерман, опубликовавшие свои работы на страницах журналов «Icarus» (1986) и «The Astrophysical Journal» (1987), вероятность существования подобных двойных звезд с периодом обращения в 27 миллионов лет и большой полуосью, равной примерно 105 астрономических единиц, достаточно мала, но тем не менее ею невозможно пренебрегать.
Облако Оорта
Впрочем, многие ученые отнеслись к этой гипотезе с нескрываемым скепсисом. В самом деле, есть в ней что-то от мистических учений древних времен. Суть ее вполне можно было бы передать в духе легенд и мифов. Высоко в небе прячется «звезда демонов» – второе Солнце. Никому из смертных не суждено увидеть ее. Давным-давно, задолго до того, как на Земле поселились наши прадеды и деды, звезда демонов напала на Солнце. Сотни хвостатых комет устремились тогда в сторону светила, словно стрелы и копья – к стенам крепости. Многие из комет вонзились в Землю, изранив ее. Тело ее стало остывать. На планете воцарилась зима. Почти все, кто жил тогда на Земле, умерли от напасти, насланной демонами. Заколдованная ими звезда, так и не добившись своей цели – не погубив Солнце, еще несколько раз нападала на него, но под ударом всегда оказывалась Земля. Сейчас эта звезда затаилась и ждет. Но она вернется, обязательно вернется.
И все-таки, хотя ученые и встретили эту гипотезу скептически, она вполне научна, и не случайно статьи о Немезиде печатались в авторитетных научных журналах. Ведь гипотезу можно проверить путем астрономических наблюдений, а это главное! Можно попытаться отыскать эту звезду, а если она найдется, изучить ее свойства и предсказать поведение.
Поиски «звезды смерти» ведутся уже четверть века, но пока не увенчались успехом. А может быть, дело вовсе не в Немезиде? И роль ее готова играть любая случайная звезда?
Оценивая гипотезу Дэвиса, Хата и Маллера, британский астроном Уильям Нейпьер отметил, что звездная пара, состоящая из Солнца и карликовой звезды, которая обращается по вытянутой орбите, была бы очень неустойчивой. Гравитационные возмущения, вносимые межзвездными газовыми облаками, которыми окружена Солнечная система, непременно повлияли бы на орбиту Немезиды. Уже после нескольких оборотов ее большая полуось сократилась бы до 100 астрономических единиц.
Тот же профессор Нейпьер предлагает другое объяснение периодических катастроф, постигающих Солнечную систему. Каждые 35 миллионов лет в своем движении вокруг центра Галактики она пересекает галактическую плоскость, и тогда заметно возрастает вероятность того, что ее размеренную жизнь может что-либо потревожить. В облаке Оорта начинается беспорядочное движение комет, и все чаще какая-либо из них внезапно приближается к Земле и сталкивается с ней.
…К слову, в последний раз массовое вымирание животных на нашей планете наблюдалось около 30 миллионов лет назад. Возможно, звезда по имени Немезида, если она и впрямь существует, уже приближается к границам Солнечной системы? Удастся ли ее обнаружить?Вестницы жизни из космоса
На протяжении столетий астрономы пытались понять тайны внезапного появления комет. Но даже теперь, в век космонавтики, они остаются одними из самых загадочных и наименее исследованных небесных тел. Их можно назвать «живыми ископаемыми». Они сформировались одновременно с планетами около 4,6 миллиарда лет назад, но в отличие от последних почти не изменились с тех пор. Большую часть времени они проводят среди мрака и холода, на окраине Солнечной системы, а потому представляют собой своего рода «законсервированный архив», в котором хранятся сведения о далеком прошлом нашей космической родины. Может быть, там, внутри комет, укрытые от космических лучей и ударов микрометеоритов, покоятся образцы вещества, оставшиеся с эпохи зарождения нашей планетной системы?
Лишь время от времени кометы срываются с привычной орбиты и устремляются в центр Солнечной системы. Тогда астрономы имеют редкую возможность исследовать их и узнать, что таится за их видимой поверхностью.
Четвертого июля 2005 года, во время обстрела кометы Темпеля-1 автоматическим зондом «Deep Impact», ученые впервые заглянули внутрь кометы. Сразу после удара над ней поднялись беловатые клубы газов, а затем и облако взвихренной пыли. Всего, по оценке экспертов, она потеряла в тот день около 1000 тонн вещества. Спектральный анализ показал, что комета Темпеля-1 содержала, например, кристаллические силикаты. Эти соединения образуются при температурах порядка 700–800 °C. Очевидно, они возникли в окрестностях Солнца.
Полгода спустя, 17 января 2006 года, в ходе другого эксперимента зонд «Стардаст» доставил на Землю тысячи крохотных частиц кометы Вильда-2. Впервые со времен лунных экспедиций на нашу планету было привезено внеземное вещество. По своему химическому составу эта комета напоминала другие тела Солнечной системы. Здесь имелись, например, зерна кальция и алюминия. Они тоже образуются лишь при очень высоких температурах, – вероятно, поблизости от Солнца.
