Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

движения, сочетал в себе свойства воздушной легкости и удивительной прочности и обладал способностью задерживать кометные частицы (двигавшиеся с относительной скоростью, в шесть раз превышающей скорость ружейной пули), не позволяя им полностью проходить сквозь себя. 15 января 2006 г. при входе в плотные слои атмосферы «Стардаст» вернул свой груз, спустив на парашюте капсулу, приземлившуюся в пустыне штата Юта. Предварительный анализ нескольких тысяч захваченных гранул, произведенный под руководством ответственного исполнителя этого проекта НАСА Дональда Браунли, выявил высокую концентрацию сложных молекул, которые считались обязательными для эволюции жизни. На одном из этапов этой работы возник разговор о том, чтобы разрешить тем, кто найдет ту или иную гранулу, присваивать ей имя. Остается лишь гадать о том, создаст ли Международный астрономический союз комитет по номенклатуре пыли? Кроме того, остается неясным или, скорее, дебатируется вопрос о том, каким образом внутри комет могут возникать молекулы, и действительно ли органический материал был доставлен ими на Землю еще до того, как здесь началась жизнь?

БОРЬБА С КОСМИЧЕСКИМИ ВЕТРЯНЫМИ МЕЛЬНИЦАМИ

Исследования комет порождали две темы, достойные публикации на первой газетной полосе. У наиболее сдержанного крыла журналистики заголовок «Пришельцы среди нас» мог подразумевать не более чем отсылку к нескольким кометным частицам, или даже частицам, о которых только говорилось, что они кометного происхождения, как это было в случае частиц кроваво-красных дождей, шедших в индийским штате Керала в июле – августе 2001 г. (Годфри Луис и А. Сантош Кумар из Университета Махатма Ганди в Коттаяме в Индии выдвинули кометную гипотезу, но Индийская правительственная комиссия приписала этот цвет спорам воздушных водорослей.) Другая сенсационная кометная тема распространялась под такими заголовками, как «Вымирание динозавров», и хотя она зачастую смешивалась с той или иной разновидностью неподтвержденных предположений, выдвинутых Иммануилом Великовским в книге «Столкновение миров» (1950) и более поздних популярных изданиях, она имела за собой серьезную поддержку высокоавторитетной науки.

В 1980 г. Луис и Уолтер Альваресы (отец и сын), Франк Асаро и Хелен Мичел из Калифорнийского университета в Беркли проанализировали слои глубоководного известняка из Дании, Италии и Новой Зеландии. К их удивлению, они обнаружили слой с относительно высоким уровнем содержания иридия, редко встречающегося на Земле, но относительно часто – в метеоритах. Они выдвинули идею, согласно которой в конце мелового периода, 65 миллионов лет назад, в Землю врезался астероид или комета, подняв такое большое количество пыли, что доступ света по всей планете был заблокирован на несколько месяцев или даже лет. Температура резко снизилась, и это привело к гибели большей части флоры и многих форм фауны, включая динозавров. История вышла на первые полосы информационных сообщений, но дело этим не закончилось, поскольку в 2006 г. были обнаружены свидетельства существования подо льдом Антарктики огромного кратера. С помощью гравитационных измерений, сделанных со спутников, и радарных изображений, полученных с самолетов, группа специалистов из Соединенных Штатов определила точное местонахождение кратера под восточным антарктическим ледяным покровом в Земле Уилкса, диаметр которого составил 480 километров, а глубина – около двух километров. Считается, что он был причиной самого массового вымирания в мировой истории, случившегося 250 миллионов лет назад, – явления, положившего конец пермскому периоду и ознаменовавшего начало юрского периода – эпохи динозавров.

Открытие 1980 г. породило глубокие разногласия в нескольких научных сообществах, но оппозиция полностью утратила свою силу после того, как иридиевая аномалия стала обнаруживаться по всему миру. В 1985 г. группа химиков из Чикагского университета обнаружила свидетельства глобального огненного шторма, бушевавшего примерно в то же время, когда исчезли динозавры. Запасы углерода, выработанные в этот период, в 10 000 раз превышают количество углерода в соседних геологических слоях – как в нижнем, так и в верхнем, и грубые расчеты позволяют оценить мощность этого удара в 100 миллионов мегатонн в том месте, где сейчас располагается Берингово море, в результате чего образовался огненный шар, превративший в пепел всю растительную и животную жизнь вплоть до Северной Америки и Азии. Вскоре эта базовая идея (за исключением отдельных деталей) была настолько прочно усвоена, что палеонтологам стало казаться, будто аналогичный механизм (кометный или астероидный удар) лежит в основе всех выявленных ими ранее глобальных вымираний. (Правда, некоторым из них, это следует отметить, больше по душе приходилась идея космической гамма-вспышки, надолго разрушившей озоновый слой, от чего практически не пострадали лишь глубоководные существа.)

Гипотеза, предложенная в 1980 г., – не первое астрономическое объяснение. В 1970 г. Крейг Хатфилд и Марк Кэмп из Университета Толедо (штат Огайо) высказали предположение, что масштабные вымирания происходили периодически и связаны с тем, как меняется положение Солнца при движении по галактической орбите; оно то находится какое-то время над плоскостью Млечного Пути, а какое-то – под ней. Период этих изменений составляет около 33,5 миллиона лет, а вымирания, по оценкам различных авторитетных специалистов, случаются с интервалами от 30 до 36 миллионов лет. Исходная идея заключалась в том, что молекулярные облака сконцентрированы в основном вблизи плоскости Млечного Пути, а значит, именно в этом месте наиболее велика исходящая от них опасность. Вскоре после этого было выдвинуто множество различных гипотез, предлагающих механизм, посредством которого межзвездные облака могут вызывать вымирание. Виктор Клаб и Билл Нэйпир из Королевской обсерватории в Эдинбурге посвятили много времени решению этой проблемы и начиная с 1979 г. написали несколько научно-популярных книг о кометах, подвергнув серьезной критике бытующие представления, касающиеся кометного облака Эпика – Оорта. Необходимо, считали они, пересмотреть общепринятую идею его первозданности и постоянства, утверждая, что количество «тесных» сближений с массивными межзвездными облаками в течение долгой истории на протяжении миллиардов лет должно было давно истощить это облако. Они возражали против идеи, согласно которой современные кометы формировались вместе с планетами в плотных областях, окружавших молодое Солнце, где плотность вещества относительно высока, и вместо этого предположили следующее: звезда и кометы формируются одновременно, каждая звезда увлекает за собой сопровождающий ее рой комет, и они выбрасываются в межзвездное пространство планетами или проходящими облаками до тех пор, пока не наступит равновесие с равным количеством спорадических захватов и потерь. По их утверждениям, сейчас мы находимся именно в такой ситуации. Одним из следствий их теории стало представление о межзвездных кометах как обычном явлении. Кометы изначально приходят от других звезд или из мест их рождения в холодных и плотных межзвездных облаках, которые могут быть захвачены нашей Солнечной системой. Они утверждали, что вероятность захвата особенно велика, когда Солнечная система проходит сквозь спиральный рукав нашей Галактики. Одним из интересных побочных предположений, сделанным в контексте этого широкомасштабного исследования, было то, что удивительно большое количество короткопериодических комет Солнечной системы (объектов не только с коротким периодом, но и с коротким временем жизни, измеряющимся несколькими тысячами лет) может объясняться тем, что одна большая комета разбилась на фрагменты во время захвата ее Юпитером.

Представив весьма убедительный общий механизм образования комет, они пустили его в ход, продемонстрировав для начала, что бомбардировка Земли астероидами и кометами – гораздо более частое явление, чем об этом думали ранее. Они приписывали подобным бомбардировкам катастрофические массовые вымирания, а также такие геологические явления, как изменения уровня моря, ледниковые периоды и горообразование в ходе «процессов, относящихся к тектонике плит». В качестве доказательства они выдвигали данные в виде датировки больших ударных кратеров за последние 350 миллионов лет. Ввиду относительно малого количества таких кратеров, понятно, что у этого неточного статистического подхода не так уж много возможностей для усовершенствования, за исключением более точного определения дат. Он оставляет открытым вопрос