Читать книгу "Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба - Эрик Асфог"

С этой теорией имелись проблемы. Прежде всего, это на первый взгляд низкая вероятность такого события. Если вы столкнете Протомеркурий с Протоземлей или Протовенерой (пусть это будет Венера), он, скорее всего, врежется в нее снова. Если бы он в конце концов был поглощен Венерой, что, пожалуй, кажется весьма вероятным, тогда Меркурий исчез бы и мы бы о нем сейчас не говорили. Но если он ударился и продолжил свой путь – столкновение с оставлением места происшествия, – тогда он оказался бы одной из тех акул чуть поменьше, которым снова и снова удавалось убежать. Как бы это ни было маловероятно, Меркурий на месте.

Но на самом деле это не так уж маловероятно – это лишь достаточно неправдоподобно, чтобы объяснить странную геологию Меркурия. Основываясь на наших моделях, столкновения с оставлением места происшествия происходят в половине случаев, когда тело размером с Протомеркурий ударяется о тело размером с Венеру. Так что Меркурию могло повезти раз, два, может быть, даже три, пока он не пришел в себя и не перестал сталкиваться с планетами. (В конце концов, все когда-нибудь стабилизируется.) Это как выбросить решку три раза подряд: вероятность того, что так и будет – ⅛ (½ × ½ × ½). Поскольку Протоземля и Протовенера возникли из восьми (или большего числа) других, менее удачливых Протомеркуриев, только одному из них должно было повезти, так что на самом деле существование одной планеты вроде Меркурия вполне вероятно.

Скопление галактик Abell 2218 так массивно, что его тяготение искривляет свет от более отдаленных галактик, создавая эффект космического линзирования. (Для черно-белой передачи цветного изображения я использовал старомодный прием перевода в негатив, что позволяет лучше рассмотреть определенные детали.)

NASA/HST/A. Fruchter

Марс мог выжить другим способом. Вместо оставления места происшествия при повторяющихся столкновениях с более крупной планетой, Марс, возможно, имел опасные сближения, но ни разу не столкнулся с таким тяжеловесом, соударяясь только с телами меньшего размера. Не исключено, что он был динамически изолирован, а может, ему повезло. Тут есть искушение приукрасить эту историю дополнительными деталями – мол, именно поэтому Венера так отличается от Земли и так далее. Однако хаос и осторожность учат нас что этого не стоит делать, пока в нашем распоряжении не будет образцов с Венеры. Но эта гипотеза позволяет сделать предсказания, которые в конце концов могут быть проверены: самые крупные планеты в системе должны расти, пока в итоге не будут иметь примерно одинаковый химический состав, тогда как следующие по размеру планеты должны в результате сильно отличаться по составу. Если вы копнете грунт на Венере и на Земле, взяв по пробирке и там и там, вам будет трудно разобраться, где какой образец. Но с Меркурием, Марсом и Луной такой проблемы возникнуть не должно, как и с Вестой, Церерой и Психеей.

Коллаж фотографий прохождения Венеры, полученных в дальней ультрафиолетовой области спектра космическим аппаратом «Обсерватория солнечной динамики» NASA 5 июня 2012 г. Такие прохождения могут фиксироваться астрономами, живущими на расстоянии нескольких сотен световых лет, при условии, что их телескопы располагаются в плоскости солнечной эклиптики.

NASA/Goddard/SDO

* * *

Мы привыкли слышать, что Солнце – средняя звезда. Но это не совсем верно: самые распространенные звезды – красные карлики – гораздо меньше. Они достаточно велики (в десятки раз больше Юпитера по массе), чтобы поддерживать термоядерный синтез в своем ядре, но достаточно малы, чтобы не давать так много света и тепла. Поэтому их и трудно обнаружить. На самом деле вполне вероятно, что ближайшая к нам звезда – это вовсе не Проксима Центавра, а какой-то неизвестный нам пока красный карлик.

Характеристики семи известных экзопланет системы TRAPPIST-1 (обозначенных буквами от b до h) по сравнению с землеподобными планетами (Меркурием, Венерой, Землей и Марсом). Предполагаемая объемная плотность каждой (то есть ее состав – металлы, горные породы или вода) нанесена на график в зависимости от количества света, которую планета получает от материнской звезды. Относительные размеры планет обозначены радиусом кругов. Массы и плотности планет системы TRAPPIST-1 были оценены по небольшим вариациям в периодичности их обращения при продолжительных наблюдениях с помощью космических телескопов NASA «Спитцер» и «Кеплер» в сочетании с данными, полученными от космического телескопа «Хаббл» и ряда наземных телескопов, с последующим сравнением результатов этих замеров с теоретическими моделями. Оценки предполагают, что планеты с более низкой плотностью могут быть богатыми водой.

NASA/JPL/Spitzer Space Telescope

Если бы вы были планетой, которая хочет породить жизнь, обращаясь вокруг такой звезды, вам стоило бы находиться поближе к огню, то есть обращаться на расстоянии нескольких сотых астрономической единицы. Это делает красные карлики отличными местами для охоты за обитаемыми планетами: таких звезд много, а пригодные для жизни планеты обращаются к ним так близко, что при правильных геометрических условиях мы можем увидеть, как они то и дело затмевают свет звезды. Все, что нам нужно, – смотреть, смотреть и смотреть на множество таких звезд, потому что нам должно повезти находиться в плоскости эклиптики звездной системы, чтобы зафиксировать на звезде тень, едва уловимое уменьшение силы ее света, когда перед ней пролетает планета. Такое явление мы называем прохождением или транзитом.

Несколько лет назад команда бельгийских и китайских астрономов направила скромный 61-сантиметровый телескоп на несколько близких «ультрахолодных красных карликов» в надежде обнаружить систему планет. Охота была очень успешной. Первая из их находок, планетная система, которую астрономы назвали TRAPPIST-1[321], – это настоящая сокровищница с семью планетами. По количеству света, которое каждая планета задерживает во время прохождения, мы знаем, что по размеру все они сравнимы с Землей. Пять из этих планет примерно земного типа обращаются в пределах вероятной зоны обитаемости своей звезды, то есть на их поверхности может иметься жидкая вода. Таким образом, эта система теперь занимает верхнюю строчку в списке объектов, где нам стоит искать инопланетную жизнь.