Книга Астрофизика начинающим: как понять Вселенную - Грегори Мон

Полетим на Нептун, за три миллиарда миль от Земли, и само Солнце покажется в тысячу раз тусклее, чем мы видим его сейчас. А сама Земля? Просто искорка, не ярче, чем слабые звезды, еле заметная в солнечном сиянии.

У нас есть документальное доказательство. В 1990 году космический корабль «Вояджер-1» сделал фотографию Земли, находясь за орбитой Нептуна. Из глубины космоса наша планета выглядит исчезающе малой: «бледно-голубой точкой», как назвал ее американский астрофизик Карл Саган. И это даже небольшое преувеличение – если бы вы взглянули на сделанное «Вояджером» фото, вы бы, скорее всего, Землю вообще не заметили.

Этот снимок, сделанный с борта космического зонда «Вояджер-1», был первым, на котором в один кадр попали Земля и Луна. Когда космический корабль находился уже за орбитой Нептуна, Земля оттуда казалась всего лишь крохотной «бледно-голубой точкой» в пространстве.

А что бы случилось, если бы высокоразвитые инопланетяне направили в нашу сторону свои самые мощные телескопы? Какие детали планеты Земля они смогли бы различить?

Синеву. Это оказалось бы первым и главным свойством нашей планеты. Более двух третей ее поверхности покрыто водой. Один только Тихий океан занимает почти целое ее полушарие. Так что, если бы инопланетяне смогли различить голубой цвет нашей планеты, они, вероятно, догадались бы, что причина его – вода. И, без сомнения, они и сами бы очень хорошо знали, что такое вода. Ведь вода – не только благоприятная среда для возникновения и поддержания жизни. Это одно из самых распространенных химических соединений во Вселенной.

Если бы у инопланетян было действительно мощное оборудование, они бы увидели не просто бледно-голубую точку. Они различили бы береговые линии материков, а это дало бы им основания считать, что вода на нашей планете жидкая: ведь на замерзшей планете не может быть берегов. И разумные инопланетяне додумались бы, что раз на планете есть жидкая вода, то может быть и жизнь.

Инопланетяне разглядели бы на Земле и полярные шапки, которые периодически растут и сокращаются по мере изменения температуры. Изучая земную поверхность и отслеживая регулярные исчезновения из виду и появления больших участков тверди на ней, они могли бы вычислить период осевого вращения Земли – двадцать четыре часа. Так они узнали бы, какова продолжительность земного дня. Они увидели бы движения крупномасштабных атмосферных структур, определяющих погоду. Могли бы изучить поведение облачности.

Пора вернуться к действительности.

Ближайшая экзопланета – ближайшая к Земле планета, не относящаяся к Солнечной системе, – находится в соседней с нами звездной системе альфа Центавра. Это примерно в четырех световых годах от нас – на расстоянии, которое луч света, несущийся с огромной скоростью и не останавливающийся, чтобы отдохнуть или заправиться горючим, пролетает за четыре земных года. Скорость света – более 670 миллионов миль в час. Так что наши «соседи» на альфе Центавра, в четырех световых годах от нас, на деле очень, очень далеко.

И это ближайшая к нам планета. Большинство открытых учеными экзопланет находятся на расстояниях от десятков до сотен световых лет. Блеск Земли более чем в миллиард раз слабее, чем яркость Солнца, поэтому увидеть нашу планету с такого расстояния непосредственно в оптический телескоп инопланетянам было бы исключительно трудно. Это все равно что пытаться различить светлячка в луче гигантского прожектора. Поэтому, если инопланетяне нас нашли, они, скорее всего, наблюдают нашу планету в невидимых глазу лучах, например инфракрасных. В инфракрасном свете яркость Солнца не настолько сильно подавляет свечение нашей планеты.

Но, может быть, их инженеры располагают какой-то совершенно неизвестной нам техникой?

Наверняка вам случалось делать фотожабы из фотографий друзей. Даже астрофизики иногда не могут удержаться от искушения позабавиться таким способом. Кстати, у фотожаб есть много общего с теми техническими приемами, которыми мы пользуемся, чтобы искать далекие планеты.

Ведь нам так же нелегко увидеть их с огромного расстояния, как инопланетянам – наблюдать со своих планет Землю. Поэтому NASA спроектировало и построило космический телескоп «Кеплер» специально для того, чтобы искать слабые планеты вблизи их ярких материнских звезд способом, похожим на изготовление фотожаб.

Замечательная космическая миссия «Кеплер» позволила ученым открыть тысячи новых планет. Есть ли хоть на одной из них жизнь?

Телескоп «Кеплер» регистрировал небольшие, но регулярные падения общего блеска звезд. Они происходили от того, что в таких случаях «Кеплер» оказывался точно на одной линии со звездой и ее планетой. Планета как бы вскакивала в кадр и загораживала собой звезду, заставляя ее чуточку меркнуть – как комарик, который пролетает между вами и вашей девушкой, когда вы ее фотографируете. Регистрируя планеты этим способом, мы не видим их самих. Мы даже не видим никаких деталей поверхности их материнских звезд. Но мы видим, что между нами и звездой что-то появляется. Таким методом «Кеплер» открыл тысячи экзопланет, в том числе сотни звезд с планетными системами, то есть с несколькими планетами, какой является и наша Солнечная система.

Инопланетяне, возможно, воспользовались такой же методикой, чтобы найти Землю. Наблюдая Солнце, они, может быть, смогли зарегистрировать небольшое падение его яркости, когда наша планета прошла между ними и нашей материнской звездой. Отлично. Если так, они открыли существование Земли – но они не узнали ничего о том, что происходит на ее поверхности.

Здесь могли бы помочь радиоволны и микроволновое излучение. Кто знает, может, у наших инопланетян есть для подслушивания гигантский радиотелескоп вроде недавно построенной в Китае циклопической 500-метровой антенны FAST, о которой я рассказывал в главе 9. Если бы он у них был и если бы они настроились на нужные частоты, мы бы показались им одним из самых ярких радиоисточников на небе. Наши современные радиостанции, мобильные телефоны, микроволновые печи, открыватели гаражных дверей, блокировщики дверец автомобилей и спутники связи постоянно испускают множество сигналов. Мы просто купаемся в этом длинноволновом излучении. Так что, если бы инопланетяне пользовались правильными радиотелескопами и приемниками, они получили бы хорошее доказательство, что у нас тут происходит что-то необычное.

Земля сразу стала бы для них очень заманчивым объектом изучения.