Космические опасности – это опасные космические объекты и разнообразные космические излучения, которые в разной степени могут нести угрозу из Космоса планете Земля. В последнее время средства массовой информации наряду с привычными сенсациями, все чаще пророчат разнообразные космические катастрофы с метеоритными гигантскими волнами, падением комет, столкновениями с огромными астероидами.
Эти космические объекты и составляют определенный уровень угрозы в зависимости от своих размеров, массы и скорости движения.
1. Метеориты
Метеорит – это космическое тело, которое падает на поверхность любой планеты. В большинстве случаев они бывают в основном небольших размеров. Эти космические объекты постоянно падают на нашу планету. Метеориты более крупных размеров при падении на поверхность планеты образуют кратеры. На данный момент известен самый крупный метеорит – Гоба, масса которого составляет до 60 тонн. В фантастических фильмах очень популярные кадры, как стометровые волны, вызванные падением метеорита, смывают целые гигантские города с их небоскребами.
Гоба - крупнейший из найденных метеоритов. Также является самым большим на Земле куском железа природного происхождения. Фото: ru.wikipedia.org
2. Астероиды
Астероид – это крупное метеоритное тело, которое при падении может привести к катастрофе планетарного масштаба. Согласно данным науки палеонтологии, на протяжении последних 500 млн. лет, наша планета пережила пять столкновений с огромными астероидами. Каждое такое столкновение приводило к глобальным изменениям природы и живого мира на Земле. Современные астрономы стараются отслеживать траектории движения в космосе гигантских астероидов, и как – то предотвратить их вероятное столкновение с нашей планетой. Но, несмотря на все усилия, мимо Земли приблизительно один раз в месяц, совсем незамеченным, пролетает какой – ни будь крупный астероид с размером в футбольное поле. Столкновение с астероидом в несколько километров в диаметре, было бы смертельным для нашей планеты.
Крупное метеоритное тело- Астероид. Фото: wikimedia.org
3. Кометы
Комета – это яркое небесное тело небольшого размера. Хотя, многим кажется, что наоборот, они представляют величайшую опасность для Земли, - ведь они кажутся такими огромными! Но на самом деле, их огромные размеры не представляют большой опасности, по крайней мере, для планеты Земля. Ведь длину кометы составляют всего на всего мелкие пылинки, освещенные солнечным светом. В Космосе, они чаще заметнее, чем астероиды, благодаря своему эффектному газопылевому хвосту. Особенно красиво и зрелищно кометы смотрятся в ночном небе. Наша планета в 1910 году столкнулась с хвостом кометы Галлея – и никаких катастрофических последствий! Меньше в этом повезло Юпитеру, которому в 1994 году пришлось столкнуться с обломком кометы «Шумейкеров – Леви 9», вследствие чего, там поднялась высокая температура, и образовалось большое газовое облако. Но к счастью, по мнению астрономов, такие случаи в Космосе бывают не часто.
Комета „Hale Bopp“ Фото: wikimedia.org
Основной задачей астрономов является поиск путей предотвращения подобных «встреч» этих космических тел с нашей Землей. На данный момент усовершенствуется ракетно – ядерная технология со сложной системой перехвата, разрушения на части, изменения траектории движения, или даже уничтожения их с целью спасения жизни на планете Земля.
4.Проблемы, которых мы не замечаем
Существуют и невидимые космические опасности. Солнечная радиация, космические лучи, и различная космическая пыль также по – своему воздействуют на земную жизнь.
1.Солнечная радиация
О солнечной радиации мы очень часто слышим, и стараемся по мере возможности избегать ее. Это электромагнитное излучение Солнца. Сюда же включают солнечные ветры и солнечные вспышки. Особенно негативное их воздействие на незащищенное человеческое тело. В последнее время это становиться причиной рака кожи. Поэтому ставиться вопрос возможности защиты человечества от этого излучения. Также, уже доказано, что солнечное облучение очень губительно для глаз, так как при этом проявляются различные офтальмологические заболевания.
2. Космические лучи
Космические лучи – это мельчайшие частицы и ядра атомов, которые двигаются преимущественно в космическом пространстве. Но они могут попадать и в земную атмосферу. Конечно, для космонавтов в открытом космосе, космические лучи представляют большую опасность, и они от них защищаются скафандром. Но уже в атмосфере, эти невидимые космические опасности уже не такие активные. Но в какой мере они все же опасны для людей на Земле, в полной мере еще не изучено.
3.Космический мусор
Космический мусор – это все уже использованные и неисправные объекты в Космосе. Они больше представляют угрозу для функциональных космических аппаратов, чем для обитателей Земли. По подсчетам ученых, на данный момент, масса космического мусора достигает нескольких тысяч тонн. Эти неисправные космические объекты, в любой момент могут сойти с орбиты и упасть на Землю. Но пока различные обломки отработанных космических станций благополучно падали в воды Тихого океана или сгорали в плотном слое атмосферы. Но все же, проблема с космическим мусором еще полностью не решена.
И халатно. В других развитых странах происходит соблюдение всех законов, разработка очистительного оборудования, экологически безопасного топлива и машин. Однако угроза загрязнения окружающей среды все ровно представляет большую опасность.
При выбрасывании мусора ядовитые вещества, содержащиеся в нем, попадают в почву, отравляя ее. Далее они вымываются подземными водами и выносятся в реки и моря. Когда таких веществ накапливается все больше, происходит вымирание растений и животных в воде, ухудшается здоровье людей.
Загрязнение атмосферы приводит к парниковому эффекту. Из-за выбрасываемых в нее веществ необходимое количество тепла не покидает Землю, а остается на планете. Это вызывает негативное изменение климата. Что в свою очередь может привести к природным катаклизмам.
Озоновый слой – слой, находящийся в верхних слоях атмосферы и защищающий планету от космической радиации. Он уже практически разрушен над Антарктидой, если он полностью исчезнет, то все живое на Земле будет сожжено излучением из космоса. В атмосферу выбрасываются вещества, разрушающие этот слой, и сейчас частичное его уменьшение над планетой приводит к увеличению заболеваний глаз, онкологии, общего ухудшения здоровья.
Ядерная угроза
Несмотря на то что многие страны поддерживают уничтожение ядерного оружия, эта угроза остается актуальной. Некоторые страны не соглашаются открыто показывать свою ядерную политику. Опасность этой угрозы заключается в многочисленном вымирании людей, животных, растений. Также после ядерного взрыва огромная территория станет непригодной для жилья еще многие десятки лет.
АЭС тоже могут стать причиной ядерных взрывов. Хоть во всем мире строят безопасные станции, некоторая опасность остается. В 2011 году произошла аварии на АЭС Фукусима в Японии. Казалось бы, что японские технологии - одни из самых лучших в мире, но в результате сильного землетрясения и цунами не выдержали системы электропитания охлаждения ядерного реактора.
Угроза из космоса
Большинство астероидов, летающих рядом с Землей, не представляют опасности. Они имеют слишком маленький размер и даже если падают на планету, то не приносят никакого разрушения.
Но обезопасить Землю от большого астероида - это одна из самых сложных задач. Взрыв в космосе атомной бомбы является одним из разрабатываемых методом борьбы с астероидной опасностью.
Сейчас существует угроза Земле от нескольких крупных астероидов. Однако есть вероятность, что они пролетят мимо. Расстояние между этими космическими телами и планетой в момент сближения будет очень маленькое.
Геологическая угроза
Инверсия магнитного поля – это так называемая смена полюсов. Несмотря на то что человечеству не приходилось переживать это явление, ученые думают, что инверсия может произойти в недалеком будущем. Во время смены полюсов происходят геологические изменения, которые сопровождаются природными катаклизмами. Также поле Земли, защищающее от космической радиации, настолько ослабнет, что это может уничтожить большую часть человечества, животного и растительного мира.
Новый прогноз о конце света.
В последнее время стало модно предсказывать апокалипсисы. Снова и снова ученые, профессионалы и любители, предрекают глобальные события, которые на этот раз «уж точно» сотрут с лица Земли все живое. Причем никого не смущает, что в год таких событий может предстоять несколько. А, порой, даже на месяц может приходиться два, а то и три конца света.
В целом, можно уже вывести целую классификацию апокалипсисов: практические, инопланетные, научно-мифологические и каменные. Кстати, последние актуальны именно на данный момент. Ведь, по утверждению ученых, к нашей планете направляется гигантский астероид, обозначенный ТС4 2012. Размер громадины в два раза больше легендарного Челябинского метеорита. Скорость объекта составляет более 28 тысяч километров в час.
На максимально близком к Земле расстоянии он окажется уже совсем скоро - 12 октября. Правда, о возможностях его прорыва через атмосферу нашей планеты, в которой обычно сгорает большинство небесных тел, ученые пока ничего не говорят. Собственно специалисты, советуют готовиться к худшему развитию событий, хотя их более оптимистично настроенные коллеги рекомендуют не поддаваться панике и напоминают, что конкретно на этот месяц было «запланировано» целых три судных дня.
Диаметр каменной глыбы около 40 метров, поэтому его столкновение с Землей может повлечь необратимые разрушения. ТС4 2012 был открыт, и это логично, в 2012 году. Траектория его движения довольно стабильна. Вероятность столкновения с Землей ничтожно мала - всего 1%, но она все-таки существует. Имея подобный шанс на выигрыш люди, тем не менее, умудряются выигрывать в лотерею. Конечно, по меркам космоса объект крошечный, но последствия от столкновения с планетой, размером с Землю могут быть катастрофическими. Никто не говорит, что в данном случае все живое на Земле погибнет в один миг, но после столкновения начнутся изменения озонового слоя, которые повлекут за собой трансформации климата, причем радикальные.
Стоит отметить, что загадочную планету Нибиру пока тоже никто не отменял, а, судя по прогнозам, она должна (в очередной раз) столкнуться с Землей именно в октябре. Эта планета, как утверждают некоторые ученые, находится неподалеку в Солнечной системе и прячется за Солнцем. Но сложные гравитационные процессы скоро могут привести к тому, что она «выйдет из тени» и нанесет Земле сокрушительный удар. Об этом пишет в своей книге «Планета Ч: 2017 Прибытие» один из «главных апокалиптоведов» Дэвид Мид. Если верить его книге, мировые элиты владеют информацией по этому поводу, но держат ее в строгом секрете от общественности, старательно вводя народ в заблуждение сведениями о тотальном контроле NASA за обстановкой. Они ведут подготовку к концу света, строят огромные бункеры под землей, где будут прятаться сами со своими близкими. Такая теория всемирного заговора существует уже не первый год, во всяком случае информация о ней время от времени снова всплывает в каких-нибудь «якобы секретных» документах.
Интересным является и пророчество святой Матроны на текущий год. Матроны Московской не стало в 1952 году, после чего она была причислена к лику святых. При жизни слепая и частично парализованная женщина славилась способностью исцелять и делать довольно верные предсказания. Некоторые из них сбылись после ее смерти, другие касаются будущего. На 2017 год она дала страшные прогнозы, с которыми, правда, не совпадают пророчества многих знаменитых предсказателей. Предсказания Матроны касались августа 2017-го, но они не сбылись, а представители Русской православной церкви, вообще, заявили, что не стоит серьезно относиться к прогнозам блаженной.
На осень этого года было запланировано целых четыре апокалипсиса, имеющих довольно разнообразную природу. 23 сентября ожидался огромный астероид, который, к счастью, прошел мимо. 12 октября может прилететь его «собрат», а 21 октября - вышеупомянутая планета Нибиру, против которой наша планета выстоит только если правитель КНДР Ким Чен Ын нанесет по ней ядерный удар. Еще один астероид может упасть на Землю в ноябре, уничтожив США. А в декабре Земле предстоит, пожалуй, самый интересный вариант апокалипсиса - вторжение сотен НЛО гигантского размера.
Углубляясь в историю, можно найти упоминания о конце света еще в 2800 году до нашей эры, изложенные на клинописной табличке, которая была найдена в Месопотамии. Жители Земли могут по разному относиться к предостережениям футурологов, предсказателей и ученых. К кому из них прислушиваться, каждый определяет для себя сам. Но при этом, одни спокойно продолжают жить, погружаясь в ежедневные дела и заботы, и забыв обо всех апокалиптических предостережениях, а другие, к счастью таких меньшинство, в панике бросаются строить ковчеги и бункеры, запасаясь продовольствием и вещами, которые могут им понадобиться, когда мир исчезнет, а они останутся в своем укрытии. Кстати, одна из американских торговых сетей уже выставила в продажу «наборы для выживания». В набор в том числе входит упаковка консервов, которые можно хранить четверть века, стоимостью в тысячу долларов. Консультанты магазина рассказывают, что консервированными продуктами из набора один человек может питаться целый год. В упаковке находится сто банок, предназначенных для завтраков, обедов и ужинов. Продукты питания, входящие в состав наборов: фрукты, зерна, молоко, овощи, мясо, сахар и соль.
Бури, землетрясения, извержения вулканов - земным катаклизмам ничего не стоит уничтожить человеческую цивилизацию. Но даже самые грозные стихии никнут, когда на сцену выходит космическая катастрофа, способная взрывать планеты и тушить звезды — главная угроза Земле. Сегодня мы покажем, на что способна Вселенная во гневе.
Танец галактик раскрутит Солнце и выбросит в бездну
Начнем из самого масштабного бедствия - столкновения галактик. Уже через каких-то 3-4 миллиарда лет врежется в наш Млечный путь и поглотит его, превратившись в громадное яйцеобразное море звезд. В этот период ночное небо Земли побьет рекорд по количеству звезд - их станет в три-четыре раза больше. А вы знаете, ?
Само столкновение нам не грозит - если бы звезды были размером с мячик для настольного тенниса, то расстояние между ними в галактике составляло бы 3 километра.Наибольшую проблему представляет слабейшая, но одновременно самая мощная сила во Вселенной - гравитация.
Взаимное притяжение звезд в сливающихся Андромеде и Млечном Пути защитит Солнце от разрушения. Если две звезды сближаются, их гравитация разгоняет их и создает общий центр массы - они будут кружить возле него, как шарики по краям рулетки. То же самое произойдет с галактиками - прежде чем соединиться воедино, их ядра будут “танцевать” друг возле друга.
Как это выглядит? Смотрите на видео ниже:
Страх и ненависть в космической бездне
Эти танцы и принесут больше всего бед. Звезда на окраинах вроде Солнца сможет разогнаться до сотен и даже тысяч километров в секунду, что пробьет притяжение галактического центра - и наше светило улетит в межгалактическое пространство.
Земля и другие планеты останутся вместе с Солнцем - скорее всего, в их орбитах ничего не изменится. Правда Млечный Путь, что радует нас летними ночами, будет медленно отдаляться, а привычные звезды на небе сменятся светом одиноких галактик.
Но может и не повезти. В галактиках, кроме звезд, есть еще целые облака межзвездной пыли и газа. Солнце, оказавшись в таком облаке, начинает “поедать” его и набирать массу, следовательно, яркость и активность светила повысится, появятся нерегулярные сильные вспышки - настоящая космическая катастрофа для любой планеты.
Онлайн симулятор столкновения галактик
Чтобы смоделировать столкновение, щелкните левой кнопкой по черному участку и протяните курсор немного с зажатой кнопкой в сторону белой галактики. Так вы создадите вторую галактику и зададите ее скорость. Чтобы сбросить симуляцию, нажмите Reset внизу.
Кроме того, столкновения с облаками водорода и гелия вряд ли пойдут на пользу самой Земле. Если не повезет оказаться в массивном скоплении, можно оказаться внутри самого Солнца. А про такие вещи как жизнь на поверхности, вода и привычная атмосфера можно будет смело забыть.
Еще галактика Андромеда может попросту “отжать” Солнце и включить в свой состав. Сейчас мы живем в спокойном районе Млечного Пути, где мало сверхновых звезд, газовых потоков и прочих неспокойных соседей. Но никто не знает, куда “заселит” нас Андромеда - можно и вовсе угодить в , полный энергии самых диковинных объектов галактики. Там Земле не выжить.
Стоит ли бояться и собирать чемоданы в другую галактику?
Есть один старый русский анекдот. Идут две старушки мимо планетария и слышат как экскурсовод говорит:
— Итак, Солнце погаснет через 5 миллиардов лет.
В панике одна из старушек подбегает к экскурсоводу:
— Через сколько, через сколько погаснет?
— Через пять миллиардов лет, бабушка.
— Уф-ф-ф! Слава Богу! А мне показалось, что через пять миллионов.
Это же касается столкновения галактик - маловероятно, что человечество сумеет дожить до того момента, когда Андромеда начнет заглатывать Млечный Путь. Шансов будет мало даже в том случае, если люди очень постараются. Уже через миллиард лет Земля станет слишком горячей для существования жизни где-то помимо полюсов, а через 2-3 на ней не останется воды, как на .
Так что стоит бояться только катастрофы ниже - она куда опаснее и внезапнее.
Космическая катастрофа: вспышка сверхновой
Когда Солнце истратит свой запас звездного топлива-водорода, его верхние слои сдует в окружающее пространство, и от него останется только маленькое горячее ядро, белый карлик. Но Солнце - это желтый карлик, ничем не примечательная звезда. А большие звезды, массивнее нашего светила в 8 раз, уходят с космической сцены красиво. Они взрываются, разнося мелкие частицы и излучение на сотни световых лет.
Как и в случае со столкновениями галактик, здесь приложила руку гравитация. Она сжимает состарившиеся массивные звезды до такой степени, что все их вещество детонирует. Интересный факт - если звезда больше Солнца в двадцать раз, она превращается в . И перед этим она тоже взрывается.
Однако не обязательно быть большим и массивным, чтобы в один прекрасный день воссиять сверхновой. Солнце - звезда-одиночка, но есть множество звездных систем, где светила вращаются друг возле друга. Звезды-братья часто стареют с разной скоростью, и может оказаться так, что “старшее” светило выгорает до белого карлика, а младшее все еще в расцвете сил. Тут-то и начинается беда.
Когда “младшая” звезда постареет, она начнет превращаться в красного гиганта - ее оболочка расширится, а температура уменьшится. Этим и воспользуется старый белый карлик - поскольку в нем уже нет ядерных процессов, ему ничего не мешает подобно вампиру “высасывать” внешние слои своего брата. Причем высасывает он их столько, что ломает гравитационный предел собственной массы. Поэтому и взрывается сверхновой как большая звезда.
Сверхновые - это кузнецы Вселенной, ведь именно сила их вспышек и сжатие порождает элементы тяжелее железа, вроде золота и урана (по другой теории, они возникают в нейтронных звездах, но их появление невозможно без сверхновой). Еще считается, что вспышка звезды по соседству с Солнцем помогла образоваться , нашей Земле в том числе. Скажем же ей спасибо за это.
Не спешите любить сверхновые
Да, вспышки звезд бывают очень полезными - в конце концов, сверхновые являются естественной частью жизненного цикла звезд. Но для Земли они ничем хорошим не закончатся. Самая уязвимая часть планеты для сверхновых - это . Азот, с которого преимущественно состоит в воздух, под воздействием частиц сверхновой начнет соединяться с озоном
А без озонового слоя все живое на Земле станет уязвимым для ультрафиолетового излучения. Помните, что на ультрафиолетовые кварцевые лампы нельзя смотреть? А теперь представьте, что все небо превратилось в одну громадную синюю лампу, которая выжигает все живое. Особенно плохо придется морскому планктону, который производит большую часть кислорода в атмосфере.
Реальна ли угроза Земле?
Какова вероятность того, что сверхновая нас накроет? Посмотрите на следующую фотографию:
Это - останки уже отсветившей свое сверхновой. Она была столь яркой, что в 1054 году ее было видно как очень яркую звезду даже днем - и это при том, что сверхновую и Землю разделяет шесть с половиной тысяч световых лет!
Диаметр туманности составляет 11 . Для сравнения, наша Солнечная система от края до края занимает 2 световых года, а к самой близкой звезде, Проксима Центавре, 4 световых года. В пределах 11 световых лет вокруг Солнца есть как минимум 14 звезд - каждая из них может взорваться. А “боевой” радиус сверхновой составляет 26 световых лет. Такое событие случается не больше 1 раза в 100 миллионов лет, что очень часто в космических масштабах.
Гамма-всплеск — если бы Солнце стало термоядерной бомбой
Существует еще одна космическая катастрофа, куда опаснее сотни сверхновых одновременно — всплеск гамма-излучения. Это самый опасный вид радиации, который проникает через любую защиту — если забраться в глубокий подвал с металлобетона, облучение уменьшится в 1000 раз, но не исчезнет полностью. А какие-либо костюмы и вовсе неспособны спасти человека: гамма-лучи ослабевают всего в два раза, проходя сквозь лист свинца толщиной в сантиметр. Но свинцовый скафандр — неподъемная ноша, в десятки раз тяжелее рыцарского доспеха.
Однако даже во время взрыва атомной электростанции энергия гамма-лучей небольшая — нет такой массы вещества, чтобы их напитать. Зато такие массы есть в космосе. Это сверхновые очень тяжелых звезд (вроде звезд Вольфа-Райе, о которых мы написали ), а также слияние нейтронных звезд или черных дыр — недавно такое событие зафиксировали по гравитационным волнам. Сила гамма-вспышки таких катаклизмов может достичь 10 54 эрг, которые излучаются за период от миллисекунд до часа.
Единица измерения — взрыв звезды
10 54 эрг — много ли это? Если бы вся масса Солнца стала термоядерным зарядом и взорвалась, энергия взрыва составила бы 3×10 51 эрг — как у слабой гамма-вспышки. Но если такое событие произойдет на расстоянии 10 световых лет, угроза Земле будет не иллюзорной — эффект был бы как у взрыва ядерной бомбы на каждом условном гектаре неба! Это уничтожило бы жизнь на одном полушарии моментально, а на другом — спустя считанные часы. Расстояние не очень уменьшит угрозу: даже если гамма-излучение вспыхнет на другом конце галактики, до нашей планеты дойдет по атомной бомбе на 10км 2 .
Ядерный взрыв — не самое ужасное, что может случиться
Ежегодно регистрируется около 10 тысяч гамма-всплесков — они видны на расстояниях в миллиарды лет, с галактик на другом . В пределах одной галактики всплеск происходит приблизительно раз в один миллион лет. Возникает логический вопрос —
Почему мы еще живы?
Спасает Землю механизм образования гамма-всплеска. Энергию взрыва сверхновой ученые называют “грязной”, так как в ней участвуют миллиарды тонн частиц, которые разлетаются во все стороны. Гамма-всплеск же “чистый” — это выброс одной лишь энергии. Он происходит в виде сконцентрированных лучей, отходящих от полюсов объекта, звезды или черной дыры.
Помните звезды в аналогии с шариками для настольного тенниса, которые удалены друг от друга на 3 километра? Теперь давайте представим, что к одному из шариков прикрутили лазерную указку, светящую в произвольном направлении. Какой шанс, что лазер попадет в другой шарик? Очень и очень мал.
Но не стоит расслабляться. Ученые считают, что гамма-всплески уже однажды достигали Земли — в прошлом они могли вызвать одно из массовых вымираний. Узнать наверняка, доберется до нас излучение или нет, можно будет только на практике. Однако строить бункеры тогда будет уже поздно.
Напоследок
Сегодня мы прошлись лишь по самым глобальным космическим катастрофам. Но существует много других угроз Земле, например:
- Удар астероида или кометы (мы написали о , где можно узнать о последствиях недавних падений)
- Превращение Солнца в красного гиганта.
- Вспышка на Солнце (их можно ).
- Миграция планет-гигантов в Солнечной системе.
- Остановка вращения .
Как защитить себя и предупредить трагедию? Следите за новостями науки и космоса, и исследуйте Вселенную с надежным гидом. А если осталось что-то неясное, или хотите узнать больше — пишите в чате, комментариях и заходите в
Мы думаем, что глубокий космос далекий и недостижимый, но на самом деле события в этом самом космосе могли помочь разогнаться эволюции жизни на Земле. Мы оказались здесь случайно. Эволюция могла пойти по другой ветке развития; любые шансы спонтанного появления жизни столь малы, что их можно назвать случайными. Жизнь Земли появилась вследствие цепочки случайных событий, странных ситуаций, удобных катастроф, от ледниковых периодов до столкновений астероидов - и вот мы здесь.
Принимая все это как данность, мы можем понимать историю жизни, только если изберем более широкое поле зрения. Организмы формируются под воздействием окружающей их среды, а эти среды формируются, в свою очередь, под действием мощнейших геологических сил, таких как вулканы и ледяные покровы, а также изменения климата.
И все же нам стоит еще больше расширить кругозор, закинуть сеть подальше. Что, если эти мощнейшие силы были под влиянием еще более мощных сил из более широкой Вселенной? Могли ли космические события в нашей Солнечной системе и даже нашей галактике сыграть свою роль? Должны ли мы буквально поблагодарить наши звезды за то, что мы здесь?
Наиболее известный пример эволюционного сдвига, вызванного астрономическими событиями, представляет собой вымирание динозавров, к которому привело падение гигантского метеорита 66 миллионов лет назад. Впервые эту гипотезу предложил Луис Альварес, его сын геолог Уолтер и их коллеги в 1980 году.
Исследователи обнаружили, что осадочные породы, которые сложились по всему миру во время вымирания динозавров, содержат большое количество редкого элемента - иридия. Ученые предположили, что иридий мог поступить из пыльных обломков метеорита, который врезался в Землю. В астероидах, которые были наиболее вероятным источником знакового метеорита, иридия гораздо больше, чем на Земле.
Как именно такое падение могло погубить динозавров - этот вопрос остается открытым. Но возможностей довольно много.
Высвобожденная энергия могла вызвать глобальные лесные пожары. Исследователи подсчитали, что чтобы доставить необходимое количество иридия, метеорит должен был быть порядка 10 километров в поперечнике. Воздействие такого монстра выпустило бы в миллионы раз больше энергии, чем водородная бомба. Более того, пыль и мусор, выброшенные в воздух, могли заблокировать солнечный свет и запустить постепенное снижение температуры на несколько последующих лет.
В 1991 году гипотеза падения получила новый импульс, когда ученые обнаружили ударный кратер более 160 километров шириной в месте Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике. Его геологический возраст точно совпал с периодом вымирания.
Как именно падение метеорита повлияло на кончину динозавров, понятно не в полной мере; существуют свидетельства того, что они и так уже были близки к ней. Тем не менее логично предположить, что такое мощное событие должно было оставить некоторый отпечаток в эволюционной истории. И это открытие вызвало беспокойство на тему возможного падения разрушительного метеорита сегодня.
Кроме того, падения метеоритов - не единственное объяснение вымираний, которые происходили 66 миллионов лет назад.
Токухиро Нимура - ученый из Японской ассоциации Spaceguard, которая сформировалась для наблюдения околоземных объектов, которые могут ударить в планету. В марте 2016 года Нимура и его коллеги предположили, что вымирания, глобальное остывание и слой иридия могли быть вызваны прохождением Солнечной системы через молекулярное облако: одно из больших облаков газа и пыли в космосе, из которых образуются звезды. По мере того как пыль накапливалась в атмосфере, она формировала дымку, которая отражала солнечный свет и охлаждала планету.
Основная идея восходит к предположению британского астроному Уильяму Маккри, выдвинутому им в 1975 году. Он думал, что если Земля прошла бы через межзвездную пылевую «полосу», она должна была запустить ледниковый период. В то же время астрономы Митчелл Бегельман и Мартин Рис отметили, что такая пыль могла повлиять на то, как движутся частицы солнца, попадающие в атмосферу нашей планеты, и подвергнуть планету высоким дозам облучения, еще больше усугубив вымирания и изменения климата.
Теперь Нимура воскресил идею Маккри, утверждая, что падение в Чиксулуб было недостаточно катастрофическим, чтобы вызвать все вымирания конца мелового периода.
Тем не менее сейчас это в основном спекуляции.
«Идея поразила меня как очень интересная и правдоподобная, но пока она не развита и не имеет четких подтверждающих доказательств», говорит астроном Мартин Бич из колледжа Кэмпион при Университете Реджайны в Саскачеване, Канада.
Это событие 66 миллионов лет было лишь одним из нескольких известных «массовых вымираний», в ходе которых много видов по всей планете внезапно исчезли.
Самое большое вымирание произошло в конце пермского периода 252 миллиона лет назад, когда на Земле вымерло не меньше 96% всей жизни. Вся современная жизнь произошла от уцелевших 4%, поэтому очевидно, что эволюционная история могла быть совершенно другой, если бы того вымирания не случилось. Когда виды отмирают, получившие возможность развиваются и используют ее по максимуму, диктуя то разнообразие видов, которого не было бы в противном случае.
Палеонтологи давно спорят на тему того, что было причинами этих массовых вымираний.
Вполне возможно, как и менее масштабные сокращения популяции, они могут быть неотъемлемой частью работы экосистем. Поскольку вся жизнь взаимосвязана, небольшой сдвиг в одной популяции может вызвать эффект домино, послав ударные волны через всю систему.
Но более вероятно, что по крайней мере некоторые массовые вымирания были вызваны внешним влиянием на живой мир.
Одно такое массовое вымирание произошло в конце триасового периода. Около половины всех видов на Земле исчезли. Это событие могло быть также вызвано увеличением вулканической активности, изменениями климата, но вероятнее всего - падением метеорита.
Такие катастрофические события не могут быть результатом чистой случайности, попаданием на Землю случайной кометы или астероида. Вместо этого космические обстоятельства могут систематически приводить к сближению таких объектов с нашим миром.
Самая известная из таких идей заключается в том, что у Солнца есть тусклая звезда-компаньон, которая так далеко, что ее никогда не наблюдали непосредственно. Эта звезда, «Немезида», или «Звезда Смерти», периодически притягивает куски ледяных пород с окраин Солнечной системы и посылает их тусоваться в наших окрестностях.
Эту идею в 1984 году предложили две команды астрономов: Дэниел Уитмайр и Альберт Джексон и Марк Дэвис, Ричард Мюллер и Пит Хат. Все они отталкивались от открытия, которое случилось ранее в том году: массовые вымирания происходили с регулярными интервалами примерно в 26 миллионов лет на протяжении последних 500 миллионов лет.
Итак, возможно, гравитационное притяжение Немезиды, которая кружится вокруг Солнца на орбите в 1,5 светового года от нас, нарушило облако Оорта: собрание ледяных объектов, которое находится за орбитой Плутона на расстояниях в 0,8–3 световых года, слабо связанное гравитацией Солнца. Облако Оорта является источником «длиннопериодичных» комет, которые возвращаются во внутреннюю Солнечную систему каждые двести лет или около того.
Немезида должна быть крошечной звездочкой, возможно, красным или даже коричневым карликом не больше Юпитера. Поэтому ее никогда не замечали. На таком расстоянии ее было бы трудно разглядеть даже с применением наших мощнейших телескопов.
Но это не единственная проблема в теории Немезиды.
В исследовании, опубликованном в 2010 году, астрофизик Адриан Мелотт из Университета Канзаса и палеонтолог Ричард Бамбах из Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия, решили заново взглянуть на окаменелости с использованием последних данных. Они подтвердили, что массовые вымирания повторялись каждые 27 миллионов лет. Но такая картина слишком заурядная, чтобы вписаться в идею с Немезидой. Такой далекий карлик неизбежно подвергался бы влиянию других звезд поблизости, производя менее постоянный поток комет.
Нет, решили ученые. Волны массового вымирания должны быть обусловлены не звездой-компаньоном, а другой планетой.
В 1985 году Уитмайр и его коллега Джон Матезе предположили, что может существовать относительно небольшая твердая планета в пять раз массивнее Земли, вращающаяся в Солнечной системе далеко за Нептуном. Эта планета может стягивать кометы, не из облака Оорта, а из более близкого пояса Койпера. Это еще один диск ледяных камней на краю Солнечной системы, Плутон и его луна Харон признаны его членами. Уитмайр и Матезе назвали свой гипотетический объект «планетой Х».
Вполне возможно, что нам пока не удалось найти еще одну планету в Солнечной системе, которая больше Земли. Перед тем как космический аппарат «Новые горизонты» достиг Плутона и Харона в 2015 году, у нас были довольно плохие снимки этих объектов, и мы только начали поиск более крупных тел в поясе Койпера. Если планета Х темная и не отражает свет, она вполне могла бы ускользать от наших телескопов.
Более того, в январе 2016 года астрономы предложили, что в Солнечной системе может быть девятая планета, за Нептуном, с массой в 10 земных. Предложение выросло из наблюдений видимых объектов пояса Койпера, которые, казалось, были встревожены невидимым влиянием.
Если эта планета существует, она вряд ли будет делать заявленное за планетой Х. Но история показывает, что мы многого не знаем о нашем собственном заднем дворе.
Уитмайр, работающий в настоящее время в Университете штата Арканзас, решил развить гипотезу планеты Х еще дальше. В 2015 году он показал, что эта идея согласуется с периодичностью вымираний в 27 миллионов лет, замеченной Мелоттом и Бамбахом. Более того, Уитмайр говорит, что второй такой объект - планета Y? - мог бы объяснить еще одно колебание в палеонтологической летописи.
Эту картину заметили Ричард Мюллер и Роберт Роде в 2005 году. Они выяснили, что разнообразие морских видов поднимается и падает каждые 62 миллиона лет: это колебание должно быть вызвано либо изменением в темпах вымирания, либо в темпах видообразования.
Волны комет, вызванные «скрытыми» планетами, могут быть объяснением для таких картин, говорит Мелотт. Но добавляет, что за этими колебаниями могут стоять и другие, более далекие космические события.
В 2007 году Мелотт и его коллега Михаил Медведев заявили, что пульс в 62 миллиона лет мог быть вызван регулярной особенностью путешествия нашей Солнечной системы через Млечный Путь.
Наша галактика имеет форму блюда. По мере ее вращения, Солнце поднимается и падает на галактической плоскости, как лошадка на карусели. Эти изменения в положении могут менять количество космических лучей, которые проливаются потоком через Солнечную систему и попадают в Землю.
Космические лучи - это высокоэнергетические субатомные частицы, протоны и электроны, летящие через пространство. Считается, что они должны рождаться в высокоэнергетических астрономических процессах. Некоторые рождаются в сверхновых: звездах, которые взрываются, когда их топливо исчерпывается. Другие рождаются в черных дырах в центрах других галактик.
Существуют разные способы, которыми они могли повлиять на окружение Земли и на нашу эволюцию.
Космические лучи сами по себе могут быть вредными. Когда они сталкиваются с молекулами в воздухе, они порождают ливни частиц, которые могут вызывать мутации в ДНК. Обычно это плохо для жизни. Тем не менее низкий уровень мутаций может фактически увеличить разнообразие, сделать жизнь более разновидной.
Столкновения космических лучей также могут менять химический состав атмосферы. Они могут производить электрически заряженные частицы, которые влияют на формирование облаков, а значит, и климата, или же они могут разрушать озоновый слой, который защищает Землю от вредного влияния ультрафиолетовых лучей Солнца.
Поскольку многие космические лучи, как полагают, должны создаваться сверхновыми в пределах нашей галактики, покачивание вверх-вниз нашей Солнечной системы может менять поток космических лучей со всеми вытекающими для земной жизни.
Тем не менее довольно странно, что эти эффекты проявились только среди морских окаменелостей. Во всяком случае можно было бы ожидать, что живущие в море организмы лучше защищены от ливней вредоносных частиц, чем живущие на суше.
Даже Мелотт теперь думает, что эта идея не может объяснить цикл в 62 миллиона лет в палеонтологической летописи. В 2011 году он предположил, что это может быть врожденный геологический «пульс Земли», возможно, связанный с изменениями в тектонической активности.
Существует аналогичная картина изменений в составе морских осадочных пород, говорит Мелотт. Это то, что можно было бы ожидать от изменений темпов горообразования и эрозии, вызванной сдвигами в движении тектонических плит.
Смертельные лучи из космоса, кажется, могут быть хорошей причиной некоторых эволюционных сдвигов, наблюдаемых в палеонтологической летописи.
Мы постоянно подвергаемся воздействию низких уровней космических лучей. Но одна сверхновая может выпустить такой смертоносный взрыв этих частиц, что стерилизует планету, если ей не повезет оказаться поблизости и в нужном направлении.
Звезды становятся сверхновыми постоянно; во время этого они могут временно светиться ярче целых галактик. Каждый год в других галактиках мы наблюдаем множество сверхновых, но в нашей собственной галактике люди видели сверхновую в последний раз 140 лет назад. Еще одна, которая родилась в 1572 году, была такой яркой, что астроном Тихо Браге видел ее невооруженным глазом и успешно описал.
«Сверхновая Тихо» была безопасно удаленной: в 7500 световых годах. Если бы такой взрыв случился намного ближе к нам, он стал бы серьезной бедой. Земля была бы обрита наголо потоком частиц и рентгеновских и гамма-лучей.
Случалось ли такое когда-нибудь?
Считается, что сверхновая должна быть в пределах 30 световых лет, чтобы иметь разрушительные для Земли последствия. Так близко к нам находится не так много звезд.
Однако в 2002 году исследования астрономов показали, что в пределах 420 световых лет от Земли могло быть 20 сверхновых за последние 11 миллионов лет, только из одной группы звезд. Такие события вполне могли оставить отпечатки в палеонтологической летописи.
Они определенно оставили следы в осадочных породах. Сверхновые рассеивают внешние слои взрывающейся звезды в космос, включая некоторые атомы, которых на Земле не так много.
Один из таких красноречивых продуктов сверхновых - это железо-60, которое на Земле не образуется в природе. В 1999 году физики обнаружили высокие уровни железа-60 в геологических структурах на глубине океана - железомарганцевых корках, образованных за последние 5 миллионов лет. Железо-60 также нашли в лунной почве и оно, похоже, пришло от двух сверхновых в 320 световых годах от нас, семь и два миллиона лет назад соответственно.
Последние взрывы, похоже, оставили следы в палеонтологической летописи.
В исследовании, опубликованном в августе 2016 года, астрофизик Шон Бишоп из Технического университета Мюнхена и его коллеги сообщили об обнаружении железа-60 в ископаемых кристаллах оксида железа. Изначально эти кристаллы были сделаны бактериями, которые используют магнитный оксид, чтобы выстраиваться в соответствии с магнитным полем Земли. Железо-60 начало появляться в таких ископаемых в морских отложениях, сформированных 2,6-2,8 миллиона лет назад.
Жизнь могла быть потревожена этими сверхновыми.
Рентгеновские и гамма-лучи, идущие от столь отдаленного источника, сами по себе не являются проблемой. «Они не проникают в нашу атмосферу и поэтому не могут непосредственно привести к стерилизации или массовым вымираниям», говорит Бишоп.
Но он также говорит, что эти лучи могут создавать косвенную опасность, повреждая озоновый слой. «С уменьшением озонового слоя, насколько нам известен со времен антарктической озоновой дыры, ультрафиолетовый свет Солнца будет проникать на поверхность Земли и может стать проблемой для организмов».
По расчетам астронома Нарцисо Бенитеса и его коллег, сверхновых на таких расстояниях потенциально могут истощить атмосферный озон.
Более того, в исследовании от июля 2016 года Мелотт и его коллеги подсчитали, что космические лучи от сверхновых могли увеличить число высокоэнергетических нейтронов и мюонов, достигающих земли, утраивая суммарную дозу облучения наземных организмов. Это может спровоцировать раковые мутации, а также запустить изменения климата, говорят ученые.
2,6 миллиона лет действительно имело место небольшое массовое вымирание, на рубеже эпох плиоцена и плейстоцена. Но мы не можем сказать наверняка, что сверхновые «приложили к этому руку».
На самом деле нет никаких прямых доказательств того, что сверхновые вообще когда-либо вмешивались в эволюционную историю жизни, говорит Бишоп. «Спустя миллионы лет это будет невероятно трудно доказать». К примеру, нет никакой возможности собрать и изучить окаменевшую ДНК на предмет мутаций после такого длительного периода времени, не говоря уж о том, чтобы сравнить ее до и после события.
Тем не менее есть еще один вид космического взрыва, еще более мощный.
Небеса иногда раздирают взрывы - гамма-всплески: чрезвычайно интенсивные взрывы, высвобождающие гамма-лучи, которые живут от долей секунды до нескольких часов. Гамма-всплески находятся среди самых энергетически мощных событий во Вселенной. Они рождаются, когда взрываются особенно мощные звезды.
К счастью, гамма-всплески пока видели только в очень далеких галактиках. Но если бы один из таких родился поблизости, сверхновая была бы фейерверком в сравнении. Что еще хуже, мы вряд ли смогли бы заранее обнаружить его приближение, не быстрее чем за пару часов. К счастью, Мелотт говорит, что гамма-всплески на 10 000 световых лет в округе рождаются примерно раз в 170 миллионов лет.
И хоть это довольно редко, Земля существовала достаточно долго, чтобы ее поразило много раз. В 2004 году Мелотт предположил, что массовое вымирание конца ордовика 440 миллионов лет назад могло быть связано с гамма-всплеском. И все по плану: рентгеновские и гамма-лучи сильно повредили озоновый слой, запустили глобальное охлаждение за счет образования густого задымления оксидами азота в атмосфере.
Мелотт утверждает, что модель вымираний конца ордовика вписывается в эту картину. К примеру, мелководные морские организмы, которые были сильнее подвержены воздействию ультрафиолетового излучения, чем глубоководные, пострадали сильнее. Кроме того, климат стал заметно холоднее.
Может ли такое произойти вновь? Земле осталось жить около двух миллиардов лет, после чего Солнце расширится и сделает планету непригодной для обитания. В анализе 2011 года Бич подсчитал, что за это время может произойти порядка 20 событий сверхновых и один гамма-всплеск поблизости, которые нанесут вред. Но это слабо тревожащие цифры.
К тому же Мелотт говорит, что мы сможем увидеть сверхновые заранее, поскольку измеряем возраст ближайших звезд. Ближайшая из тех, что могут скоро детонировать - в ближайший миллион лет, - это Бетельгейзе в созвездии Ориона. Она слишком далеко, чтобы причинить какой-либо ущерб.
Бич говорит, что теоретически можно было бы менять звезды инженерным методом, чтобы избежать катастрофических взрывов. «Если бы цивилизация знала, что в ее окрестности собирается лопнуть сверхновая, один из вариантов выживания был бы попробовать какой-нибудь суперастроинженерный проект».
Например, они могли бы отклонить взрыв, заставив звезду потерять массу или замешав какой-нибудь материал, который мог бы замедлить ее коллапс. «Как можно было бы физически осуществить такой проект, я не знаю, но физика этой ситуации и что нужно сделать, чтобы продлить жизнь звезды, вполне хорошо понятны».
Бич предполагает, что звезды, которые грозят стать сверхновыми, могли бы быть хорошими местами для поиска инопланетян. Если такая звезда начнет вести себя странно, это может быть признаком умышленного ее изменения.
Космические угрозы жизни на Земле могут быть еще более экзотическими.
В книге 2015 года «Темная материя и динозавры» физик Лиза Рэндалл из Гарвардского университета предположила, что загадочное космическое вещество - темная материя - могло быть абсолютным убийцей динозавров.
Темная материя не взаимодействует со светом, поэтому мы не можем видеть ее напрямую. Она воздействует на обычную материю лишь посредством гравитации: у нее есть масса, поэтому она притягивает материю, как любое обычное вещество. Мы не знаем, что такое темная материя. Никто никогда не находил ни одной ее частицы. Но большинство физиков и астрономов уверены в ее существовании. Если бы ее не было, галактики не вращались бы так быстро и при этом не развалились. Темная материя превосходит обычную материю в пять раз. Считают, что она окружает каждую галактику сферическим гало.
Рэндалл предположила, что определенная темная материя отличается от остальной.
Эта «экзотическая темная материя» может чувствовать другую силу, как гравитацию, по типу электромагнитной, которая позволяет обычному веществу взаимодействовать со светом. Эта экзотическая темная материя могла сформировать диск в галактической плоскости и прохождение Солнечной системы через этот диск могло нарушить путь кометы в облаке Оорта, что привело к столкновению ее с Землей 66 миллионов лет назад.
Биолог Майкл Рампино из Университета Нью-Йорка расширил эту идею. В исследовании, опубликованном в 2015 году, он предположил, что некоторые частицы темной материи могли захватываться и уничтожаться в ядре Земли. Это привело к высвобождению энергии, повышению вулканической активности и созданию «пульса Земли», который Мелотт ранее связал с вымираниями.
Что ж, может быть и так. Но некоторые ученые считают эти идеи слишком сомнительными, и вряд ли они привлекли бы много внимания, если бы их выдвигал кто-нибудь другой, не такой известный, как Рэндалл, а она чуть ли не суперзвезда в области космологии.
«Придется изобрести новую физику, чтобы заставить этот механизм работать», говорит Мелотт.
«Этот аргумент кажется мне слишком надуманным», соглашается Бич.
Но добавляет, что хотя пока неясно, действительно ли в нашей галактике есть диск темной материи, «мы так мало знаем о распределении и составе темной материи в галактическом диске и гало, что любое допущение в рамках нашей текущей неопределенности вполне возможно». Пока это интересная, но сомнительная идея. Стоит ли доверять ей?
Все отдельные истории, что мы обсудили, бездоказательны, и многие из них спорные. Но сделайте шаг назад - и у вас не останется сомнений, что так или иначе жизнь на Земле связана и зависит от космических сил. Сложность состоит в том, чтобы выяснить, какие космические явления сыграли роль в отдельно взятом случае. Эти факторы растянулись на такие огромные временные масштабы, что о надвигающейся угрозу нашему выживанию в этом ключе даже переживать не стоит. В обозримом будущем нашей планете не угрожает никакой катастрофический метеорит, хотя наблюдать, безусловно, стоит.
Но никто не говорит, что человеческая цивилизация совершенно защищена от космических угроз.
Мелотт говорит, что больше всего нам стоит опасаться солнечных вспышек: резких вспышек Солнца, которые облучают планету частицами и радиацией. Электромагнитный импульс, который они производят, может парализовать телекоммуникации.
Одно из таких событий в 1859 году посеяло хаос в ранних телеграфных сетях, поразив нескольких операторов шоком и вызвав пожары. Сегодня же, с нашей гигантской сетью связи, последствия будут разрушительными. Мы едва избежали этой судьбы в 2012 году, когда солнечный супершторм прошел мимо нас, но в 1989 году был тоже большой, нарушивший канадскую энергосеть.
Если событие вроде такого может поставить цивилизацию на колени, оно может и оставить отпечаток в эволюционной летописи, потому что, по иронии судьбы, остановит последнее массовое вымирание, которое происходит сейчас по нашей вине.