Перед вами грандиозное скопление галактик в созвездии Волосы Вероники (скопление Комы) — один из самых плотных и массивных галактических "мегаполисов" в ближайшей Вселенной. Практически каждый объект на изображении ниже — отдельная галактика.
Скопление Комы — это тысячи галактик, каждая из которых по размеру сопоставима с нашим Млечным Путем и содержит миллиарды звезд. Межгалактическое пространство заполнено разреженным горячим газом и невидимой массой (темной материей), которая удерживает элементы этой системы в едином гравитационном поле.
Насколько далеко и насколько велико
Скопление Комы находится на расстоянии около 320 миллионов световых лет от Земли. Его размеры настолько велики, что от одного края до другого — не "несколько галактик", а более 20 миллионов световых лет. Для сравнения: диаметр Млечного Пути "всего" около 100 000 световых лет. Скопление Комы — одно из крупнейших и массивнейших скоплений галактик в ближайшей Вселенной.
Важно понимать, что вы смотрите не на "россыпь галактик", а на огромную систему, где каждый объект постоянно испытывает влияние соседей.
Центральная эволюция
Большинство галактик внутри скопления — эллиптические и линзовидные, тогда как в его внешних областях чаще встречаются спиральные, как наш Млечный Путь. Это различие объясняется влиянием среды: частые гравитационные взаимодействия, столкновения и слияния, происходящие преимущественно во внутренних регионах, со временем меняют структуру галактик.
Например, когда сливаются две спиральные галактики, то на выходе получается более массивная эллиптическая.
Горячий газ внутри скопления способен "выдувать" или "срывать" холодный газ из галактик, постепенно лишая их ключевого ресурса, необходимого для зарождения новых светил. Без тесного взаимодействия с соседями, часто приводящего к взаимным вспышкам звездообразования, такие галактики медленно "угасают".
В изоляции галактика может долго оставаться спиральной. Но в скоплении, несмотря на жесткие условия, ее эволюция идет быстрее, а значит, и шансы на "выживание" в океане мироздания становятся выше.
Интересно, что Млечный Путь — "угасающая" галактика, поскольку интенсивность звездообразования в ней постепенно снижается. Однако в далеком будущем возможное сближение с галактикой Андромеды может привести к "перезагрузке" — хотя само столкновение теперь не считается неизбежным.
Изображение скопления Комы было получено изнутри Млечного Пути, поэтому в кадр попали и звезды нашей Галактики, расположенные между Солнечной системой и наблюдаемым скоплением.
Давайте на минуту выключим скепсис и представим сценарий: где-то в Млечном Пути есть достаточно развитая, но при этом весьма агрессивная цивилизация, одержимая экспансией. Однажды ее астрономы находят нашу планету — крайне любопытный мир, расположенный в обитаемой зоне спокойной звезды. Кроме того, они довольно быстро смогут заподозрить, что на планете много воды, плотная атмосфера и, скорее всего, есть жизнь. Земля может показаться им "лакомым кусочком" — идеальным местом для колонизации.
Недолго думая, они запрыгивают в свои космолеты, замаскированные под кометы, и мчатся к нам на всех парах, совершая маневры то у одной, то у другой звезды. Как однажды предупреждал Стивен Хокинг, контакт с цивилизацией, которая намного выше нас по уровню развития, теоретически может стать для нас катастрофой...
Возможно ли предотвратить это?
30 марта 2016 года астрофизики Дэвид Киппинг и Алекс Тичи опубликовали исследование, в котором рассмотрели идею "сокрытия" Земли от тех, кто ищет планеты так же, как мы.
Логика простая: один из основных и самых доступных методов поиска экзопланет — транзитный. Когда планета проходит на фоне родительской звезды, для стороннего наблюдателя яркость звезды чуть-чуть падает. Именно по этой маленькой "просадке" можно понять, что у звезды есть планета, оценить ее размер, а по периоду транзитов — при известной массе звезды — прикинуть и расстояние до светила. Маленькая планета в обитаемой зоне вызывает особый интерес, поэтому при возможности на нее "нацеливают" телескопы, чтобы узнать больше.
И если инопланетные астрономы или их автоматизированные инструменты используют похожий метод (потому что он простой и эффективный), то во время наблюдений за Солнечной системой они однажды обнаружат Землю.
Киппинг и Тичи предлагают компенсировать эту просадку света лазерами. Идея следующая: в момент транзита направить лазерное излучение так, чтобы для внешнего наблюдателя спад яркости был сглажен — или вовсе исчез. Тогда гипотетические инопланетные астрономы могут не заметить "интересную" планету (по крайней мере, в рамках этого метода), а значит, и лететь к нам не будет смысла.
"Возможно, мы до сих пор не нашли других по той причине, что они раньше нас пришли к выводу: светиться лишний раз опасно — и предпочли спрятать свой мир", — рассуждал Киппинг.
Конечно, это не "щит от пришельцев" и не абсолютная невидимость. Такой трюк работает только против тех, кто:
Ищет экзопланеты транзитным методом;
Находится в нужной геометрии пространства (там, откуда транзит вообще виден).
Важно понимать, что это исследование — скорее мысленный эксперимент, чем инженерный план "на завтра". Такие работы полезны тем, что показывают: наши методы поиска можно не только эффективно применять, но и теоретически обходить. А значит, мы лучше понимаем их ограничения и можем придумывать новые подходы к поиску экзопланет и техносигнатур. И, конечно, это снова поднимает старый вопрос: стоит ли человечеству активно "афишировать" свое присутствие — или разумнее быть тише.
На Плутоне есть область, которую помнит каждый, кто хотя бы раз видел снимки этой карликовой планеты из пояса Койпера. Речь идет об Области Томбо, или Сердце Плутона — гигантской "сердцеподобной" области, протяженность которой составляет примерно 2 300 километров.
Западную часть этой области занимает Равнина Спутника (лат. Sputnik Planitia), представляющая собой ледяную равнину размером 1 400 на 1 200 километров. И именно эта равнина привлекает особое внимание.
Для сравнения: средний диаметр Плутона составляет 2 377 километров.
Анализ снимков
14 июля 2015 года космический аппарат NASA "Новые горизонты" пролетел мимо системы Плутона, передав на Землю множество снимков, включая достаточно детализированные.
Внимание исследователей — как, пожалуй, и любого человека — тут же приковало "сердце". Взяв на вооружение все имеющиеся данные, они приступили к моделированию, чтобы объяснить, как вообще могла появиться столь необычная структура на задворках Солнечной системы. В первую очередь речь шла о Равнине Спутника — западной доле "сердца", резко контрастирующей на фоне остальной поверхности карликовой планеты.
В итоге было установлено: Равнина Спутника покрыта тонким слоем азотного льда, под которым расположена "плита" водяного льда толщиной от 40 до 80 километров, выполняющая роль природной теплоизоляции. Ниже нее может сохраняться подповерхностный океан, а его наличие влияет на напряжения в ледяной коре и на картину трещин на поверхности.
Моделирование показало, что соленость этого океана — около 8% от солености Мирового океана на Земле (то есть вода не "морская", а скорее слабосоленая).
Мощь моделирования
Фундаментом моделирования являются имеющиеся данные (константы), к которым добавляют предполагаемые явления и физические процессы (переменные и параметры), после чего модель проверяют: дает ли она картину, совпадающую с наблюдениями. Если результат отрицательный, то меняют переменные. Однако современные суперкомпьютеры позволяют рассматривать множество вариантов сразу, создавая тысячи, а то и миллионы моделей.
В моделировании подледного океана Плутона ключевым параметром стала его плотность, которая зависит от соли и температуры. Если бы океан был слишком "легким", то ледяная оболочка сверху вела бы себя иначе, и на поверхности было бы заметно больше разломов. Если бы он был слишком "тяжелым", наоборот, трещин оказалось бы меньше. Так, перебирая возможные диапазоны и сравнивая модели с наблюдаемыми изображениями, ученые смогли оценить соленость предполагаемого океана.
Важно понимать, что моделирование — это не полет фантазии, а методология, отточенная десятилетиями: она опирается на измерения, физику и статистику, а не на желание "подогнать" результат. Ценность и эффективность моделирования проще всего увидеть на Земле: ученые постоянно моделируют то, что напрямую не наблюдают (например, прогнозирование таяния ледников, риск паводков, распространение загрязнений или структуру пород при поиске полезных ископаемых), а затем проверяют выводы по независимым данным и реальным измерениям.
Рождение океана
Раньше, до встречи "Новых горизонтов" с Плутоном, концепции существования подповерхностного океана звучали как фантастика: тело маленькое, очень далеко от Солнца, строение не позволяет удерживать внутреннее тепло, да и внутреннего тепла там не осталось, так как карликовая планета давно остыла.
Сегодня же вероятность существования подповерхностного океана на Плутоне оценивается как "высокая". А появиться он мог в результате очень мощного древнего удара, который сформировал глубокую впадину и растопил огромное количество водяного льда. Соли, геология и окружающие условия привели не к полному промерзанию появившегося глобального водоема, а к формированию толстой коры над ним. Сегодня важную роль в поддержании жидкого состояния океана играет гравитационное взаимодействие с Хароном, крупнейшим спутником Плутона со средним диаметром 1 212 километров.
Что это меняет
Если под "сердцем" действительно есть океан, то Плутон перестает быть просто "замороженным камнем" на окраине Солнечной системы. При достаточной долговечности этого подповерхностного водоема карликовую планету можно рассматривать как потенциально обитаемый мир.
Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway
Эта статья — адаптация и компиляция идей астрофизика Джонти Хорнера, основанная на его публичных выступлениях, статьях и комментариях о шансах найти внеземную жизнь. Повествование будет вестись от первого лица — так проще сохранить авторскую логику и интонацию.
На вопрос "есть ли инопланетяне?" я однозначно отвечу: да. Но правильно сформулированный вопрос должен звучать иначе: достаточно ли близко они находятся, чтобы мы вообще могли их заметить?
Космос чудовищно велик. И за последние десятилетия мы узнали важную вещь: планеты есть почти у каждой звезды. В одном только Млечном Пути порядка 400 миллиардов звезд. Если представить, что в среднем у каждой по несколько планет, то даже в пределах нашей Галактики набираются триллионы миров. А галактик во Вселенной так много, что по некоторым оценкам их число только в наблюдаемой Вселенной сопоставимо с тем, как много планет у нас дома, в Млечном Пути.
С таким масштабом трудно поверить, что Земля уникальна. Жизнь, включая разумную и даже технологическую, почти наверняка возникала где-то еще. Но у этой вдохновляющей истории есть неприятная для нас (ученых) часть: существовать и быть обнаруженными — разные вещи.
Представьте крайне осторожный сценарий. Пусть технологически развитая жизнь появляется лишь у одной звезды из миллиарда. И даже тогда в Млечном Пути набралось бы около 400 "технологических" звездных систем. Звучит обнадеживающе много, пока не вспомнишь размеры Галактики: примерно 100 000 световых лет в диаметре. При таком раскладе в среднем эти цивилизации окажутся на расстоянии порядка 10 000 световых лет друг от друга (это грубая оценка, но здесь порядок величины важнее точности).
А это почти приговор для поиска. На таких дистанциях "обычные" радиосигналы — вроде тех, что человечество неосознанно рассеивает в пространство, — слишком слабы. Поймать их можно лишь в том случае, если инопланетные передатчики намного мощнее всего, что умеем создавать мы, а еще если мы знаем, куда и когда именно нужно "смотреть".
Поэтому я и считаю, что внеземная жизнь (включая разумную), скорее всего, существует, но доказательства ее существования могут не появиться еще очень долго. Не потому, что мы одни во Вселенной, а потому, что космос устроен так, что даже соседей по Галактике проблематично "услышать".
Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway
К концу XIX века интерес к Марсу резко возрос. Телескопы становились лучше, журналисты охотились за сенсациями, а фантастика шла рука об руку с наукой. И тогда все чаще звучал вопрос: есть ли на Красной планете разумная жизнь и можно ли с ней связаться?
В 1877 году итальянский астроном Джованни Скиапарелли, наблюдая Марс во время великого противостояния, зарисовал тонкие линии на поверхности и назвал их "canali" — "каналы" или "проливы".
Англоязычная пресса тут же интерпретировала это как намек на искусственные сооружения. Это настолько вдохновило американского астронома Персиваля Лоуэлла, что он построил собственную обсерваторию и годами наблюдал за Красной планетой, рисуя карты "каналов". Он убеждал публику, что "каналы" — неопровержимое доказательство того, что планета-соседка населена разумными существами, которые пытаются выжить в высыхающем мире с помощью гигантской системы ирригации.
Сегодня понятно, что это был результат смешения технологических ограничений с человеческой психикой: ничтожное (по современным меркам) разрешение телескопов, "дрожание" земной атмосферы, ожидания наблюдателя и "дорисовка" мозгом знакомых образов (парейдолия). Только во второй половине XX века мы узнали, что Марс — совершенно иной мир. И хотя на нем действительно есть грандиозные структуры, все они имеют природное происхождение.
Но тогда мысль об обитаемом Марсе была слишком красивой, чтобы ее отпускать. После "каналов" фантазия сорвалась с цепи: выходили статьи, где всерьез обсуждали, какими мелодиями марсиане могли бы приветствовать Землю и какие земные шедевры стоило бы отправить им в ответ. Параллельно укреплялась еще более смелая гипотеза: возможно, у других звезд тоже есть планеты и на них тоже живут разумные существа. Сейчас мы называем такие миры экзопланетами, но тогда это было почти чистой философией.
Радио как "связь с космосом"
На рубеже веков беспроводная связь перестала быть лабораторным фокусом и начала превращаться в масштабируемую технологию. И вместе с радиотелеграфией пришла простая и, в общем-то, неизбежная идея: если мы с такой легкостью "ловим" сигналы через океан, то почему бы не попытаться поймать их и через космическое пространство? Так начались первые любительские и полупрофессиональные попытки "услышать инопланетян" — иногда из научного любопытства, иногда ради славы.
Самым знаменитым участником этой истории был Никола Тесла.
В 1899 году Тесла построил экспериментальную станцию в Колорадо-Спрингс (США). Формально он занимался земными задачами: высоковольтными экспериментами, резонансом, беспроводной связью и передачей энергии на большие расстояния. Но его аппаратура была настолько чувствительной, что иногда ловила то, чему наука не находила объяснения.
В своих заметках и поздних рассказах Тесла описывал, что ему удавалось фиксировать странные повторяющиеся сигналы — ритмичные "пульсы", которые не походили на хаотические атмосферные помехи. Он рассматривал разные варианты и в какой-то момент даже начал всерьез допускать, что источник может находиться далеко за пределами Земли. В эпоху "каналов" лучшим кандидатом на отправителя "посланий", конечно же, стал Марс.
В конце 1900 года Американский Красный Крест обратился к известным людям с просьбой дать короткий прогноз о том, каким может быть величайшее достижение человечества в новом веке (и вообще "что впереди"). В этом списке был и Тесла, который отправил письмо с ответом, содержащим фразу в духе научной фантастики:
"Братья! У нас есть сообщение из другого мира, неизвестного и далекого. Оно гласит: один... два... три..."
Пресса подхватила это как сенсацию, и тема "Тесла общается с марсианами" пошла гулять по миру.
Важно понимать, что даже если Тесла и правда получал необычные повторяющиеся сигналы, это никак не доказывает, что они пришли с Марса и/или что они имели искусственное происхождение. Это говорит лишь о том, что радиосфера вокруг Земли сложнее, чем казалось в 1900 году. Тогда еще не было развитой радиофизики, наука не знала о всевозможных типах помех, о природных радиоисточниках и о том, насколько сильно атмосфера и грозовая активность забивают эфир.
Так что это было на самом деле?
Позднее появлялись гипотезы, что Тесла мог поймать природные радиоэмиссии планет-гигантов, прежде всего Юпитера. У Юпитера есть мощная магнитосфера, а его вулканический спутник Ио, проходя через нее, буквально "вмешивается" в радиошум. Таким образом, система Юпитер–Ио способна создавать регулярные радиосигнатуры, которые и могло фиксировать оборудование конца XIX века.
Можно ли сегодня доказать, что именно это слышал Тесла? Нет. Его приборы, условия приема и интерпретации слишком далеки от современных стандартов, а описание "один... два... три..." не дает никаких ценных сведений.
Однако природные радиоэмиссии, которые с XX века фиксируют уверенно и системно, являются куда более рациональным объяснением, чем радиовышка на Марсе.
Тесла не был ни обманщиком, ни контактером. Он — человек на границе эпох, который пытался изучать мир теми инструментами, что были в его распоряжении. И данные, которые он получал в ходе своих экспериментов, не имели строгой научной интерпретации.
Его ошибка была типичной для того времени — объяснять непонятное с помощью самой романтичной гипотезы. Но сам факт того, что он вообще поднял тему внеземных сообщений всерьез, превратил радио из исключительно земной технологии в символ будущего: связи с космическими аппаратами, бороздящими просторы Солнечной системы.
Главный источник энергии, как правило, один: сверхмассивная черная дыра, вокруг которой идет аккреция. Газ и пыль, падая к черной дыре, разогреваются в аккреционном диске и начинают излучать колоссальную энергию в широком диапазоне. У части активных ядер дополнительно возникают узкие релятивистские струи (джеты), направленные в противоположные стороны вдоль оси вращения.
По современным представлениям, сверхмассивные черные дыры есть в большинстве галактик, но активность включается не всегда: чтобы ядро стало "активным", ему нужен достаточно высокий приток вещества. Активные галактики и активные ядра делят на несколько наблюдательных классов: сейфертовские галактики, радиогалактики, квазары и блазары. Их различия во многом определяются двумя параметрами: реальной мощностью аккреции и под каким углом мы наблюдаем систему. Квазары выделяются экстремальной светимостью: в таких объектах ядро настолько яркое, что может "перебивать" свет всей галактики-хозяина.
Крупнейший спутник Плутона — Харон — имеет средний диаметр около 1 212 километров. Для сравнения: средний диаметр самого Плутона составляет 2 376,6 километра. Снимок был получен 14 июля 2015 года космическим аппаратом NASA "Новые горизонты".
Масса Харона — примерно 12% от массы Плутона (Луна — всего 1,2% от массы Земли). Из-за столь большого отношения массы спутника к карликовой планете (≈0,12) центр масс системы Плутон-Харон находится вне Плутона. В случае с системой Земля-Луна центр масс расположен внутри нашей планеты, на глубине около 1 700 километров от поверхности, что типично для "классической" пары: основное тело и заметно более легкий спутник.
Плутон и Харон в эти рамки не вписываются, поэтому ученые спорят: Харон — просто спутник или же второй полноценный компонент двойной системы карликовых планет.
Ранним утром 18 мая 1979 года посадочный аппарат NASA "Викинг-2", работавший на Марсе с 3 сентября 1976 года, передал на Землю уникальный кадр: равнина Утопия, окутанная сверкающим инеем.
На неровной поверхности, усыпанной камнями разных форм и размеров, временно появился тонкий слой замерзшего углекислого газа (CO2) и водяного инея — почти как утренний иней на Земле. В момент съемки температура в районе посадки составляла около −80 °C.
Этот снимок стал одним из первых прямых доказательств наличия водяного льда на Марсе. Кроме того, в месте посадки "Викинга-2" обнаружили минеральные соли, а в рамках экспериментов зафиксировали необычные химические реакции, которые интерпретировали как возможные намеки на микробную активность — хотя споры об этом идут до сих пор.
Сегодня мы знаем, что на Красной планете водяного льда очень много, включая гигантские подповерхностные залежи. Это делает Марс не только привлекательной астробиологической целью, но и перспективным местом для строительства небольших научных станций — по примеру земных полярных баз. Вода — крайне важный ресурс, необходимый не только для питья, но и для получения кислорода и топлива.
Спутник Юпитера Ио — самое вулканически активное тело в Солнечной системе. Его вулканы выбрасывают серу и диоксид серы на высоту до 500 километров! Причина такой активности — приливные силы Юпитера, которые буквально "месят" недра Ио как тесто. Температура лавы достигает 2 000 °C — горячее земных вулканов. На поверхности нет воды, зато есть временные озера, заполненные расплавленной серой.
В 1979 году космический аппарат NASA "Вояджер-1" впервые сфотографировал извержение вулкана Пеле с выбросом на 300 километров. Ученые были шокированы, так как никто не ожидал найти действующие вулканы так далеко от Солнца, да еще на относительно небольшом небесном теле (средний диаметр Ио — 3 643 километра).
Сегодня на Ио идентифицировано более 400 вулканов. Этот желто-оранжевый мир постоянно обновляет свою поверхность со скоростью около сантиметра в год, погребая любые кратеры под новыми потоками лавы.
В 2006 году английский язык пополнился необычным глаголом — "to pluto" (в русском переводе — "оплутонить"). Американское диалектное общество (American Dialect Society) даже признало его "Словом года". Смысл простой: лишить статуса, обесценить то, что когда-то считалось важным и значимым.
Глагол, как вы уже могли догадаться, напрямую связан с одним из самых громких событий в современной астрономии — переклассификацией Плутона из полноценной планеты в карликовую планету.
Плутон был открыт 18 февраля 1930 года 24-летним американским астрономом Клайдом Томбо. В тот исторический период человечество мало что знало об устройстве Солнечной системы, поэтому новую находку почти сразу наградили статусом девятой планеты. И Плутон удерживал это звание более 76 лет — до августа 2006 года, пока на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (IAU) его официально не перевели в категорию карликовых планет.
Почему Плутон оплутонили?
Это немного странно, но до 2006 года термин "планета" был скорее историческим, чем строго научным. Уточнение потребовалось после обнаружения множества объектов в поясе Койпера (по соседству с Плутоном). Кульминацией стало открытие Эриды в 2005 году — объекта, который, исходя из полученных данных, казался даже крупнее Плутона.
Во избежание хаоса (Солнечная система могла пополниться десятками новых планет), IAU ввел четкое определение планеты. Объект, чтобы получить этот статус, должен соответствовать трем критериям:
Вращаться вокруг Солнца, но при этом не быть спутником. Плутон — соответствует.
Обладать достаточной массой, чтобы под действием гравитации принять почти сферическую форму (гидростатическое равновесие). Плутон — соответствует.
Очистить окрестности своей орбиты от других объектов сопоставимого размера (быть гравитационно доминирующим в своей зоне). Плутон — не соответствует.
Орбита Плутона пролегает через пояс Койпера, где тысячи массивных ледяных тел. Плутон — один из многих объектов такого рода, и он не доминирует в этой области.
Поэтому было решено, что объекты, не удовлетворяющие последнему критерию, отныне будут классифицироваться как карликовые планеты. Сейчас их официально пять: Церера, Плутон, Эрида, Хаумеа и Макемаке. Кроме того, есть еще четыре объекта такого рода, которые рассматриваются астрономами как карликовые планеты, но пока не получили официального признания от IAU: Седна, Квавар, Орк и Гун-гун.
А еще в поясе Койпера есть не менее четырех десятков других ледяных объектов-кандидатов, масса и размеры которых продолжают уточняться. По предварительным данным, многие из них достаточно массивны, чтобы пополнить список карликовых планет. И нет сомнений, что с появлением новых мощных телескопов число известных карликовых планет будет только расти.
Решение вызвало (и вызывает до сих пор) бурную реакцию: от гнева и разочарования до мемов и шуток. Именно в этой буре родился глагол to pluto, ставший символом того, что наука непрерывно развивается. То, что вчера казалось незыблемым, завтра может быть пересмотрено — и это нормально.
Плутон, конечно, от наших манипуляций не стал меньше или хуже — он остался тем же далеким, загадочным миром на краю Солнечной системы с горами, разреженной атмосферой, пятью спутниками и, вероятно, даже с подповерхностным океаном.
Космическая хроника — это увлекательное путешествие сквозь пространство и время через астрономические снимки. В этой рубрике вас ждут обзоры как легендарных фотографий эпохи первых космических миссий, так и новейших изображений от современных космических телескопов, наземных обсерваторий и талантливых астрономов-любителей. Каждый кадр, представленный здесь, — это окно в далекие миры, рассказы о взрывах звезд, столкновениях галактик и бесчисленных тайнах космоса, которые человечество продолжает неустанно исследовать.
Прохождение Венеры по диску Солнца
На снимке запечатлен очень редкий астрономический момент — прохождение Венеры по диску Солнца. Темная точка в верхней части солнечного диска — это наша планета-соседка Венера, проходящая точно между Землей и светилом на рассвете 6 июня 2012 года. Это было второе из текущей пары прохождений — первое состоялось 8 июня 2004 года.
Транзит продолжался более шести часов, и миллионы людей по всему миру наблюдали это явление в телескопы, бинокли и даже невооруженным глазом, используя специальные солнечные фильтры.
Транзиты Венеры происходят парами с интервалом 8 лет, но между парами проходит более столетия. Причина — орбиты Венеры и Земли лежат в разных плоскостях, и лишь изредка три небесных тела — Солнце, Венера и Земля — выстраиваются в идеальную линию.
Предыдущая пара прохождений наблюдалась в 1874 и 1882 годах, а следующая произойдет только в 2117 и 2125 годах. Выходит, что прохождение 2012 года было последней возможностью для всех ныне живущих людей наблюдать это явление.
Снимок был сделан болгарским астрофотографом Эмилом Ивановым.
Результат космической катастрофы
Галактика Колесо Телеги (ESO 350-40), находящаяся на расстоянии около 500 миллионов световых лет от Земли в созвездии Скульптора, — это живой памятник лобового столкновения двух галактик.
В прошлом ESO 350-40 была спиральной галактикой, похожей на Млечный Путь, но около 200-440 миллионов лет назад в нее влетела карликовая галактика-спутник. Она двигалась настолько быстро, что избежала поглощения, оставив после себя лишь "шрамы". Последствием этого события стали характерные кольцевые структуры и радиальные "спицы", придающие галактике вид гигантского колеса телеги.
Внешнее кольцо расширяется со скоростью около 89 километров в секунду, сталкиваясь с окружающим межгалактическим газом и запуская интенсивные вспышки звездообразования. Ядро Колеса Телеги, скрывающее сверхмассивную черную дыру, окружено плотными облаками горячей пыли и молодыми звездными скоплениями.
Изображение было получено 2 августа 2022 года космическим телескопом NASA "Джеймс Уэбб", чей инфракрасный взор позволил заглянуть сквозь завесы пыли и увидеть галактику с беспрецедентной детализацией.
Марсианский рассвет
Рассвет на Красной планете. Тонкие, почти призрачные облака плывут над марсианским горизонтом, подсвечиваемые первыми лучами восходящего Солнца. Из-за чрезвычайной разреженности атмосферы Марса такие облачные образования — редкость, и их исследование дает ученым ценную информацию о климатических изменениях на планете.
Изображение было получено 20 ноября 2023 года ровером NASA Perseverance, который работает на Марсе с 18 февраля 2021 года. Марсоход находится в 45-километровом кратере Езеро, возраст которого оценивается в 3,5-3,8 миллиарда лет. Это место было выбрано для посадки не случайно: радарные исследования и орбитальные снимки показали, что когда-то кратер был заполнен водой, представляя собой озеро, в которое впадала как минимум одна крупная река с дельтой. Именно в таких водных средах миллиарды лет назад могла зародиться примитивная микробная жизнь, следы которой Perseverance продолжает искать.
Perseverance методично исследует осадочные породы кратера, собирая образцы для будущей доставки на Землю. Недавние находки, включая странные«леопардовые пятна»в породе, повышают вероятность того, что Марс когда-то был обитаемым миром.
Спутник с землеподобной атмосферой
Титан — крупнейший спутник Сатурна, и единственная луна в Солнечной системе, обладающая плотной атмосферой. Более того, она состоит в основном из азота, как и атмосфера нашей планеты.
Земная атмосфера — это примерно 78% азота, 20,9% кислорода, 0,9% аргона. Оставшиеся 0,2% приходятся на водород, гелий, неон, диоксид углерода и прочие газы.
Атмосфера Титана — около 98,3% азота, 1,6% из метана и аргона. Оставшиеся 0,1% приходятся на ацетилен, диацетилен, диоксид углерода, метилацетилен, пропан, этан и другие газы.
Ученые считают, что атмосфера Титана напоминает атмосферу ранней Земли — до того, как цианобактерии насытили ее кислородом. Исследователи, изучающие происхождение жизни, считают, что сатурнианский спутник — окно в прошлое нашей планеты.
Изображение было получено 26 октября 2004 года космическим аппаратом NASA "Кассини" во время первого близкого пролета мимо Титана. На снимке отчетливо видны высотные слои атмосферной дымки и облака, подсвечиваемые Солнцем.
Величайшая гора Солнечной системы
Перед вами Олимп — потухший марсианский вулкан и самая высокая гора в Солнечной системе. Его высота от основания до вершины составляет около 26 километров, что почти в три раза выше Эвереста. Диаметр основания вулкана достигает 540 километров, что делает его больше Энцелада, потенциально обитаемого 504-километрового ледяного спутника Сатурна, обладающего подповерхностным океаном жидкой воды.
На вершине Олимпа расположена кальдера размером 65 на 85 километров, а ее максимальная глубина превышает три километра. Вулкан настолько огромен, что космические аппараты видят его задолго до приближения к планете.
Это цветное изображение в истинных цветах было получено 26 февраля 2021 года арабским орбитальным аппаратом "Аль-Амаль" с расстояния в 13 007 километров от марсианской поверхности.
На изображении — безымянная галактика, удаленная примерно на 5,7 миллиарда световых лет от нас. Этот кадр — результат объединения данных, полученных с помощью космической рентгеновской обсерватории NASA "Чандра" и наземного комплекса радиотелескопов ALMA (Чили).
Яркое пятно в центре представляет собой раскаленный газопылевой "кокон" вокруг сверхмассивной черной дыры. Темные зоны сверху и снизу — области холодного газа.
Обычно черные дыры рассматриваются как разрушители, но этот объект доказывает, что не все так однозначно. Мощные струи плазмы (джеты), вырывающиеся из окрестностей дыры, не разгоняют окружающую материю, а напротив — запускают производство холодного газа.
У некоторых возникнет вопрос:
"Как раскаленная струя плазмы может что-то охладить?"
На первый взгляд это действительно звучит иррационально. Это как пытаться заморозить воду огнеметом.
Но тут весь секрет в физике расширения. Джеты, двигаясь с огромной скоростью, выталкивают газовые облака подальше от черной дыры. Там газ начинает стремительно расширяться, теряя энергию и... остывая. Именно этот холодный газ — ключевой компонент для рождения новых звезд.
Все это формирует замкнутый цикл: черная дыра стимулирует звездообразование, чтобы потом "полакомиться" частью новых светил. В будущем, испуская новые джеты, она станет причиной появления следующего поколения звезд. И все повторится вновь, пока запасы окружающего газа не подойдут к концу — лишь тогда черная дыра уснет.
Так выглядит одна из двух версий солнечного затмения для наблюдателя на Марсе — или, точнее, транзит Фобоса, крупнейшего из двух спутников Красной планеты, по диску Солнца.
Из-за своей неправильной картофелеобразной формы, малого размера (27×22×18 километров) и удаленности от планеты спутник не может закрыть светило целиком, как это делает Луна во время наблюдения солнечных затмений на Земле. Даже в максимуме Фобос перекрывает лишь около 40% звездного диска.
Изображение было получено 2 апреля 2022 года марсоходом NASA Perseverance. На сегодняшний день это самая детализированная фотография солнечного затмения в истории марсианских наблюдений.
Интересный факт: Фобос — обреченный спутник. Он медленно сближается с планетой и примерно через 50 миллионов лет будет разорван приливными силами Марса на крошечные фрагменты, что приведет к формированию временной кольцевой системы.
2 февраля 2005 года орбитальный аппарат Европейского космического агентства (ESA) "Марс-экспресс" передал на Землю потрясающий снимок: кратер Лаут, расположенный недалеко от северного полюса Красной планеты, предстал во всей красе. В центре оранжево-коричневого марсианского ландшафта — ослепительно белое пятно водяного льда.
Средний диаметр ударного образования составляет 39 километров, а его глубина достигает полутора километров. Часть дна кратера покрыта отложением водяного льда, который не тает круглый год.
Лед вне полюсов — редкость
Большинство людей уверены: весь лед на Марсе сосредоточен на полюсах. Это не совсем так.Да, полярные шапки — самые крупные ледяные массивы планеты, которые с Земли можно наблюдать даже в небольшой телескоп. Но лед встречается и в других местах — правда, при определенных условиях. Главное из них — постоянная затененность.Кратер Лаут — один из немногих примеров стабильного присутствия водяного льда за полярными регионами. Его расположение и глубина создают идеальные условия: солнечные лучи почти не достигают дна, так что температура там остается низкой на протяжении всего марсианского года.
Почему лед не исчезает?
На Марсе крайне низкое атмосферное давление — около 0,6% от земного. В таких условиях вода не может существовать в жидком виде на поверхности: она либо замерзает, либо сублимирует — превращается в пар, минуя жидкую фазу.
Поэтому для сохранения льда нужна постоянная низкая температура. Если дно кратера освещено Солнцем — лед быстро испарится. Но в глубоких тенистых ударных структурах, подобных Лауту, температура никогда не перешагивает через критическую отметку. Немаловажный вклад в обеспечение низкой температуры и сохранности ледяного покрова вносит близость к северному полюсу — здесь холоднее, чем в экваториальных широтах.
Бесценный ресурс для будущих миссий
Анализ данных, полученных с помощью "Марс-экспресс" и NASA MRO (еще один орбитальный аппарат), показал, что лед в кратере Лаут относительно чистый. Это важно. Марсианский грунт содержит перхлораты — агрессивные химические соединения, опасные для человека. Поэтому лед, смешанный с грунтом или добытый из-под поверхности, будет требовать сложной очистки. А вот чистый лед из кратеров — готовый ресурс.Вода будет нужна марсианским колониям для всего: питье, гигиена, выращивание растений, производство кислорода и даже ракетного топлива. Метод электролиза позволяет расщепить воду на водород и кислород — оба компонента пригодны для двигателей.
Кратер Лаут и подобные ему природные образования, заполненные обильными запасами чистого водяного льда, могут стать стратегическими точками для возведения первых баз на Марсе.
Марс-экспресс продолжает работу
Космический аппарат "Марс-экспресс", запуск которого состоялся 2 июня 2003 года, продолжает работать. Его бортовые инструменты позволили создать детальные карты поверхности, изучить разреженную атмосферу и обнаружить следы древних водоемов.Кратер Лаут — лишь одна из тысяч удивительных находок, которые помогают нам понять прошлое Марса и подготовиться к формированию его будущего.
Меркурий — одно из самых враждебных мест в Солнечной системе. Днем поверхность планеты разогревается до 430 градусов Цельсия (достаточно, чтобы расплавить цинк), а ночью остывает до −170. Атмосфера крайне разреженная, магнитное поле слабое (около 1% от земного) — защиты от космической радиации почти нет. Но при этом Меркурий может быть обитаемым.
Ученые из Планетологического института в штате Аризона, анализируя архивные данные, обнаружили на ближайшей к Солнцу планете нечто неожиданное — соляные ледники, которые могут стать убежищем для жизни.
Неожиданная находка MESSENGER
Космический аппарат NASA MESSENGER, изучавший Меркурий с 18 марта 2011 года до 30 апреля 2015 года, нашел на планете такие летучие соединения, как калий, натрий, сера и хлор, которые, как предполагали ученые, за более чем 4,5 миллиарда лет должны были полностью улетучиться из-за чудовищных порывов солнечного ветра, чрезвычайно разреженной атмосферы и низкой гравитации. Однако соединения, определенно, присутствуют.
Поиски источников летучих соединений привели исследователей к 263-километровому кратеру Радитлади в северном полушарии и области Бореалис, находящейся там же. Анализ данных показал, что летучие соединения "заперты" в гигантских подповерхностных ледниках. Когда в те места попадают астероиды, то происходит частичное обнажение ледников, из которых высвобождаются летучие соединения, временно насыщающие атмосферу.
Появление соляных ледников
Авторы исследования предполагают, что в далеком прошлом Меркурий был совсем другим миром. Вулканы выбрасывали водяные пары, содержащие соли, которые конденсировались во временные водоемы. Вода быстро испарялась, но соли оставались; за миллионы и миллионы лет этот повторяющийся процесс привел к появлению многослойных солевых отложений — соляных ледников.
Примечательно, что похожие места есть на Земле в пустыне Атакама в Чили. И там, несмотря на экстремальные условия, процветают микроорганизмы, которые научились выживать в концентрированных соляных растворах.
"Специфические солевые соединения создают пригодные для жизни ниши даже в самых суровых условиях, — комментирует Алексис Родригес, ведущий автор исследования. — Это заставляет нас задуматься о возможности существования на Меркурии подповерхностных областей, которые могут быть более гостеприимными, чем его суровая поверхность".
В ноябре 2026 года к Меркурию прибудет зонд BepiColombo (совместная европейско-японская миссия), оснащенный продвинутыми инструментами, которые будут задействованы для изучения соляных ледников. Это позволит проверить гипотезу о потенциальной обитаемости самой маленькой планеты Солнечной системы.
Перед вами составное изображение "внутреннего мира" меркурианского кратера Абеди́н, которое было "сшито" из десятков снимков, полученных космическим аппаратом NASA MESSENGER. Абедин — одна из самых интригующих геологических структур на поверхности ближайшей к Солнцу планеты.
Кратер был назван в честь бангладешского художника Зейнула Абедина (29 декабря 1914 года — 28 мая 1976 года).
Средний диаметр кратера составляет 116 километров, и он образовался в результате падения крупного астероида. Многочисленные горы на дне кратера представляют собой застывшую породу, которая была расплавлена в результате высвобождения колоссального объема энергии во время удара.
Данные, полученные MESSENGER, показали, что центральная область кратера окружена пирокластическими отложениями, содержащими высокие концентрации серы, а также следы летучих соединений серы (SO2, SO3), которые характерны для продуктов взрывного вулканизма. Также в этих отложениях была зафиксирована повышенная концентрация калия, натрия и хлора. Подобные отложения были обнаружены и в других регионах Меркурия. Изначально предполагалось, что вулканическая активность в кратере Абедин могла быть прямым следствием ударного события. Однако датирование вулканических отложений показало, что они образовались значительно позже формирования самого кратера, что указывает на независимые внутренние геологические процессы.
Долгое время ученые считали, что Меркурий — геологически мертвая планета, лишившаяся внутренней активности вскоре после формирования. Однако открытие следов вулканических извержений, датированных периодом около одного миллиарда лет назад, свидетельствует о том, что внутренние геологические процессы продолжались значительно дольше, чем считалось ранее. Хотя сейчас планета, вероятно, действительно геологически неактивна, эти находки имеют принципиальное значение для уточнения моделей термической истории Меркурия и эволюции планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) в целом.
MESSENGER — первый в истории космический аппарат, вышедший на орбиту Меркурия. За более чем четыре года исследований, с 2011 по 2015 год, зонд передал на Землю свыше 250 000 изображений и огромный массив бесценных научных данных, полностью изменивших наше представление о ближайшей к Солнцу планете.
Миссия MESSENGER завершилась 30 апреля 2015 года, когда у аппарата закончилось топливо, и он рухнул на поверхность Меркурия. Эстафету изучения Меркурия принял европейско-японский зонд BepiColombo, запуск которого состоялся 20 октября 2018 года. Выход на орбиту намечен на ноябрь 2026 года.
В созвездии Водолея, на расстоянии около 54 570 световых лет от Земли, расположилось шаровое скопление Messier 72 (M 72), являющееся домом для более чем 100 000 древних звезд, которые плотно "упакованы" в относительно небольшую сферу.
Я предлагаю вам полюбоваться деталями этой грандиозной структуры, изображения которой были получены космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" в ходе наблюдений за 2025 год.
Звездный город в созвездии Водолея
Возраст звездного скопления M 72 оценивается в 9,5 миллиарда лет, а значит его звезды начали сиять задолго до появления Солнечной системы, возраст которой составляет примерно 4,6 миллиарда лет.
Благодаря тому, что к данным, полученным в оптическом диапазоне, были добавлены данные ультрафиолетового спектра, мы можем лицезреть удивительное разнообразие цветов, где каждый оттенок способен поведать свою историю.
Цветная палитра звездных поколений
Голубые звезды на снимке — это светила, которые изначально были более массивными, но в ходе эволюции разогрелись до чрезвычайно высоких температур, сжегши большую часть своих запасов водорода.
Красно-оранжевые объекты — это солнцеподобные звезды меньшей массы, которые за миллиарды лет своей жизни превратились в красных гигантов. Они раздулись до огромных размеров, но при этом сильно остыли, приобретя характерный красноватый оттенок.
Исследуя звезды M 72, ученые лучше понимают как зарождаются шаровые скопления и как эволюционируют галактики, в которых они зародились. Учитывая, что в M 72 нет признаков множественных поколений звезд (в данном случае они все старые) и сильного разброса по химическому составу, можно с уверенностью сказать, что данное шаровое скопление сформировалось в Млечном Пути, а не представляет собой ядро поглощенной галактики.
Звездная плотность скопления
Масса скопления M 72 в 168 000 больше массы Солнца. Состоит оно из более чем 100 000 гравитационно связанных звезд, уместившихся в сфере диаметром всего 104 световых года.
Если бы наша Солнечная система оказалась в центре скопления, то ближайшие звезды располагались бы примерно в 400 световых днях от нас — почти в четыре раза ближе, чем Проксима Центавра, ближайшая к Солнечной системе звезда.
Экстремальные условия
В M 72 встречаются области, где звезды упакованы настолько плотно, что оказывают друг на друга не только повышенное гравитационное влияние, но могут даже тесно взаимодействовать и сталкиваться.
Такие столкновения порождают удивительные объекты под названием "голубые отстающие" (англ. blue stragglers) — звезды, которые словно обращают время вспять, возвращаясь от "старости" к яркой и горячей "молодости".
Космические маяки
В скоплении было обнаружено 43 переменные звезды, большинство из которых относятся к типу RR Лира.
Скопление было открыто французским астрономом Пьером Мешеном в 1780 году, но тогда — в силу технических ограничений — ученые даже не подозревали, что наблюдают скопление из тысяч и тысяч звезд — им казалось, что это просто газопылевая туманность.
Спустя 245 лет мы не только понимаем истинную природу M 72, но даже можем рассматривать отдельные звезды!
Окно в раннюю Вселенную
Изучение столь древних скоплений, как M 72, дает ученым уникальную возможность заглянуть в прошлое мироздания. Звезды в шаровых скоплениях сформировались из первичного газа ранней Вселенной, когда тяжелых элементов было в 10-100 раз меньше, чем сейчас.
Это означает, что анализ данных, собранных в ходе наблюдений за M 72, рассказывает нам о том, какой была Вселенная более девяти миллиардов лет назад, когда ее возраст составлял меньше половины от нынешнего в 13,8 миллиарда лет.
Космический долгожитель
В отличие от рассеянных звездных скоплений, которые распадаются через несколько миллионов лет, шаровые скопления вроде M 72 невероятно стабильны благодаря мощным гравитационным связям между светилами, которые его составляют. Такие объекты могут существовать практически вечно — некоторые из известных нам шаровых скоплений имеют возраст более 13 миллиардов лет!
M 72 продолжает свой медленный танец вокруг центра Млечного Пути, неся в себе память о временах, когда наша Галактика находилась в процессе активного формирования и поглощения галактик меньшего размера. И благодаря возможностям легендарного "Хаббла" любой желающий может полюбоваться этим древним чудом во всех его красочных деталях.
Космическая хроника — это увлекательное путешествие сквозь пространство и время через астрономические снимки. В этой рубрике вас ждут обзоры как легендарных фотографий эпохи первых космических миссий, так и новейших изображений от современных космических телескопов, наземных обсерваторий и талантливых астрономов-любителей.
Венера в ультрафиолетовом свете
Перед вами — один из первых крупных планов Венеры, полученный космическим аппаратом NASA "Маринер-10" 5 февраля 1974 года с расстояния всего 5 768 километров. В оптическом диапазоне (том, что доступен нашему глазу) Венера выглядит как безликий белый шар, но ультрафиолетовые фильтры раскрывают интересные детали.
Белые облака, расположенные в верхних слоях атмосферы и состоящие из капель концентрированной серной кислоты, демонстрируют суперротацию — совершают полный оборот всего за четыре дня, тогда как сама Венера вращается крайне медленно: сутки длятся 243 земных дня. Ученые до сих пор спорят, какое вещество создает темные узоры, поглощая ультрафиолетовый свет — вероятно, это соединения серы.
"Маринер-10" — первая миссия, целенаправленно прибегнувшая к гравитационному маневру*, который позволил аппарату снизить скорость и перенаправил его к Меркурию.
*Аппарат подлетал к Венере сзади по ее орбитальному движению — планета как бы "забрала" часть энергии у него. В результате орбита "Маринера-10" изменилась.
Очаг звездообразования
Туманность Тарантул (NGC 2070) — одна из самых больших и эффективных звездных фабрик в нашей космической окрестности. Она находится на расстоянии около 170 000 световых лет от Земли в созвездии Золотой Рыбы, в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике-спутнике Млечного Пути.
Это самая активная область звездообразования в Местной группе галактик. Чуть левее центра расположено скопление R 136, представляющее собой плотное ядро из сотен молодых массивных звезд, некоторые из которых превышают массу Солнца в 200–300 раз. Излучение этих гигантов настолько мощное, что разрывает окружающие газопылевые облака, формируя специфические нити и волокна.
Если бы туманность Тарантул оказалась на месте знаменитой туманности Ориона в Млечном Пути ("всего" 1 300 световых лет от нас), то она занимала бы на небе площадь в 60 раз больше полной Луны и отбрасывала бы тени на Земле.
Изучение NGC 2070 помогает астрономам понять процессы формирования массивных звезд и эволюцию галактик в ранней Вселенной.
Изображение было получено австралийским астрофотографом Энди Астро в октябре 2021 года.
Сатурнианская Диона
Диона — четвертый по величине спутник Сатурна со средним диаметром 1 123 километра, состоящий преимущественно из водяного льда. Снимок был сделан 21 июня 2015 года космическим аппаратом NASA "Кассини".
Прекрасно виден контраст между светлой ведущей полусферой и более темной задней — здесь расположены знаменитые "белые пряди" (лат. Wispy Terrain): яркие свежие ледяные стены тектонических разломов, протянувшиеся на сотни километров.
Поверхность покрыта бесчисленным множеством разноразмерных кратеров, но в некоторых областях видны следы тектонической активности — горы и уступы высотой до 1,5 километра.
Анализ данных "Кассини" показал, что под ледяной корой Дионы, на глубине около 100 километров, залегает океан жидкой воды. Его глубина оценивается в 40-50 километров. Гравитационные измерения и анализ либрации (медленного колебания) спутника подтверждают, что ледяная кора "плавает" на жидкой воде, окружающей каменное ядро.
Таким образом, Диона — еще один участник клуба "миров с подповерхностными океанами" Солнечной системы и перспективная цель для поиска возможных следов жизни.
Буйный нрав Вольфа–Райе
Составное изображение туманности M1-67 вокруг звезды WR 124, полученное путем объединения данных космического телескопа NASA/ESA "Хаббл" от 9 сентября 2013 года.
Объект с массой около 20 солнечных находится в созвездии Стрельца на расстоянии 21 000 ± 2 000 световых лет и выбрасывает вещество со скоростью 1400–2000 км/с. Светимость WR 124 превосходит солнечную в 150 000 раз, а температура поверхности составляет 44 700 градусов, что почти в 7,7 раза выше температуры поверхности Солнца.
Звезды со столь высокой температурой и светимостью относят к классу Вольфа–Райе, названному в честь астрономов Шарля Вольфа и Жоржа Райе, которые первыми в 1867 году обратили внимание на особенности спектров таких звезд и описали их.
Оранжево-коричневые клочья — газовые комки массой в десятки Земель, подсвеченные ультрафиолетовым излучением со стороны родительской звезды. Возраст WR 124 составляет примерно 8,6 миллиона лет, а значит звезда в любой момент может вспыхнуть сверхновой.
Галактический каннибализм
Спиральный гигант NGC 5410 (диаметр 89 000 световых лет) поглощает компаньона PGC 49896 (диаметр 60 000 световых лет), расположенного в верхней части снимка. Событие разворачивается на расстоянии около 190 миллионов световых лет от Земли.
Гравитационное взаимодействие двух галактик привело к тому, что они начали обмениваться звездами и газом, а в рукавах NGC 5410 вспыхнуло звездообразование (яркие сине-белые пятна).
Изображение было получено с помощью космического телескопа "Хаббл" 12 февраля 2024 года.
Проксима Центавра, ближайшая к Солнечной системе звезда, находится на расстоянии всего 4,24 световых года от Земли. Звучит не так уж далеко, пока не узнаешь суровую правду: даже такому быстрому космическому аппарату как NASA "Новые горизонты", который 14 июля 2015 года посетил систему Плутона, потребуется примерно 73 000 лет, чтобы добраться туда.
Но давайте же представим невозможное. У человечества появилось гигантское количество денег и ресурсов, и оно решило организовать к Проксиме Центавра пилотируемую миссию — огромную космическую станцию с сотней колонистов на борту. Станция эта самодостаточная, с замкнутыми системами жизнеобеспечения, идеальной переработкой отходов и неисчерпаемыми запасами продовольствия за счет гидропонных ферм. Итак, в нашем мысленном эксперименте решены базовые технические проблемы (хотя бы временно), но главный вопрос остается открытым: выдержат ли люди 730 столетий космического заточения?
Космическая тюрьма
Сто человек заперты в металлической коробке, летящей сквозь межзвездную пустоту. Каждый из присутствующих на борту осознает, что никого из них не будет в живых, когда корабль достигнет цели. Не будет в живых их детей, внуков, правнуков. Даже представители 2500-го поколения не увидят Проксиму Центавра.
Каждый день — одни и те же коридоры, одни и те же лица, одни и те же задачи по поддержанию станции. Ремонт оборудования, выращивание пищи, уборка, переработка отходов, медицинское обслуживание — бесконечный цикл обязанностей. Никаких новых горизонтов, никаких открытий, никакого разнообразия... только бесконечная рутина и осознание того, что твоя жизнь — лишь крошечное звено в цепи поколений, обреченных на это существование.
Противоестественность
Уже с первых поколений придется ввести прагматичный контроль деторождения. Женщины будут обязаны рожать детей от разных мужчин для поддержания генетического разнообразия. Никаких постоянных семейных пар, никаких эмоциональных привязанностей — только биологические функции ради выживания.
Представьте общество, где каждого ребенка планируют комитеты, где личные желания и предпочтения подчинены выживанию вида. Как долго люди со всей глубиной человеческих чувств смогут терпеть такое существование?
Неизбежность конфликтов
История человечества — это история бесконечных разногласий и столкновений интересов. И это несмотря на то, что в нашем распоряжении целая планета с бескрайними просторами и огромными ресурсами — люди все равно постоянно что-то делят и за что-то сражаются. А что произойдет, если людей запереть в тесном пространстве на десятилетия?
Первые серьезные конфликты начнутся уже через несколько поколений. Борьба за власть, ресурсы, территорию станции. Могут вспыхнуть, например, религиозные конфликты — одни поколения могут стать фанатично верующими, создав строгую теократию (чтобы обрести хоть какой-то смысл во всей этой бессмыслице), другие восстанут против этого как воинствующие атеисты. Или может появиться катастрофическое социальное расслоение — высокообразованная техническая элита, контролирующая жизненно важные системы станции, начнет презирать "простых" работников, которые выполняют "грязную работу".
Главная проблема космической станции в том, что с нее невозможно сбежать. На Земле недовольные могли мигрировать, создавать новые поселения, начинать с чистого листа. В космосе такой роскоши нет. Любой конфликт придется разрешать внутри замкнутой системы, возможности которой, определенно, не безграничны. Следовательно, это неизбежно будет вести к накоплению социального напряжения.
Посмотрите на историю: Рим просуществовал около 1 200 лет, Византийская империя — чуть больше тысячи, Османская — 623 года. Даже самые стабильные общества рано или поздно приходят к упадку. А мы говорим о 730 столетиях!
Техническая реальность
Даже если предположить, что социальных проблем удастся избежать, остаются технические. За 73 000 лет любое оборудование износится и придет в негодность. Нужны запчасти, которые невозможно доставить с Земли. Где брать ресурсы в межзвездной пустоте?
Хорошо, допустим, у станции есть огромный отсек с ресурсами, а еще заводик для производства из них необходимых компонентов. Тогда нужны люди, способные поддерживать высокий технологический уровень на протяжении тысячелетий. А что если в какой-то момент знания будут утеряны? Что если произойдет технологическая деградация? Сегодня у человечества неограниченный доступ к любой информации, но чем занято подавляющее большинство людей? Смотрят "смешные" картинки и короткие видео. Где гарантия, что в какой-то момент колонисты не столкнутся с подобной бедой?
Обреченная утопия
Межзвездное путешествие на корабле поколений — сюжет для дешевой научной фантастики. Сложность человеческой психики, неизбежность социальных конфликтов и технические ограничения делают такую миссию обреченной на провал.
Даже радикальное продление жизни не решит главную проблему: люди останутся людьми со всеми своими эмоциями, желаниями и конфликтами. Чтобы совершить такое путешествие, нам пришлось бы отказаться от того, что делает нас людьми.
Технологии мгновенного перемещения противоречат фундаментальным законам физики. Остается единственный реальный путь — доверить межзвездные миссии искусственному интеллекту (ИИ) — который пока не создан, но появится в обозримом будущем. ИИ будет действовать рационально, без разрушительных эмоций и иррациональных желаний, методично выполняя поставленные задачи. Возможно, именно так человечество не только познает далекие звезды, но и распространит свои знания и достижения дальше, чем мы способны сегодня представить.
Космический аппарат NASA "Галилео" работал в системе Юпитера с декабря 1995 по сентябрь 2003 года. За восемь лет зонд совершил 11 близких пролетов мимо Европы, ледяного спутника со средним диаметром 3 122 километра, и передал первые детальные изображения ее поверхности. Однако качество снимков было ограничено технологиями того времени.
Для улучшения архивных снимков использовался метод машинного обучения. Я обучил нейросеть на сотнях высококачественных снимках различных небесных тел и их искусственно ухудшенных версиях, включавших добавление шумов, артефактов и размытия. Цель очень проста: научить ИИ восстанавливать утраченные детали, а не выдумывать их.
После многочисленных итераций модель была применена к нескольким архивным снимкам "Галилео". Результат: изображения Европы стали значительно четче, проявились детали поверхности, которые раньше терялись в шуме и артефактах съемки.
В рамках миссии "Галилео" были получены первые убедительные доказательства существования подледного океана на Европе:
Бортовые инструменты зонда зафиксировали индукционный отклик магнитного поля Европы на изменения магнитного поля Юпитера. Это возможно только при наличии проводящего слоя под поверхностью — скорее всего, соленой воды.
На Европе очень мало ударных кратеров. Это означает, что ее ледяная кора быстро и часто обновляется. Многочисленные трещины, хребты и области "хаотического рельефа" указывают на то, что лед движется над жидким слоем.
Толщина ледяного панциря оценивается в 15-25 километров. Под ней, по данным гравиметрических измерений, находится глобальный океан глубиной от 60 до 150 километров. Если это так, то воды на Европе больше, чем во всех морях и океанах Земли вместе взятых.
Исходя из земного опыта, мы знаем, что для жизни нужны три компонента: жидкая вода, источник энергии и разнообразная химия. И Европа всем этим располагает.
Вода под ледяной корой существует благодаря приливному нагреву — гравитация Юпитера постоянно сжимает и растягивает спутник, что генерирует обилие тепла.
Энергия поступает не только от приливов, но и, возможно, от гидротермальных источников на дне океана — их питает тепло от радиоактивного распада в каменном ядре Европы. Аналогичное наблюдается на Земле в районе срединно-океанических хребтов.
Химические элементы, доставляемые, например, астероидами, могут поступать с поверхности через трещины во льду. В 2013 и 2016 годах космический телескоп NASA/ESA "Хаббл" зафиксировал выбросы водяного пара высотой до 200 километров — весомый аргумент в пользу того, что подледный океан Европы может напрямую контактировать с космосом.
Ученые считают, что условия в океане Европы напоминают условия в земных подледных озерах Антарктиды, таких как озеро Восток на глубине более 3,7 километра, где была обнаружена изолированная от внешнего мира жизнь.
Все это делает Европу одной из самых перспективных целей для поиска внеземной жизни в пределах Солнечной системы.
14 октября 2024 года состоялся запуск миссии NASA Europa Clipper, которая прибудет в систему Юпитера в апреле 2030 года. Планируется, что аппарат совершит не менее 50 пролетов мимо Европы, изучая ледяную кору, состав поверхности и, если повезет, то даже пролетит сквозь выбросы водяного пара, как это сделал зонд NASA "Кассини" в случае с сатурнианским Энцеладом. Кроме того, Europa Clipper будет искать наиболее подходящие места для будущей посадочной миссии.
Архивные снимки "Галилео", восстановленные с помощью машинного обучения, дают возможность по-новому взглянуть на Европу и настроиться на открытия, которые ждут нас в ближайшее десятилетие.
