История всего. 14 миллиардов лет космической эволюции - Дональд Голдсмит

Если взглянуть на все это под другим углом, такая смертельная бомбардировка лишь послужила очередной точкой отсчета, обозначая собой финальные стадии планетообразования. Кульминацией всего процесса стала Солнечная система — такая, какой мы видим ее сегодня, не слишком изменившаяся за последние четыре с лишним миллиарда лет. Одна обычная звезда, вокруг которой вращаются восемь планет (плюс льдистый Плутон, который все же больше сродни комете, нежели планете), сотни тысяч астероидов, миллиарды метеоритов (мелкие дозы вещества, которые ежедневно тысячами падают на Землю) и множество комет — грязноватых снежков, которые образовались на расстоянии от Солнца, в десятки раз превышающем расстояние от него до Земли. Не будем забывать о спутниках планет, которые стабильно движутся по своим орбитам (за весьма редким исключением) с самого своего рождения, состоявшегося около 4,6 миллиарда лет назад. Так давайте поближе познакомимся со всем тем материалом, что продолжает двигаться в космическом пространстве вокруг нашего Солнца, — материалом, способным как дарить жизнь, так и уничтожать ее в мирах, подобных нашему.

Со стороны наша Солнечная система смотрится пусто. Если поместить ее в шар такого размера, чтобы в него вписалась орбита Нептуна, то само Солнце со всеми своими планетами и их лунами займет внутри этого шара чуть больше одной триллионной доли всего пространства. Это если предположить, что межпланетное пространство по сути своей пустое. Однако при более близком рассмотрении оказывается, что между планетами можно найти самые разные предметы — крупные камни, камешки и каменную крошку, ледяные снежки, пыль, потоки заряженных частиц и даже созданные человеком и отправленные им далеко-далеко исследовательские станции. Межпланетное пространство также наполнено невероятно мощным гравитационным воздействием и пронизано магнитными полями, невидимыми в буквальном смысле этого слова, но способными оказывать существенное влияние на объекты в своем окружении. Такие сравнительно малые объекты и космические силовые поля представляют собой серьезную угрозу для каждого, кто надумает перемещаться с места на место по нашей Солнечной системе. Самые крупные из этих объектов могут угрожать и непосредственно жизни на Земле, если им доведется столкнуться с нашей планетой — что они весьма редко, но все же делают — на скорости, насчитывающей множество миль в секунду.

Локальные регионы космоса настолько «непустые», что Земля, выполняя свое орбитальное путешествие вокруг Солнца со скоростью 30 км/с, вынуждена ежедневно прокладывать себе дорогу сквозь тонны самого разного межпланетного вещества, большая часть которого представлена частицами размером не более песчинки. Почти все это вещество сгорает в верхних слоях атмосферы Земли, врезаясь в воздух с такой силой, что его частицы просто испаряются на месте. Хрупкие земные биологические виды появились и эволюционировали под защитой этого чудесного воздушного одеяла. Предметы размером с мячик для гольфа — космический мусор покрупнее — нагреваются очень быстро, но неравномерно; они часто разлетаются на более мелкие куски, прежде чем испариться. Еще более крупные объекты, будучи опаленными снаружи, как минимум частично прокладывают-таки себе путь дальше — в направлении Земли. Казалось бы, к сегодняшнему дню, после 4,6 миллиарда оборотов вокруг Солнца, Земля должна была бы уже расправиться со всем возможным межпланетным веществом, что только могло встретиться у нее на пути за все эти годы. Не сомневайтесь: здесь налицо явный прогресс — ведь когда-то все было еще хуже. В течение первого полумиллиарда лет после образования Солнца и его планет на Землю непрестанно падало столько всякого мусора, что суммарной энергии этих столкновений хватило на то, чтобы хорошенько разогреть атмосферу нашей планеты и стерилизовать ее поверхность.

Один ломоть космического мусора оказался столь огромным, что столкновение с ним привело к образованию Луны. Неожиданная скудность железа и других элементов с высокой массой на Луне, обнаруженная благодаря анализу образцов лунного камня, доставленного астронавтами корабля «Аполлон» на Землю, показывает: Луна с большой вероятностью состоит из вещества, выплеснутого с поверхности Земли (в составе коры которой довольно мало железа) и частично зачерпнутого из ее мантии в результате косого столкновения нашей планеты со сбившейся с пути протопланетой размером с Марс. Некоторая часть отброшенных на орбиту обломков, оставшихся после этой космической аварии, сгруппировалась, чтобы образовать собой наш замечательный и не очень плотный спутник. Возможно, это наиболее достойное газетных передовиц происшествие из тех, что состоялись около 4,5 миллиарда лет назад. При этом в тот период основательной бомбардировки, который пришлось пережить Земле в годы своего младенчества, через подобное испытание прошли и все остальные планеты, а также другие крупные объекты нашей Солнечной системы. Всем им был нанесен ущерб; поверхности Луны и Меркурия, из-за отсутствия воздуха не подверженные естественной эрозии, все еще сохранили большинство особенностей рельефа, образовавшихся в те времена.

Вдобавок к беспорядку, оставшемуся в космосе после этой эпохи формирования, в межпланетном пространстве также имеются камни и обломки самых разных размеров, прилетевшие с Марса, Луны и, возможно, Земли в результате смещений вещества, вызванных воздействием интенсивной внешней нагрузки. Компьютерные симуляции метеоритных дождей приводят нас к заточению, что в таких случаях некоторые из камней, расположенные на поверхности объекта у самого эпицентра взрыва, в момент падения на него метеорита взмывают вверх со скоростью, достаточной для того, чтобы преодолеть силу притяжения. Изучив метеоритные дожди марсианского происхождения, выпадающие на Землю, мы можем заключить, что ежегодно на нашу планету в виде такого дождя прибывает примерно тысяча тонн каменных осадков с Марса. Возможно, примерно столько же вещества прилетает к нам и с Луны. Получается, было вовсе не обязательно летать на Луну, чтобы заполучить несколько кусков лунного камня — ведь десятки их сами прибыли к нам на Землю; правда, это сильно сузило бы наши возможности выбрать самый симпатичный камень исследований, да и в любом случае — во время реализации программы «Аполлон» мы об этом еще и не подозревали.

Существовала ли когда-нибудь жизнь на Марсе? Если да, то, скорее всего, это было очень давно — несколько миллиардов лет назад, когда по поверхности планеты еще свободно текли воды; тогда ничего не подозревающие бактерии, надежно упрятанные в полостях и трещинах (особенно трещинах) выброшенных с Марса камней, вполне могли добраться до нашей Земли «зайцами». Мы уже знаем, что определенные типы бактерий могут выживать в течение долгих периодов гибернации, а также способны переносить высокие дозы радиоактивного облучения, которое было бы неизбежно на пути от Марса к Земле. Космическая доставка бактерий с одной планеты на другую не является ни безумной идеей, ни выдумкой писателей-фантастов. У этого понятия даже есть очень важно звучащее название: панспермия. Если на Марсе жизнь образовалась раньше, чем на Земле, и если простейшие формы жизни проследовали с Марса на Землю, оседлав блудные марсианские камни, и оплодотворили ее, тогда все мы можем считать себя потомками марсиан. Кто-то может даже сказать: раз такое дело, то и не стоит больше волноваться за экологию планеты каждый раз, когда кто-нибудь из астронавтов случайно чихнет прямо на поверхность Марса, распространяя вокруг микробы и бактерии. Ну а если серьезно, то если все мы по происхождению марсиане — ученые многое отдали бы за то, чтобы отследить маршрут, которым жизнь прибыла с Марса на Землю. Так что и к чихающим астронавтам надо продолжать относиться строго.