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

ESO/M. Kornmesser

Вскоре после того, как был введен в эксплуатацию Pan-STARRS, один из обзорных телескопов нового поколения, мы обнаружили первого межзвездного странника. Этот объект назвали 1I/Оумуамуа. «Оумуамуа» – это гавайское слово, означающее «разведчик», или «посланник издалека»; I – от interstellar, «межзвездный»; единица сообщает нам, что это первый зафиксированный объект такого рода. Оумуамуа первая зафиксированная комета такого рода приблизилась к Солнцу на четверть астрономической единицы, имея межзвездную скорость 26 км/с – с избытком слишком высокую для тела, гравитационно связанного с нашей Солнечной системой. Таким образом, она проходит 6 а.е. в год и явилась откуда-то извне. Длинная и тонкая, не похожая по форме ни на какие встречавшиеся нам кометы или астероиды, Оумуамуа покинула свою родную звезду по крайней мере 300 000 лет назад. Столько времени при такой скорости занял бы прямой полет от любой из ближайших звезд в направлении созвездия Лира, до которых около 25 световых лет.

Является ли Оумуамуа объектом естественного происхождения? Думаю, да. Она имеет темно-красный цвет, как у примитивного астероида или кометы. Множество комет выбрасывается из других планетных систем и попадает в нашу. Кометы сами по себе странные тела, а межзвездные кометы могут быть еще более странными. В ходе своей аккреции планеты-гиганты отбрасывают огромную долю тел, проходящих около них. Это создает облако комет вокруг соответствующей звезды – ее пояса Койпера и облака Оорта. Но часть объектов продолжает движение и полностью уходит из зоны притяжения звезды. Такие тела должны исчисляться триллионами. Позднее, когда звезда солнечного типа умирает, становясь белым карликом с половиной первоначальной массы и отдавая почти все свое облако Оорта на волю притяжения галактики, к другим звездам устремляется еще триллион комет. Эти потерянные кометы, несомненно, где-то летают, но космос велик: если 1I – это чисто случайный гость, тогда, по оценкам, на один кубический световой год должно приходиться столько 100-метровых астероидов, что их общая масса равнялась бы массе Марса. Звучит правдоподобно, если учесть, сколько формируется планетных систем и какие потери происходят при этом.

И все же Оумуамуа – настолько странный объект, что даже среди самых уважаемых ученых ходят разговоры, что он может быть потерпевшим крушение космическим крейсером или обломком такового. Как это происходит со многими другими астрономическими телами, наши данные об 1I ограничены результатами фотометрии – анализа характеристик единственного слабого пикселя отраженного от нее света. Поэтому мы можем только оценивать размер и форму 1I, основываясь на том, как меняются со временем ее яркость и цвет. Ученые создают модели вращающихся в космосе темных объектов, а потом с помощью метода наименьших квадратов определяют форму, цвет и альбедо[237], которые наилучшим образом соответствовали бы данным фотометрии. У этой задачи всегда есть много решений. Оумуамуа может напоминать по форме летающую тарелку, а может – подводную лодку, как ее обычно и изображают. Однако и то и другое будет совершенно не похоже на все, что мы привыкли видеть.

Инопланетный космический корабль, скажете вы, только что пронзивший складки пространства (отсюда и легкая болтанка при вращении!) и замаскировавшийся под ничем не примечательный астероид, чтобы провести подробную разведку в нашей Солнечной системе? Надо сказать, этот вариант делает ненужными некоторые допущения и может быть признан вполне жизнеспособной гипотезой, если, несмотря на все усилия, мы не обнаружим никаких других межзвездных странников. Если в ближайшие годы не появится 2I[238], нам придется рассмотреть эту версию более серьезно. Но если исходить из того, что нам известно, 1I – это естественное, хотя и странное, имеющее необычную форму кометоподобное тело, и до конца этого года мы, скорее всего, увидим еще одно. Возможно, наше нынешнее нетерпение похожее на то, что испытывал Галлей.

Даже если это всего лишь случайная комета, с точки зрения нашего понимания инопланетной жизни значение Оумуамуа невозможно переоценить. Если от одной планетной системы к другой могут перемещаться такие крупные фрагменты, которые достаточно велики, чтобы на сотни тысяч лет стать убежищем для жизнестойких микробов, вирусов и спор, идея панспермии может подразумевать нечто куда большее, чем перенос жизни с планеты на планету. Она становится идеей межгалактической панспермии, гласящей, что живые организмы пересекают пространство и время, используя как транспорт астероиды и потерянные кометы. Если так, жизни достаточно успеха в микроскопической доле случаев, чтобы изменить сразу все.

* * *

Гигантские столкновения происходят, когда на пересекающихся орбитах оказываются полноразмерные планеты. Аккреция нескольких десятков олигархов – стандартная модель – требует примерно сотни гигантских столкновений. Мы знаем, что они завершились примерно за 100 млн лет и формирование Луны стало одним из последних. Поскольку для того, чтобы оставшиеся после гигантского соударения крупные осколки покинули внутреннюю Солнечную систему, требуется примерно миллион лет, околоземное пространство постоянно было заполнено бесчисленными объектами, следующими по всевозможным орбитам, многие из которых были крупнее Весты и Цереры. Это были разнообразные фрагменты разрозненных частей планетных тел – иногда мантии, иногда ядра, иногда коры. Они ударяли другие планеты и, в свою очередь, вызывали колоссальные столкновения, приводящие к обновлению поверхности. Поздняя стадия планетообразования, когда олигархи сталкиваются и сливаются, переходит в этап позднего покрытия – когда получившиеся тела формируют свой наружный слой.

В активной молодой планетной системе близкое прохождение может перевести две планеты на пересекающиеся орбиты и в конце концов закончиться гигантским столкновением. Новое динамическое состояние – вместо двух тел одно плюс масса осколков – запускает дальнейшие изменения и столкновения. В зависимости от того, насколько хрупким было начальное равновесие, сложная система планет может претерпеть динамическую катастрофу, став ареной неуправляемых столкновений до тех пор, пока не найдет новое стабильное состояние. Этот сценарий мы с Андреасом Рейфером и имели в виду, говоря об описанном выше позднем происхождении системы Сатурна.

Также выдвигалось предположение, что землеподобные планеты – это второе поколение планет: до этого, возможно всего на протяжении какого-то миллиона лет, существовала первоначальная система, напоминавшая большинство обнаруженных нами на сегодня планетных систем. В почти всех из них имеются нептуны и суперземли, которые кажутся самыми распространенными из планет, а сами системы выглядят более плотно упакованными, чем наша, и с планетами ближе к звезде. Если первоначальная система внутри орбиты Юпитера была каким-то образом дестабилизирована[239], тогда после первого столкновения случилась либо битва титанов в эпоху гигантов, либо рыскание в колонне большегрузов при сильном ветре. Если соударения происходили там, где еще имелся массивный газовый диск, тогда более крупные планеты должно было затащить вглубь Солнца, что согласуется с относительной пустотой внутри орбиты Венеры, где есть только странный маленький Меркурий, и больше ничего. Если попробовать оценить длительность этого процесса, то до дестабилизации первоначальной системы могло пройти миллион лет, а еще десять миллионов ушло на то, чтобы ее оставшиеся фрагменты пришли в равновесие, оставив после себя привычную нам Солнечную систему, как из куколки возникает бабочка или как феникс восстает из пепла.