Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной
Шрифт:
Есть и еще один сценарий, который перевернул бы нашу историю космических открытий с ног на голову. Представим себе, что Земля вообще никогда не была настоящей планетой, а небесным телом, которое расположено ниже в иерархии миров. Что если наша родная планета была бы вовсе не планета, а спутник другой планеты [198] ? Подобные спутники вполне могут обращаться вокруг газовых гигантов: они бывают так велики, что способны удержать атмосферу, и так велики, что способны вести себя совсем как планеты. В такую категорию попадает Титан – небесное тело из нашей собственной Солнечной системы, а подобные ему крупные спутники могут существовать где угодно. Если материнская планета-гигант вращается вокруг солнцеподобной звезды на том же расстоянии, что и мы от Солнца, подобный
198
В нашей собственной Солнечной системе есть планета Юпитер, у которой 67 спутников. Большинство из них совсем маленькие, однако галилеевы спутники – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто – очень велики. Диаметр Ганимеда больше, чем у Меркурия. Астрономы почти уверены, что должны существовать не только экзопланеты, но и «экзолуны», и открыт сезон охоты на них. Уже давно обсуждается вероятность, что они могут оказаться «пригодными для обитания», и я даже писал об этом некоторое время назад, причем в моей статье есть ссылки на несколько более ранних работ: C. A. Scharf. The Potential for Tidally Heated Icy and Temperate Moons around Exoplanets // The Astrophysical Journal 648 (2006): 1196–1205.
Самая вероятная физическая конфигурация для спутника гигантской планеты – это синхронизация [199] его вращения вокруг своей оси и по орбите. Иначе говоря, спутник всегда будет обращен к матери-планете одной и той же стороной, а время его оборота вокруг своей оси будет равно циклу вращения по орбите. Именно так обстоят дела у нашей Луны, и именно поэтому она на протяжении эпох исправно вызывает приливы. Эти регулярные периоды несильной тяги постоянно истощают первоначальный вращательный импульс и заставляют спутник замедлить вращение, и в конце концов оно приходит в соответствие с орбитальным периодом.
199
Иногда это называют «приливный захват».
Итак, одно полушарие нашей воображаемой Земли-Луны всегда обращено к планете-гиганту – она застилает чуть ли не 20 % небосвода, примерно как две ладони, если вытянуть руки перед собой. А дальняя сторона Земли-Луны никогда не видит планету, которая скрыта «позади», и всегда обращена в открытый космос. Первые современные исследователи из дальнего полушария были потрясены, когда увидели, как во время их пути на другую сторону родной Земли-Луны из-за горизонта постепенно поднимается зловещий шар материнской планеты!
На той стороне Земли-Луны, которая обращена к газовому гиганту, течение времени отмечается целым рядом удивительных событий. В период полутемной ночи материнская планета сияет в небе, заливая спутник отраженным солнечным светом. А практически идеальное геометрическое согласование орбит и вращения вокруг своей оси (так мне видится мой воображаемый сценарий) приводит к тому, что тень Земли-Луны падает прямо на огромный диск планеты. Это темное пятно видно даже невооруженным глазом и медленно пересекает поверхность газового гиганта. Для разумных обитателей Земли-Луны это важнейшая точка отсчета, поскольку когда эта тень достигает края диска планеты, это знаменует окончание ночи, когда Земля-Луна освещается отраженным светом планеты, и начало нового дня. Из-за горизонта постепенно показывается Солнце. А диск великой матери-планеты, словно по волшебству, передающемуся через пустоту, в тот же миг начинает превращаться в тающий полумесяц, на который наползает тьма, распространяющаяся по поверхности исполинской сферы.
Простое наблюдение за затемнением диска планеты породило на нашей гипотетической Земле-Луне множество математических и геометрических школ на протяжении бесчисленных поколений. Однако природа еще не все сказала. После краткого периода полной иллюминации ближняя сторона спутника входит во вторую разновидность перемежающихся ночей – «настоящую»,
Мир погружается в кромешную тьму, и далекие звезды ярче проступают на черном небе – однако остается темное пятно на месте диска планеты, окруженное призрачным ореолом, тускло мерцающим кольцом солнечного света, там, где атмосфера планеты преломляет и отражает его лучи. Об этом призрачном ореоле написаны и слагаются по сей день тома стихотворений: поэтам безразлично, что говорит наука о его происхождении. Именно во время второй ночи отчетливее всего заметен еще один феномен. Теперь мы видим, что небо пересекает тонкая сверкающая черта, которую раньше затмевал свет Солнца и планеты. Она исходит из черного диска планеты в обе стороны: так выглядят с краю кольца из частичек льда, опоясывающие планету-гигант. Появляются и другие загадочные небесные тела – десятки ярких точек, причем некоторые из них похожи на крошечные диски. Эти бисеринки света разбрызганы по небосводу и окружают тонкую линию колец планеты.
Рис. 14. Схематическое изображение гипотетической системы, где «Земля» – спутник планеты-гиганта
Вверху – орбитальная конфигурация (масштаб не соблюден); показано, как гигантская планета вращается вокруг своей звезды, и траектории некоторых ее спутников, в том числе альтернативной Земли. Внизу – схематическое изображение некоторых фаз планеты-гиганта и звезды с точки зрения обитателя ближней стороны «Земли». Слева направо – освещение отраженным светом планеты (освещенная солнечным светом планета неподвижно висит в небе), день (звезда поднимается над горизонтом), ночь (звезда заходит за неподвижную планету-гигант и скрывается из виду). Когда мы проходим разные фазы, становятся видны два других спутника планеты (из десятков) и тонкое кольцо наподобие кольца Сатурна.
Много веков назад великие философы и астрономы альтернативной Земли предположили, что эти бисерины – целые миры, такие же луны, как и наша собственная. Более того, ученые даже рассчитали их движение и яркость и давным-давно средствами логики и геометрии определили, что на самом деле материнская планета – самый центр небесных сфер. Самые одаренные астрономы даже обнаружили вполне конкретное соотношение между временем, которое уходит у этих небесных тел на полный оборот вокруг матери-планеты, и расстоянием до нее. Мало того, они еще и поняли, что движение их собственной Земли вокруг матери-планеты подчинено той же закономерности.
Обитателям этого гипотетического мира осталось буквально несколько шагов до установления универсального закона, который связывает действующие на небесные тела силы с так называемой массой – закона всемирного тяготения. Мало-помалу создаются более мощные и точные телескопы, и ученые замечают другие планеты, далекие и доселе остававшиеся незамеченными (вокруг некоторых из них тоже вращаются спутники); тогда обитатели альтернативной Земли быстро делают вывод, что все это совокупно вращается вокруг Солнца. Закон всемирного тяготения, эта универсальная истина, прекрасно объясняет подобную конструкцию. Обитатели Земли-Луны очень дорожат подобным мировоззрением, поскольку его иерархия так красива и элегантна. Солнце – словно добрая бабушка, вокруг него вращаются планеты-матери, а вокруг них – дочери-Луны, и все это управляется одним и тем же набором незыблемых физических законов.
Очевидно, что обитателям такой воображаемой Земли-Луны гораздо проще прийти к гелиоцентрической модели, чем нам с нашими тысячелетиями упорной борьбы за верное понимание устройства Солнечной системы и нашего места в мире. Почему? Потому что, когда нужно разобраться в устройстве Вселенной, все решают обстоятельства. Эти обстоятельства и определяют прежде всего, каковы шансы на возникновение жизни в тех или иных условиях: прямо как загадка про курицу и яйцо, только в масштабах мироздания. Решить эту загадку – следующий шаг к разрешению противоречий между доводами за и против нашей вселенской уникальности и значения.