Казалось, что рейтинги «Космос: Одиссея в Пространстве и Времени» (Cosmos: A Spacetime Odyssey) вполне хороши. Они начались с 8 миллионов зрителей в Соединенных Штатах, нарастали с каждым новым эпизодом и, как утверждалось, стали расти еще быстрее, когда шоу начали показывать в других странах. «Космос» в целом был очень хорошо написан, и Нил, как всегда, прекрасно выступал в ролях ведущего и рассказчика. Я большой его поклонник во всем, что он делает, и я обожаю Энни, поскольку у меня были близкие отношения с Карлом Саганом, оказавшим огромное влияние на мой выбор астрономии как призвания.
Но должен сказать, что я был несколько поражен выбором тем нового шоу, принимая во внимание громадный объем новых астрономических данных, которые были собраны за последние десятилетия и даже после смерти Карла в 1996 году. Многие были удивлены тем, что шоу в основном сосредоточено на истории и рассказывает вдохновляющие биографии отдельных ученых, рассказывает об их жизни и открытиях, но дистанцируется от новых данных.
Мои коллеги по журналам Astronomy и Discover проводили еженедельные онлайн-совещания, обсуждая каждый из эпизодов. Уже в середине сериала мы были поражены уклоном в историю и другие околонаучные вопросы, непосредственно не относящиеся к астрономии. Но тем не менее мы продолжали смотреть. И только в заключительном эпизоде при изучении вопросов о темной материи и темной энергии зашла речь о большой современной космологии. Очевидно, создатели «Космоса» хотели побудить новое поколение зрителей к научному мышлению, подать науку как образ жизни, а возможно, даже представить науку как захватывающую карьеру. Но, по мнению многих, они упустили возможность обсудить новейшие, самые интересные открытия, сделанные за последние годы в науке о космосе.
Что еще удивляет меня в телевизионной астрономии, даже в таких тщательно подготовленных программах, как «Космос», это не только выбор тем, которые зачастую далеки от потока новых, удивительных и важных сведений, получаемых в нашей области, но и почти неудержимое сползание в сторону невозможного и маловероятного, цель которого – сделать подачу максимально завлекательной в ущерб реальности. Например, Нил Тайсон фактически произнес фразу «Никто не знает, что внутри черной дыры – она может содержать целую вселенную».
Нет, черная дыра не может содержать целую вселенную. Остановитесь. Пожалуйста, ограничьтесь известными нам фактами. Я бы немедленно отправил любого, кто так говорит, прямиком в кабинет Кипа Торна.
В эпизоде о глобальном потеплении с гордостью утверждается, что Венера в ранней своей истории очень напоминала Землю и имела прелестные и густонаселенные океаны, а потом что-то пошло совсем не так по причине глобального потепления, вызванного избытком диоксида углерода, и сейчас это адское место, и надо бы нам сделать выводы. Но никто не знает, были ли на ранней Венере океаны. На планете из-за вулканической активности появилась суша примерно три четверти миллиарда лет назад, поэтому свидетельства об океанах в первые два миллиарда лет венерианской истории практически утрачены. Остались только незначительные указания на это в виде соотношения водорода и дейтерия, да и это разве что намеки. К тому же на Венере глобальное потепление должно было быть вызвано водой, а не углекислым газом.
Конечно, далеко не все новости плохи. Просто подумайте о том, что произошло за последние 20 лет и что дало нам столько интереснейшего материала, которым стоит поделиться с другими человеческими существами. Это совершенно поразительно. Фактически, то, что случилось за последние несколько лет – это революция в нашем знании и нашем мышлении.
Астрономическая революция начала XXI века предоставляет нам широкий набор тем, которыми можно поделиться с публикой. Им нужна смерть и драма? Мы теперь отчетливо понимаем, как будет происходить одно из важнейших событий в нашем будущем – как умрет Солнце. Солнечная система находится в середине своего жизненного пути, ее возраст – около 4,6 миллиарда лет. Солнце – это, конечно, реактор, где идет термоядерный синтез, и когда через 5 миллиардов лет закончатся элементы для синтеза, оно станет красным гигантом, раздувшись и поглотив ближние планеты. После стадии красного гиганта Солнце трансформируется в планетарную туманность, кокон светящегося газа, окружающий мертвое Солнце, которое к тому времени станет сгустком углерода размером с Землю и массой около 50 % начальной массы.
На этой стадии Солнце будет ослепительно ярким, и углерод из его атмосферы станет оседать на богатое углеродом ядро. Остатки гелия, горящие вместе со звездой, будут выброшены из внешних слоев звезды в окружающий космос и образуют планетарную туманность. Планетарные туманности преобразуют газ от множества обычных звезд в новое поколение звезд, когда в конце концов они сжимаются в молекулярные облака, которые под неизбежным воздействием гравитации вспыхивают новорожденными звездами.
Так же, как мы можем предсказать отдаленное будущее Солнца, мы можем сказать, что случится с жизнью на Земле. Простая логика говорит, что раз Солнце находится посередине своего пути, жизнь на Земле тоже прошла половину своего срока. Это представляется разумным предположением, но на самом деле, это совсем не так.
Фактически наиболее ранняя известная нам жизнь на Земле возрастом 3,4 миллиарда лет обнаружена в горной формации Стрелли-Пул в Западной Австралии. Исследователи нашли там микроокаменелости в 2007 году и опубликовали результаты в 2011 году. Обнаруженные в Стрелли-Пул примитивные бактерии питались серой и были найдены в песчанике, из которого несколько миллиардов лет назад был сформирован мелководный пляж или устье.
Теперь мы знаем, что Солнце – звезда переменной яркости и общий уровень его излучения со временем постоянно увеличивается. Недавние исследования показывают, что за куда более короткий срок, чем представляли раньше – за миллиард лет или даже 800 миллионов, излучение Солнца усилится до того, что океаны на Земле вскипят. На этой отметке жизнь на Земле завершится. Зная, что жизнь на Земле существует уже по крайней мере 3,4 миллиарда лет, можно сказать, что история жизни на Земле написана уже на 80 %. Мы находимся уже в завершающих главах приключений жизни на нашей планете.
Луна – прекрасное место для приложения страсти начинающего астронома-наблюдателя. С нашим единственным природным спутником связано и немало увлекательных научных историй. Планетологи лишь за последние десятилетие взялись за исследование рождения Луны. Убедительные доказательства появились после изучения лунного грунта, доставленного на Землю астронавтами «Аполлона». Поначалу ученые были поражены результатами анализов изотопов кислорода в крошечных кристаллах из лунного грунта, поскольку изотопы оказались идентичны тем, что находят во многих скальных породах на Земле. В 1980-х и 1990-х свидетельства, добытые «Аполлоном», стали наводить на радикальный вывод, названный «Гипотезой большого столкновения». Эта история рождения Луны сейчас считается общепринятой и предполагает, что 4,6 миллиарда лет назад две планеты находились на нынешней орбите Земли и Луны. Протоземля имела от 50 до 90 % своего нынешнего размера и массы, и существовала еще одна планета размерами с Марс, которую астрономы сейчас называют Тея (в греческой мифологии – это мать богини Луны Селены). Планетологи считают, что 4,53 миллиарда лет назад Тея столкнулась с Землей, создав недолго прожившее облако обломков, которое вскоре сгустилось и стало Луной. Большая часть массы Теи слилась с мантией Земли. Куда делась Тея? Вы на ней стоите.
Будет справедливым сказать, что планетологи крайне увлечены Марсом, и публика любит слушать про Красную Планету. Сейчас это холодная и сухая планета. Как же Марс стал холодным и сухим из теплого и влажного? Есть ли в истории Красной Планеты уроки, важные для обитателей планеты Земля? Механизм, благодаря которому Марс нагрелся, пока до конца непонятен. Полагают, что существенный разогрев за счет цикла с участием парниковых газов – двуокиси углерода и воды – произойти не мог, потому что в ранний период существования Солнечной системы Солнце было для этого слишком слабым и холодным. Но, возможно, на раннем этапе Солнце было более энергичным, чем думают планетологи. Или, возможно, иные парниковые газы вызвали ранний разогрев Марса. А может быть, теплые периоды на Марсе происходили эпизодически в течение длительного периода времени и/или были локальными или региональными, а не всепланетными.
Другая странная загадка относится к нашей кузине Венере, которая не должна была бы сильно отличаться от Земли. Венера и Земля примерно одного размера, и у Венеры сложная климатическая система, но на этом сходство кончается. Венера – адское место с температурами, достаточно высокими для плавления свинца. Поразительным образом оказалось, что на Венере почти нет кратеров от столкновений с метеоритами. Обширные потоки лавы на ее поверхности говорят, что эта поверхность очень молода – может быть, ей всего 750 миллионов лет. Эта планета геологически вывернула себя наизнанку; у нее практически полностью новая поверхность. Почему? Что вызвало такое радикальное, всепланетного масштаба явление, которое изменило свойства целого мира?
Планеты в нашей Галактике это одно, а структура самой Галактики – другое, и она представляет собой загадку, не менее интригующую, чем любая загадка из телевизора. Важный шаг в картографировании Млечного Пути был сделан в 2005 году, когда астрономы из университета Висконсина использовали космический телескоп им. Спитцера (Spitzer Space Telescope) для проведения обзора GLIMPSE (Galactic Legacy Infrared Midplane Extraordinaire — Экстраординарный обзор инфракрасного излучения галактической плоскости). Эта программа точного картографирования галактики позволила впервые сфотографировать и каталогизировать 30 миллионов источников. Дальнейшие наблюдения, проведенные в 2008 году, показали, что Млечный Путь – это спиральная галактика с выраженной центральной перемычкой, двумя выраженными спиральными рукавами и несколькими более мелкими ответвлениями. Только за