Hobby Talks #589 Preview - Звёзды и планеты
В этом выпуске мы рассказываем про звезды и планеты - о пульсарах и сверхгигантах, созвездиях и системах, горизонте событий и планетизималях, Тау Кита и Альфе Центавра.
В после-шоу Аур отправляется в баню, а Домнин превращает Больного Человека Европы в Здорового в Victoria 3. Так же обсуждаем тизер Astartes II и художественный сериал Battlestar Galactica.
Транскрипт
Транскрипты подкаста создаются автоматически с помощью системы распознавания речи и могут содержать неточности или ошибки.
Привет, друзья! Вы слушаете подкаст «Хобби Токс», его 589-й выпуск, и с вами постоянные и бессменные ведущие этого подкаста — Домнин и Ауралиен.
Спасибо, Домнин. Итак, от тем жилищных и бытовых мы переходим к темам более масштабным, и я бы даже сказал, космическим. О чем же мы, Домнин, поговорим сегодня?
Поговорим мы про звезды, планеты и то, что с ними связано. Сразу скажем, что мы не астрономы, мы просто увлекались с детства всяким, читали, смотрели, начитались, освежили в памяти и можем поделиться общей информацией о том, чем там всякие карлики с гигантами отличаются. Потому что тема очень интересная.
Люди чуть ли не со времен палеолита, а может, даже раньше, интересуются звездным небом над головой. Потому что там оно было с самого начала, чего нельзя сказать о нравственном законе внутри. И всякие звездочеты, мудрецы, астрологи и прочие — это неизбежное занятие всяких там жрецов времен ранней цивилизации. Так что кое-что мы с тех пор о звездах и прочем узнали. Хотя не все.
Я вот до сих пор периодически вспоминаю ту дикую историю с Reddit.
Так.
Про девушку, которая лежала с парнем под звездным небом, и вдруг он спрашивает, почему одни ярче, чем другие звезды. Она сказала, что они могут быть разной величины, яркости, на разном расстоянии. И тут выясняется, что он вообще никакого понятия об этом не имел и думал, что небо — это такое одеялко, к которому прицеплены маленькие звезды. И то, что Солнце — это тоже звезда, он вообще был без понятия. И когда она сказала, что у других звезд даже и планеты тоже, как у Солнца, он вообще впал в ужас.
Представляете, да? Лежишь себе такой, знаешь, что небо — это теплое одеяло с кососветяшками, и тут тебе открывают невообразимую бесконечность космоса, где в холодной пустоте висят жестокие безмолвные звезды, и каждую ночь зловещее небо миллиардами немигающих очей взирает сверху на ничтожный земной шарик.
Да, от таких открытий помешаться можно.
Звезда, с точки зрения современной астрономии, является небесным телом, которое является светящимся. То есть не отражает просто свет, как, допустим, Луна, от других небесных тел, а само его испускает. Состоит оно из газа и плазмы и имеет какое-то отношение к термояду. В звезде могут происходить термоядерные реакции. Или раньше они происходили, или будут скоро по астрономическим меркам происходить, эти самые реакции. Потому что внутри у них термоядерное топливо: водород и все такое прочее, и не только, на котором они попытаются работать.
Достаточно сказать, что, например, гелий был открыт впервые вовсе не на Земле.
Ага.
В ходе наблюдения за звездами разного спектра удалось его выявить.
Почему, я так понял, собственно, гелий?
Ну да, helios, да, солнечный.
То есть изначально мы были ограничены, конечно, своими глазами. И, наблюдая за небом, древние считали, что нас, по всей видимости, окружает небесная сфера. Вот здесь изначально, пока, видимо, считалось, что Земля плоская, что это небосвод. Мы до сих пор используем этот термин просто так, потому что устоялся. Когда стало ясно к античности, что Земля круглая, то получилось, что это не свод, а сфера небесная, на которой все эти светяшки светят.
Звездами тогда считали в том числе изначально и планеты, потому что не могли понять, в чем разница. И вот, например, Венеру называют утренней звездой.
Да.
Потому что она в основном утром видна. Или вечером.
Да, это верно.
Да, но планеты-то не случайно планеты, а не звезды. Потому что планета — это что-то блуждающее. Звезды-то все двигались примерно… где посажены, там и сидят.
Там и сидят, да.
Тысячелетиями наблюдая, можно заметить, что… А планеты, они перемещаются относительно других звезд. Поэтому отдельный для них был придуман термин: что они блуждающие. Так и переводится — «блуждающие».
Угу.
Было решено, что звезды комбинируются в такие группки на этом самом небосводе, и их стали называть созвездиями. На самом деле, когда мы наблюдаем с Земли, действительно кажется, что они в каких-то созвездиях, и поэтому там, допустим, какие-нибудь звезды, входящие в Малую Медведицу, рядом друг с другом расположены. На самом деле все, конечно, не так. Это просто нам видится так вот с Земли, как они есть. На самом деле они друг к другу отношения никакого не имеют.
Мы с Земли, допустим, сидим и глядим, соответственно, они складываются в такие рисунки, которые, не знаю, только больной на голову мог, наверное, представить.
Обладая определенной фантазией, я думаю, под веществами, Домнин, созвездия придумывали.
Да. На каких-то медведей, псов и бог знает кого еще.
Да.
На самом деле никакого отношения друг к другу они не имеют. Более того, многие звезды, которые мы наблюдаем с Земли, на самом деле являются не одной звездой. Например, Альфа Центавра — это на самом деле целых три, по сути, звезды. Поэтому мы и сейчас знаем, что есть Альфа Центавра A, есть Альфа Центавра B.
А третья где?
Там какой-то карлик рядом, я сейчас забыл уже, что он там делает.
Интересно.
Так вот, соответственно, если мы смотрим с Земли, нам, значит, это самое созвездие Центавра… Вот, кстати, почему центавр, а не кентавр? Как вообще правильно говорить?
В астрономии принято через «ц» все это озвучивать.
Интересно.
В мифологии, правда, разнобой. Потому что, с одной стороны, у нас есть кентавры, а с другой стороны, у нас есть циклопы, которые вообще, по идее, киклопы должны быть.
Да.
Да, ну ладно. Вот, соответственно, на самом деле они не близко. Потому что та же самая Альфа Центавра рядом с нами в четырех световых годах. Руку подать по галактическим меркам. Бета Центавра — она в пятистах световых годах.
Да, но здесь поясним, в чем различаются альфа и бета. Если вот у вас есть какое-то созвездие, группа звезд, которые визуально объединяются в одно созвездие, они внутри себя, внутри этого созвездия, именуются буквами греческого алфавита по светимости. То есть самая яркая — это альфа, следующая за ней — бета, там гамма, дельта и так далее. Думаю, про это и говорит. Поэтому получается, что у вас альфа-то может быть близко к нам, а бета вообще ничего не значит. Она может быть супердалеко, может быть еще ближе. И вообще никак не зависит.
Да. И кажется, что они рядом просто потому, что Альфа Центавра, она слабо достаточно, но она близко, а Бета Центавра светит ярко, но она очень далеко. Из-за этого кажется, что они как будто одинаковые. На самом деле ничего подобного.
Так вот, если предположить, что мы наблюдаем, допустим, не на Земле, а в какой-то другой точке… Ну, то есть, допустим, вот созвездие Кита, да? Потому что звезда Тау Кита тоже очень популярна в поп-культуре. Она относительно близко — 12 световых лет. А самое главное, она похожа на Солнце. Соответственно, на нее возлагаются надежды, об основательности которых мы потом поговорим. Достаточно сказать, что когда был запущен проект SETI и когда слушали, что там в космосе, не транслирует ли кто «Юстас — Алексу», направляли как раз на Тау Кита, потому что считалось, что это самый верный вариант.
Так вот, давайте предположим, что мы сейчас сидим на Земле, мы можем посмотреть созвездие Кита, в котором есть Тау, а вон созвездие Волопаса. На самом деле, конечно, мы этого сделать не сможем, это я так, чисто теоретически говорю, потому что созвездие Кита в южном полушарии, а Волопаса — в северном. Но я говорю: допустим, мы на околоземной орбите.
Или да, или еще лучше.
Давайте, чтобы лучше было видно, предположим, что мы где-то вокруг Солнца вращаемся.
Телескоп «Хаббл».
Да, допустим, да. Так вот, мы увидим и Кита, и Волопаса, но если мы вдруг совершим гиперпрыжок в созвездие Кита и будем там на орбите вокруг Тау летать, и попробуем найти наше Солнце, обнаружим, что с точки зрения нашей орбиты вокруг Тау Кита Солнце попало в созвездие Волопаса. То самое.
Ну как?
Просто потому, что видно с той перспективы вот так. Потому что никто не относит Солнце к созвездию Волопаса, потому что мы наблюдаем от него. Мораль здесь какая? Что все эти созвездия — все это очень умозрительное понятие, в зависимости от того, откуда вы конкретно смотрите.
Соответственно, не следует, если вы там какую-нибудь видеоигру рисуете, изображать, что звезды там по созвездиям делятся. Это грубый ляп.
Значит, после того, как люди начали наблюдать за небом уже через всякие телескопы и тому подобное, они смогли заметить, что звезды отличаются по своему цвету и тону, так сказать, свечения. И постепенно…
Извини, Домнин, я тебя перебью. Я вот просто призову сейчас всех, кто сидит, например, у окна, и у вас, если хорошая погода, как, например, у меня, выгляните в окно вечером, когда стемнеет. Если вы не в сильно большом городе живете. Особенно зимой это хорошо видно. Вот я тут разглядываю звезды и в свои мощные очки достаточно вижу, что звездочки вообще мерцают. Особенно вот на холоде, когда холодно, воздушные потоки там идут как-то в атмосфере, проходят. Звездочки постоянно мерцают. То есть она то красненькая, то такая, то какая-то беленькая, то какой-то промежуточный цвет. Она вот так вот меняется, мерцает, мерцает, мерцает.
Но если мы вдруг будем на нее смотреть откуда-то из-за пределов атмосферы или высоко в горах, как обычно обсерватории строят, чтобы было как можно меньше атмосферы…
Без светового загрязнения и атмосферы, да, чтобы не было вот этих потоков воздуха.
Там будет видно, что обычно звездочки светятся каким-то конкретным светом. Ну вот, например, такая звездочка, как Марс, которая не звездочка совершенно, как мы понимаем, она всегда светится красноватым светом. Вот я прямо сейчас в окно смотрю. Я всегда знаю, где этот Марс находится, потому что он всегда красноватая, яркая такая звезда. Это характерный признак Марса.
Да, это потому, что там песочек с содержанием железа, и он отражает свет красным. Но он все-таки не сам светится. А проиллюстрировать то, почему звезды светятся по-разному — зависит от топлива, так сказать, в звезде — самый простой способ это смоделировать: возьмите солонку у себя на кухне и включите газовую плиту.
У меня этого нет.
У меня тоже нет, но на моей квартире там как раз есть. Если мы включим эту газовую горелку, она будет светиться синеньким, потому что газ, углерод, горит. А если мы из солонки посыпем на нее, то сразу же пламя пожелтеет на некоторое время. Это характерно именно для соли, потому что соль состоит из натрия и хлора. Натрий дает желтые линии свечения спектра. Поэтому вот так.
Соответственно, изучив свечение звезды, можно понять, какие в ней есть элементы. Элементы эти для нас представляют серьезный интерес. Дело просто в том, что, во-первых, мы можем понять примерно, на какой стадии эволюции находится звезда. Но даже не это главное. Второе — это то, что то, что внутри звезды, то будет и в планетах вокруг звезды. То есть если в звезде исключительно водород да гелий, то вокруг нее будут только газовые гиганты. Если там есть еще кислород, углерод и, по-моему, азот, то будут такие ледяные планеты, которые частью будут представлять собой твердое ядро с намерзшим вокруг многокилометровым слоем льда, а частью будут представлять просто мешанину из льда и всякого камня. Так называемый грязный снежок, как это называют астрономы. А если есть всякие более тяжелые элементы, например железо, то вот тут уже имеет смысл искать какие-нибудь интересные планеты для нашего проживания. Ну или хотя бы терраформирования.
Надо сказать, что, по-видимому, когда звезды только самые первые зажглись, тогда никаких тяжелых сколько-нибудь элементов не существовало в принципе. Только водород и гелий.
Ну да.
Да, да, да. И, соответственно, постепенно в термоядерных реакциях внутри звезды эти самые элементы и синтезировались понемножечку. Сначала более легкие, потом еще менее легкие и более тяжелые. И так вот дошло. Так вот, и когда доходило до железа, которое является очень плохим топливом для звезды, звезда делает бах. Об этом чуть-чуть погодя. Соответственно, этот самый бах производит все остальное, более тяжелое, чем железо. Всякие там ртути с уранами. И по этой причине, я так понял, астрономы называют все, что не гелий и не водород, металлом.
Да, это у них металлы. Что интересно, даже литий — металл, хотя часть лития была произведена в результате Большого взрыва, как принято считать сейчас. То есть водород и гелий, понятное дело. И большая часть водорода и гелия были произведены таким образом. А литий в основном в массивных звездах производится, но некоторая его часть была уже в те времена, во времена Большого взрыва, тоже произведена. Видимо, это более поздние открытия, поэтому, видимо, он и попал в металлы. А так-то да, все подряд в металлы включают.
Ну да, если сильно упрощать, весь водород и практически весь гелий, который есть сейчас во Вселенной, с нами находятся 13,8 миллиарда лет. В результате Большого взрыва они были произведены. Все остальное производилось тем или иным образом. Либо в результате облучения космическими лучами, высокоэнергетическими, каких-нибудь там пыльных полей, где летает всякая пыль. Вот ее там облучаешь, и там происходят разные интересные реакции. Теоретически так можно даже получить кислород в атмосфере. Это нам интересно в том смысле, что если там нет растительной жизни в нашем понимании, то чтобы он откуда-то там мог взяться.
Да, продолжай.
Но, по-моему, там то ли до железа, то ли доходит до каких-то еще более сложных вещей. И в конечном итоге, помимо того, что в самом ядре звезды может производиться в результате синтеза, еще производятся разные интересные штуки, когда, например, нейтронные звезды друг с другом сливаются. Там тоже сразу так хоба, и разные происходят реакции синтеза. Ну и всякое такое. Белые карлики еще могут взрываться, тоже производят разные интересные вещи. Так что да, в результате каких-то либо термоядерных реакций, либо каких-то катастрофических событий, которые задействуют звезды, производится все, что тяжелее водорода и гелия.
То есть мы с вами состоим, все, из чего мы с вами состоим, когда-то было произведено где-то в космосе, либо в недрах звезды, либо в результате какого-то катастрофического астрономического события с какой-то звездой. Вот так.
Градации масс и зависящие от этого температура и испускание света. Соответственно, по спектру делятся на самые большие, горячие — это голубые звезды. Испускают, соответственно, ультрафиолет и синенький, видимый нами свет. Это самые короткоживущие звезды, потому что, прожив 2–3 миллиона лет, они главную последовательность покидают, дальше с ними что-то происходит, и они, скорее всего, будут бывшими звездами.
Меньше них — бело-голубые звезды, поэтому живут чуть подольше, могут там сотню миллионов лет прожить. Типичный пример — Ригель. Еще меньше — белые звезды. Если, допустим, брать голубую звезду как футбольный мяч, то белые звезды будут по сравнению с ним как теннисный мячик. Где-то так. Намного меньше. Но зато они живут достаточно долго. Миллиард лет могут прожить, два.
Почему это для нас важно? Потому что за это время они успевают сформировать серьезные планеты из камня, а не только из газа и льда. Типичный пример — это Сириус. Поэтому не ждите Сириуса, к нам никто не прилетит. Инопланетян можно не опасаться или не ожидать, в зависимости от того, хотите вы их видеть или нет.
То есть да, вы понимаете, что чем массивнее звезда, тем короче срок ее жизни. Почему так? Потому что она быстрее сжигает водород, превращает в гелий, то есть термоядерные реакции идут в ее недрах быстрее. Как только там накапливаются более тяжелые элементы — понятно, гелий, кислород, железо — всякая вот эта требуха, она в конечном итоге либо взрывается, либо в нейтронную звезду превращается. В общем, большие звезды обычно заканчивают катастрофическими событиями.
Live fast, die young.
Да, да, да. А, соответственно, чем звезда меньше, тем она спокойнее живет. И за счет этого вокруг нее спокойнее живется, что для нас с вами очень хотелось бы иметь.
Да, да. Ну вот после белых звезд, наверное, желтые, да?
Да, желто-белые, да. Желто-белые — это уже начинаются какие-то такие звезды, вокруг которых могут быть, наверное, планеты с какой-то биосферой. Теоретически, по крайней мере. Поэтому вот эти желто-белые класса F спектрального — с них обычно начинается какая-то там научная фантастика в градации. Самые яркие из интересных для колонизации и прочего звезд.
Соответственно, все, что желто-белое и дальше, они по размеру близки и гораздо меньше, чем голубые, бело-голубые и белые звезды. То есть, например, даже относительно некрупные белые звезды выглядят по сравнению с желто-белой звездой, как, допустим, бильярдный шар и шарик для пинг-понга. Желто-белая звезда настолько меньше, чем просто белая.
Еще меньше — желтые звезды. Около одной мы как раз сейчас находимся и которыми, собственно, мы все и меряем. То есть мы ее считаем стандартом.
Стандартно, да.
Я почему сказал про то, что они маленькие? Поэтому вот с этого момента обычно начинают называть звезды карликами. Поэтому наша звезда — она желтый карлик.
Ну и для понимания: вот звезда, вокруг которой обращается Земля, получается, сколько существует? По-моему, 4,5 миллиарда лет, если я верно помню. То есть у нее срок жизни достаточно длинный для того, чтобы, во-первых, успели образоваться планеты, а во-вторых, на этих планетах успела завестись какая-то жизнь, которая на нашей планете уже, по-моему, сколько? Полмиллиарда лет отирается, плюс-минус. Опять же, если я ничего не путаю. Так что более массивная звезда, скорее всего, менее вероятна по части производства разных интересных жизней.
Да, так что около звезды класса G мы как раз и живем. Что интересно, с точки зрения современной науки, считается, что наиболее оптимальной является не наше Солнце, а еще более мелкие и тусклые класса K — оранжевая звезда. Типичный пример — это уже упомянутая Альфа Центавра B. Теоретически там что-то такое, да, может быть. Но их довольно много. Живут они долго, светят они слабее, но нам прям сильно чтобы светило-то и не нужно.
Ну и, наконец, последний — это класс M. Их очень много. Они по сравнению с крупными голубыми звездами выглядят как горошины рядом с футбольным мячом. Зато они очень долго живут. Теоретически могут поддерживать какую-то допустимую для нас планету, но тут такой тонкий момент в том, что они греют слабо. И не очень понятно, насколько жизнеспособны окажутся планеты при таком слабом освещении и нагреве. А если бы планета была достаточно близко к ней, вплотную придвинута, то получится, например, если сесть у горячей печки, вам нос обожжет. На самом деле, конечно, не обожжет, а просто вы попадете в приливный захват. То есть у вас планета будет повернута к этому самому светилу одной стороной все время. То есть на одной стороне будет адски жарко, а на другой адски холодно.
Теоретически это, конечно, не отменяет того, что, может быть, где-то на терминаторе можно будет околачиваться, но как минимум такая планета будет сильно ветреной, как сейчас считается. Ближайший к нам пример — это звезда Барнарда. Кто играл во всякие видеоигры про космос, как правило, либо на Альфу Центавра от Земли ближе всего, либо на звезду Барнарда.
Кто в Stellaris сыграл от Земли, именно так все.
Ну вот еще Проксима Центавра тоже входит в этот же класс. Она сильно меньше по массе, но тоже красный карлик.
Да, соответственно, если… Я упомянул, что, когда мы проходили, будут происходить термоядерные процессы. Потому что есть еще так называемые бурые карлики. Коричневые карлики. Считается, что они слишком маленькие, и из-за этого там, когда перегорит дейтерий — то есть это изотоп водорода…
Да, водорода с одним протоном, одним нейтроном в ядре.
Соответственно, он самое легкое для звезд топливо. Самое горючее. И когда он прогорает, звезда такая — и все.
Дело просто в том, что существует такая вещь, как критерий Лоусона. Это означает, что энергия, которая потрачена на сжатие гравитационными силами и нагрев газа, из которого и состоит звезда, должна соотноситься с энергией, выделяющейся при термоядерном синтезе, вызванном этим сжатием. Но критерий надо превосходить, чтобы оно было самоподдерживающимся. Если он не преодолен, то очень жаль. Не получится у нас звезда, а будет такой вот… самый коричневый карлик вместо звезды.
Недозвезда, да.
Здесь надо понимать вот что. Тут всегда действуют две разнонаправленные силы, когда у вас есть звезда. С одной стороны, в звезде очень много массы. То есть вся масса, например, Солнца, она превышает в несколько десятков, если не сотен раз, массу всего остального, что есть в Солнечной системе. То есть практически вся масса, подавляющая часть массы Солнечной системы находится в Солнце. Если бы это было не так, то никакой системы бы не сложилось. Если бы Солнце полегчало, то все немедленно должно развалиться и разлететься кто куда.
Да. За счет того, что в одной точке сконцентрировано очень много массы, гравитация все это сжимает вместе, с одной стороны. С другой стороны, как только у вас очень много материи собирается в одном месте и она спрессовывается очень сильно друг с другом, у вас там начинают возникать ядерные реакции. То есть происходит вот это вот.
От колоссального давления.
Да, давление, да. Потому что там начинают происходить разные интересные процессы. Сравните это с более простыми и вообразимыми процессами, когда всякие алмазы в недрах Земли под чудовищным давлением и температурой образуются из чего-нибудь там, из простейшего углерода. Бриллиант, грифель из вашего карандаша — с участием химии одно и то же. Просто грифель не был под чудовищным давлением в недрах. Вот по примерно такой аналогии можно представить то, что делается внутри звезды, только уже на атомном уровне.
Ну да. Ну и получается, что, с одной стороны, гравитация все пытается сжать вместе, а с другой стороны, ядерная реакция, которая происходит в недрах звезды, она давит наружу. И вот пока эти две силы уравновешивают друг друга, у вас в пространстве висит вот этот шар из горячей плазмы. Там температуры несколько тысяч градусов Цельсия на поверхности, а внутри там еще больше может быть, потому что там ядерная реакция, по сути, проходит внутри. И вот эти силы уравновешивают друг друга.
Но в результате каких-то событий, например, на звезду что-то упало тяжелое, там планета или еще одна звезда упала, или, например, начинает топливо заканчиваться в этой ядерной реакции, вот этот баланс может в ту или иную сторону смещаться. И вот эти всякие катастрофические события, когда может вспышка сверхновой произойти, когда звезду просто во все стороны взрывает и там разлетается материя, в том числе произведенная в результате синтеза в недрах звезды, либо когда звезда начинает потихоньку превращаться в какого-нибудь карлика, потому что все, топливо сгорело, и она начинает сжиматься, скукоживаться, — они как раз происходят из-за вот этого дисбаланса.
Поэтому то, что мы, например, наблюдаем на нашем Солнце каждый день, оно как раз происходит за счет того, что там топливо, с одной стороны, горит внутри этой самой звезды, а с другой стороны, гравитация все это сжимает вместе. И вот покуда там топлива достаточно, Солнце будет выглядеть вот так, как оно выглядит сейчас, плюс-минус.
Собственно, о том, как они вообще меняются с годами и во что могут превратиться или не превратиться. С чего начинается звезда? Звезда, в общем-то, как и все в нашей Вселенной, начинается с газового облака, которое настолько массивно, что постепенно сжимается под действием гравитации этой массы рождаемой. Она, эта протозвезда, еще холодная в том смысле, что термояд в ней никакой не реагирует ни с чем, но она уже светит инфракрасным светом, потому что начинает нагреваться. Постепенно она приобретает такую форму юлы, а не шара.
Да, то есть у нее такой вот как юбочка такая, да, по центру балетная получается.
Вот, там начинается формирование того, из чего потом родятся планеты. Так вот, когда протозвезда дожимается до того, чтобы началась термоядерная реакция, она вспыхивает, и всю пыль и газ, которые там еще не успели слепиться во что-то за счет процесса, называемого аккрецией, насколько я помню, все это выметается за пределы, и остаются протопланеты.
Ну да. То есть получается, что в ходе формирования звезды такой вот образуется как бы скрывающийся газ… Такая юбочка, да. Все это сжимается, сжимается, значит, вот этот шар газа, условный шар, он может как угодно выглядеть, он начинает крутиться вокруг себя. Образуется вот такой какой-то шар поменьше, вокруг него диск. Потом еще меньше, меньше. И вот в итоге все это — чем больше масса, тем быстрее она сваливается сама на себя. И вот получается, что у вас образовался протопланетный диск. В центре — звезда, диск вращается вокруг звезды как центра массы. И дальше начинают образовываться действительно планеты, которые уже там могут во что-то сложиться.
Во что-то сложиться, да. Могут сложиться, могут не сложиться.
Да. Значит, критерий тут такой: масса звезды. Как вы могли заметить, звезды все очень большие относительно нашей Земли или даже Юпитера. Из-за того, что Юпитер — крупнейшая планета нашей системы, мы для удобства отсчитываем массу звезд в Юпитерах. В попугаях измерили, как у Удава в мультике. Популярный способ измерения массы звезд как раз в Юпитерах.
Считается, что если звезда на этом протосостоянии превышает Юпитер менее чем в 80 раз по массе, то будет превращение просто в коричневого карлика, и никакой системы на самом деле не получится толком. Потому что дейтерий — единственное, что будет гореть, а его хватит ненадолго. Ну и все. Дальше коричневый карлик будет сидеть неизвестно сколько, видимо, до тепловой смерти Вселенной.
До морковкина заговенья.
Бесконечно долго остывая.
Значит, если масса превышает этот критерий 80 Юпитеров, то уже начинается жизнь нормальной человеческой звезды. И по мере ее эволюции она начинает светиться чуть поярче. Когда-нибудь в ней начнет кончаться водород, и она покинет главную последовательность, которую мы описали, где дальше с ней будет что-то.
Если она маленькая, как типичный красный карлик, меньше нашего Солнца хотя бы в два раза, то оно просто превратится в белый карлик, который инертен, ничего не делает. По крайней мере, в теории должно так происходить, потому что он немножко светится. То есть он не как коричневый карлик, который вообще ни о чем, а он немножко светится. Но при этом он в этом терминальном состоянии может находиться сколько ему заблагорассудится. Опять же, он очень долгоиграющий, этот белый карлик.
Да. Дело просто в том, что когда он совсем остынет, будет черный карлик. Дело в том, что черных карликов мы видели сколько?
Нисколько.
Нисколько. Потому что пока еще, можно сказать, это все очень-очень долго будет остывать. И пока там гипотетически хоть один белый карлик остынет насовсем, сделается черным карликом и будет просто висеть себе и ничего не делать, — до такого еще никто не дошел. Даже самые старые белые карлики еще весьма бодры.
Если это что-то посерьезнее, как Солнце или крупнее, они имеют ядро. Соответственно, когда водород выгорит, он выгорит сначала в ядре, из-за чего звезда припухнет таким образом. То есть ее раздует немного.
Да. Превращается в субгиганта, так называемого.
Красного.
Красный гигант — то, что называется.
Да, значит, и, соответственно, ждет, пока в ядре совсем все закончится из водорода. Она еще сильнее вырастает до этого самого красного гиганта, как ты сказал. То есть типичный пример — это всем известный Альдебаран. Вообще, запомните, что очень многие звезды начинаются с «Аль», потому что арабцы их открыли и назвали…
Не только те, что начинаются с «Аль». Например, Бетельгейзе.
Да, это то же самое. Какая-то Бейт-аль-Джауза, что ли, там, я забыл уже, как она там расшифровывалась изначально. И не только. Толиман, вроде как, считается тоже за звезду с арабским названием. Короче, в общем, много их всяких.
Найденные недавно звезды стараются именовать какими-нибудь числово-буквенными индексами, потому что их такое количество, что не напасешься слов. И потом запутаешься. Так их проще искать.
Кстати, если вам будут предлагать мегавозможность за большие бабки купить звезду, чтобы ее назвали в вашу честь, посылайте лесом. Это лохотрон. Спросите у любого астронома, они очень любят это обсуждать, и все это лохотрон. То есть в какой-то бумажке будет написано, что такая звезда называется звездой имени Васи, но кроме этой бумажки, она нигде не отразится в реальности.
Ну вот, соответственно, красный гигант, полностью сформировавшийся из субгиганта, начинает постепенно чахнуть. И дальше, если оно чуть меньше нашего Солнца изначально было, оно зачахнет в белый карлик. Если было крупнее, то он на некоторое время раскалится настолько, что там произойдет так называемая гелиевая вспышка. То есть гелий начнет превращаться, трансмутируя, в углерод.
Хлопок гелия произойдет. Есть хлопок газа, а есть хлопок гелия.
Этот хлопок приведет к тому, что гигант начнет становиться все горячее. Можно до бела дойти. И для них есть специальный термин — гигант красного сгущения.
Ух ты.
Да, да. В таком состоянии они пробудут, пока не кончится гелий, весь не превратится в углерод. После этого, значит, появляется…
Я угадаю: бахнет?
Нет, еще не бахнет. Это, на самом деле, асимптотическая ветвь гигантов.
Так.
Подрастет еще больше. Сожрет планеты, находящиеся относительно близко к нему. Вот как наше Солнце. Оно как раз именно таким… Я почему, собственно, про это рассказываю? Потому что наше Солнце под это все подпадает. Примерно через 4,5 миллиарда лет, дорогие друзья, на нашей планете будет совершенно невозможно жить, потому что глобальное потепление всем покажется цветочками.
Да, потому что Солнце превратится в этого самого асимптотического гиганта, съест Меркурий, Венеру и, вероятно, Землю. Оно даже если не съест, нам будет уже все равно, потому что жить так нельзя.
После чего, опять же, оно издохнет и оставит после себя белого карлика. Так вот получится со звездами примерно нашего с вами уровня.
А если еще больше? О, там начинают интересные вещи происходить. Тогда вместо красного гиганта будет получаться голубой сверхгигант. Тот же Ригель, по-моему, в этой стадии. Они тоже сначала опухнут, а потом, наоборот, съежатся, превратившись в красного сверхгиганта, очень похожего на то, что будет с нашим Солнцем. Но он более многослойный. Если он достаточно большой, то в ядре, укрытом за многими слоями, начнет из-за этой многослойности, как я понимаю, скапливаться синтезированное железо. Мы уже упомянули, что железо для звезды — это топливо, скажем так, негодное. Для железа не действуют критерии Лоусона. То есть как ты его ни сжимай и нагревай, реакции с выделением энергии не получится. Это железное ядро начинает, наоборот, поглощать энергию и резко сужается, звезда бахает и становится сверхновой.
Значит, взрыв сверхновой, происходящий от накопившегося железного ядра внутри красного сверхгиганта, является, наверное, после Большого взрыва самым большим бабахом, который нам вообще известен. То есть это очень яркое что-то на небе, да?
Это означает, что звезду просто порвет, оболочка вся разлетится и образует туманность, в центре которой образуется вот это вот железное чистое ядро, которое до этого под действием собственной гравитации не сжималось до определенного предела, потому что действовал так называемый эффект электронного вырождения. Я не очень понимаю, как он устроен. Я так понял, что когда атомы настолько плотно утрамбованы, что их электроны начинают вести себя нетипичным образом и препятствовать дальнейшему сжатию.
Так вот, после взрыва сверхновой это железное ядро, оставшись без внешних оболочек, переходит в предел, на котором действует электронное вырождение, и утрамбовывается еще плотнее, создавая нейтронную звезду.
Значит, нейтронная звезда чудовищно плотна и тяжела. Настолько плотна, что типичная нейтронная звезда может весить как 3–4–5 наших Солнц. При этом размером она знаешь с что? Попробуй.
Если она массой с 5 наших Солнц? А вот размером в поперечнике? Хороший вопрос. Сейчас, погоди. Как Луна, наверное, она.
Меньше.
Еще меньше. Окей, хорошо. Я просто думаю, с чем бы сравнить-то таким крупным.
Ну давай как Великобритания размером.
Меньше.
Еще меньше?
Да.
Давай, скажем, как Люксембург размером.
И то меньше.
С какого же она размера?
Как Питер примерно. Километров 20 в поперечнике.
Ничего себе.
То есть вы понимаете: если она настолько чудовищно тяжелая, при этом настолько мала по астрономическим меркам, то ого-го какая у нее плотность. А еще она при этом…
Вращается она адски быстро.
Да, вращается, да. Понятно, почему она адски быстро вращается, потому что, когда у вас уменьшается, так сказать, ваш размер, вы начинаете вращаться быстрее, как вот эти фигуристы, да, как обычно объясняют. Вот фигуристы, когда они там крутятся вокруг собственной оси, когда руки раскидывают, они вращаются медленнее, а когда они руки к себе прижимают, они начинают вращаться еще быстрее. А вот теперь представьте, что этот фигурист не только руки к себе прижал, но еще и сложился сам в себя десять раз. И вот он теперь будет вращаться с какой-то чудовищной скоростью, потому что просто стал гораздо меньше. В случае звезды этой нейтронной, она вращается супербыстро, там сколько-то оборотов в секунду. То есть представьте себе: вот такая дура, 20 километров в поперечнике, она вращается… Я даже не знаю, сколько она делает оборотов в секунду.
Она очень быстро получается. До нескольких сотен оборотов в секунду она может делать. Дело в том, что каждый оборот нейтронные звезды, которые испускают радиоволны, испускают эту самую волну. Соответственно, интересно, что эти самые пульсары могут использоваться в качестве космического маяка. Их очень много. На данный момент известно по 2000 штук, по-моему.
То есть каждый оборот они испускают радиоизлучение, которое повторяется в виде всплесков.
Да. Почему это пульсар? Потому что он как бы пульсирует этими импульсами.
Да. Значит, есть другая разновидность: не пульсары, а так называемые магнитары. Это тоже нейтронная звезда, насколько я понимаю. У нее чудовищно сильное магнитное поле. Настолько сильное, что они способны, наверное, вытянуть железо из крови у нас, если мы окажемся рядом.
О чем мы, разумеется, вряд ли будем думать, потому что кровь потеряет способность переносить кислород.
Да. Короче, к нейтронной звезде ни ногой.
Да. Даже если это не магнитар, а вот этот самый пульсар, близко все равно не надо подходить. Они зверски рентгеновски излучают от себя, поэтому…
Ну, понятно. Если у вас есть компактный объект чудовищной массы, который еще и крутится при этом, жди неприятностей. Как мы увидим дальше, там есть еще похожего рода объекты, которые чуть более массивные, чем эти самые пульсары и нейтронные звезды. Короче, любые вот такого рода экстремальные объекты, лучше к ним близко не приближаться.
Да. Но нейтронные звезды — это еще не самые экстремальные. Потому что мы уже упомянули, что до того, как сформируется нейтронная звезда из-за взрыва сверхновой, работала сила электронного вырождения, не дававшая схлопнуться дальше и не выдержавшая именно из-за взрыва сверхновой. А что не дает нейтронной звезде того? Все то же самое, по сути, только уже на уровне элементарных частиц. То есть действует не электронное вырождение, а нейтронное. Я так понимаю, работает по той же логике, когда элементарные частицы стыкнуты так плотно, что они ведут себя нетипично и не дают сжиматься дальше.
Да. Ну вот представьте себе, что в обычной жизни, когда у вас атомы объединяются в какие-то там более крупные структуры, с ядрами — протон, нейтрон, протон, нейтрон — и вокруг всего этого дела, вокруг этого ядра, где-то там по каким-то странным траекториям болтаются электроны. Они обычно рисуются в виде орбиталей. Упрощенно можно говорить, что это на самом деле вероятности, где они могут находиться. На самом деле не очень понятно, как это все устроено, потому что это не имеет аналогов в том макромире, который мы с вами можем видеть своими глазами.
Ну так вот, все взаимодействия, которые происходят между атомами разных всех этих веществ, вся химия, она, по сути, происходит за счет взаимодействия электронов, электронных вот этих полей, электронных орбиталей друг с другом. То есть у вас атом взаимодействует с другим атомом через электроны. Но прикол в том, что атом-то очень сильно меньше… То есть ядро атома очень сильно меньше самого атома, потому что электрон может вращаться вокруг ядра атома на очень большом расстоянии. То есть фактически атом, если на него смотреть по-простому, он по большей части пустой. То есть там есть какая-то маленькая часть ядра, которая находится приблизительно в центре этого атома, и вокруг него там что-то как-то болтаются электроны. Их там обычно много, чем тяжелее атом, тем больше электронов.
А тут в нейтронной звезде у вас эти атомы настолько плотно сжаты, что у вас ядра просто прижаты друг к другу. То есть вот они обычно-то находятся на большом расстоянии и взаимодействуют друг с другом.
Представляете себе стадион. В центре стадиона, где начинается игра в футбол, лежит футбольный мяч, а на трибунах сидят мужики, человек десять. Вот это электроны, а мяч — это ядро.
Да, да. Или другая аналогия. Вот у вас футбольное поле, там 22 игрока, то есть по 11 с каждой стороны. Вот они бегают. А теперь представьте, что у вас на этом футбольном поле все поставлены плечом к плечу. И вот все футбольное поле заставлено людьми какими-то, плечом к плечу стоящими и в затылок друг другу смотрящими. То есть оно заставлено целиком. Там вздохнуть невозможно. Вот это будет толпа, которая заставила все футбольное поле. Примерно такая же аналогия будет, как то, что происходит внутри нейтронной звезды, и то, что происходит в обычной материи, которая не находится в таких экстремальных условиях.
Да, так вот, в нейтронную, насколько я понимаю, обращаются звезды размером в 10, в 20, в 30 раз больше, чем наши.
Да, да, да. Это должен быть какой-то голубой гигант, супергигант и всякое такое.
А если это еще более массивная звезда была, в 50 раз больше, чем наше Солнце? Тут, когда ее постигнет та же самая судьба, что и все сверхгиганты, то есть взрыв сверхновой, когда разлетятся оболочки и останется ядро, проблема в том, что при такой высокой массе, в 50 наших Солнц, не выдержит уже даже и нейтронное вырождение, которое только что описывал удачно Ауралиен. И оставшееся от нее ядро настолько станет плотным, что начнет…
Оно ломает реальность.
Да, оно начнет ломать реальность, потому что ее гравитация станет настолько чудовищной, что вокруг нее даже свет будет искривляться вот так и обходить ее. Так называемая фотонная сфера. То есть на определенном радиусе от черной дыры — да, это она — первая космическая скорость будет равна скорости света.
Класс.
Да, вот все, что нужно знать.
По-простому, чтобы продолжить аналогию с футбольным полем. Мы представили себе, как нейтронная звезда выглядит, когда вместо 22 человек на футбольном поле стоит несколько тысяч, сколько там влезает туда. А теперь представьте, что всех этих людей смяли в 50 раз. То есть туда добавили еще в 49 раз столько же этих самых людей. И вот они все как-то вмяты в пространство футбольного поля. Как это можно себе представить, я затрудняюсь понять. Что должно при этом происходить с этими людьми, тоже, в принципе, ничего хорошего. Понятно, что там уже не люди будут, а какая-то мешанина из каких-то останков этих людей. И это примерно то же самое, что происходит с черной дырой.
Как она внутри устроена, мы себе представить не можем, потому что мы никак не можем посмотреть, а что у нее внутри вообще происходит. Мы только догадываться можем. Потому что все, что попало за пределы радиуса Шварцшильда, то есть внутрь горизонта событий…
Да, а радиус Шварцшильда, он же радиус горизонта событий, это еще хуже, чем когда первая космическая равняется скорости света. Значит, первая космическая — скорость, с которой выходишь на орбиту, чтобы развить. Я так понял, что горизонт событий — это когда вторая космическая скорость, то есть чтобы покинуть орбиту и улететь куда-то к Марсу условному, является равной скорости света. То есть, грубо говоря, если из-под этого предела, из-под горизонта событий будет какой-то прожектор включен, сверхмощный, допустим, то свет этот никуда от черной дыры убежать не сможет. Никто его никогда не увидит.
Да. Ну, если по-простому, первая космическая скорость — это минимальная скорость начального объекта, при которой объект становится искусственным спутником тела, с которого он стартовал. Грубо говоря, представьте, что у нас есть огромная пушка какая-то на горе Эверест стоящая. Мы выпаливаем снаряд, он улетает куда-то за горизонт, но он потом бабахает, не знаю, куда-нибудь в Японию. Это значит, что первой космической скорости наш снаряд не достиг. Если мы выпалили, он в Японию или в океан не упал, а вместо этого улетел на орбиту и превратился в спутник Земли искусственный, то это первая космическая скорость. Если мы так выпалили, что он улетел куда-то за пределы орбиты Земли и начал летать по орбите вокруг Солнца, то это вторая космическая скорость.
Ну да. То есть при второй преодолевается притяжение собственного тела, с которого вы стартовали. Так вот, прикол в том, что вторая космическая скорость всегда должна быть выше первой. То есть очевидно, что…
Почему она вторая?
Да, почему она вторая, да. Потому что, чтобы стать спутником, — это одно дело, а другое дело улететь настолько быстро, что вы уже даже не спутник, вы уже дальше улетели. То есть, чтобы дальше улететь, нужно лететь быстрее.
Вы не клерк уже, а партнер.
То есть вы не спутник, а такой же как бы объект с точки зрения.
Да. А теперь представьте себе, что у вас первая космическая скорость равна скорости света. Значит, чтобы улететь со второй космической скоростью, вам нужно лететь быстрее скорости света. Что невозможно в принципе.
Пока что да. Никому не удавалось добиться.
Поэтому, собственно, и получается, что все, что попадает в черную дыру, то есть за горизонт событий, — все, теперь мы его не увидим никогда. Бай-бай, до свидания.
Как в Вегасе, да? Что случилось в Вегасе…
…остается в Вегасе.
Все, что случилось за горизонтом событий черной дыры, остается за горизонтом событий черной дыры. Это причем настолько все хитро устроено, что мы даже себе не очень представляем, а что конкретно будет происходить, вот если бы мы с Домниным сели в ракету, полетели к черной дыре какой-нибудь в центре нашей галактики, например, и пересекли горизонт событий. Что бы с нами было дальше? Есть разные интересные точки зрения.
То есть одна точка зрения, что мы начнем падать на эту черную дыру, и мы будем падать до бесконечности. То есть мы будем падать, чем ближе к горизонту, тем медленнее, и так, в общем, до бесконечности, и никогда мы его не пересечем.
Да, да.
То есть для нас мы с тобой успеем в этой ракете состариться, умереть…
И слечь в чертовой материи.
…и все, никак не упадем на эту черную дыру. С другой точки зрения, есть точка зрения, что вот как только мы пересечем, произойдет так называемая спагеттизация. То есть вот та часть наша, которая была ближе к черной дыре, она, значит, будет двигаться быстрее, чем та часть, которая дальше. И нас с тобой, знаешь, как спагетти, так разорвет просто вдребезги напополам. Такие вот кровь, кишки, вот это все, да, и мы, короче, эффектно с тобой, так сказать, закончим наше бренное существование. И вот как оно на самом деле — никто не знает. Потому что это невозможно проверить.
Да. Это пока что проходит за пределами.
Да, вот как-то вот так вот непознаваемо со звездами, с планетами. Давай еще о планетах, так сказать, порассуждаем. На этом сможем закончить логически.
Значит, планеты. Планеты есть, как уже упомянуто, небесные тела, которые вращаются вокруг звезды или того, что раньше было звездой, имеют округлую форму, но недостаточно массивны, чтобы сами стать звездой. То есть чтобы внутри под действием чудовищного давления гравитационных сил термоядерная реакция пошла, и получилась еще одна звезда. Мы уже сказали, что минимум 80 Юпитеров нужно, масса Юпитера, для того, чтобы вот такое начало хоть как-то происходить.
Да, поэтому, в общем, с планетами во Вселенной не то чтобы прямо очень, потому что мы уже сказали: многие звезды живут слишком мало для того, чтобы их создать. Но, с другой стороны, мы знаем, что большая часть звезд — это все-таки карлики. Красные, белые и прочие. Вот там что-то такое, собственно, и быть могло бы.
Для нас, конечно, лучше, чтобы это были желтые и оранжевые звезды, к которым мы привыкли, чтобы создать вокруг себя так называемую землеподобную планету. Потому что они живут достаточно долго и, скорее всего, имеют в своем составе вокруг всякие элементы нужные и ценные.
Планеты могут, как я уже упоминал, быть чисто газовыми, состоящими из все тех же водорода и гелия. Могут быть ледяными. Лед, причем, не в смысле… Вот как мы с вами говорим, что такое лед для нас? В бытовом смысле — замороженная вода. А в астрономии лед — это что угодно, например, углекислый газ замерзший, метан. При этом из-за того, что в космосе сплошь и рядом такие условия, что излучение от звезды до этого льда доходит настолько мало, что в принципе его не способно нагреть даже до стадии возгонки. То есть лед ведет себя как камень, просто обычный. Потому что камень-то, в принципе, тоже можно так нагреть, что он будет испаряться. Только нам это не понравится.
Соответственно, если нам посмотреть на процесс создания, сначала так называемые планетезимали. Это как из английского planetesimal, то есть бесконечно маленькая планеточка. Это такая протопланета, по сути, заготовка такая для планеты. То есть это такой ком, который где-то там болтается, не имеет выраженной орбиты, к нему прилипает всякая космическая пыль, лед и все такое. Он может один на другой налететь, раздробиться и опять в состоянии пыли и прочего. В общем, постепенно из него формируется нечто такое относительно крупное и ждущее, пока загорится звезда.
Звезда, когда в ней начинается реакция, производит вспышку и выметает на окраины системы газы, расплавляет льды, и, соответственно, остаются только всякие углероды и прочее, из которых формируется камень. Камень этот оседает на уже имеющейся планетезимали, и получается планета каменная. Если таких элементов не было, планеты будут чисто газовыми, и ничего другого.
Соответственно, получается внутренняя и внешняя система. Потому что во внешнюю, куда вымело весь этот газ, там формируется газовый гигант. Вы замечали, что у нас в системе Меркурий, Венера, Земля, Марс — каменные, а дальше начинается сплошной газ? Вот это вот оно и есть. Как раз поэтому.
Кстати, пояс астероидов, да?
Да, так называемый. Он не случайно так расположен. Несмотря на то, что он, конечно, выглядит не так, как в кино, где при перелете через пояс астероидов там прямо надо уворачиваться, как в «Звездных войнах».
Вернешься, да, как дьявол.
На самом деле, если вы через пояс астероидов в нашей Солнечной системе полетите… Если вы летите на корабле размером с Луну, тогда да, вам придется уворачиваться. Если на нормальном человеческом корабле, вы, скорее всего, даже не встретите там ничего. Вам придется специально ловить их там, если они вам зачем-то нужны.
Так вот, это тоже бывшие планетезимали в нашем, так сказать, ближайшем окружении. Я так понимаю, что текущее понимание — что была какая-то планета, которую порвало приливными силами.
Я так понял, что считается, да, что, в общем…
Фаэтон, что ли, как-то ее так вроде как называют.
Как-то да, какое-то у нее было название. Дело в том, что Юпитер, когда сформировался, он поломал напрочь своим гравитационным воздействием орбиты для половины того, что там болталось. Оно все разлетелось кто куда, а того, что осталось, не хватило. Ну и все. Получилось вот так.
Не сложилось. В прямом и переносном смысле.
Фаэтон, может быть, вот, да-да-да.
По-моему, Фаэтон. Потому что я помню, что в книжке, которую ребенком читал, откуда я половину, собственно, вычитал того, что, даже не половину, а большую часть, что мы сегодня рассказываем, там, по-моему, Фаэтоном она называлась. Ну ладно, не так важно. Не получилось в итоге ни Фаэтона, ничего.
Да-да-да, правильно ты говоришь, да, Фаэтон. Гипотетическая планета, да.
Да, значит, хорошо я запомнил историю.
Запомнил, да. Я помню, что «Юные исследователи: звезды и планеты» — хорошая была книжка.
Хорошо, что я наизусть помню. Как раз пригодилось, что сейчас она у меня не под руками.
Ну так вот, получается таким образом: каменные внутри, газовые снаружи. Между ними может быть пояс астероидов, а на окраинах вот только у нас пояс Койпера, куда все там вымело.
У планеты таким образом начинается геология, с нашей точки зрения. Начинается первый геологический эон — катархей. Значит, что вообще нас интересует в планетах? Во-первых, у планет может быть, а может и не быть дифференциация слоев. Вот если планета типа грязный снежок, то есть перемешанный просто лед с камнем без всякого смысла, значит, дифференциации нет. Если есть ядро, мантия и, может быть, также кора, значит, будет дифференциация.
Значит, ядро это самое может быть каменным, а может быть железоникелевым. Если это ядро железоникелевое, является горячим и вращается…
То оно будет жидким.
Да, но самое главное, что оно будет давать нам магнитное поле. Такое вращающееся горячее железоникелевое ядро еще называют планетарным динамо.
Да, создает магнитное поле. Соответственно, магнитное поле для планеты хорошо.
Да. Впрочем, магнитное поле также может быть и у газового гиганта. Дело в том, что у газового гиганта внутри водород, спрессованный до какого-то чудовищного состояния, тоже создает такое крутящееся ядро и тоже порождает магнитное поле. Из-за чего вокруг Юпитера все сбоит, штормит и все такое прочее.
Зачем нам это нужно? Затем, что без магнитного поля на нашей каменной планете жизни бы не получилось. Потому что, например, всю эту самую атмосферу выдуло бы к чертовой матери.
Как на Марсе.
Да, как на Марсе случилось. У Марса, например, нет планетарного динамо, оно остановилось. Есть всякие версии, как его запустить обратно, но пока что вот так.
Еще один интересный момент — вулканизм. Вообще явление довольно распространенное для планет, у которых…
Перед вулканизмом давай все-таки поясним про динамо немножко, чтобы совсем уж было очевидно, как это работает. Дело в том, что чтобы у вас атмосфера не улетала так быстро в космос, как не хотелось бы… Потому что атмосфера, она как бы почему не улетает? Она не улетает по одной простой причине: потому что у вас есть массивная планета, которая настолько тяжелая, что она притягивает к себе все подряд. Вот почему мы не улетаем с поверхности планеты, да? По этой же причине не улетает атмосфера.
Но есть нюанс, как говорится. Если у вас рядом находится звезда, как, в общем-то, в случае планеты происходит в 100% случаев, эта самая звезда будет своим солнечным ветром и высокозаряженными частицами атмосферу сдувать с этой самой планеты. То есть в нашем случае — с Земли или с Марса. Будут прилетать высокозаряженные частицы, там всякие, я не знаю, какие-нибудь быстрые нейтроны, что-нибудь еще. В общем, все что угодно может прилететь от Солнца, мелкие какие-то штуки. И они будут…
Водород утащат.
Да. Они будут стучать по вашей атмосфере и придавать энергию частицам вашей атмосферы. Если это несколько миллиардов лет происходит подряд, то у вас в атмосфере просто закончатся частицы, по которым можно будет чем-то стучать.
Вода, которая там плавает внизу, она тоже закончится очень быстро.
Да, тоже может испариться вполне. Но если у вас есть магнитное поле вокруг вашей планеты, магнитное поле эти частицы будет отклонять. Потому что чаще всего эти частицы являются заряженными частичками.
Да, то есть плюс-минус, это все плюс-плюсом, минус-минусом, они взаимоотпихиваются.
Ну и, в общем, будет получаться, что если вы прикрыты магнитным полем, то выбивать вашу атмосферу заряженные частицы из Солнца будут гораздо хуже. То есть, условно говоря, у вас, не знаю, теннисные шарики из автомата фигачат вот этими желтыми шарами куда-то и пытаются сбить, не знаю, стаканы, которые стоят там на столе. И в одном случае у вас просто ничего нет, а в другом случае там стоит какая-нибудь решетка или, не знаю, стеклянная какая-то стена из пуленепробиваемого стекла. И вот эти шарики от этого стекла отлетают, а стаканы остаются на месте. То же самое и здесь. Поэтому наличие магнитного поля является критическим для того, чтобы атмосфера какая-то у вас там сохранилась. Потому что мало того, что она как бы притягиваться должна к планете, ее еще не должно сдувать солнечным ветром.
Да. Но абы какая атмосфера-то нам не нужна. Потому что изначально эта атмосфера будет из газов и каких-то там…
Всякая дрянь там будет в этой атмосфере.
Всякая дрянь будет, да. Нам нужна хорошая атмосфера. Для этого нам очень полезен вулканизм. Потому что под действием вулканической активности на планете, если есть расплавленная мантия, как у нас, например, до сих пор, постепенно за счет выбросов и прочего создастся атмосфера из углекислого газа, азота и, по-видимому, испаренной воды.
Через какое-то время произойдет так называемая кислородная катастрофа, и появятся организмы, которые будут перерабатывать все больше углекислого газа в кислород, расщепляя его, оставляя себе углерод для пропитания. Постепенно его разведется столько много, что все остальные, кто привык жить в менее кислородной атмосфере, просто попередохнут. Анаэробные, например, всякие бактерии…
Кислород — это мощный окислитель. Он очень опасен. Не всем полезен он, скажем прямо. То, что мы им дышим, это, так сказать, побочный результат.
Результат миллионов лет приспособления.
Да. Потому что, например, все знают, наверное, Венеру. Все знают, наверное, что на Венере чудовищно толстая атмосфера, там всякие кислотные дожди, там, не знаю, в общем, очень все плохо. Так вот, атмосфера Венеры почти на 97% состоит из углекислого газа и всего на 3 с небольшим процента состоит из азота и всякого другого. И вот когда-то очень похоже было и на Земле. Просто на Земле условия были такие, что появились вот эти самые бактерии, да, там всякие разные живые тварюшки, которые из этого углекислого газа стали производить этот самый кислород. А вот на Венере, за счет того, что там условия немножко другие, и там атмосфера эта тяжелая, и там всякая дрянь льется сверху, такого не произошло. Ну вот, по крайней мере, сейчас мы видим, что не произошло. Может быть, там и произойдет.
Потому что считается, что Марс — это прошлое Земли, а Венера — это ее, так сказать, далекое будущее. Но вообще, многие говорят, что это несколько упрощающе. Все-таки на Марсе раньше ничего не было особенного такого. Он с самого начала, ему не повезло: без магнитного поля все сдуло, осталась пустыня.
Да, но мы еще, может, там его озеленим.
Еще что важно для вулканической активности — она насыщает кору всякими ценными элементами, выбрасываемыми снизу, чтобы они не пропадали там втуне внизу.
Ну вот, соответственно, получается у нас землеподобная планета при очень большом везении. В принципе, таких планет должно быть достаточно много. Не нулевое количество. И, может быть, даже где-то заведется и жизнь. Может быть, что-нибудь такое найдем. Правда, мы, возможно, найдем планету землеподобную, но только еще на очень ранней стадии, и ничего еще нет. Ну или, может, если есть, то там какие-нибудь вот эти анаэробные бактерии сидят. Уже даже это будет большим плюсом, конечно, потому что покажет нам, что жизнь может формироваться и в других условиях.
Но может получиться как вот с Меркурием или Луной. Так называемые каменные планеты типичные. Марс еще не совсем такой, но кое-какая там есть атмосфера. Каменные планеты, они маленькие. Луна лучше подходит. Марс немножко от них отличается, потому что когда-то там действительно была и вода, и вулканическая активность, и, может быть, даже микробы и были уже. Но, к сожалению, не получилось, не фартануло, ядро остыло, кончило вертеться, ну и все. Дальше было, как вот Ауралиен объяснил.
Венеру относят по типу к парниковым планетам. По той причине, как Ауралиен и сказал, что углекислый газ не разложился, вместо этого спровоцировал парниковый эффект, который приобрел лавинообразную, по сути, природу, устроил там лютую жарищу, и, в общем, вот так. Существовать в таких условиях очень сложно.
Да. Возможно, нам удастся найти какую-нибудь Венеру, на которой вода не была расхищена солнечным ветром за счет сохранения планетарного динамо. В нашей Венере, увы и ах, воды нет. Там озера только из серной кислоты, к сожалению. Совершенно для нас неподходящие.
Ну, я так понимаю, что есть какая-то школа мысли, что на Венере можно поселиться на каких-то парящих в атмосфере стратостатах.
Да. Я, конечно, оговорился, когда сказал, что на Земле жизнь существует полмиллиарда лет. Полмиллиарда лет она существует в более или менее макровиде, так сказать, а сама жизнь существует 4 миллиарда из 4,6 миллиарда лет. Что говорит нам о том, что Земля появилась, и по астрономическим меркам, в общем-то, практически сразу на ней появилась какая-то жизнь.
Ну, это хорошо.
Да, это хорошо. Почему? Потому что…
Значит, если мы что-то найдем, там уже что-то, наверное, будет.
Да, да. То есть если условия подходящие, а вот на Земле у нас условия подходящие, потому что у нас не слишком жарко, не слишком холодно, мы находимся вот в этой самой так называемой зоне Златовласки, как ее называют, Goldilocks, которая считается подходящей для существования. Так вот, если на других планетах все развивается примерно так же, а у нас нет оснований подозревать, что мы какие-то особенные сильно, и у нас тут мы такие все мегаклассные, и вообще нигде больше такого нет, есть такая школа мысли, что, в общем-то, и в других местах может примерно вот такое же быть. То есть если есть планеты в зоне Златовласки, там тоже может своя какая-то жизнь образовываться. Ну а дальше, в общем-то, вопрос только в том, как ее найти, обнаружить, там всякие биосигнатуры в атмосфере высматривать в спектрах каких-то. И это вообще отдельный разговор, как искать жизнь. Надо будет отдельно поговорить.
Есть еще такой интересный вариант, как сверхземля. Если планета попадает в обитаемые критерии, но при этом тяжелее в три раза как минимум, чем наша планета. Это означает, что, скорее всего, там будет очень серьезная гравитация.
Там будут космические гномы.
Ну да. Или огры. Все будут здоровые такие, приземистые. С трудом считать на пальцах. Кроме того, там непонятен вопрос атмосферы. Потому что, с одной стороны, при давлении в 10 атмосфер, которое там может быть, дышать воздухом как бы не полезно будет. Но за счет того, что гравитация такая сильная, скорее всего, там будет высокий процент гелия в атмосфере. И вот если будет именно так, то с гелием дышать ничего, можно. Интересно. Но опять же, мы такого пока не видели. Было бы интересно посмотреть.
Газовые гиганты, уже упомянутые, могут быть такие, как Юпитер, собственно газовые, состоят из водорода и гелия. А могут быть такие, как Нептун. Их называют ледяными гигантами, но это не значит, что они изо льда. Это значит, что они из метана и аммиака, а не из водорода и гелия.
Тут та же самая фигня, что с металлами, да? Дело в том, что по-астрономически для планет метан и аммиак — это льды. Даром что они в газообразной форме. Вот, например, наш Нептун.
Да, ледяные.
И, наконец, есть такая вещь, как хтонические планеты.
Хтонические? На них ктулхи обитают?
К счастью, нет. Дело в том, что это газовый гигант, который каким-то образом попал слишком близко к звезде, из внешнего региона. И с них, соответственно, звездный ветер снес все, что мог. Выглядит как какое-то чудовищное ядро от бывшей планеты, болтается рядом с Солнцем и производит тягостное впечатление на наблюдателя, больше ничем не характерно. К счастью, ктулхов на них никто пока что не видел.
Не можем ни подтвердить, ни опровергнуть наличие ктулхов на хтонических планетах.
Да, так что вот видите, какие бывают. Ну и на этой ноте, пожалуй, будем заканчивать.