Науки о космосе

До сих пор не угасает накал страстей вокруг физических, астрономических и философских следствий из общей теории относительности. Каждый год появляются подтверждения, дополнения, расширения и, разумеется, опровержения великого творения Эйнштейна. Однако фундамент ОТО пока непоколебим. Между тем историки науки до сих пор находят неизвестные работы Эйнштейна, в которых он строил удивительные модели Вселенной.

Циклоны, ураганы, штормы, шквалы, смерчи, бури, наводнения, сильные оползни, землетрясения — одним словом, настал час почти библейского Апокалипсиса. Таким предложением я мог бы закончить эту статью, но тогда меня снова начнут упрекать в пессимизме. Поэтому попытаюсь, сильно упрощая, объяснить причины возникновения большого количества катаклизмов, которым в последнее время подвергается наша планета.

Один из основных источников информации о составе космического вещества Солнечной системы — метеориты. Среди них есть редкие гости с Луны и Марса. О том, как их обнаружили, как их распознать и о многом другом пойдет речь в этой статье.

Рентгеновское излучение — это электромагнитные волны, как и обычный свет. Со светом работают, преломляя, отражая, поглощая, рассеивая и другими методами. Скажем, линзы и призмы — это прежде всего преломление. С рентгеном так не выйдет — он хорошо поглощается и плохо преломляется. Однако оказывается, что если ограничиваться элементами с атомными малыми атомными номерами до 12–14 и исхитриться сделать линзу с радиусом кривизны один микрон и менее, то рентгеновское излучение можно сфокусировать.

Массовые вымирания видов на планете Земля случаются с завидным постоянством каждые 30—40 млн.лет. И примерно с той же периодичностью на планету обрушиваются метеориты, оставляя гигантские кратеры, и происходят так называемые площадные извержения, весьма разрушительные. Как это объяснить? Действительно ли есть закономерность?

Продолжая тему фильма «Интерстеллар» (см. «Химию и жизнь», 2015, № 2), мы рассматриваем вопрос, широко обсуждаемый в СМИ и соцсетях: правда ли, что в фильме полно ошибок, или его создатели сумели примирить законы жанра с законами физики? На этот вопрос отвечает астрофизик и писатель-фантаст Павел Амнуэль.

Первое послание инопланетянам с Земли предлагал послать еще Карл Фридрих Гаусс: он хотел разместить большие зеркала в форме теоремы Пифагора и направить отраженный от них сигнал на Луну для селенитов. Этот проект осуществить не удалось. Однако идея послания жила не одно столетие и наконец в 1962 году была воплощена в жизнь.

С поиском сигналов от инопланетян нам пока не везет. Кроме небезызвестного радиосигнала «Вау» — единственного всплеска излучения, зафиксированного наземными радио- телескопами, которому можно было бы приписать искусственное происхождение, — есть еще только необъясненный парадокс Штромера.

Провал программы SETI — поиска радиосигналов от других цивилизаций (см. «Химию и жизнь», 2005, № 12) — заставляет прогрессивное человечество, тоскующее из-за отсутствия диалога с братьями по разуму, с одной стороны, искать какие- то объяснения этому странному молчанию, а с другой — задумываться: может быть, неправильно ищем?

Межпланетная станция «Розетта» отправилась в полет к комете Чурюмова — Герасименко с космодрома Куру во Французской Гвиане 2 марта 2004 года на ракетоносителе «Ариан-5». Целью экспедиции было выйти на орбиту вокруг кометы, посадить на нее спускаемый аппарат, провести прямые исследования кометного вещества и ее строения, а также проследить за изменениями, которые претерпевает это небесное тело во время полета вблизи Солнца.

Книга существенно отличается от большей части издаваемого с этикеткой «научпоп». Например, утверждением: «Приступая к книге, автор решил не обманывать себя: написать о данном предмете так, чтобы все всё поняли, невозможно, тем более, что и сам он понимает не всё».

Астрономы установили, что очень многие небесные тела, например Солнце или наша галактика — Млечный Путь, являются гигантскими магнитами, причем размеры магнитного поля сравнимы с размерами самого небесного тела. Вещество, из которого состоит Солнце — солнечная плазма, — очень горячее, а межзвездный газ в Млечном Пути очень разреженный. Поэтому магнитное поле в них связано не с упорядочиванием спинов, как в ферромагнетиках, а с процессами, принадлежащими к области классической физики.

Одна из загадок Земли — образование месторождений тяжелых металлов. Вещество молодой планеты расплавлено, и в нем происходит стратификация — тяжелые элементы собираются в центре, а легкие всплывают наверх. Поэтому, скажем, месторождений железа, меди, никеля вблизи поверхности планеты ожидать вроде бы не следует: все исходное железо, медь, никель, уран и многие другие должны лежать в ядре в виде чистых элементов или в нижних слоях мантии, если речь идет о соединениях — оксидах, сульфидах и так далее, а выше расположены оксиды более легких элементов вроде кремния, алюминия, кальция. Однако месторождения тяжелых металлов вблизи поверхности есть, более того, они хаотично размещены внутри осадочной породы.

Наша Земля очень сухая: доля воды на ее поверхности составляет лишь 0,023% от массы планеты. А у внешних планет, лежащих за поясом астероидов, она доходит до 40%. Более того, судя по составу Солнца, в протопланетном диске вода была столь же распространенным веществом, как силикаты, слагающие каменистые планеты. Почему же на внутренних планетах Солнечной системы так сухо? Поиски ответа на этот вопрос ведут в начало времен, когда не было еще ни планет, ни самого Солнца.

В марте 2014 года астрофизики, возможно, обнаружили давно разыскиваемый след физического явления, которое более столетия ускользало от них, причем порой буквально из-под носа. Речь идет о гравитационных волнах, точнее, реликтовых волнах, оставшихся от начала Вселенной. Отпечаток едва различим, сам он находится на другом отпечатке — реликтовом излучении, запечатлевшем детали Большого взрыва.