Астрономия для влюблённых
Антон Боровской проводит вечера тротуарной астрономии уже три года. Последний был на выходных, 26 апреля, как обычно, возле спортивного комплекса Светланы Хоркиной.
– Куда смотреть? – глупо спрашиваю у Антона, хотя и ежу понятно куда. Вот – телескоп, в нём – окуляр, над нами – звёзды. Ночь, к счастью, безоблачная. У меня хоть и была астрономия в школе, чаще всего вместо неё проводили урок физики. Взглянуть в небо вооружённым глазом предстоит впервые.
– Сюда, – вежливо отвечает Антон, видимо, привыкший к самым нелепым вопросам.
Смотрю в окуляр, не вижу ничего, кроме темноты.
– Может он не работает? – задаю второй по уровню гениальности вопрос.
– Надо просто привыкнуть, новичкам сразу трудно, – объясняет астроном-любитель.
И в этот момент я увидела маленькую разноцветную планету, не больше вишни, с тёмной точкой на боку.
«Это Юпитер, на диске видны полосы, а точка – тень от его спутника Европы, – поясняет Антон. – Если бы мы сейчас были на этой планете, то могли бы увидеть затмение».
К сожалению (или к счастью), это невозможно даже теоретически. Юпитер – крупнейшая планета в Солнечной системе, газовый гигант. Его химический состав близок к составу Солнца – водород и гелий. Под слоем облаков нет никакой твёрдой поверхности. Газ постепенно переходит в море жидкого металлического водорода глубиной более 30 тыс. км. А окраска поясов объясняется наличием аммонийных соединений, полисульфидов и фосфинов.В высоких широтах облака образуют сплошное поле с коричневыми и голубоватыми пятнами поперечником до 1 000 км.
26 апреля Луна и Юпитер были в соединении: сблизились на ночном небе. Галилеевы спутники (Ио, Европа, Ганимед и Калисто, открытые Галилео Галилеем в 1610 году) выстроились по паре с каждой стороны большой планеты. При фазе, то есть, освещённости, Луны 58 % эти два небесных тела стали наиболее удобны для наблюдений.
По словам Антона Боровского, идея тротуарной астрономии зародилась ещё в Америке, в 1960-х, получила распространение в 2000-х и сейчас пользуется огромной популярностью во всём мире. Его самого астрономия увлекла ещё в школе – тогда она ещё входила в программу. Он влюбился в звёздное небо раз и навсегда. И даже приобрёл телескоп, чтобы наблюдать за небесными светилами. Стоил он не так дорого – порядка 25 тыс. рублей, вполне соизмеримо с ценой на фотоаппарат. Но камера сегодня есть почти у всех, а вот найти обладателя собственного телескопа не так просто. Через сообщество «ВКонтакте» Антон и его друзья оповещают, куда вынесут приборы в следующий раз, чтобы показать белгородцам интересное в небе.
Земля уже не плоская
Руководитель белгородского визового центра Михаил Черников пошёл дальше: он закончил физический факультет ВГУ, участвует в нескольких международных программах астрономических наблюдений, а ещё он астроном-любитель, фотограф и путешественник.
«Хотя, чем отличается любитель от профессионала? – рассуждает Михаил. – Грубо говоря, тем, что он не сотрудник обсерватории и не работает за деньги? В остальном все астрономы похожи: наблюдают за космическими телами и за научными открытиями в этой области. Единственная, пожалуй, разница – любители обычно воспринимают космос с художественно-эстетической стороны, их волнует сама картинка, а профессионалы придают значение научности увиденного. Учёный может любоваться ни чем не примечательным серым пятнышком, потому что он видит за ним определённые физические явления и законы. Это по-настоящему круто! Хотя с обывательской точки зрения выглядит совсем не так красиво».
– Думаешь, это действительно единственная разница? Может, профессионалы ограничены в своих научных рамках, а любители открыты всему новому?
– Это не так. Фундаментальная наука постоянно выходит за пределы известного и открывает новые горизонты. Для научного подхода характерно чёткое определение области применимости законов. Когда древние люди говорили, что Земля плоская, они были правы: в применении к их жизни так и было. Если передвигаться 10 км вправо – 10 км влево, не важно, плоская планета или шар, а когда люди стали путешествовать на большие расстояния, всё изменилось. Основная информация о свойствах нашей Вселенной – теория Большого взрыва например – соответствует сегодняшнему развитию человечества. Если завтра появятся новые знания, они не перечеркнут, а дополнят имеющиеся. Наука к этому готова: многие открытия носят гипотетический характер и ждут практического подтверждения.
– То есть, когда человечество будет готово подняться на новую ступеньку, откроются иные физические явления?
– Ну, скажем так: мы их сможем увидеть с высоты этой ступеньки.
– Ты давно увлекаешься астрономией?
– Всю свою сознательную жизнь, лет с шести. Сейчас мне 26.
– А почему не выбрал астрономию в качестве профессии?
– Профессией моей стало другое увлечение – путешествия. Сам много езжу, помогаю путешествовать по всему миру другим. Что не мешает заниматься астрономией всё свободное время.
– Недавно ты в составе научной экспедиции летал из Мурманска в точку в северной Атлантике между Исландией и Норвегией, где вы наблюдали полное солнечное затмение.
– Это уже моё пятое затмение, увиденное с высоты порядка 10 км. И каждый раз сердце замирает от непередаваемого восторга. Самое удивительное во всём этом – возможность посмотреть на грандиозное явление со стороны, увидеть лунную тень на Земле. С поверхности её рассмотреть нельзя, а с такой высоты хорошо заметно пятно, этакий эллипс размерами примерно 280 на 400 км, которое догоняет тебя, накрывает, быстро вырывается вперёд... Пройдя через Фарерские острова и Норвежское море, лунная тень уходит с поверхности земного шара в районе Северного полюса. Незабываемое зрелище.
– Ты сталкивался когда-нибудь с чем-то необъяснимым, выходящим за рамки представления об устройстве космоса?
– Я не люблю такие громкие заявления. Но взрыв кометы Холмса, который мы наблюдали в 2007 году в обсерватории в Воронеже, до сих пор загадка: он не укладывается ни в одну существующую концепцию. Это небесное тело открыл не сотрудник обсерватории, а британский астроном-любитель по фамилии Холмс в 1892 году. В честь него она и получила такое имя. Комета уже удалялась от Солнца, когда неожиданно произошёл взрыв. До вспышки это тело обладало 17-й звездной величиной – это значит, что его свечение было в 25 тыс. раз слабее самого тусклого светила, которое есть на небе – а тут оно засияло, как Полярная звезда. Вспышка на комете Холмса произошла на расстоянии примерно в 360 млн км от Солнца в районе пояса астероидов.
– А раньше кометы взрывались?
– Это необыкновенно редкое явление, в нашем случае – вообще уникальное. Наблюдение усугубилось тем, что в это время в Европе всё небо было затянуто облаками. К тому же в крупных обсерваториях, включая телескоп Хаббл, программа наблюдения расписана далеко вперёд. Они строго регламентированы и выполняются в рамках специальных программ. Поэтому неожиданная вспышка кометы застала европейских учёных врасплох. А в Воронеже в это время стояла безоблачная погода, и мы смогли рассмотреть явление во всей красе. Хотя это не приблизило к разгадке тайны: было непонятно, как комета с размером ядра не больше нескольких километров может вспыхнуть так быстро и так ярко? К тому же не находила никакого объяснения абсолютно симметричная форма взрыва кометы. На её снимках чётко видно круговое расширяющееся облако пыли и газа. Учёные определили, что этот светлый материал выбрасывается из ядра кометы со скоростью 2 000 км/час. Я потом даже ездил на международный симпозиум в Киев, читал там свой доклад о комете Холмса. Такие явления мотивируют исследовать эти малые тела дальше.
– Что больше всего восхищает тебя при изучении космоса?
– Сила человеческой мысли. Когда мы слышим, что наука открыла что-то новое или учёные готовят очередную программу освоения космоса, я представляю, сколько труда, гениальных усилий, потрясающих вложений стоят за этими словами. То, что человечество построило космические корабли, зонды, спутники – достижение конкретных людей, которые взяли и своими руками их создали. Это сближает тебя с удивительными открытиями, сделанными с их помощью, даёт понять, что познание мира – не безличная информация из книг, а процесс, происходящий прямо сейчас, которым занимаются конкретные люди. Некоторых я знаю лично.
– Думаешь, существует ещё где-нибудь разумная жизнь?
– Вероятность этого ничтожно мала, но размеры Вселенной бесконечны. И если умножить эту ничтожную вероятность на бесконечность, получается весьма существенная величина.
Мы все марсиане?
С астрофизиком Алексеем Бережным мы поговорили во время одного из его визитов в Белгород. Он кандидат физико-математических наук, работает в государственном астрономическом институте имени Штернберга при МГУ в отделе исследований Луны и планет, а в Белгородской области бывает, потому что его родители родом из Волоконовского района.
– Алексей, сейчас в Интернете много информации о прошедшем солнечном затмении. Почему для учёных интересна именно полная его фаза?
– Солнечные и лунные затмения происходят несколько раз в году. Они случаются, когда Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии. Когда тень Земли попадает на Луну, происходит лунное затмение. Солнечное – когда тень Луны попадает на Землю. Поэтому многие люди видят частные фазы затмений. Определить их достаточно просто. Например, 20 марта в Белгороде вдвое упала освещённость и стало прохладнее на несколько градусов. Но только при полном солнечном затмении астрономы могут посмотреть на солнечную атмосферу, изучить протуберанцы, внешние слои, которые нельзя увидеть при обычных условиях. Можно наблюдать магнитную природу нашего светила, зарождение магнитных бурь, выплеск высокоэнергетичных частиц, которые потом достигают земной атмосферы. Астрономы специально следуют за лунной тенью, чтобы наблюдать это уникальное явление. Потому что полное солнечное затмение в нашей стране увидеть было невозможно.
– А как часто происходят полные солнечные затмения?
– В среднем в одном месте раз в 300–400 лет. Это законы небесной механики и ничего необычного в этом нет. Во время полного солнечного затмения освещённость падает за несколько секунд очень сильно. Становится также темно, как спустя 30–40 минут после захода Солнца. На небе видны наиболее яркие звёзды. Многие животные чувствуют тревогу, собаки начинают громко лаять.
– Что-нибудь необычное было отмечено при последнем затмении?
– Съёмка солнечного затмения 20 марта показала, что Солнце сейчас ведёт себя не типичным образом: казалось бы, максимум солнечной активности у него уже позади, тем не менее у нашего светила очень много протуберанцев. И то, что за три дня до него в Москве было полярное сияние, тоже о чём-то говорит. Яркие всполохи на небе – это не что иное как солнечный ветер, который встретился с магнитосферой Земли. За последние десятилетия это был самый мощный геомагнитный шторм. К счастью, мы защищены от солнечного ветра магнитным полем.
– Можно сказать, что погода на нашей планете рождается в космосе?
– Есть очень интересные области в магнитосфере Земли, их ещё называют иногда кухней космической погоды. Это места, где холодная плазма расширенной земной ионосферы встречается с плазмой горячей – горячими частицами радиационных поясов Земли. Поэтому так важно изучать космос: он позволяет лучше понять то, что происходит на нашей планете. Например, вид Луны сильно зависит от состояния атмосферы. Красная Луна с голубоватой каёмкой – это проявление газа озона, которого, казалось бы, очень немного в земной атмосфере.
– Лунные затмения как-то связаны с солнечными?
– Они происходят, как правило, за две недели или спустя две недели после солнечного затмения. Но Луна сейчас медленно, но верно отдаляется от Земли. И возможно наши далёкие потомки никогда не смогут увидеть это удивительное явление.
– Солнечное затмение можно увидеть только на Земле?
– Их ещё можно наблюдать на Марсе и Юпитере – там тоже бывает так, что тень от спутника падает на планету.
– Допустим, приземлиться на Юпитер было бы сложно, раз он целиком состоит из газа.
– Твёрдых планет в нашей Солнечной системе, кроме Земли, ещё три: Меркурий, Венера и Марс. Но на Меркурии и Венере очень жарко, поэтому такое пристальное внимание уделяется Марсу. К сожалению, его размеры намного меньше Земли. Поэтому днём там +30°C, а ночью – до –100°C. И воды на поверхности нет. Так что, если там и существует жизнь, то очень глубоко. Венеру, например, постигла печальная участь из-за парникового эффекта. Там была достаточно высокая температура, чтобы разлагались минералы. Они выделяли в атмосферу углекислый газ, а он приводил к ещё более сильному потеплению. И так происходило до тех пор, пока все минералы, содержащие углерод, не разложились. Сейчас на Венере +500°C. Поэтому, если даже на Венере и была когда-то жизнь, определить это невозможно: останки всех организмов давно уничтожены.
– А что можно сказать про Марс?
– Учёные считают, что 4 млрд лет назад на нём был жидкий океан, на поверхности планеты нашли русла высохших рек и озёр. А раз там была вода, то, скорее всего, существовала и жизнь. Видимо – одноклеточная, потому что на Земле одноклеточные организмы существуют намного дольше, чем многоклеточные. Есть версия, что мы с вами – марсиане. Учёные предполагают, что в начале эволюции Солнечной системы условия существования на Марсе были лучше, чем на Земле. Поэтому жизнь могла возникнуть на Красной планете, а потом метеоритами была доставлена к нам. И если на Марсе она впоследствии погибла, то на Земле продолжает развиваться. В Антарктиде найден метеорит АН184001 – осколок марсианской породы. 16 млн лет назад в результате какого-то катаклизма он был выбит с поверхности Марса, а 20 тыс. лет назад упал на Землю. В этом метеорите нашли полициклические ароматические углеводы, которые могут быть следами жизнедеятельности организмов. Это не первое сообщение о находке в метеоритах простейших органических веществ. Ещё в 1969 году в Австралии упал метеорит, в котором нашли аминокислоты и другие соединения, из которых могли сформироваться живые организмы.
– Получается, что планеты могут опыляться спорами жизни, как цветы?
– По одной из гипотез, именно кометы инициируют жизнь в космосе. Очень интересен современный взгляд на них. В прошлом году впервые посадили зонд на комету Чурюмова-Герасименко. Оказалась, что её поверхность выглядит не совсем так, как считали раньше: то есть она не похожа на рыхлый мартовский снег. На самом деле там есть активные области, откуда выбрасывается газ. Возможно, именно кометы принесли органику на нашу планету, потому что в её составе обнаружено очень много органических веществ. Изначально на нашей планете не было органики, необходимой для дальнейшей эволюции. На самих кометах жизни тоже быть не может, температура там –200°C. Получается, что это такой холодильник, который летает во Вселенной и хранит в себе набор жизненно важных веществ для возникновения жизни.
– Можно ли ждать в ближайшем будущем научного прорыва? Как скоро могут послужить людям открытия последних лет – кротовые норы как коридоры времени, чёрные дыры, тёмное вещество?
– То, что кротовые норы – дорога в прошлое, всего лишь теоретическое предположение. В любом случае на пути из одной реальности в другую возникнет сверхсильное напряжение, живые организмы размером с человека будут разорваны. Поэтому теоретически предсказано, что только молекулы и атомы могут пересечь этот барьер. И даже если человек нырнёт в эту кротовую нору, совершенно неизвестно, где он вынырнет. Законы нашей Вселенной не отрицают возможность создания машины времени, но с другой стороны, не дают никаких надежд, что она была когда-то открыта. Иначе к нам бы приходили из будущего наши далёкие потомки.
– Сейчас можно приобрести недорогие телескопы для наблюдений за звёздным небом. С каких объектов предлагаешь начать?
– Планеты Солнечной системы можно наблюдать только с помощью больших телескопов, чтобы увидеть их диски. Проще всего наблюдать Луну – даже в бинокль можно рассмотреть кратеры, моря – и метеоры. В середине августа в нашей полосе ожидается звездопад. Это метеоритный поток, который периодически проходит через орбиту Земли, максимум – 100 метеоров в час. Это очень красивое зрелище, рекомендую его посмотреть всем.