Станислав Хабаров - С космическим путеводителем по Земле

Солнце – наиболее изученная звезда, и всё равно многие наши представления о нём существуют пока лишь на уровне гипотез. Так, считается, что в центре Солнца – газ, но необычный, а очень сжатый, во много раз превышающий плотность свинца. Атомы его лишены покрова электронных оболочек. Столкновения атомов рождают мощный рентгеновский поток. Но ему не просто пробиться из солнечных недр.

Путь до поверхности им преодолевается в среднем за 20 тысяч лет. Прорыв газа через наружный светящийся слой – фотосферу – сопровождается превращением жёсткого излучения в ультрафиолетовый и видимый свет, который через восемь минут достигает Земли. Излучение Солнца непосредственно влияет на земную жизнь. И не только оно.

Каждый миг наша, казалось бы, стабильная планета изменяет своё состояние. Земля вращается вокруг собственной оси, причём неравномерно. За последние триста лет Земля быстрее всего вращалась в 1870 году, а медленнее всего в 1903 году. Пять последних десятилетий скорость вращения регистрируется с чрезвычайной точностью, с фиксацией одиннадцати знаков после запятой. Такая точность позволяет искать причину непостоянства вращения. Например, накопление льда на полюсах смещает земную ось и полюсы Земли. Астрономические наблюдения определяют скорость смещения полюсов в теле Земли, равную десяти сантиметрам в год. Ряд наземных явлений, например ход колебания уровня воды в Мировом океане и нарастание приполярного льда, соответствуют отклонениям вращения Земли.

В своём годовом движении Земля обходит Солнце. Под действием притяжения других планет Солнечной системы плоскость земной орбиты медленно меняется. Вместе с Солнцем Земля движется вокруг галактического ядра, вместе с Галактикой проходит разные сферы межгалактического пространства. Сo всем звёздным веществом участвует в расширении Вселенной. И все эти движения не могут не влиять на состояние Земли и на земную жизнь.

Размеры звёздного мира столь велики, что невозможно в едином чертеже отобразить земной шар и межзвёздные расстояния. Изображая систему окружающих звёзд, мы можем представить Землю только лишь абстрактной точкой, обращающейся вокруг безразмерного центра – Солнца. Так ничтожно малы её собственные габариты в сравнении с удалением звёзд.

Наша Галактика – гигантский сгусток звёзд среди мириад себе подобных, погружённых в плазму межзвёздных пространств. Плоскость Галактики перечёркивает наше ночное небо полосой Млечного Пути. Особенно ярко, «огненной рекой» он смотрится в инфракрасных лучах.

Сбоку Галактика выглядит чечевицей, в плане – сегнеровым колесом. Её ядро расположено от нас в направлении созвездия Стрельца. В течение галактического года Солнечная система совершает оборот вокруг центра Галактики. 230 миллионов лет занимает это движение относительно других звёздных миров. В окрестностях радиуса в 300 тысяч световых лет (в пределах, если можно так выразиться, «малой галактической кольцевой») расположены две ближайшие к нам галактики – Магеллановы Облака. Затем довольно-таки пустынное пространство и ряд галактик, из которых наибольшая – туманность Андромеды на расстоянии 2700 тысяч световых лет.

Но как ни велик и ни далёк звёздный мир, он всё же влияет на Землю самым непосредственным образом. Создаваемые теперь наземные телескопы-гиганты способны заглянуть в пограничные области нашей Вселенной, от которых свет к нам идёт примерно 10 миллиардов лет. Если считать, что гипотеза о непрерывном расширении Вселенной верна, то вещество её как раз и должно разлететься на такое расстояние. Орбитальные телескопы не только позволили расширить спектр изучения звёздного мира, но обещают значительно большую точность. Космический телескоп КРТ-10, доставленный на станцию «Салют-6» в разобранном виде грузовым кораблём «Прогресс-7», был собран экипажем и раскрыт в космосe.

Монтаж первого радиотелескопа на орбите открыл эру прецизионных радиоисследований. Неограниченные возможности наращивания антенных площадей в условиях невесомости и способность увеличения базы радиоинтерферометрической системы при совместной работе с наземными радиотелескопами существенно расширяют возможности радионаблюдений. Бортовой радиотелескоп КPT-10 на «Салюте-6» работал в паре с наземным крымским радиотелескопом, образуя радиоинтерферометрическую систему, база которой плавно изменялась за виток от расстояния, близкого к высоте полёта, до величины, превышающей диаметр Земли.

Что позволяет увидеть увеличение зоркости телескопа? Наблюдение сверхдальних объектов даёт возможность познакомиться с самой ранней стадией мироздания; разглядеть планетные системы у далеких звёзд; paссмотреть портреты звёзд, что пока удaвалось только с Солнцем (пятна, вспышки); разгадать химический состав и секреты термоядерной звёздной энергетики.

Самым ярким объектом Вселенной считается квазар, удалённый от нас на 10 миллиардов световых лет. Окажись он в пределах нашей Галактики на расстоянии в 650 световых лет, он сравнялся бы яркостью с Солнцем. Самая дальняя звезда нашей Галактики расположена в 400 тысячах световых лет от Земли, в созвездии Весов. Но даже более близкие отдельные районы нашей Галактики скрыты от нас ширмой пылевых облаков. Оптические телескопы здесь бесполезны, однако облака прозрачны для радиоволн. Наземные радиотелескопы-гиганты способны представить лишь размытую картину. И только разнесение радиотелескопов, создание космической интерферометрической базы даёт возможность обрисовать звёздную структуру этих мест.

По современным понятиям жизнь звезды проходит ряд последовательных стадий. Звёзды-гиганты, исчерпав своё термоядерное горючее, высвечиваются, начинают сжиматься, создавая объекты громадной плотности. Гравитационное воздействие такого вещества не позволяет покинуть его даже квантам излучения. В результате образуется ненаблюдаемая чёрная дыра, обнаружить которую всё-таки удаётся в том исключительном случае, когда рядом с ней cоседствует обычная звезда. Звёздный газ (тот, что у Солнца мы называем «солнечным ветром») перехватывается чёрной дырой. По дороге к ней он трансформируется, превращаясь в рентгеновское излучение. Такой феномен наблюдается в разных местах Вселенной. Чёрные дыры обнаружены в центрах многих галактик. И в нашей Галактике, в направлении Стрельца есть сверхмассивная чёрная дыра.

Чёрные дыры называют порой «мусоропроводами» Вселенной, в которых как бы исчезает вещество. По старой гипотезе, получившей в наши дни вторую жизнь, в центрах галактик существует и другой источник – «белая дыра», через которую вещество попадает в нашу Вселенную. Белая дыра как бы является противоположностью чёрной дыры. Это область, куда ничто не может войти. Согласно теории квантовой гравитации, чёрные дыры в конце концов превращаются в белые. Верна ли эта гипотеза? Во всяком случае из центров галактик (в том числе и из нашей Галактики) время от времени выбрасываются огромные массы газообразного вещества. Периодическая «вулканическая» деятельность Вселенной замыкает процесс её кругооборота.