Карл Саган - Голубая точка. Космическое будущее человечества

В 1977 г. группа исследователей под руководством Джеймса Эллиота, тогда работавшего в Корнеллском университете, случайно открыла у Урана кольца, подобные кольцам Сатурна. Ученые пролетели над Индийским океаном в специальном самолете НАСА (так называемой «Воздушной обсерватории им. Койпера»), чтобы рассмотреть проход Урана на фоне звезды. Такие проходы, называемые «покрытиями», случаются время от времени именно потому, что Уран [33] Как и другие планеты. – Прим. ред. медленно движется на фоне далеких звезд. Наблюдатели с удивлением обнаружили, что звезда «мигнула» несколько раз непосредственно перед тем, как ее затмила атмосфера Урана, и еще несколько раз – сразу после выхода из-за диска планеты. Поскольку это явление протекало одинаково и до, и после покрытия, данная находка (и большая работа, проделанная впоследствии) позволила открыть девять очень тонких и темных колец Урана, из-за которых планета немного напоминает небесную «мишень» с яблочком в центре.

Астрономы смогли определить с Земли, что вокруг колец Урана пролегают концентрические орбиты пяти его известных спутников: Миранды, Ариэля, Умбриэля, Титании и Оберона. Они названы в честь персонажей шекспировских пьес «Сон в летнюю ночь» и «Буря», а также в честь героев поэмы Александра Поупа «Похищение локона». Два этих спутника открыл сам Гершель. Самый близкий к планете спутник, Миранду, открыл лишь в 1948 г. мой учитель Дж. Койпер [34] Спутник был назван в честь Миранды, потому что в пьесе «Буря» эта героиня произносит слова: «И как хорош тот новый мир, где есть такие люди!» На что Просперо ей отвечает: «Тебе все это ново». Вот так. Как и у всех остальных миров в Солнечной системе, возраст Миранды составляет около 4,5 млрд лет. – Прим. авт. . Помню, каким огромным достижением в те годы считалось открытие нового спутника Урана. Впоследствии, изучив в ближнем инфракрасном спектре свет, отраженный от всех пяти спутников, удалось обнаружить на них признаки обычного водяного льда. Это неудивительно – Уран расположен так далеко от Земли, что даже в полдень там не светлее, чем на Земле после заката. Температура очень низкая. Вся вода должна быть замерзшей.

РЕВОЛЮЦИЯ В НАШИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯХо системе Урана – самой планете, ее кольцах и спутниках – началась 24 января 1986 г. В этот день, спустя восемь с половиной лет пути, «Вояджер-2» прошел очень близко от Миранды, попав в яблочко небесной мишени. Затем гравитация Урана забросила корабль к Нептуну. «Вояджер» передал на Землю 4300 снимков системы Урана, сделанных крупным планом, а также массу других данных.

Оказалось, что Уран окружен поясом интенсивного излучения – этот пояс состоит из электронов и протонов, захваченных магнитным полем планеты. «Вояджер» пролетел через этот пояс, измерив по пути как магнитное поле, так и параметры самих заряженных частиц. Он также зафиксировал целую какофонию радиоволн, генерируемых этими захваченными частицами, несущимися на огромной скорости, – в меняющихся тембрах, гармониях, нюансах, но почти на сплошном фортиссимо. Нечто подобное наблюдалось на Юпитере и Сатурне, а впоследствии ожидало нас и на Нептуне, но каждый мир обладает собственной выраженной темой и контрапунктом.

На Земле магнитные полюса расположены достаточно близко от географических. На Уране магнитная ось и ось вращения отклонены друг от друга примерно на 60°. Объяснить это пока не удается. Некоторые полагают, что мы наблюдаем Уран как раз в тот период, когда северный и южный магнитные полюсы меняются местами (на Земле это также иногда происходит). Другие считают это явление еще одним следствием того мощного древнего столкновения, из-за которого планета завалилась набок. Но ответа мы не знаем.

Уран излучает гораздо больше ультрафиолета, чем получает от Солнца. Вероятно, это излучение порождают заряженные частицы, просачивающиеся из его магнитосферы и бомбардирующие верхние слои атмосферы. Космический аппарат, находясь в системе Урана, исследовал с этой точки свет яркой звезды, которая мерцает, когда ее заслоняют кольца планеты. Удалось найти новые тонкие пылевые пояса. При наблюдении с Земли казалось, что корабль прошел за Ураном; поэтому радиосигналы, которые он отправлял в ЦУП, по касательной затронули атмосферу Урана, прозондировав также и ее – под метановыми облаками. Некоторые полагают, что под облаками может находиться огромный и глубокий океан, возможно, 8000 км глубиной, состоящий из сверхнагретой жидкой воды.

Одним из главных достижений после контакта с Ураном являются полученные картинки. При помощи телекамер «Вояджера» мы открыли у Урана десять спутников, определили, сколько продолжается световой день в облаках Урана (около 17 часов), и изучили с десяток колец. Самые зрелищные изображения были получены с пяти крупных спутников Урана, уже известных ранее, особенно с самого маленького из них – койперовской Миранды. Поверхность спутников представляет собой конгломерат сбросовых долин, параллельных кряжей, отвесных скал, низких гор, ударных кратеров и замерзших потоков поверхностных пород, которые когда-то подтаивали. Неожиданно было открыть такой беспорядочный ландшафт в маленьком, холодном, льдистом мире, расположенном так далеко от Солнца. Возможно, в прошлом поверхность растаяла и перестроилась, когда в результате гравитационного резонанса между Ураном, Мирандой и Ариэлем энергия от расположенной рядом планеты насыщала недра Миранды. Может быть, мы наблюдаем последствия древнейшего столкновения, из-за которого мог опрокинуться Уран. Или, на уровне гипотезы, вдруг Миранда когда-то была катастрофически разрушена, расчленена, разбита на осколки угодившей в нее блуждающей планеткой, причем на орбите Миранды остались фрагменты, образовавшиеся при этом столкновении. Впоследствии такие «черепки» и останки могли медленно сталкиваться, объединяться под действием гравитационных сил и вновь пересобраться именно в такой хаотичный, фрагментарный, незавершенный мир, каким Миранда является сегодня.

Мне видится нечто зловещее в изображениях сумеречной Миранды, поскольку я так хорошо помню время, когда она, казавшаяся лишь бледной точкой, едва заметной в сиянии Урана, была открыта с огромными трудностями благодаря таланту и терпению астронома. За срок всего в половину человеческой жизни она превратилась из неизвестного мира в цель космической экспедиции, позволившей как минимум отчасти разгадать ее древние и своеобразные секреты.