Эрик Асфог - Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

Для этих измерений проблему представляло загрязнение свинцом, ведущее к большим погрешностям в рассчитанном возрасте, так что Паттерсон разработал протокол организации чистой комнаты для определения свинца. В результате он стал ведущим специалистом по повсеместному распространению в окружающей среде промышленного свинца, о котором до этого никто и не подозревал. Это привело к тому, что из бензина, красок и муниципальных систем водоснабжения были устранены токсичные свинцовые примеси.

Циркон – это силикатный минерал ZrSiO 4, в состав которого входит элемент цирконий Zr. Циркон формируется при высокой температуре и сохранился в некоторых самых древних горных породах не только на Земле, но и в лунных образцах и древних метеоритах. Когда циркон кристаллизуется, уран встраивается в его решетку в измеримых количествах, но со свинцом этого не происходит. Таким образом, получается великолепный хронометр. (Уран совместим с этой кристаллической структурой, замещая Zr и, следовательно, оказываясь в кристаллах. Свинец несовместим и не находит себе в них места; таким образом любой свинец, который вы обнаружите в кристалле циркона, образовался в результате ядерного распада.)

Еще один подход называется датированием по следам распада. Когда ядра урана внутри силикатного кристалла разрушаются, они испускают частицы, которые повреждают кристаллическую решетку. Следы распада можно увидеть под микроскопом как свидетельства прошедшего времени, миллиардов лет. Также можно поискать следы космического излучения; они могут рассказать, как долго будущий метеорит находился на поверхности астероида, Луны или другого не имеющего атмосферы тела, подвергаясь воздействию быстрых нейтронов и других высокоэнергетических частиц, которые пробивают слой камня на десятки сантиметров вглубь и вызывают радиационные повреждения. Кстати, именно поэтому любому долговременному убежищу для астронавтов нужна защита от излучения, эквивалентная метровому слою камня.

Тем не менее забавно, что при этом мы способны восстановить последовательность событий, происходивших в маленькой долине в течение двух часов в тот день, когда упал метеорит, вызвавший событие К/Т!

Правило названо в честь опубликовавшего его физика и математика Иоганна Тициуса из Виттенбергского университета, а также человека, который популяризовал эту теорию, – Иоганна Боде, директора Берлинской обсерватории.

Когда планеты не разрешены, то есть выглядят просто как точки света, мы можем судить об их размере только по яркости свечения, поскольку чем больше их площадь, тем больше солнечного света они отражают. Но яркость зависит и от их альбедо – от того, насколько светлым или темным является их вещество (то есть снег ли это, грунт или уголь). Церера значительно темнее Луны, а ее диаметр в четыре раза меньше.

Мы не видели большинство планет во многих системах. Поскольку информация не полна, при определенной подгонке (подобно тому, как первый ноль без достаточных оснований соединяется с прогрессией 3, 6, 12, …, чтобы включить Меркурий в правило Тициуса – Боде), больших измерительных и других ошибках, а также допуске некоторых исключений (например, астероидов) правило Тициуса – Боде можно применить практически к любой системе. В системе экзопланет, обнаруженной методом прохождений, мы можем и не увидеть планету размером с Нептун, орбита которой наклонена по отношению ко всей системе. В одной статье на основании правила Тициуса – Боде (или его вариантов) были сделаны предсказания положения определенного числа недостающих планет, и в нескольких случаях их там и обнаружили!

Однажды ночью мне в голову пришел такой вопрос: существует ли такая вещь, как «сегодня», раз с чьей-то точки зрения мы всегда находимся в прошлом?

Словом γᾰλαξίας, «галаксиас», греки называли Млечный Путь. Оно произошло от греческого слова γάλα, «молоко», в честь разлившегося по небу молока Геры.

В целом любое газовое облако имеет свою скорость звука – например, скорость звука в воздухе на Земле. Она является функцией от температуры и плотности газа. Если газ «густой», со скоростью звука большей, чем скорость коллапсирования, то морщины будут разглаживаться быстрее, чем происходит образование сгустков. Если установить эти параметры равными друг другу (скорость гравитационного коллапса равна скорости звука), это дает характерный линейный масштаб, определяющий массы капель, которым предстоит стать звездами. Именно так работают астрофизика и планетарная геофизика – сравнивая что-то с чем-то и определяя характерные масштабы размеров и времен.

Космический год, один оборот Галактики вокруг своей оси, составляет от 225 до 250 млн лет. Так что за 4,6 млрд лет мы сделали 18–20 оборотов.

Магеллановы Облака – наши крупнейшие галактики-спутники. Древние европейские астрономы их не знали. Чтобы их увидеть, до появления астрофотографии приходилось совершать далекое путешествие с дорогостоящим оборудованием.

Туманность Андромеды, ближайшая к нам независимая галактика, в три раза массивнее нашей, в ней триллион звезд. Хотя Вселенная расширяется, Туманность Андромеды постепенно движется к нам со скоростью 110 км/с. Это означает, что через 4 млрд лет, как раз перед тем, как Солнце превратится в красного гиганта, она столкнется с нашей Галактикой.

Более математически проработанный вариант этой модели, включающий в себя предсказание масс планет, был предложен прославленным французским математиком Пьером-Симоном де Лапласом в 1790-е гг.

Ионизированный атом избавлен от одного или более электронов; таким образом он приобретает общий положительный заряд.

Хол Левинсон (один из авторов модели Ниццы и научный руководитель полета аппарата «Люси») однажды сказал мне: «Дай человеку молоток, и для него все будет выглядеть как гвоздь». На что я ответил: «А все и является гвоздями».

Как обсуждается ниже, свет от звезды представляет собой не непрерывный спектр. Линии поглощения и излучения соответствуют определенным энергетическим переходам в атомах гелия, водорода, кальция, железа и других элементов. Поэтому, чтобы количественно оценить красное смещение, ученые замеряют сдвиг узнаваемых спектральных линий.

Согласно современной космологии, пространство со временем расширяется повсюду. Свет не распространяется относительно нас с большей длиной волны, как это происходит, когда вдоль улицы катится вой сирены: ее тон выше, когда машина едет к нам, и ниже, когда от нас. Вместо этого световые волны разрежаются по мере движения, потому что пространство, в котором они движутся, расширяется. Чем дольше они путешествуют сквозь космос, тем сильнее удлиняются. Это и называется красным смещением, которое отличается от эффекта Доплера.