10 стыдных вопросов про космос: отвечает астроном Олег Угольников

В этой серии статей известные эксперты отвечают на вопросы, которые обычно неловко задавать: кажется, что все об этом и так знают, а спрашивающий будет выглядеть глупо.

Сегодня говорим с астрономом Олегом Угольниковым о таинственном космосе. Он расскажет, откуда взялась Вселенная, сможет ли астероид уничтожить нашу планету и заселим ли мы когда-нибудь Марс.

Олег Угольников

Старший научный сотрудник Института космических исследований РАН, кандидат физико-математических наук, астроном. 

1. Откуда всё-таки появилась Вселенная?

Согласно теории Большого взрыва, около 13,8 миллиарда лет назад Вселенная была сжата в точку бесконечной плотности с бесконечной температурой, то есть находилась в состоянии сингулярности. Затем она начала остывать и расширяться. Расширялась она неравномерно: иногда быстрее, иногда медленнее.

Что послужило катализатором Большого взрыва, мы не знаем, есть только теории. Возможно, существовали мультивселенные и эта точка была рождением одной из них. Но наверняка это сказать нельзя.

Чем больше мы знаем о физике, тем ближе мы можем подойти к точке отсчёта Вселенной. Сейчас мы можем подобраться к моменту 10^ −43 секунды после Большого взрыва. Что было до этого, мы пока не знаем. Поэтому Большим взрывом мы называем некую абстракцию, которая произошла за пределами возможности наших теорий. А спустя микроскопическое время после этого события появилось то, с чем мы уже можем работать, — наша Вселенная.

Задача современной физики — подходить всё ближе и ближе к самому началу. Возможно, что появятся новые физические теории, которые позволят нам заглянуть в момент зарождения Вселенной и даже до него. 

2. Что можно ответить последователям теории о плоской Земле? Как их убедить, что Земля — круглая?

Истинную форму Земли и кривизну горизонта можно увидеть, если подняться вверх на расстояние, хотя бы сопоставимое с её радиусом, — 6 370 км. Ни самые высокие здания, ни самолёты, ни стратосферные зонды не могут помочь нам понять истинную форму планеты, потому что они расположены недостаточно высоко. Однако всё же можно определить, что Земля не плоская, не отрываясь от её поверхности.

Во-первых, почему-то у нас в одно и то же время в каком-то городе может быть светло, а в другом, даже относительно близко расположенном, уже темнеет. Это было бы невозможно, если бы Земля была плоской — свет падал бы на неё равномерно. 

Есть ещё простой способ определить форму чего угодно: это тень. Тень Земли падает на Луну, и мы видим, что она круглая. Это подтверждается, например, во время лунных затмений. Можно возразить, что Земля имеет форму плоского круглого блина. Но Луна вращается вокруг Земли и может находиться с разных её сторон. При этом, где бы она ни была, тень от Земли всегда остаётся круглой. Что за тело во все стороны отбрасывает круглую тень? Только шар. При этом лунное затмение происходит, когда Луна находится в противоположной точке от Солнца, а Земля — между ними. То есть тень на Луну отбрасывает именно она, а не какое-то другое мифическое космическое тело.

3. Какова вероятность, что на других планетах есть разумная жизнь?

Если говорить о планетах Солнечной системы, вероятность эта невелика. Ведутся поиски сложной органики в атмосфере Венеры, в подлёдном океане спутника Юпитера.

Если говорить о планетах других систем, о них мы пока знаем не много. Там есть интересные кандидаты на расстоянии десятков и сотен световых лет от нас. У них нет названий, только номера. Если применить современные методы спектроскопии, можно открыть атмосферу даже такой далёкой планеты и попробовать понять, из чего она состоит. Атмосферы с водой и углекислым газом уже начинают открываться. Думаю, скоро будут обнаружены и атмосферы с кислородом. Это не значит, что там существует разумная жизнь, но, возможно, есть какие-то живые организмы. 

Людей, которые якобы их видели, много, но достоверных документов, подтверждающих это, нет. Получается, мы должны верить на слово. Хотя, как правило, то, что человек принимает за НЛО, легко объясняется различными явлениями в атмосфере — миражами, преломлением света.

Доказанного контакта с пришельцами у нас не было. Но надо понимать, насколько огромны расстояния между планетами. Может быть, разумная жизнь есть где-то в других галактиках. Однако аппаратура, которая сейчас есть у нас в распоряжении, будет лететь туда миллионы лет. 

4. Сможем ли мы всё-таки заселить Марс? 

Если задаться такой целью, то за несколько десятков лет, наверное, мы смогли бы заселить Марс. Но пока, мне кажется, для этого нет необходимости. 

Марс — недружелюбная планета. Там нет нормальной атмосферы, она очень разряжена и состоит из углекислого газа. Из-за того, что Марс обладает тонкой атмосферой и практически лишён магнитного поля, он плохо защищён от излучения. Радиация там примерно в 750 раз выше, чем на Земле.

На Марсе нет воды ни в жидком, ни в газообразном состоянии, сейчас её ищут в грунте в виде льда. Там очень холодно — в среднем около −60 градусов, может доходить до −125. Сила притяжения на Марсе в 2,5 раза слабее земной. 

Человек на Марсе всегда должен будет носить скафандр, который будет защищать его от низких температур и радиации. А всю систему жизнеобеспечения там придётся строить с нуля, чтобы жить, дышать, добывать воду и питание. К тому же перелёт на Марс длительный — порядка восьми месяцев. 

Пока острой необходимости колонизировать эту планету у нас нет, но появляются технологии, которые в экстренном случае могли бы в этом помочь. И если человечество во что бы то ни стало поставит перед собой цель высадиться на другую планету, конечно, это будет Марс.

5. Что будет дальше с Солнечной системой? Может ли Солнце взорваться?

Солнечная система очень стабильна. Никаких катаклизмов в ближайшие миллионы лет не предвидится. Время жизни нашей системы определяется временем жизни самого Солнца, которое ещё 5 миллиардов лет будет спокойно существовать. 

Потом оно станет очень ярким и большим красным гигантом. Это естественный цикл жизни звёзд. У Солнца будет заканчиваться его главное топливо — водород. И по мере того, как его будет становиться меньше, ядро будет сжиматься, а оболочка, наоборот, расширяться. Примерно на сотню миллионов лет Солнце станет достаточно холодной, но при этом большой и яркой звездой. 

Зато на более отдалённых планетах станет существенно теплее. Может быть, тогда, через миллиарды лет, эти планеты изменят атмосферу и там появится жизнь.

6. Что такое магнитные бури? Как они влияют на Землю и почему от них болит голова?

На Солнце часто происходят вспышки из-за того, что некоторые его области обладают большим магнитным полем. Когда структура этого поля меняется, это может приводить к мощному выбросу энергии. А вместе с тем и к выбросу заряженного вещества.

Поток заряженных частиц может вылетать в разные стороны, в том числе в сторону Земли. Когда он сближается с Землёй, у нас нарушается структура магнитного поля. Это и есть магнитные бури. А когда частицы попадают в верхние слои атмосферы, они могут вызывать полярные сияния. 

Реальное влияние магнитных бурь на работу техники или на состояние здоровья человека есть, но не такое сильное, как мы представляем. Электроника может давать сбои при очень сильных магнитных бурях. Метеочувствительные люди или те, кто страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями, могут хуже себя чувствовать. Органы тела тоже имеют своё уникальное магнитное поле. Если что-то нарушает его функционирование, человек может ощущать боль или другие неприятные симптомы. Но кажется, что чаще серьёзное ухудшение самочувствия — это самовнушение.

7. Что такое чёрная дыра и что будет, если в неё попасть?

Чёрная дыра — это область пространства, внутри которого находится столь большая масса, что ничто, даже свет, не способно преодолеть гравитацию и улететь за его пределы. Как правило, чёрная дыра возникает в результате сжатия ядра звезды гораздо более массивной, чем Солнце. 

Если в неё попасть, то, с вашей точки зрения, вы мгновенно исчезнете. А с точки зрения внешнего наблюдателя, вы зависните на краю дыры и будете медленно падать. Потому что время внутри или возле чёрной дыры идёт не так, как на расстоянии от неё. Пока на ваших часах пройдёт минута, на Земле могут пройти годы. 

Это эффект теории относительности Эйнштейна. Космологическое расширение влияет на наше восприятие времени, из-за чего далёкие космические события происходят медленнее, чем близкие. В фильме «Интерстеллар» это было показано в целом правильно, но слишком гипертрофированно. 

8. Какая сегодня главная и реалистичная угроза из космоса для человечества? 

Некоторые считают, что движущиеся и сталкивающиеся галактики могут быть угрозой, но это не так. Галактики в космосе так или иначе взаимодействуют, но при столкновении просто сливаются или деформируются.

Гамма-вспышка — процесс, который приводит к электромагнитному излучению высокой интенсивности. Оно может произойти при слиянии нейтронных звёзд или при вспышке сверхновых звёзд. 

Нейтронные звёзды — это конечный этап эволюции звёзд, масса которых лежит в пределах от 8 до 20 масс Солнца. Это очень тяжёлые и компактные объекты. Когда они сливаются, в космическое пространство выбрасывается мощная доза гамма-излучения. Если это произойдёт близко к Земле, то может вызвать изменения свойств атмосферы и угрожать её озоновому слою. Но сейчас вероятность такого события практически отсутствует, потому что рядом с нами нет таких объектов.

Вероятность, что в Землю когда-то врежется астероид, есть, но это событие возможно раз в несколько миллионов лет. Учёные периодически открывают потенциально опасные астероиды, которые в далёком будущем могут врезаться в Землю и уничтожить всё живое. Поэтому, если в нас действительно когда-то полетит такое космическое тело, мы будем знать об этом сильно заранее. Сейчас учёные трудятся над тем, чтобы такого столкновения можно было избежать. 

Других потенциальных угроз из космоса, которые бы нанесли вред планете или человечеству, не наблюдается. 

9. Возможно ли, что в нашей системе есть неоткрытые планеты?

Возможно. Сейчас идут поиски планет на окраинах Солнечной системы. Есть высокая вероятность, что планеты там существуют.  В тех областях открыты карликовые планеты. В их движении есть закономерности, которые могут означать, что где-то рядом может быть большая планета, влияющая на их поведение. 

В начале ХХ века была задача открыть новую планету. Американский астроном Клайд Томбо положил много лет на то, чтобы найти что-то на окраине Солнечной системы, и в 1930 году наткнулся на Плутон. Это был один из карликов, который приняли за ту самую, нужную планету. Поэтому после открытия Плутона поиски прекратились.

А в конце ХХ века технологии стали гораздо сильнее и мы начали открывать карликовые планеты в системе одну за одной. Оказалось, что Плутон не уникален, и возник вопрос: либо мы считаем их все, либо не считаем ни одну? 

В итоге Плутон был «разжалован», а ту самую большую планету мы продолжаем искать. Но открыть новую планету сложно, потому что она очень далеко, намного дальше, чем Плутон.

10. Стоит ли верить астрологии? 

Нет. Это абсолютный обман. Это стремление человека любым способом узнать будущее и познать то, что ему недоступно. Человек становится доверчивым и не проверяет информацию, которую получает. 

Знаки зодиака, на которые опираются астрологи, появились до нашей эры, когда древние люди пытались понять и объяснить движение небесных тел. Они условно разделили небо на 12 частей.

Не вникая в особенности астрономии, они разделили людей на 12 условных групп и начали им что-то предсказывать. Нет никаких научных оснований того, что ретроградный Меркурий или знак зодиака, под которым вы родились, влияет на вашу жизнь.