Знание-сила, 2000 № 11 (881) - [13]

Жизнь близ парового котла

Вероятно, космические катастрофы намного сильнее повлияли на жизнь нашей планеты, нежели мы предполагали еще пару десятилетий назад. К их числу мы вправе отнести не только падения метеоритов или столкновения с кометами, но и взрывы сверхновых звезд.

Подобное событие происходит, когда массивная звезда исчерпает все запасы своего топлива. Тогда она в считанные мгновения сжимается, и ее ядро превращается в сверхплотную нейтронную звезду или черную дыру.

Внешняя оболочка звезды улетает в окружающее пространство, преодолевая десятки тысяч километров в секунду.

В момент взрыва звезда излучает столько энергии, сколько Солнце способно выработать за десять миллиардов лет. Однако это лишь видимые последствия катастрофы, то, что мы можем наблюдать в телескоп. Энергия излучения составляет всего один процент энергии, выбрасываемой во время взрыва сверхновой звезды. Кинетическая энергия, которой обладают извергнутые потоки газа, в десятки раз превышает энергию излучения. И все же львиную долю выделяемой энергии уносят с собой нейтрино, мчащиеся вдаль почти со световой скоростью.

Если массивная звезда взорвется в окрестностях Земли, то это событие оставит свой след на нашей планете. В этом нет никаких сомнений. К счастью, вероятность такого сценария очень мала. Во-первых, звезды расположены далеко друг от друга. Если мы уменьшим звезду до размеров теннисного мяча, то на всей территории России, а это почти 17 миллионов квадратных километров, найдется место лишь для ста пятидесяти – двухсот звезд-мячиков. Во-вторых, не каждая звезда взрывается в конце своего жизненного пути. Этот эффектный финал ждет лишь те из них, чья масса превышает массу нашего Солнца в восемь и более раз.

Подобные звездные гиганты встречаются гораздо реже, чем легковесы, напоминающие Солнце. Большинство из них располагается так далеко от Солнечной системы, что мы даже не замечаем их вспышек. В непосредственной близости от нас, то есть на расстоянии всего нескольких десятков световых лет (это расстояние считается критическим), взрыв сверхновой звезды наблюдается лишь раз в пару сотен миллионов лет. Вероятность этого события почти такова, как и вероятность падения на Землю астероида диаметром в добрый десяток километров. Обе эти катастрофы меняют жизнь нашей планеты самым фатальным образом, и обе случаются крайне редко.

Как ни странно, ученые долгое время почти не задумывались о том, каким образом на эволюцию жизни на нашей планете повлияли вспышки сверхновых звезд, происходившие в относительной близости от нее. Хотя еще в 1962 году немецкий палеонтолог Отто Шиндевольф предположил, что массовое вымирание всего живого на Земле, наблюдавшееся в конце пермского периода, возможно, вызвано именно взрывом сверхновой звезды вблизи Солнца. Однако другие ученые мало принимали в расчет космические катастрофы, предпочитая искать всему происходившему на планете какие-то более земные и прозаические объяснения.

Недавние исследования, проведенные немецкими учеными близ острова Питкэрн, доказали, что в обозримом историческом прошлом – около пяти миллионов лет назад – в окрестностях Солнечной системы, всего в пятидесяти – ста световых годах от нее, взорвалась сверхновая звезда, очевидно, повлиявшая на ход эволюции. В ту пору она сияла в сотни раз ярче полной Луны.

Для нас то событие особенно важно. Ведь пять – восемь миллионов лет назад в африканских тропических лесах появились на свет первые представители рода Homo. Именно тогда гоминиды – семейство, охватывающее ископаемые и современный виды человека, – отделились от понгид, или человекообразных обезьян. Около четырех с половиной миллионов лет назад появился австралопитек. Была ли эволюция высших приматов как-то связана с космическими катастрофами? Могли ли мутации организма обезьян ускорить появление человека?

Какие вообще последствия мог оказать взрыв сверхновой звезды на биосферу нашей планеты? Пока его влияние летально не анализировалось. Мы можем обрисовать лишь общую схему. Сперва на Землю обрушивается мощный поток ультрафиолетовых, рентгеновских и гамма-лучей, затем – поток быстрых частиц, в основном ядер водорода (протонов). Все это вызывает разрушение озонового слоя.

Подсчитано, что при взрыве сверхновой звезды, находящейся на расстоянии ста световых лет от Земли, количество озона в атмосфере сократится в три раза. Если же взрыв произойдет всего в десяти световых годах от Земли, то озоновый шит попросту сметет. Раны, нанесенные Земле, не изгладятся в течение многих веков. Такой ультрафиолетовый шок пагубно скажется на планктоне, населяющем моря нашей планеты. Как следствие морские организмы лишатся части своего рациона. Планктон будет поглощать все меньше углекислого газа, что приведет к нарастанию парникового эффекта. Такова цепочка последствий взрыва одной из соседних с нами звезд. Естественно, мы затронули лишь один из аспектов проблемы. Ее изучение только начинается.

Всего, по оценкам ученых, со времени зарождения жизни на нашей планете, то есть за последние три миллиарда лет, в окрестностях Солнечной системы несколько раз взрывались сверхновые звезды. Астрономы уже догадываются, где произойдет новый, опасный для нас взрыв. В созвездии Киля (лат. Carina) – его хорошо видно в Южном полушарии – угрожающе застыла звезда Эта Карины (Eta Carinae). Ее масса в сотни раз превышает массу звезды по имени Солнце. Возможно, это самая большая звезда в нашей Галактике. В середине XIX века она была еще и самой яркой звездой на южном небосклоне.