Мир дому сьому!
Сонячна система — будинок, у якому людству судилося провести мільярди років свого існування, що йому залишилися. А що ми знаємо про нього? Підсумки багаторічних досліджень зоряної системи підбито в 2009 році, оголошеному Міжнародним роком астрономії.
Навколо Сонця обертається 8 планет: групи Землі (Меркурій, Венера, Земля й Марс), планети-гіганти (Юпітер і Сатурн) і крижані гіганти (Уран і Нептун). Навколо планет у свою чергу обертаються 166 відомих зараз супутників, і їхня кількість увесь час зростає з виявленням усе дрібніших об’єктів. У кожної з планет-гігантів є своя система кілець.
Між орбітами Марса та Юпітера існує пояс астероїдів — кілька сотень тисяч малих тіл діаметром більше одного кілометра й мільйони дрібніших. Між орбітами Юпітера та Нептуна обертаються окремі транснептунові об’єкти. За межами орбіти Нептуна розташований пояс Еджворта-Койпера, подібний до інших поясів астероїдів, однак набагато більший від них за довжиною та масою. Тут розташовано також як мінімум три карликові планети, у тому числі Плутон, який ще недавно вважався повноцінною планетою.
Але й це ще не все. На зовнішніх межах гравітаційного впливу Сонця збереглися малі об’єкти (у тому числі комети Хмари Орта), які залишилися від формування зоряної системи.
Крім того, є багато взаємодіючих факторів, які впливають на процеси, що відбуваються у просторі навколо Землі. Це космічний пил, електромагнітне випромінювання Сонця, потоки заряджених частинок від нього, галактичні космічні промені та речовина, яка приходить із міжзоряного середовища у вигляді нейтральних атомів.
«Чи є життя на Марсі?..»
Півстоліття досліджень космосу за допомогою космічних апаратів дозволили визначити різноманітність умов на планетах, їхніх супутниках, уточнити будову планет, моделі їхнього походження з газопилової хмари й краще зрозуміти утворення та еволюцію Сонячної системи. Проте в космогонії — науці про її походження та еволюцію — ще безліч білих плям. Одна з них — можливість існування життя на якій-небудь із планет, крім Землі. Ще філософи античності намагалися аналізувати його ймовірність у інших світах. Мабуть, в астрономії немає ідеї більш «гарячої»…
З цього погляду Марс, де умови найбільш схожі на земні, — найпопулярніша планета Сонячної системи, говориться в статті «Дослідження Сонячної системи, стан і перспективи», опублікованій у журналі «Успіхи фізичних наук» (жовтень, 2009 рік). Відкриття криги на полюсах та у вигляді підповерхневої вічної мерзлоти тільки підігріває цей інтерес. Правда, Марс — занадто холодна планета, її атмосфера дуже розріджена, і рідкої води тут не знайдено. А наявність останньої — важливий аспект для виникнення життя.
Може, вода була? Тоді чому не збереглася? Ці й інші запитання зробили «Червону планету» об’єктом найдетальніших досліджень космічними методами.
Зараз на поверхні Марса працюють три космічних апарати, а з орбіти його вивчають супутники. Однак незважаючи на інтенсивні дослідження, відповідей на безліч запитань поки немає. Для їхнього одержання, швидше за все, буде потрібна доставка зразків ґрунту з Марса на Землю.
Завдання складне. Але воно позначене в програмі всіх провідних космічних агентств на перспективу 2020—2025 років. Перед експедиціями, які цим займатимуться, поставлено кілька завдань. І насамперед — пошук слідів передбіологічних процесів, реліктового або наявного примітивного життя. Навіть якщо таких слідів не знайдуть, дослідження хімічного, мінералогічного та ізотопного складу реголіту надзвичайно важливі для розуміння процесів, які могли б підтримувати життя на Марсі, — минуле або наявне. Учені не виключають також можливості пілотованої експедиції з висадженням людини на поверхню цієї планети.
Особливий інтерес учених викликає й супутник Юпітера Європа. За даними магнітних спостережень космічного корабля Galileo, який пролітав поруч, установлено, що під товстим, приблизно 10-кілометровим шаром криги, що вкриває Європу, є океан рідкої води. Отже, теоретично на цьому супутнику могло б (зараз або колись раніше) існувати життя. Тому цілком можливо, що якісь його форми можуть бути й на інших планетах Сонячної системи. Або в перспективі там з’являться.
25 сценаріїв «кінця світу»
Саме стільки гіпотетичних джерел небезпеки для життя нарахували фахівці для Землі — єдиного космічного тіла, де життя точно є. Використання зброї масового ураження, катастрофічна зміна клімату, наслідки застосування нанотехнологій, результат втручання генної інженерії в живі організми, виникнення «чорної діри» при роботі Великого адронного колайдера… У цьому переліку — і небезпека зіткнення Землі з іншим космічним тілом.
Останню гіпотезу коментує доктор фізико-математичних наук, віце-президент Української астрономічної асоціації, відомий у світі дослідник астероїдів Дмитро Лупишко.
— Дмитре Федоровичу, теоретично небезпека зіткнення нашої планети з кометою або астероїдом існує стільки ж, скільки живе людство. Чи є підстави говорити про якийсь конкретний об’єкт, що загрожує Землі?
— Так. Це астероїд Апофіс, донедавна відомий під позначенням 2004 MN4, який дістав свою назву на честь єгипетського бога зла та руйнування. Він відкритий 19 червня 2004 року в обсерваторії Кітт Пік (Аризона, США) — одній із кращих як за оснащенням, так і за астрокліматом (коли я був там, мене вразила кількість ясних ночей і якість неба). Однак спостережень виявилося недостатньо для впевненого визначення орбіти цього астероїда. Незабаром він був загублений і знову відкритий у грудні цього ж року австралійською обсерваторією. Тоді ж учені вказали на істотно більшу від нуля ймовірність його зіткнення із Землею в 2029 році.
— Але пізніше фахівці виключили можливість зіткнення…
— Дійсно, подальші спостереження показали, що у квітні 2029 року «гаряча» зустріч відміняється. Хоча зближення буде таким тісним, що астероїд зайде всередину орбіт геостаціонарних штучних супутників Землі. Проблема в тому, що завдяки особливостям своєї орбіти цей астероїд повернеться до нашої планети в 2034—2037 роках. А найнебезпечнішим стане зближення в 2036-му. Однак наскільки близько підійде Апофіс, поки точно не відомо — сприятлива для спостережень видимість буває короткою й досить рідкісною через те, що основна частина його орбіти перебуває усередині земної. Отже, більшу частину часу Апофіс видно з боку Сонця (на денному або сутінковому небі), і він недоступний для оптичних спостережень.
На нічному небі, його стане видно в 2012 році. Тоді й можна буде провести оптичні й радарні спостереження, щоб одержати детальну інформацію про геометричні, мінералогічні та фізичні властивості астероїда. А найголовніше — точніше оцінити його масу. Поки відомі тільки відбивна здатність, приналежність до силікатного типу астероїдів і приблизний діаметр — близько 320 метрів.
— Доведеться чекати на появу астероїда до 2012 року?
— Так, це необхідно для безпосередніх спостережень. Але вивчення Апофіса триває. Так, на міжнародній конференції в Санкт-Петербурзі «Астероїдно-кометна небезпека-2009», у якій я брав участь, було представлено кілька доповідей з цієї теми. Один із важливих результатів вивчення та аналізу орбіти Апофіса — висновок про можливі резонансні повернення цього астероїда до Землі протягом декількох років після 2029 року. Приблизно існує ряд резонансних або ключових орбіт (а якщо точніше — просторів для орбіт), потрапляючи в які при зближенні із Землею, Апофіс неминуче зіштовхнеться з нею через кілька обертів навколо Сонця. Ці резонансні простори дуже вузькі (близько 600 метрів завширшки), тому ймовірність влучення невелика. Але вона є.
Поки ніхто не може дати точного прогнозу поводження «бога зла та руйнування». При кожному зближенні із Землею його орбіта зазнає помітних змін, і точність її прогнозування на найближчі десятиліття погіршується — аж до повної непередбачуваності після кількох зближень. Така особливість цього астероїда.
На конференції фахівці пропонували різні способи уточнення орбіти Апофіса. Приміром, послати до цього астероїда космічний апарат із установленим на його поверхні радіопередавачем, за допомогою сигналів якого можна досягти необхідної точності у визначенні орбіти.
— А що робити у випадку реальної небезпеки зіткнення?
— Найпростіше та найреальніше — завчасно змінити орбіту Апофіса так, щоб зіткнення не сталося. Технічно зараз це можна зробити.
Розглядаються й інші варіанти: наприклад, зробити астероїд супутником Землі або спрямувати його на Місяць. Підраховано, що такий експеримент не вплине на орбіту нашого супутника, але, крім нейтралізації небезпечного об’єкта, може дати нову інформацію про міцність та склад місячного реголіту. До речі, не виключено, що багато інших, ще не відкритих об’єктів мають такі екзотичні орбіти.
До речі
Генеральна Асамблея ЮНЕСКО проголосила 2010 рік Міжнародним роком біорізноманіття. Щоб привернути увагу до цієї теми, вона рекомендувала всім державам-членам створити відповідні національні комітети. Відкрито сайт Міжнародного року біорізноманіття.
