«Разговоры с таксистами об устройстве Вселенной»

Когда в такси садится ученый, водители задают ему самые разные вопросы. Отправимся ли мы на Марс? Сможем ли понять инопланетян? Возможно ли, что человечество никогда их не встретит? В книге «Разговоры с таксистами о жизни и устройстве Вселенной» (издательство «АСТ»), переведенной на русский язык Ириной Рябцовой, астробиолог Чарльз Кокелл рассказывает, о чем его спрашивают таксисты и что ученые могут им ответить. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом о том, почему для выживания людям, вероятно, потребуется расселиться за пределы Земли.

Марс — наш план Б?

Поездка из аэропорта Сан-Франциско до города Маунтин-Вью в Калифорнии

Я прилетел из Орландо во Флориде, где присутствовал на запуске эксперимента на МКС в близлежащем Космическом центре имени Джона Ф. Кеннеди. Теперь я приехал в Калифорнию, чтобы провести наш наземный эксперимент — точную копию эксперимента в космосе, чтобы мы могли сравнить результаты при низкой гравитации и при земной гравитации. Мы работали над ним уже десять лет, и нам не терпелось посмотреть на результат.

Целью этого эксперимента было протестировать эффективность добычи металлов с использованием микробов (биомайнинга). На Земле микробы разрушают камни вот уже миллиарды лет, так что они явно годятся для этой работы. Ученые протестировали этот процесс в контролируемых условиях, используя микробы для извлечения меди и золота из горных пород. Это намного безопаснее для окружающей среды, чем заливать камни такими вредными химическими веществами, как цианиды, — еще один способ извлечь из них полезные элементы. Наша исследовательская группа хотела знать, получится ли у нас заставить один и тот же процесс работать в разных условиях гравитации, в надежде, что в какой-то момент мы сможем с помощью биомайнинга добывать редкоземельные элементы и другие ценные металлы из космических пород или астероидов. Поэтому мы проверили процесс в условиях невесомости и с помощью вращающегося устройства для имитации гравитации на Марсе. Через пару месяцев мы узнали, что наш маленький эксперимент удался; это была первая демонстрация биомайнинга в условиях низкой гравитации.

Но пока что мне просто хотелось добраться до своего отеля. Когда я сел в такси, там звучали новости, очередная сводка того, что творится с миром. Таксистка сначала молчала, но, когда мы помчались по шоссе 101 к Маунтин-Вью, радио перестало владеть ее вниманием.

— Так много проблем в мире, да? — вздохнула она.

Ей было чуть за тридцать, она жизнерадостно размахивала туда-сюда руками, а в ее речи слышался мягкий акцент, выдающий в ней уроженку Северной Калифорнии. Она была одета в яркую красно-оранжевую футболку, а по ее плечам разметались длинные темно-рыжие волосы. Она была из тех людей, чей цвет глаз ты моментально замечаешь. Глаза у нее были большие, необычные, в их настойчивом взгляде читались ожидание ответа и почти детское требование внимания. Темно-карие.

Я с ней согласился. Казалось, что мир запутался в цепочке проблем, и в мрачные моменты можно понять веру в то, что все идет по нисходящей спирали.

— Это правда, так много споров и напряженных тем: от нефти до ядерного оружия, — ответил я. — Однако в мире все равно много хорошего, — продолжил я со смутным чувством надежды.

— Но надо со всем этим разобраться, так ведь? Деваться некуда, — она мотнула головой.

Такие комментарии для меня все равно что протянутый ребенку леденец.

— Вы имеете в виду другие планеты? — полюбопытствовал я.

— Да, мы ведь живем в лучшем месте. Все эти разговоры о полете на Луну, чтобы сбежать с Земли... Сначала нужно решить проблемы здесь, — сказала она.

Ее замечание угодило прямо в яблочко. Не только в плане общей критики исследований космоса — что на Земле есть дела поважнее и что те, кто хочет полететь в космос, хотят сбежать с нашей планеты, потому что мы ее загрязняем. Поскольку наша окружающая среда деградирует, а человеческое население растет, очевидное решение — просто покинуть Землю. Полететь куда-нибудь еще, найти новый дом. Подыскать себе план Б.

Как бы часто я ни слышал эту точку зрения, не перестаю недоумевать, откуда она взялась. Может, какие-то телевизионные программы, книги или другие средства массовой информации специально или невольно убеждают людей в том, что мы должны заселить космос, потому что навели беспорядок на Земле? Или же это недоразумение не может быть приписано никому конкретно, а скорее является следствием энтузиазма потенциальных космических исследователей? В конце концов, пока мы активно обсуждаем поселения на Луне, Марсе и более отдаленных планетах, люди строят предположения. Неважно, что служит источником таких размышлений, но жалоба на то, что «нам больше некуда идти», — самая вопиющая, и я хочу объяснить почему.

Да, признаемся, проблем нам на Земле хватает. И когда я говорю «нам», я имею в виду все человечество, хотя и довольно просто обозначить частные сложности в определенных регионах. У нас огромное население в восемь миллиардов человек, серьезные климатические проблемы и множество политических конфликтов во всем их разнообразном проявлении. Неудивительно, что некоторые люди думают, что заселение других планет — хороший запасной план. Особенно если дела на Земле так плохи, что ее, по крайней мере человечеству, придется списать в расход.

Если смотреть поверхностно, то здесь есть определенная логика. Холодная, но разумная, она заключается в том, что нам нужна Планета Б, и является частью аргументов тех, кто с нетерпением ждет заселения космоса. История геологии тоже, кажется, поддерживает эту логику. В частности, есть те, кто утверждает, что мы просто обязаны искать Планету Б, потому что в какой-то момент произойдет еще одно бедствие, подобное тому, что уничтожило динозавров.

История этого вымирания сама по себе очень интересна, и чем больше про нее узнаешь, тем тревожнее становится. Шестьдесят шесть миллионов лет назад астероид столкнулся с Землей и поднял так много пыли и сажи в атмосферу, что планета погрузилась во мрак, в так называемую ударную зиму. Катастрофа стала концом не только царствования динозавров, длившегося 165 миллионов лет, но и около 75 процентов всей животной жизни. Факт, который упоминают не так часто: доказательства космического происхождения этой катастрофы были впервые буквально раскопаны геологом из Беркли Уолтером Альваресом и его коллегами в 1980-х годах. Он исследовал породы последних лет мелового периода, когда произошло массовое вымирание. К своему удивлению он обнаружил в них необычно большое количество редкого элемента иридия. Этот элемент наиболее сконцентрирован в недрах Земли и на астероидах. Никакое правдоподобное извержение вулкана не могло выбросить на поверхность столько этого вещества, чтобы получить значения, которые обнаружил Альварес, поэтому он предположил, что катаклизм был вызван столкновением с астероидом.

Его теория основывается и на других доказательствах. Например, другие исследователи обнаружили крошечные сферические стеклянные бусины того же периода, которые свидетельствуют об огромном количестве расплавленной породы, извергнутой и разбросанной по Земле от удара. Также существуют массивные отложения цунами того периода, которые были найдены на теперешней территории США, что говорит о гигантских волнах, вызванных падением на высокой скорости объекта диаметром в 10 километров. Даже на крошечных фрагментах горных пород на есть линии, согласующиеся с массивным ударным давлением, переданным через землю, когда этот десятикилометровый объект столкнулся с нашей планетой. Энергия, высвобождаемая при таком событии, огромна: мощь этой катастрофы могла бы сравниться со взрывом миллиарда ядерных боеголовок разом. И это не преувеличение. Всего за секунду вся поверхность планеты Земля изменилась навсегда.

Как я уже отмечал ранее, эти столкновения могут казаться далеким прошлым, даже первобытным, однако Земля является неотъемлемой частью космической среды, и еще один такой удар не только возмжен, но и гарантирован по прошествии определенного периода времени. Какого именно? Если вы посчитаете кратеры на Луне и на других каменистых планетах в нашей Солнечной системе, то получите некоторое представление о том, насколько часто случаются такие удары. Прикинув таким образом, можно сказать, что астероид, грозящий планетарным вымиранием, прилетает каждые 100 миллионов лет. Но хотя это звучит обнадеживающе, за этой цифрой скрываются несколько неприятных фактов. Во-первых, это не означает, что до следующего подобного удара осталось 34 миллиона лет. Один раз в 100 миллионов лет — это частота в среднем, а не прямое указание на то, когда произойдет следующий инцидент. Эта цифра все равно окажется математически верной, если Земля будет уничтожена астероидом уже завтра, а после наступит затишье на несколько сотен миллионов лет, которыми человечество уже не сможет насладиться. Второй неприятный факт — это то, что астероид необязательно должен быть убийственного масштаба, чтобы причинить большой ущерб. В 1908 году Тунгусский метеорит, упавший в Сибири, сровнял с землей около двух тысяч квадратных километров леса. Если бы такой же метеорит упал на современный город, то погибли бы миллионы человек. Такое случается примерно раз в тысячу лет — опять же в среднем. Следующий Тунгусский метеорит может прилететь завтра.

Но есть проблеск надежды в этом депрессивном повествовании, подробно описанный в четвертой главе. У нас есть способы найти и изменить траекторию таких объектов. Один из способов — кинетический: протаранить астероид импактором. Это то, чем занимался проект DART NASA. Умные инженеры также придумали способы оттолкнуть астероид от Земли, используя лазеры для выжигания материала с одной из его сторон. Выбрасываемый при выжигании пар нарушит траекторию астероида и, как можно надеяться, заставит его промчаться мимо нашей планеты. Однако это возможно, только если заметить отвратительную каменюгу достаточно рано.

Со всеми нашими знаниями об истреблении динозавров и вероятности подобных губительных событий в будущем, а также с нашими технологиями, помогающими находить и потенциально отклонять такие астероиды, зачем играть в русскую рулетку? Зачем ждать, пока нас постигнет гибель? Что ж, дорогой читатель, это хороший вопрос. Динозавры были бы в шоке от нашей беспечности, да и я тоже. Спросите в вашем местном космическом агентстве, почему они не воспринимают угрозу столкновения с астероидами всерьез.

Конечно, даже если мы будем прикладывать больше усилий в этом направлении, это не гарантия успеха. Самая лучшая технология может не обнаружить или не суметь отклонить астероид с курса, ведущего к столкновению. И это не говоря о кометах. Так как у комет обычно есть орбиты, по которым они могут достигать самых отдаленных краев Солнечной системы, где мы не в силах их найти, и двигаются они с куда большей скоростью, нежели астероиды, одна из них может залететь к нам практически без предупреждения, и нашей вечеринке придет конец.

Здесь и заходит речь о Планете Б. Очевидно, есть вероятность, что мы не сможем или не захотим сделать то, что необходимо для обеспечения стопроцентной безопасности Земли от космических ударов, но мы можем увеличить долгосрочные шансы нашего вида на выживание, создав независимое человеческое общество на другой планете, самодостаточную колонию наших братьев и сестер. Что бы ни случилось с нашим хрупким голубым шаром, они выживут. Конечно, они тоже могут быть поражены астероидом или кометой; они точно так же, как и мы, играют в рулетку. Но шанс выжить для цивилизации в целом в таком случае гораздо выше. Если люди обоснуются и на Земле, и, скажем, на Марсе, вид будет защищен от уничтожения, если только не произойдет катастрофа в масштабе всей Солнечной системы.

Будучи многопланетным видом, человечество станет относительно невосприимчиво и к другим бедствиям. Наш межпланетный «страховой полис» мог бы спасти нас от вымирания из-за извержения супервулканов, масштабы которых намного превышают масштабы извержений любых вулканов за всю историю человечества. Извержение супервулкана может наполнить атмосферу ядовитыми газами и задушить жизнь и в океанах, и на суше. Это тоже не просто эксцентричная фантазия. Динозавры привлекают все наше внимание, но вымирание в конце пермского периода было еще хуже: 250 миллионов лет назад примерно 98 процентов всех животных на Земле вымерли в один момент. Наиболее вероятные доказательства указывают на то, что именно извержения вулканов континентального масштаба либо послужили виновниками этих событий, либо, по крайней мере, были серьезным .

А ведь наша планета все еще не перестала гореть изнутри. Йеллоустонский национальный парк — настоящее попурри из бурлящих горячих источников и гейзеров, чья вода наполнена минеральным и микробным калейдоскопом желтых, коричневых, розовых и оранжевых цветов, — является проявлением огромного шлейфа магмы под поверхностью Земли. Неугомонный резервуар жидкой породы Йеллоустона извергся около двух миллионов лет назад, еще раз около 1,2 миллиона лет назад, а затем и еще раз 640 тысяч лет назад. Первое извержение два миллиона лет назад было настолько сильным, что оставило кратер диаметром 80 километров. Что произойдет, если такое чудовище проснется в наши дни? Оно будет выбрасывать вулканические газы и частицы, охлаждая всю Землю. Точный эффект трудно предсказать. Это может быть катастрофа масштаба ударной зимы, убившей динозавров. Как минимум такое извержение парализует мировую экономику.

Подробнее читайте:
Кокелл, Чарльз. Разговоры с таксистами о жизни и устройстве Вселенной / Чарльз Кокелл ; перевод с английского Ирины Рябцовой. — Москва: АСТ, 2023. — 320.