Вселенная настолько грандиозна, что в ней почетно играть даже скромную роль.Харлоу Шепли
Звездный мир — та «среда», в самом широком смысле этого слова, в которой возникли сперва наша Земля, а потом и земная жизнь. Та «почва», на которой через огромное количество промежуточных процессов, в конце концов, произросли мы с вами, а вероятно, и многие другие «инопланетяне».
Какова эта «почва»? Каков этот звездный мир?
Звезды во Вселенной группируются в большие скопления — галактики. Наше Солнце находится в одной из них. Ее называют Галактикой, с большой буквы. Именно ей мы и посвятим эту главу.
Мы много знаем об этом нашем участке Вселенной. Но попробуем «ощутить» его.
Прежде всего, Галактика — это мир совершенно «уму непостижимых» грандиозных масштабов. На Земле мы привыкли оценивать расстояния по времени, которое нужно затрачивать на их преодоление. Говорим: «сутки поездом», «три часа самолетом». Последнее время подобным же образом оцениваем и дальность межпланетных путешествий, исходя из ставшей привычной скорости космической ракеты. Говорим: до Луны — два дня полета, до Марса — полгода. Для оценки межзвездных расстояний этот способ уже неудобен. Наши современные стремительные ракеты — «нудные черепахи» для огромных просторов Вселенной. Пока на них выберешься за пределы Солнечной системы, пройдут годы. Жизни не хватит, чтобы добраться хотя бы до ближайшей звезды. Мала и скорость ракет будущего с атомными двигателями. Самая большая, принципиально возможная скорость — это скорость света — 300 ООО километров в секунду. «Фотонные» ракеты, по идее, должны разгоняться почти до этой скорости. Но и эта совершенно «сумасшедшая» скорость мала, чтобы мы могли мысленно полетать в звездном мире для ощущения его размеров. Ведь даже сам свет затрачивает сто тысяч лет, чтобы пронестись по нашей Галактике из конца в конец. Превышать же скорость света, игнорируя законы физики, даже фантазируя, не стоит. Тем более в книжке научно-популярной. К тому же при скоростях, близких к скорости света, в космическом корабле, опять же по законам физики, по теории относительности, начнутся «чудеса со временем». Оно будет течь гораздо медленнее «нормального», а это исказит все наши впечатления от полета, не даст правильно оценить космические масштабы.
Одним словом, нам не удастся мысленно сесть у иллюминатора космического корабля и с часами в руках провожать «медленно проплывающие мимо звезды», засекая продолжительность перелетов между ними. Мы откажемся от каких бы то ни было транспортных средств и просто будем мысленно мгновенно переноситься в любую точку пространства. Исчезая здесь, возникать там. Попробуем ощутить грандиозность Галактики, наблюдая ее с произвольно выбранных неподвижных точек.
Для начала мы представляем себя висящими, по космическим масштабам, совсем недалеко, за пределами Солнечной системы, на расстоянии, скажем, всего в несколько ее поперечников.
Вокруг нас чернота, усыпанная звездами, крупными, мелкими, еле заметными. Они со всех сторон: сверху, с боков и, что особенно необычно, внизу, под ногами. Впрочем, «верха» и «низа» здесь, естественно, нет. Но ориентироваться можно по звездам. Мы отошли от Солнца недалеко, и рисунок созвездий привычный, земной.
Как выглядит отсюда наша родная Солнечная система? А никак не выглядит. Ее просто не видно. На фоне обычных далеких звезд висит одна особо яркая — как Венера на земном небе. Это наше Солнце. Никаких планет не видно. Они — крохотные пылинки. Висят где-то по сторонам, недалеко от Солнца на звездном фоне. Нужно терпение и время, чтобы найти их. Они медленно ползут на фоне неподвижных звезд. Невооруженным глазом мы увидим только самые крупные из них — Юпитер и Сатурн. Остальные — только в телескоп. А нашу Землю, пожалуй, вообще не различишь. С такого расстояния она окажется совсем рядом с Солнцем и потонет в его лучах. Как мошка у яркого прожектора.
Чуть отошли от «дома» и уже потеряли его из вида. Ну что ж, пожалуй, это должно нас заставить не столько горевать, сколько гордиться. Мы, существа, родившиеся и выросшие на крошечной «пылинке», затерявшейся в бездне космоса, смогли начать понимать Вселенную.
Совершаем следующий мгновенный перенос.
Теперь мы находимся за пределами нашего звездного скопления.
Вокруг нас — чернота. Перед нами — рваное, расплывчатое, полупрозрачное, повисшее в пространстве «облако», сгущение мельчайших серебристых пылинок. Это — Галактика!
Как описать потрясающее впечатление, которое она производит? Какие привести сравнения?
Приходилось вам когда-нибудь пролетать на самолете ночью над Москвой? За окном — полная темнота. И далеко внизу медленно плывет восхитительная россыпь крохотных огоньков. Они разбросаны в живописном беспорядке. Причудливые сгущения огней перемежаются с «огрехами» — более темными участками, лишь слегка затянутыми слабо светящимся туманом. На краях россыпь редеет, рваными «размазами» сходит на нет, уступая место черноте.
Огоньки разные. Кое-где довольно яркие белые звездочки. Много огоньков послабее, рыжеватых, острых, как булавочные уколы. Похожи на тлеющие искры. И все это запорошено клочьями еле различимых пылинок света, местами сливающихся в сплошное мягкое сияние.
Знаете, что в этот момент чувствуешь? Что вот у каждой такой пылинки света — человек. Он спит или работает, смеется или плачет, вершит добро или зло. Одним словом, живет. А ведь каждый человек — это тоже целый необъятный мир, со своей историей, своими страстями, своими мечтами.
Они сейчас много дальше от нас и видны слабо светящимися овальными туманными пятнами. Отдельные звезды в них неразличимы. Самые далекие кажутся тусклыми точками.
Галактики можно называть «скоплениями» звезд лишь по сравнению с межгалактическим пространством, где звезд нет совсем. Но если мы перенесемся в толщу Галактики, то слово «скопление» покажется неуместным. Изнутри Галактика кажется почти пустым местом.
Чтобы ощутить степень этой пустоты, представим себе модель Галактики, уменьшенную против натуры примерно в тысячу миллиардов раз. Тогда размер звезды среднего размера, как наше Солнце, будет равен зернышку проса, а расстояние между зернышками-звездами — пятидесяти — ста километрам.
Конечно, днем мы этих зерен не увидели бы и за сто метров. Но ведь звезды не темные, как зерна, а яркие, как искры. И горят на черном фоне межзвездной бездны.
На месте зерен поместим электросварщиков. Их ослепительные голубые искры по размеру не больше зернышка. Но если они от нас ничем не заслонены, то темной ночью их будет видно за десяток километров свободно. А если между нами и электросварщиками был бы не мутный земной воздух, а почти пустое межзвездное пространство, то мы увидели бы искры электросварки и за полсотни километров, как крохотные мерцающие голубые звездочки.
Всех звезд в Галактике примерно 100 миллиардов. Чтобы в нашей модели разместить их на указанных выше расстояниях друг от друга, нам потребуется объемный «диск» поперечником больше лунной орбиты! Конечно, на таких расстояниях электросварщиков уже не увидишь. Поэтому и мы с Земли видим лишь ближайшие звезды своей Галактики. Более далекие видны только в телескопы. А самые далекие не видны вообще.
Не видны, впрочем, не только из-за дальности. Межзвездное пространство не совсем пустое. Оно содержит, в частности, в очень разреженном состоянии, межзвездные газ и пыль. Распределены они неравномерно, есть сгущения — газопылевые туманности. Размеры их бывают иногда больше расстояний между отдельными звездами, и тогда они непрозрачны. Туманности сами по себе темные объекты, но могут слегка светиться, если вблизи яркая звезда.
Если можно было бы смешать воедино межпланетные газ и пыль, туманности, звезды и планеты и определить химический состав смеси, то оказалось бы, что там 90% водорода, около 10% гелия, а все остальные химические элементы таблицы Менделеева составляют ничтожную примесь, меньше 1%. В то же время наша планета Земля вместе с обитающими на ней живыми существами состоит в основном именно из этой «ничтожной примеси». Вероятно, это относится и к другим планетам земного типа.
Первичным веществом Вселенной является водород, самый простой и самый легкий химический элемент. Где и как из него получаются все остальные, более сложные и более тяжелые элементы, и как они сосредоточиваются в планетах, создавая очаги, пригодные для жизни, нам предстоит выяснить.
Это не так просто. Мир звезд кажется нам застывшим, неизменным. На самом деле одно и то же вечное вещество Вселенной, не исчезая и не появляясь вновь, в вечном круговороте превращений, непрерывно меняет формы своего существования.
Займемся звездами. Они рождаются, живут, стареют, умирают. Мы не видим этого лишь потому, что почти все процессы в них происходят невероятно медленно.
Нам нужно их увидеть. И если мы присвоили себе возможность мгновенного переноса в любую точку пространства, то присвоим и еще два свойства — мгновенно переноситься в любой период далекого прошлого и при этом наблюдать происходящее в любом масштабе времени. Как бы смотреть фильм, снятый кем-то очень давно. И при этом снятый «цейтрафером».
Цейтрафер — способ киносъемки, всем нам хорошо известный. Он позволяет в любое число раз ускорить процессы, протекающие неуловимо медленно. Пример — около растения ставят киносъемочный аппарат, который сам, автоматически, снимает во много раз медленнее нормы. Скажем, по одному кадрику в минуту. Снятую пленку смотрят потом на экране с нормальной скоростью, 24 кадра в секунду. И 24 кадра, съемка которых длилась почти полчаса, проносятся на экране за секунду. Сутки жизни растения проходят за минуту. Неуловимо медленные движения растения ускорятся в данном случае в полторы тысячи раз. На экране на наших глазах прорастают семена, как живые, расталкивая комки земли, протискиваются наверх ростки, набухают бутоны, распускаются цветы.
С помощью такого вот космического цейтрафера мы и будем рассматривать жизнь космоса. Но только ускорив процессы уже не в тысячи, а в тысячи миллиардов раз.
Поведение вещества в космосе определяется многими его свойствами. А проявляются эти свойства по-разно-му, в зависимости от состояния вещества. Часто это приводит к противоборству сил.
Одно из основных свойств вещества — тяготение. Все частички вещества тянутся друг к другу, и, если ничто не мешало бы, вещество, находящееся в рассеянном газообразном состоянии, постепенно собралось бы в комок огромной плотности.
Сила тяготения возрастает по мере сближения частиц. Но существуют силы отталкивания, которые, по мере сближения частиц, возрастают еще быстрее. Это, в первую очередь, давление сжимаемого и потому разогревающегося газа, потом давление света, центробежная сила. Они могут уравновесить тяготение, остановив сближение частиц вещества. А иногда и пересилить, разбросав их в стороны, вернув вещество к состоянию разреженной туманности.
Жизнь звезд, в основном, и состоит из противоборства силы собирающей с силами разбрасывающими. Борьба эта идет с переменным успехом миллиарды лет и насыщена весьма драматическими эпизодами. Стройные системы ядер с электронными оболочками «расплавляются» в сумбурную клокочущую плазму, из хаоса которой потом снова возрождаются атомы. Частицы ускоряют свою тепловую толчею до миллиарда градусов, а потом возвращаются к неподвижности абсолютного нуля.
Огромные массы вещества неистово «схлопываются» в точку, создавая плотности в миллионы тонн на кубический сантиметр, а потом умопомрачительной силы взрывом рассеиваются до миллионных долей грамма на кубический километр.
Но иногда где-то в середине между этими поразительными крайностями, в «антрактах» между страшными катастрофами, неуничтожимые частицы вещества, пройдя, как говорится, «огонь, воду и медные трубы», оказываются вдруг на какой-нибудь планете в спокойных, «комфортных» условиях. И тогда начинают не спеша — никто ведь не торопит — строиться все более мудреные органические молекулы, нежные ткани живых существ, клетки мозга человека, способного писать и читать книжки...
Всюду одни и те же элементарные частицы, одни и те же атомы, вчера дремавшие в туманности, сегодня клокочущие в звезде, завтра будут «думать» в голове человека...
Но об этом потом будет подробнее.
А пока переносимся в далекое прошлое, примерно на семь миллиардов лет назад.
Современная наука, как говорят ученые, с достаточной степенью вероятности позволяет нам представить происходившие тогда события.
Одним словом, мы «висим» в космосе и наблюдаем с помощью нашего «цейтрафера» за жизнью одной из газопылевых, водородно-гелиевых (с примесью тяжелых элементов) туманностей. Той, которая в будущем даст начало нашей Солнечной системе, Солнцу, Земле, нам с вами.
Туманность темна и непрозрачна, как дым. Зловещей невидимкой медленно плывет она на фоне черной бездны, и о ее рваных, размытых очертаниях можно только догадываться по тому, как постепенно тускнеют и гаснут за ней далекие звезды.
Через некоторое время мы обнаруживаем, что туманность медленно поворачивается вокруг своего центра, еле заметно вращается. Мы замечаем также, что она постепенно съеживается, сжимается, очевидно уплотняясь при этом. Действует тяготение, собирая к центру частицы туманности. Вращение туманности при этом ускоряется.
Если хотите понять механику этого явления, вспомните простой земной пример — вращающегося на льду спортсмена-фигуриста. Не делая никакого добавочного толчка, он ускоряет свое вращение лишь тем, что руки, до этого распахнутые в стороны, прижимает к телу. Работает «закон сохранения количества движения».
Идет время. Туманность вращается все быстрее. А от этого возникает и увеличивается центробежная сила, способная бороться с тяготением.
Центробежная сила нам хорошо знакома. Она, например, «работает» в любом автобусе, когда на крутом завороте валит стоящих пассажиров.
Борьба двух сил, тяготения и центробежной, начинается и в туманности при ускорении ее вращения. Тяготение сжимает туманность, а центробежная сила стремится раздуть ее, разорвать.
Но тяготение тянет частицы к центру со всех сторон одинаково. А центробежная сила отсутствует на «полюсах» туманности и сильнее всего проявляется на ее «экваторе». Поэтому именно на «экваторе» она оказывается сильнее тяготения и раздувает туманность в стороны. Туманность, продолжая вращаться все быстрее, сплющивается, из шара превращается в плоскую «лепешку», похожую на спортивный диск. Наступает момент, когда на наружных краях «диска» центробежная сила уравновешивает, а потом и пересиливает тяготение. Клочья туманности здесь начинают отделяться. Центральная часть ее продолжает сжиматься, все ускоряя свое вращение, и от ее внешнего края продолжают отходить все новые и новые клочья, отдельные газопылевые облака.
И вот уже туманность приобрела совсем другой вид. В середине величаво вращается огромное темное, чуть сплющенное облако. А вокруг него на разных расстояниях плывут по круговым орбитам, расположенным примерно в одной плоскости, оторвавшиеся от него небольшие «облака-спутники».
Последим за центральным облаком.
Оно продолжает уплотняться. Но теперь с силой тяготения начинает бороться новая сила — сила газового давления. Ведь в середине облака накапливается все больше частиц вещества. Там возникает «страшная теснота» и «невероятная толчея» частиц. Они мечутся, все сильнее ударяя друг друга. На языке физиков — в центре повышаются температура и давление. Сперва там становится тепло, потом жарко.
Снаружи мы этого не замечаем, облако огромно и непрозрачно. Тепло наружу не выходит.
Но вот что-то внутри произошло!
Облако перестало сжиматься. Могучая сила возросшего от нагрева газового давления остановила работу тяготения!
Резко пахнуло нестерпимым жаром, как из жерла внезапно открывшейся печи! В глубине черной тучи стали слабо просвечивать рвущиеся наружу клубы тусклого красного пламени. Они все ближе и ярче. Мы невольно пятимся назад, прикрывая глаза. Пламя все ближе, все ярче. Шар величаво кипит, перемешивая вырвавшийся огонь ядра с черным туманом своих окраин. Испепеляющий жар заставляет нас отпрянуть еще дальше назад.
Однако, вырвавшись наружу, горячий газ ослабил противодействие тяготению. Облако снова стало сжиматься. Температура в его центре опять начала расти. Она дошла уже до сотен тысяч градусов! В этих условиях вещество не может быть даже газообразным. Атомы разваливаются на свои части. Вещество переходит в состояние плазмы.
Но и плазма — бешеная толчея атомных ядер и электронов — не может выносить нагрев до бесконечности. Когда ее температура поднимется выше десяти миллионов градусов, она как бы «воспламеняется». Удары частиц друг о друга становятся так сильны, что ядра атомов водорода уже не отскакивают друг от друга, как мячики, а врезаются, вдавливаются друг в друга и... сливаются друг с другом.
Начинается «ядерная реакция». Из каждых четырех ядер атомов водорода образуется одно ядро гелия. При этом выделяется огромная энергия.
Такое вот «ядерное горение» водорода началось и в нашем раскаленном шаре. Этот «пожар» теперь уже не остановить. «Плазма» разбушевалась. Газовое давление в центре заработало с удесятеренной силой. Плазма рвется наружу, как пар из кипящего котла.
С чудовищной силой она давит изнутри на внешние слои шара и приостанавливает их падение к центру.
Установилось равновесие. Плазме не удается разорвать шар, разбросать его обрывки в стороны. А тяготению не удается сломить давление плазмы и продолжить сжимание шара. Ослепительно светящийся бело-желтым светом шар перешел в устойчивую стадию.
Он стал звездой! Стал нашим Солнцем!
Теперь оно будет миллиардами лет, не меняя размера, не охлаждаясь и не перегреваясь, светить одинаково ярким желто-белым светом. Пока внутри не выгорит весь водород. А когда он весь превратится в гелий, исчезнет «подпорка» внутри Солнца, оно сожмется. От этого температура в его недрах снова повысится. Теперь уже до сотен миллионов градусов. Но тогда «воспламенится» гелий, превращаясь в более тяжелые элементы. И сжатие снова прекратится.
Есть в запасе у звезд еще несколько ядерных реакций, требующих для своего начала все более высоких давлений и температур. В них «варятся» ядра все более сложных и тяжелых элементов.
В конце концов, все возможные реакции будут исчерпаны. Звезда сожмется, станет крохотным «белым карликом». Потом постепенно остынет, потускнеет. Наконец, погаснет совсем. Молчаливой невидимкой будет плыть в космосе «черный карлик» — холодная «головешка», оставшаяся от некогда бушевавшего мощного «костра».
Как видим, из исходного материала — водорода — в недрах звезд, в ядерных реакциях синтеза «варятся» ядра атомов всех элементов. И пожалуй, можно сказать, что именно там, в недрах звезд, закладывается начало жизни. Ведь именно там возникают ядра «атома жизни» углерода. А за ним и ядра атомов всех других необходимых для жизни элементов таблицы Менделеева.
И не обязательно это ценное «варево» оказывается потом похороненным в остывших «черных карликах». Во многих звездах, образовавшихся из более крупных сгустков туманностей, ядерное горение происходит слишком бурно. Газовое давление оказывается намного сильнее тяготения. Оно раздувает звезду, рвет ее в клочья, разбрасывая их во все стороны. Эти грандиозные взрывы в звездном мире иногда наблюдаются с Земли и называются вспышками «сверхновых» звезд. В результате взрыва звезда рассеивается в межзвездном пространстве, обогащая его тяжелыми элементами. Это основной источник той таинственной, жизненно важной примеси, о которой мы говорили раньше.
Теперь о выделении этой примеси.
Вернемся к спутникам нашего Солнца, к тем обрывкам туманности, которые оторвались от центрального сгустка под действием центробежной силы и начали кружиться вокруг него.
Именно здесь создаются условия, способствующие разделению легких и тяжелых частиц туманности. Происходит нечто похожее на наш древний способ добычи золота промывкой золотоносного песка или на провеивание зерна в молотилках. Струя воды или воздуха уносит легкие частицы, оставляя тяжелые.
Облака-спутники находятся на очень разных расстояниях от Солнца. Далекие оно почти не греет. Зато в близких — его жар испаряет все способное испариться. А его ослепительный ярчайший свет, работая как своеобразный «ветер», выдувает из них все испарившееся, вообще все легкое, оставляя лишь то, что потяжелее, что «не сдвинешь с места». Поэтому здесь почти не остается легких газов — водорода и гелия, основной составляющей газо-пылевой туманности. Мало остается и других легких «летучих» веществ. Все это уносится горячим «ветром» вдаль.
В результате через некоторое время химический состав облаков-спутников становится совершенно разным. В далеких — он почти не изменился. А в тех, что кружатся вблизи источающего жар и свет Солнца, остался лишь «прокаленный» и «обдутый» материал — выделенная «драгоценная жизненно важная примесь» тяжелых элементов.
Материал для создания обитаемой планеты готов.
Начинается процесс превращения «материала» в «изделие», частиц туманности — в планеты.
Этап первый — слипание частиц.
В далеких облаках-спутниках многочисленные молекулы легких газов и редкие легкие пылинки понемногу собираются в огромные рыхлые шары малой плотности. В дальнейшем это планеты группы Юпитера.
В облаках-спутниках, близких к Солнцу, тяжелые пылинки слипаются в плотные каменистые комки. Они объединяются в огромные массивные скалистые глыбы, чудовищными серыми угловатыми громадами плывущие по орбитам вокруг своей звезды.
Двигаясь по разным, иногда пересекающимся орбитам, эти «астероиды», размером в десятки километров каждый, сталкиваются. Если на небольшой относительной скорости, то как бы «вдавливаются» один в другой, «нагромождаются», «налипают» один на другой. Объединяются в более крупные. Если на большой скорости, то мнут, крошат друг друга, порождая новую «мелочь», бесчисленные обломки, осколки, которые вновь проходят долгий путь объединения.
Сотни миллионов лет идет этот процесс слияния мелких частиц в крупные небесные тела.
По мере увеличения своих размеров они становятся все более шарообразными. Растет масса — возрастает сила тяжести на их поверхности. Верхние слои давят на внутренние. Выступающие части оказываются грузом более тяжелым и постепенно погружаются в толщу нижележащих масс, раздвигая их под собой. Те, отходя в стороны, заполняют собою впадины. Грубый «ком» постепенно сглаживается.
В результате вблизи Солнца образуется несколько сравнительно небольших по размеру, но очень плотных, состоящих из очень тяжелого материала, планет земной группы. Среди них — Земля. Все они резко отличаются от планет группы Юпитера богатством химического состава, обилием тяжелых элементов, большим удельным весом.
Теперь мы будем следить уже только за планетой Земля.
На звездном фоне, освещенный с одной стороны яркими солнечными лучами, плывет перед нами огромный каменный шарище. Он еще не гладкий, не ровный. Еще торчат кое-где выступы слепивших его глыб. Еще «читаются» не полностью заплывшие «швы» между ними. Пока это еще «грубая работа».
Но вот что интересно. Уже есть атмосфера. Чуть мутноватая, очевидно, от пыли, но без облаков. Это выдавленные глыбами из недр планеты водород и гелий, которые в свое время прилипли к каменистым частицам и каким-то чудом уцелели, не были «сдуты» солнечными лучами. Первичная атмосфера Земли. Долго она не продержится. «Не мытьем, так катаньем» Солнце уничтожит ее. Легкие подвижные молекулы водорода и гелия под действием нагрева солнечными лучами будут постепенно улетучиваться в космос.
Этот процесс называется «диссипацией» .
Этап второй — разогревание.
Внутри планеты, в смеси с другими, оказываются зажатыми, «запертыми» радиоактивные вещества. Они отличаются тем, что непрерывно выделяют тепло, чуть заметно нагреваются. Но в толще планеты этому теплу некуда выйти, нет вентиляции, нет омывающей влаги. Над ними — мощная «шуба» из вышележащих слоев. Тепло накапливается. От этого радиоактивного разогрева начинается размягчение всей толщи планеты. В размягченном виде вещества, в свое время хаотично, бессистемно слепившие ее, начинают теперь разделяться по весу. Тяжелые постепенно опускаются, тонут к центру. Легкие выдавливаются ими, поднимаются выше, всплывают все ближе к поверхности.
Постепенно планета приобретает строение, подобное теперешней нашей Земле, — в центре, сжатое чудовищным весом навалившихся сверху слоев, тяжелое ядро. Оно окружено «мантией» — толстым слоем вещества полегче весом. И наконец, снаружи совсем тонкая, толщиной всего в несколько десятков километров, «кора», состоящая из наиболее легких горных пород.
Радиоактивные вещества в основном содержатся в легких породах. Поэтому теперь они скопились в «коре», греют ее. Основное тепло с поверхности планеты уходит в космос, — от планеты чуть «повеяло теплом». А на глубине десятков километров тепло сохраняется, разогревая горные породы.
Этап третий — вулканическая деятельность.
В некоторых местах недра планеты накаляются докрасна. Потом даже больше. Камни плавятся, превращаются в раскаленную, светящуюся оранжево-белым светом огненную кашу — «магму». В толще коры ей тесно. В ней полно сжатых газов, которые готовы были бы взорвать, разбросать всю эту магму во все стороны огненными брызгами. Но сил для этого не хватает. Слишком крепка и тяжела окружающая и придавившая сверху кора планеты. И огненная магма, пытаясь хоть как-ни-будь вырваться наверх, на свободу, нащупывает между сжимающими ее глыбами слабые места, протискивается в щелки, подплавляя их стенки своим жаром. И понемногу с годами, столетиями набирая силу, поднимается из глубин к поверхности планеты.
И вот — победа! «Канал» пробит! Сотрясая скалы, с грохотом вырывается из недр планеты столб огня. Клубы дыма и пара вздымаются к небу. Летят вверх камни и пепел. Огненная магма, которая теперь называется уже «лава», выливается на поверхность планеты, растекается в стороны. Происходит извержение вулкана.
Таких «пробитых изнутри дырок» на планете много. Они помогают молодой планете «бороться с перегревом». Через них она освобождается от накопившейся огненной магмы, «выдыхает» распирающие ее горячие газы — в основном, углекислый газ и водяной пар, а с ними — разные примеси, такие, как метан, аммиак.
Постепенно в атмосфере почти исчезли водород и гелии, и она стала состоять в основном из вулканических газов. Кислорода в ней пока нет и в помине. Для жизни эта атмосфера совершенно не пригодна.
Очень важно, что вулканы выбрасывают в атмосферу большое количество водяного пара. Он собирается в облака. Из них на поверхность планеты льются дожди. Вода стекает в низины и накапливается. И понемногу на планете образуются озера, моря, океаны. Теплые, уютные океаны, в которых может развиться жизнь.
Здесь надо оговориться. Из нескольких гипотез происхождения жизни на Земле мы в следующей главе изложим наиболее распространенную, кажущуюся нам наиболее обоснованной, гипотезу самопроизвольного зарождения жизни, предложенную в свое время нашим, советским ученым, академиком А. И. Опариным.
А пока — о Земле, идеально подготовленной к тому, чтобы стать нашей колыбелью.
Нам повезло. На Земле совпало несколько благоприятных для зарождения жизни обстоятельств.
Далеко не всякая звезда становится Солнцем, окруженным планетами. Стоило туманности медленнее вращаться, не возникла бы центробежная сила, не оторвались бы клочки от центрального сгустка, не возникли бы планеты. И плыла бы такая одинокая «бездетная» звезда в черной бездне, бесплодно расточая свое тепло и свет...
Далеко не всякая звезда, даже породившая планеты, способна создать на них условия, пригодные для зарождения жизни. Для зарождения и развития жизни нужно очень много времени.
миллиарды лет. Все это время звезда должна гореть ровно, спокойно, одинаково. Тогда условия на планете будут постоянными — и жизнь сможет к ним приспособиться. А ведь звезды далеко не все такие спокойные, как наше Солнце. Молодые звезды иногда вспыхивают. Волна испепеляющего жара обрушивается на окружающие планеты, сжигая, испаряя все, что способно гореть или кипеть. Жизнь на планете после такого огненного урагана, безусловно, погибнет, и на пустом голом шаре надо будет все начинать сначала. Для развития жизни нужна «спокойная звезда».
Наше Солнце — спокойная звезда.
Но поставьте нашу Землю ближе к Солнцу, например, на место Меркурия или Венеры. От нестерпимой жары на Земле даже не смогут образоваться океаны. Вода сразу выкипит. Какая уж тут жизнь.
Отодвиньте Землю дальше от Солнца, куда-нибудь в район Юпитера. Тоже жизнь не возникнет. Вода — основа жизни — будет там всегда замерзшей.
Нам повезло еще и в том, что орбита Земли круговая. А ведь могла быть и эллиптическая. Вот и представьте себе, что Земля то приближается к Солнцу так близко, что вода с ее поверхности вся испаряется, переходит в атмосферу, то удаляется так далеко, что вода, выпав из атмосферы обратно на Землю, промерзает насквозь. Через «комфортное» место, где температуры «в самый раз», она проносится дважды в год с такой стремительностью, что «ничего не успеть сделать». Для зарождения и развития жизни просто нет времени.
Подобный жар — холод может быть на планете не только от эллиптичности орбиты. Бывают «двойные звезды». И тогда при любой орбите планета не может быть всегда на равном расстоянии от источника тепла. То одно Солнце близко, то другое, то оба далеко.
Нам повезло и в смысле размера нашей планеты. Будь она меньше, например, размером с Луну, не удержать ей на себе атмосферу. А значит, и воду, склонную испаряться, переходя в атмосферу. Сколько бы вулканы ни подбрасывали все новые и новые порции газов и воды, все это быстро улетучится в космос. На Луне поэтому нет ни атмосферы, ни воды, ни жизни.
Неудобна для жизни и Земля размером, скажем, с Юпитер. Неудобна из-за слишком сильного притяжения. Такая большая Земля будет держать на себе слой очень густой атмосферы, содержащей к тому же водород и гелий, неблагоприятные для возникновения жизни. Толстый слой очень плотных облаков создаст на такой планете вечный мрак. А без живительных солнечных лучей какая может быть жизнь?
Одним словом, когда мы глядим на небо, усыпанное звездами, не надо забывать, что, во-первых, вероятно, далеко не все звезды имеют планеты, а во-вторых, далеко не все планеты пригодны для жизни. Но... звезд в нашей Галактике примерно сто миллиардов, и уж наверное, в ней достаточно планет, похожих на Землю.