Бил Брайсън
Кратка история на почти всичко (4)

2. Добре дошли в Слънчевата система

Астрономите сега могат да правят най-удивителните неща. Ако някой запали клечка кибрит на Луната, те са в състояние да видят пламъка. От най-малкото пулсиране и потрепване на далечните звезди могат да стигнат до заключение относно размера, характера и дори възможността за заселване на планетите, които са твърде отдалечени, за да бъдат забелязани — планети толкова далечни, че ще са ни нужни половин милион години с космически кораб, за да отидем там. Със своите радиотелескопи те могат да хванат мимолетни излъчвания, толкова абсурдно слаби, че общото количество енергия, събрано от такива извън Слънчевата система, от всичките тях заедно, откакто събирането започва (през 1951 г.) е „по-малко от енергията на една-единствена снежинка, която пада на земята“, по думите на Карл Сейгън.

Накратко казано, няма много неща, които да стават във вселената, които астрономите да не могат да открият, ако решат. Ето защо е толкова важно да отбележим, че до 1978 г. никой не е забелязал, че Плутон има спътник. През лятото на същата година един млад астроном — Джеймс Кристи от Американската военноморска обсерватория във Флагстаф, Аризона, правел рутинен преглед на фотоизображения на Плутон, когато забелязал, че там има нещо — нещо неясно и неопределено, но със сигурност не било Плутон. Консултирайки се с колегата си Робърт Харингтън, Кристи стигнал до заключението, че това, което вижда, е спътник. И не било просто някакъв си спътник. По относителния си размер спрямо своята планета това бил най-големият спътник в Слънчевата система.

Това било всъщност удар върху статуса на Плутон като планета, който и без това никога не е бил особено стабилен. Тъй като дотогава за пространството, заемано от спътника, и за пространството, заемано от Плутон, се смятало, че са едно и също нещо, това означавало, че Плутон е с доста по-малък размер, отколкото някой е предполагал — по-малък дори и от Меркурий. Наистина, седем спътника в Слънчевата система, включително и нашата луна, са по-големи.

Сега естествено въпросът е защо никой толкова дълго не е открил някакъв спътник в собствената ни Слънчева система. Отговорът е, че това се дължи отчасти накъде астрономите насочват апаратурата си, отчасти на това, какво апаратурата е конструирана да засече, и отчасти на самия Плутон. Повечето зависи от това накъде са насочили апаратурата си. По думите на астронома Кларк Чапман: „Болшинството хора смятат, че астрономите отиват нощем в обсерваториите си и сканират небесата. Това не е вярно. Почти всички телескопи по света са конструирани да наблюдават много мънички части от небето доста надалече, за да видят квазар, в търсене на черни дупки или да наблюдават далечна галактика. Единствената истинска мрежа от телескопи, която сканира небесата, е конструирана и изградена от военните.“

Разглезени сме от изображенията на художниците, които ни карат да си представяме една висока разделителна способност, която фактически не съществува в астрономията. Плутон на снимката на Кристи е едва забележим и мъгляв — парче от космически влакнест мъх — и луната му не е романтично осветеното, ясно очертано небесно тяло редом до него, което виждаме на рисунка в Нашънъл Джиографик, а по-скоро едно малко и изключително неясно загатване на още мъглявост. До такава степен изображението е мъгляво, че фактически бяха нужни седем години, за да види някой отново луната на Плутон и съответно независимо да потвърди съществуването й.

Един приятен щрих от откритието на Кристи е, че то е станало във Флагстаф, тъй като именно там Плутон е бил първоначално открит. Това плодотворно събитие в астрономията било до голяма степен благодарение на астронома Пърсивал Лоуел. Лоуел, който произхожда от една от най-старите и богати фамилии в Бостън (тази в известната песничка за това, че Бостън е градът на умните и глупавите, където членовете на семейство Лоуел разговарят само с тези от семейство Кабот, докато последните разговарят само с Бога), прави дарение на известната обсерватория, носеща името му, и никога няма да бъде изтрит споменът, свързан с убеждението му, че Марс е покрит с канали, построени от трудолюбиви марсианци с цел да пренасят вода от полярните области до сухите, но плодородни земи близо до екватора.

Лоуел също е бил непоколебимо убеден в съществуването там някъде отвъд Нептун на неоткрита девета планета, кръстена Планета X. Той основава схващането си на неправилности, които засича в орбитите на Уран и Нептун, и отдава последните години от живота си, опитвайки се да намери наситения с газ гигант, за който вярвал, че е там някъде. За жалост Лоуел умира внезапно през 1916 г., донякъде отчасти изтощен от търсенето, което временно се прекратява, докато наследниците му се изпокарват за наследството. През 1929 г. обаче, до голяма степен, за да отклонят вниманието от сагата за каналите на Марс (неловкото положение било достигнало сериозни граници), директорите на обсерваторията „Лоуел“ решили да възобновят търсенето и за тази цел наели младия Клайд Томбоу.

Томбоу нямал специално образование в областта на астрономията, но бил старателен и проницателен, и след година търпеливо търсене някак си засича Плутон — бледа точка светлина в бляскавата небесна твърд. Било удивително откритие и това, което го прави още по-забележително, е, че наблюденията, въз основа на които Лоуел предсказва съществуването на планета отвъд Нептун, се оказват напълно погрешни. Томбоу вижда веднага, че новата планета въобще не прилича на масивното газово кълбо, предсказано от Лоуел, но каквито и резерви да е имал той или някой друг относно характера на новата планета, те скоро биват изместени от силните усещания, съпътстващи всяка голяма новина в тази лесно поддаваща се на възторзи епоха. Това е първата планета, открита от американци, и никой нямало да си отвлича вниманието с мисълта, че всъщност тя е просто една далечна ледена точица. Наречена била Плутон, поне отчасти заради това, че първите две букви са монограм от инициалите на Лоуел. Той бива посмъртно акламиран навсякъде като гений от първи ранг, а Томбоу до голяма степен изпада в забрава, освен в средите на планетарните астрономи, където бива почитан.

Няколко астрономи продължават да смятат, че може би съществува Планета X там някъде — наистина огромна, вероятно почти десет пъти по-голяма от Юпитер, но толкова далеч, че за нас е невидима. (Тя получава съвсем малко слънчева светлина, така че сигурно не остава никаква светлина, която да бъде отразена.) Идеята е, че това не е конвенционална планета като Юпитер или Сатурн — твърде далече е за това; говорим вероятно за 7,5 трилиона километра — но повече приличаща на слънце, което не е успяло да стане такова. Повечето звездни системи в космоса са бинарни (двузвездни), което прави нашето самотно слънце да е нещо като странност.

Що се отнася до самия Плутон, никой не знае със сигурност колко е голям или от какво е изграден, каква атмосфера има или дори всъщност какво представлява. Много астрономи смятат, че това въобще не е планета, а само засега най-големият обект, открит в зона от галактически отломки, известни като пояса на Куипер. Той е бил всъщност теоретизиран от астронома Ф. С. Лионард през 1930 г., но името е в чест на Жерард Куипер, родом от Холандия, но работил в Америка, който развива идеята. Поясът Куипер е източник на, както ги знаем, краткотрайни комети, тези, които преминават доста често — от които най-известна е Халеевата комета. По-уединените дълготрайни комети (сред тях скорошните посетители са Хейл-Боп и Хиакутаке) идват от по-далечния облак на Оорт, за който ще споменем повече по-нататък в тази точка.

Наистина е вярно, че Плутон не действа като другите планети. Не само че е малък и неясен, но и толкова променлив в движенията си, че никой не може да каже къде точно ще бъде Плутон след един век. Докато орбитите на другите планети са повече или по-малко в една и съща плоскост, орбиталният път на Плутон е наклонен спрямо тази плоскост под ъгъл 17 градуса, като килната шапка на нечия глава. Орбитата му е толкова неправилна, че за значителни периоди от всяка от самотните й обиколки около слънцето е по-близо до нас, отколкото е Нептун. През повечето от 1980-те и 1990-те Нептун е фактически най-отдалечената планета в Слънчевата система. Само на 11.02.1999 г. Плутон се завръща на външната алея, за да остане там през следващите 228 години.

Така че ако Плутон наистина е планета, тя наистина е странна. Много е мъничка: само една четвърт от 1% от масата на Земята. Ако се положи върху Съединените щати, няма да покрие и половината от долните четиридесет и осем щата. Само това я прави да бъде изключително аномална; това означава, че планетарната ни система се състои от четири каменисти вътрешни планети, четири газови външни гиганта и едно мъничко самотно ледено кълбо. Нещо повече, има причини да предполагаме, че скоро може би ще започнем да откриваме дори по-големи ледени сфери в същата част на пространството. Тогава ще имаме проблеми. След като Кристи забеляза спътника на Плутон, астрономите започнаха да обръщат повече внимание на тази част от космоса и от началото на декември 2002 г. са открили още над 600 транснептунови обекта или „Плутинос“, както алтернативно ги наричат. Един от тях, наречен Варуна, е почти толкова голям, колкото луната на Плутон. Астрономите сега смятат, че вероятно има милиарди такива обекти. Проблемът е, че много от тях са ужасно тъмни. Обикновено имат албедо или отражаемост само 4% — почти толкова, колкото една буца въглища — и, разбира се, тези буци въглища са на около шест милиарда километра разстояние.

А колко далече е всъщност това? Почти извън границите на въображението ни е. Пространството е просто огромно. Нека да си представим, че с учебна и развлекателна цел тръгваме на пътешествие с ракетен кораб. Няма да стигнем много далече — само до края на нашата си Слънчева система — но трябва да определим колко голямо е пространството и каква малка част от него заемаме.

Сега лошата новина. Страхувам се, че няма да се върнем вкъщи за вечеря. Дори със скоростта на светлината ще са нужни седем часа, за да стигнем до Плутон. Разбира се, въобще не можем да пътуваме с такава скорост. Трябва да се движим със скоростта на космическите кораби, а те доста се влачат. Най-добрата скорост, постигната засега от човешки обект, е тази на космическите кораби Вояджър 1 и 2, които летят, отдалечавайки се от нас, с около 55 хиляди километра в час.

Причината корабите Вояджър да бъдат изстреляни именно тогава (през август и септември 1977 г.) е, че Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун са били така разположени, както се случва веднъж на 175 години. Това позволява на двата космически кораба да използват метода на „гравитационна помощ“, чрез който те биват прехвърляни от една газова планета гигант на друга, като се използва ускорение, което позволява изразходването на минимално количество гориво и време. Въпреки това са били нужни девет години, за да стигнат до Уран, и десетина, за да пресекат орбитата на Плутон. Добрата новина е, че ако почакаме до януари 2006 г. (тогава, когато засега е определено новият космически кораб Ню Хорайзънс на НАСА да отпътува за Плутон), можем да се възползваме от благоприятната позиция на Юпитер, плюс напредъка в някои технологии, и да стигнем дотам само за около едно десетилетие — макар че да се върнем обратно за съжаление ще отнеме доста повече. Във всеки случай ще бъде едно доста дълго пътешествие.

Сега първото нещо, което вероятно ще осъзнаете, е, че Космосът е обезсърчаващо безметежен. Слънчевата ни система може да е най-жизненото нещо на трилиони километри, но всички видими неща в нея — Слънцето, планетите и спътниците им, милиардите падащи скали от астероидния пояс, кометите и другите разни носещи се отломки — заемат по-малко от трилионна част от съществуващото пространство. Бързо ще осъзнаете, че никоя от картите на Слънчевата система, които някога сте виждали, не е била и приблизително мащабно точна. Повечето ученически схеми показват планетите как следват една след друга на почти еднакви интервали — външните гиганти си хвърлят сянка една върху друга в много илюстрации — но тази измамност е нужна, за да бъдат вместени върху един и същи лист. В действителност Нептун не е само малко отвъд Юпитер, Нептун е доста отвъд Юпитер — пет пъти по-далече от Юпитер, отколкото Юпитер е далеч от нас, т.е. разположен е толкова навън, че получава само 3% от светлината, колкото получава Юпитер.

Фактически разстоянията са такива, че практически е невъзможно слънчевата система да бъде начертана мащабно точно. Дори ако добавите много разгъващи се листове в учебника си или използвате един наистина дълъг лист хартия за плакати, пак ще бъде невъзможно. На диаграма на Слънчевата система в мащаб, при който Земята е сведена до диаметър на грахово зърно, Юпитер ще бъде на разстояние 300 метра, а Плутон — на километър и половина (като самият той ще бъде с размер колкото на една бактерия, така че и без това няма да можете да го видите). В същия мащаб Проксима от Центавър, най-близката до нас звезда, ще бъде почти на хиляда километра далече. Дори ако всичко се намали, така че Юпитер бъде толкова малък, колкото точката в края на това изречение, а Плутон не е по-голям от една молекула, Плутон пак ще бъде разстояние над 10 метра.

Така че Слънчевата система е наистина доста огромна. Докато стигнем Плутон, ще сме стигнали толкова далеко, че Слънцето — нашето скъпо, топло, правещо тен, животворно Слънце — ще се е смалило до размера на глава на карфица. То ще бъде съвсем малко повече от една ярка звезда. В такава самотна пустота човек може да започне да разбира как най-значимите обекти — например спътникът на Плутон, не са били забелязани. В това отношение той не е бил изключение. До експедициите на Вояджър се е смятало, че Нептун има два спътника. Вояджър открива още шест. Когато бях момче, се смяташе, че има 30 спътника в Слънчевата система. Сега тези спътници възлизат на „най-малко 90“, една трета от които са били открити само през последните десет години.

Това, което трябва да се помни, разбира се, е, че когато разглеждаме вселената като цяло, всъщност не знаем какво има в нашата собствена Слънчева система.

Сега другото нещо, което ще забележите, докато прелитате покрай Плутон, е, че подминавате Плутон и трябва да продължите. Ако проверите маршрута си, ще видите, че това е пътешествие до края на Слънчевата ни система, но се страхувам, че още не сме стигнали дотам. Плутон може да е последният обект, отбелязан на ученическите карти, но системата не свършва там. Всъщност, краят й ни най-малко не е там. Няма да стигнем до края на Слънчевата система, докато не достигнем облака на Оорт, една обширна звездна област от реещи се комети, а няма да стигнем облака на Оорт през следващите — съжалявам за това — десет хиляди години. И макар да отбелязва външния край на Слънчевата система, както е нехайно илюстрирано в ученическите карти, Плутон е едва на една петдесетхилядна от целия път. Разбира се, нямаме надежда да осъществим такова пътешествие. Пътуване до Луната от само 400 000 километра все още представлява за нас едно много голямо начинание. Мисията до Марс с екипаж, поискана от президента Буш-старши в момент на мимолетно лекомислие, тихомълком отпадна, когато някой изчисли, че тя ще струва 450 милиарда долара и вероятно ще доведе до смъртта на целия екипаж (като тяхното ДНК бъде разбито на пух и прах от високоенергийни слънчеви частици, от които не биха могли да се предпазят).

На основание на това, което знаем сега и можем логически да допуснем, няма абсолютно никакви изгледи човешко същество да посети някога края на Слънчевата ни система — въобще. Просто твърде далече е. Както стоят нещата, дори с телескопа на Хъбъл не можем даже да видим облака на Оорт, така че всъщност не знаем дали е там. Съществуването му е вероятно, но е изцяло хипотетично.^[1]

Всичко, което може да се каже с някаква сигурност по отношение на облака на Оорт, е, че той започва някъде отвъд Плутон и се разпростира на около две светлинни години в космоса. Основната мерна единица в Слънчевата система е Астрономическата единица (или AU), представляваща разстоянието от Слънцето до Земята. Плутон е на 40 AU от нас, а центърът на облака на Оорт — на около 50 000. С една дума, далече е.

Но нека си представим, че сме стигнали до облака на Оорт. Първото нещо, което бихте забелязали, е, че тук е много спокойно. Сега сме много далече откъдето и да е — толкова далече от собственото ни Слънце, че дори вече то не е най-ярката звезда на небето. Удивително е, като си помислим, че това далечно блещукане има достатъчно гравитация да държи всичките тези комети в орбита. Все пак тази връзка не е много силна, така че кометите се носят по един тържествен начин, движейки се само с 350 километра в час. От време на време някои от тези самотни комети биват избутвани от нормалната им орбита от някое леко гравитационно смущение — вероятно от минаваща звезда. Случва се да бъдат изхвърлени в пустотата на пространството, за да не бъдат никога видени отново, или понякога изпадат в дълга орбита около Слънцето. Годишно около три или четири от тях, известни като дълготрайни комети, преминават през вътрешната част на Слънчевата система. Само от време на време тези отклонили се посетители се шляпват в нещо твърдо като Земята. Ето защо сме тук сега — защото кометата, която сме дошли да видим, току-що е поела дългия път надолу към центъра на Слънчевата система. Тя се е насочила не някъде другаде, а към Мансън, Айова. Ще е нужно много време, за да се стигне до там — най-малко три или четири милиона години — така че ще я оставим за малко и ще се върнем към нея доста по-късно в книгата.

Така че, това е вашата Слънчева система. И какво още има там, отвъд Слънчевата система? Ами, хем нищо, хем доста много — в зависимост от това как ще погледнете на нея.

В краткосрочен план — нищо. Най-големият перфектен вакуум, някога създаден от човека, не е бил толкова празен колкото пустотата на междузвездното пространство. И има доста много от това нищо, докато не се достигне до следващата част от нещо. Най-близкият ни съсед в космоса — Проксима от Кентавър, част от тризвездно струпване, известно като Алфа от Кентавър, е на 4,3 светлинни години разстояние — малка разходка по галактически — но това все пак е хиляда милиона пъти по-далече от едно пътешествие до Луната. Да се отиде с космически кораб, ще са нужни поне 25 000 години, и дори ако осъществите пътешествието, пак ще бъдете някъде, където няма да има друго освен самотен куп звезди в средата на необятното нищо. За да стигнете до следващата важна забележителност — Сириус, ще отидат още 4,6 светлинни години пътуване. И така ще продължава, ако искате да отскачате от звезда до звезда из космоса. Само за да се достигне до центъра на галактиката ни, ще е нужно повече време, отколкото сме съществували като създания.

Космосът, нека да повторя, е огромен. Средното разстояние между звездите е 32 милиона милиона километри. Дори при скорости, доближаващи се до тези на светлината, това са разстояния, представляващи фантастично предизвикателство за който и да е пътуващ индивид. Разбира се, възможно е извънземни същества да изминат милиарди километри, за да се забавляват, посаждайки житни кръгове в Уилтшър или да изкарат ума на някой беден човечец в пикал на самотно шосе в Аризона (все пак те сигурно имат и тийнейджъри), но наистина изглежда малко вероятно.

От друга страна, статистически вероятността да съществуват други разумни същества някъде там е добра. Никой не знае колко звезди има в Млечния път — приблизителните изчисления варират от близо 100 милиарда до може би 400 милиарда — и Млечният път е само една от около 140 милиарда други галактики, много от които дори са по-големи от нашата. През 1960-те професор от Корнел на име Франк Дрейк, развълнуван от такива огромни числа, извел известното уравнение, предназначено да изчисли шансовете относно наличието на развит живот в космоса, основаващо се на последователност от намаляващи вероятности.

Според уравнението на Дрейк броят на звездите в дадена част от вселената се разделя на броя на звездите, които вероятно имат планетарни системи; това се разделя на броя планетарни системи, които теоретично могат да поддържат живот; резултатът се разделя на броя на планетите с възникнал живот, достигнал до състояние на разум, и т.н. При всяко такова деление числото намалява колосално — и все пак, дори при най-песимистично въведените данни резултатът за развитите цивилизации само в Млечния път винаги е от порядъка на милиони.

Каква интересна и вълнуваща мисъл. Може да сме само една от милиони развити цивилизации. За жалост се смята, че тъй като пространството е много обширно, то средното разстояние между всеки две от тези цивилизации възлиза на най-малко 200 светлинни години. Като начало това означава, че дори тези същества и да знаят, че сме тук и някак си могат да ни видят с телескопите си, те наблюдават светлина, която е напуснала Земята преди 200 години. Така че, не виждат вас и мен. Те наблюдават Френската революция, Томас Джеферсън и хора с копринени чорапи и напудрени перуки — хора, които не знаят какво е атом или ген, които произвеждат електричество, като трият кехлибар с парче кожа, и смятат, че това е голяма работа. Всяко известие, което получим от тях, вероятно ще започва с „Ваше величество“ и ще изказва поздравления относно хубавите ни коне и съвършеното познаване на китовата мас. Двеста светлинни години е разстояние толкова далече от нас, че просто е невъзможно да си го представим.

Така че, дори и да не сме наистина сами, практически това е така. Карл Сейгън е изчислил, че броят на вероятните планети в цялата вселена възлиза на 10 милиарда трилиона — брой, който е изключително извън нашите представи. Но това, което е също толкова извън представите ни, е количеството пространство, из което са разхвърлени тези планети. „Ако ни поставят наслуки във вселената“ — пише Сейгън — „шансът да попаднем на или близо до планета е равен на по-малко от едно от един милиард трилиона трилиона“. (Това е 10 на степен 33, или единица, следвана от трийсет и три нули.). „Световете са скъпоценност.“

Ето защо вероятно е добра новина, че през февруари 1999 г. Международният астрономически съюз официално призна Плутон за планета. Вселената е голямо и самотно място. Нужни са ни колкото се може повече съседи.