Земля глазами инопланетян. Отрывок из книги Нила Деграсса Тайсона «Астрофизика начинающим»

Чтобы понять, чем показалась бы Земля разумным инопланетянам, попробуем окинуть нашу планету свежим взглядом.

Куда бы на Земле вы ни шли, плыли, ехали на велосипеде, внимательный взор открывает вам бесконечное число увлекательных картин. Вот паук ловит муху в свою паутину, вот капелька воды скатывается с зеленого листа, вот суетливо шныряет по песчаному берегу рак-отшельник, вот краснеет прыщик на носу у школьника.

Поверхность Земли переполнена множеством деталей — только наблюдай. 

Теперь взлетим и устремимся ввысь, все дальше и дальше в небо. Глядя в иллюминатор набирающего высоту самолета, мы увидим, как поверхность планеты начнет быстро уменьшаться, а все только что открывавшиеся нам подробности — исчезать из глаз. Никаких паучков, крабов и прыщиков. С крейсерской высоты около семи миль над землей трудно будет даже понять, над каким городом вы пролетаете.

Если продолжить набор высоты и выйти в космическое пространство, подробности станут исчезать еще быстрее. Международная космическая станция находится на орбите высотой примерно 250 миль. Через ее окно можно найти на поверхности Земли Париж, Лондон, Нью-Йорк и Лос-Анджелес, но только если вы знаете их географические координаты. Вы вряд ли сможете заметить даже египетские пирамиды в Гизе и точно не отыщете Великую Китайскую стену.

Если вы стоите на Луне, за четверть миллиона миль от Земли, Нью-Йорк, Париж и все прочие сверкающие земные города не будут заметны даже в виде искорок. 

Но вы еще сможете различить массы холодного воздуха и другие крупные атмосферные фронты на фоне диска нашей планеты. Теперь представим себе, что вы оказались на Марсе в момент его наибольшего сближения с Землей, на расстоянии примерно в 35 миллионов миль. Оттуда в крупный любительский телескоп на Земле будут видны гигантские заснеженные горные цепи и контуры континентов. Но и только. О том, что на Земле есть города, вы не узнаете.

Полетим на Нептун, за три миллиарда миль от Земли, и само Солнце покажется в тысячу раз тусклее, чем мы видим его сейчас. А сама Земля? Просто искорка, не ярче, чем слабые звезды, еле заметная в солнечном сиянии.

У нас есть документальное доказательство. В 1990 году космический корабль «Вояджер-1» сделал фотографию Земли, находясь за орбитой Нептуна. Из глубины космоса наша планета выглядит исчезающе малой: «бледно-голубой точкой», как назвал ее американский астрофизик Карл Саган. И это даже небольшое преувеличение — если бы вы взглянули на сделанное «Вояджером» фото, вы бы, скорее всего, Землю вообще не заметили.

А что бы случилось, если бы высокоразвитые инопланетяне направили в нашу сторону свои самые мощные телескопы? Какие детали планеты Земля они смогли бы различить?

Синеву. Это оказалось бы первым и главным свойством нашей планеты. Более двух третей ее поверхности покрыто водой. Один только Тихий океан занимает почти целое ее полушарие. Так что, если бы инопланетяне смогли различить голубой цвет нашей планеты, они, вероятно, догадались бы, что причина его — вода. И, без сомнения, они и сами бы очень хорошо знали, что такое вода. Ведь вода — не только благоприятная среда для возникновения и поддержания жизни. Это одно из самых распространенных химических соединений во Вселенной.

Если бы у инопланетян было действительно мощное оборудование, они бы увидели не просто бледно-голубую точку. Они различили бы береговые линии материков, а это дало бы им основания считать, что вода на нашей планете жидкая: ведь на замерзшей планете не может быть берегов. И разумные инопланетяне додумались бы, что раз на планете есть жидкая вода, то может быть и жизнь.

Инопланетяне разглядели бы на Земле и полярные шапки, которые периодически растут и сокращаются по мере изменения температуры. Изучая земную поверхность и отслеживая регулярные исчезновения из виду и появления больших участков тверди на ней, они могли бы вычислить период осевого вращения Земли — двадцать четыре часа. Так они узнали бы, какова продолжительность земного дня. Они увидели бы движения крупномасштабных атмосферных структур, определяющих погоду. Могли бы изучить поведение облачности.

Пора вернуться к действительности. 

Ближайшая экзопланета — ближайшая к Земле планета, не относящаяся к Солнечной системе, — находится в соседней с нами звездной системе альфа Центавра. Это примерно в четырех световых годах от нас — на расстоянии, которое луч света, несущийся с огромной скоростью и не останавливающийся, чтобы отдохнуть или заправиться горючим, пролетает за четыре земных года. Скорость света — более 670 миллионов миль в час. Так что наши «соседи» на альфе Центавра, в четырех световых годах от нас, на деле очень, очень далеко.

И это ближайшая к нам планета. Большинство открытых учеными экзопланет находятся на расстояниях от десятков до сотен световых лет. Блеск Земли более чем в миллиард раз слабее, чем яркость Солнца, поэтому увидеть нашу планету с такого расстояния непосредственно в оптический телескоп инопланетянам было бы исключительно трудно. Это все равно что пытаться различить светлячка в луче гигантского прожектора. Поэтому, если инопланетяне нас нашли, они, скорее всего, наблюдают нашу планету в невидимых глазу лучах, например инфракрасных. В инфракрасном свете яркость Солнца не настолько сильно подавляет свечение нашей планеты. 

Но, может быть, их инженеры располагают какой-то совершенно неизвестной нам техникой?

***

Наверняка вам случалось делать фотожабы из фотографий друзей. Даже астрофизики иногда не могут удержаться от искушения позабавиться таким способом. Кстати, у фотожаб есть много общего с теми техническими приемами, которыми мы пользуемся, чтобы искать далекие планеты.

Ведь нам так же нелегко увидеть их с огромного расстояния, как инопланетянам — наблюдать со своих планет Землю. Поэтому NASA спроектировало и построило космический телескоп «Кеплер» специально для того, чтобы искать слабые планеты вблизи их ярких материнских звезд способом, похожим на изготовление фотожаб.

Телескоп «Кеплер» регистрировал небольшие, но регулярные падения общего блеска звезд. Они происходили от того, что в таких случаях «Кеплер» оказывался точно на одной линии со звездой и ее планетой. Планета как бы вскакивала в кадр и загораживала собой звезду, заставляя ее чуточку меркнуть — как комарик, который пролетает между вами и вашей девушкой, когда вы ее фотографируете. Регистрируя планеты этим способом, мы не видим их самих. Мы даже не видим никаких деталей поверхности их материнских звезд. Но мы видим, что между нами и звездой что-то появляется. Таким методом «Кеплер» открыл тысячи экзопланет, в том числе сотни звезд с планетными системами, то есть с несколькими планетами, какой является и наша Солнечная система.

Инопланетяне, возможно, воспользовались такой же методикой, чтобы найти Землю. Наблюдая Солнце, они, может быть, смогли зарегистрировать небольшое падение его яркости, когда наша планета прошла между ними и нашей материнской звездой. Отлично. Если так, они открыли существование Земли — но они не узнали ничего о том, что происходит на ее поверхности.

Здесь могли бы помочь радиоволны и микроволновое излучение. Кто знает, может, у наших инопланетян есть для подслушивания гигантский радиотелескоп вроде недавно построенной в Китае циклопической 500-метровой антенны FAST, о которой я рассказывал в главе 9. Если бы он у них был и если бы они настроились на нужные частоты, мы бы показались им одним из самых ярких радиоисточников на небе. Наши современные радиостанции, мобильные телефоны, микроволновые печи, открыватели гаражных дверей, блокировщики дверей автомобилей и спутники связи постоянно испускают множество сигналов. Мы просто купаемся в этом длинноволновом излучении. Так что, если бы инопланетяне пользовались правильными радиотелескопами и приемниками, они получили бы хорошее доказательство, что у нас тут происходит что-то необычное. 

Земля сразу стала бы для них очень заманчивым объектом изучения.

***

В истории науки уже был случай, когда наши собственные земные ученые приняли таинственные радиосигналы, настолько необычные, что этим астрономам и вправду ненадолго стало казаться, что это инопланетяне пытаются с нами таким способом связаться. В 1967 году, обследуя небо в поисках каких-либо ярких источников радиоволн, астрофизик Энтони Хьюиш и его группа открыли нечто крайне странное. Далекий объект пульсировал с частотой чуть более секунды. Первой эти сигналы заметила Джоселин Белл, в то время студентка Хьюиша.

От мысли, что эти сигналы посылает нам другая цивилизация, сообщая о своем присутствии — что это что-то вроде «Эй, вы там, слышите нас?», — было трудно избавиться. Но сама Белл от этой идеи с досадой отмахнулась. Она как раз писала в это время свою дипломную работу, и эти «маленькие зеленые человечки» со своими сигналами ей только мешали. Однако в течение нескольких дней она обнаружила новые повторяющиеся сигналы, которые приходили из других точек нашей галактики Млечный Путь. Тогда Белл и другие ученые поняли, что хоть они и не установили контакта с другими цивилизациями, но зато открыли новый класс космических объектов — звезды, состоящие целиком из нейтронов. Эти звезды очень быстро вращались и при каждом обороте посылали радиоволны. (Это, между прочим, те самые звезды с плотностью как в тюбике губной помады, в который запихали сто миллионов слонов.) Хьюиш и Белл придумали для них вполне разумное название — пульсары. И Белл не просто защитила свою дипломную работу и получила ученую степень, а сделала одно из самых важных открытий ХХ века.

***

Есть и другие способы выслеживать инопланетян — или высокоразвитых внеземных существ, которые выслеживают нас. Ученые этих сверхцивилизаций, возможно, исследуют свет нашей планеты, чтобы узнать, какие молекулы существуют на Земле и вокруг нее. 

Если планета богата растениями и животными, в ее атмосфере будут проявляться определенные черты, которые мы называем биомаркерами. Не путайте их с маркерами, которыми пишут на доске. Это молекулы, способные служить ключами к открытию жизни. Когда на планете есть биомаркеры, ученые знают, что на ней может существовать жизнь. Эти молекулы порождаются живыми организмами.

На Земле одним из таких биомаркеров является метан. Его выделяют естественные источники, такие как гниющая растительность. Остальная его часть появляется в результате человеческой деятельности: производства горючего из нефти, возделывания риса, а еще — отрыжки и пуканья домашнего скота. 

Да, благодаря коровьему пуканью инопланетяне в один прекрасный день могут узнать о нашем существовании.

Однако самым убедительным признаком существования жизни оказался бы свободный кислород в земной атмосфере. Кислород — третий по распространенности элемент в космосе. Кроме того, он химически активен — атомный эквивалент любителя потанцевать, который на школьных танцах не пропускает ни одной девочки, танцуя по очереди со всеми. Кислород соединяется с атомами водорода, углерода, азота, кремния и так далее. Он соединяется даже сам с собой. Эта молекула не любит одиночества и свободы.

Итак, инопланетяне увидели кислород в свободном состоянии. Теперь они могут предположить, что у него есть какой-то источник. Мы здесь, на Земле знаем, что все дело в существовании жизни.

В фотосинтезе — процессе, при помощи которого растения перерабатывают солнечный свет в горючее и поставляют свободный кислород в океан и в атмосферу. Присутствие свободного кислорода в воздухе позволяет жить людям, да и практически всем представителям животного царства. 

Мы, земляне, уже знаем, как важен для жизни кислород и другие биомаркеры. Но инопланетянам пришлось бы, вероятно, доходить до всего этого своим умом. И если бы они в конце концов решили, что такие признаки действительно говорят о присутствии жизни, возможно, они задумались бы и о том, является ли эта жизнь разумной. Я и сам иногда над этим задумываюсь…

Но существуют ли на деле инопланетяне, разыскивающие в космосе признаки жизни? Первая экзопланета была открыта в 1995 году, а сейчас, в момент написания этих строк, их число перевалило за четыре тысячи. Ученые считают, что только в Млечном Пути имеется целых сорок миллиардов землеподобных планет. При таких оценках вполне возможно, что где-то там кто-то там или что-то там и вправду наблюдает за нами.

Оформить предварительный заказ книги можно по ссылке

Больше текстов о психологии, отношениях, детях и образовании — в нашем телеграм-канале «Проект "Сноб" — Личное». Присоединяйтесь