Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты - Жак Поль

то есть туманность Андромеды несет на себе следы множественных столкновений. Одно из них произошло в сравнительно недавний период бурной истории Местной группы. По траектории, ведущей к лобовому столкновению, к Мессье-31 начала приближаться одна из соседних с нею галактик. Это была небольшая эллиптическая галактика, гораздо меньшей, чем у Мессье-31, массы, открытая в 1749 году французским астрономом Гийомом Ле Жантилем и получившая название Мессье-32.

Многие астрофизики, стремясь понять сложную морфологию туманности Андромеды, пытались смоделировать процесс погружения галактики Мессье-32 в гравитационное поле ее массивной соседки. Южноафриканский астрофизик Дэвид Блок и его коллеги в 2006 году опубликовали цифровую модель столкновения, произошедшего по их расчетам двести десять миллионов лет назад, в нескольких тысячах световых лет от центра Мессье-31. Столкновение, судя по всему, породило две круговые волны изменения плотности, распространившиеся к внешним краям диска Андромеды, который к этому моменту, наподобие Млечного Пути, уже имел два спиральных рукава.

Изображение туманности Андромеды, созданное европейским космическим телескопом «Гершель» в дальнем инфракрасном диапазоне. Цифровая модель погружения Мессье-32, созданная недавно М. Дьерикс и ее коллегами, предполагает, что своим непростым обликом – спиральными рукавами и концентрическими кольцами – Андромеда может быть обязана эффекту перспективы, вызванному небольшим углом между направлением луча зрения и диском туманности Андромеды.

Блок и его коллеги предположили, что во время столкновения галактика Мессье-32, игравшая роль снаряда, потеряла половину своих звезд и темной материи, и практически все запасы газа. После погружения Мессье-32, сохранив только свое ядро, продолжила существование уже в роли карликовой компактной галактики.

Совсем недавно, в 2014 году, американская женщина-астрофизик Мэрион Дьерикс и два ее соавтора опубликовали статью, в которой представили иную непротиворечивую модель взаимодействия Мессье-31 и Мессье-32, учитывающую все, что известно о положении в пространстве, скоростях и морфологии обеих галактик. Новая цифровая модель предполагает совсем иную историю события: столкновение Мессье-32 с периферийными областями туманности Андромеды произошло восемьсот миллионов лет назад. По расчетам исследователей выходит, что столкнуться с центральными областями М-31 галактике М-32 не позволило бы ее взаимодействие с другими соседними галактиками. Авторы модели предположили, что именно воздействие Мессье-32 привело к возникновению наблюдаемых особенностей спиральной структуры туманности Андромеды, напоминающих концентрически расходящиеся волны от брошенного в воду камня – до столкновения, по мнению ученых, эти структурные особенности отсутствовали. И наконец, исследователи уверены, что Мессье-32 была карликовой компактной галактикой еще до столкновения, и на ее морфологию никак не повлияло сквозное пересечение ею диска туманности Андромеды.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Образование диска Млечного Пути (8,8 миллиарда лет назад)

Столкновение в Местной группе галактик (5,2 миллиарда лет назад)

650 миллионов лет назад

Земля-снежок

Движение суперконтинента Родиния, протянувшегося по обе стороны от земного экватора, привело к неожиданному результату – резкому снижению парникового эффекта.

Отражающие поверхности Земли (облака, полярные шапки), имеющие более высокое альбедо, возвращают в космос часть падающего солнечного излучения, а остальное поглощается более темными поверхностями (океанами, сушей). Прогревшись, эти огромные площади отправляют в космос поток тепла, в основном в виде инфракрасного излучения. Однако некоторые из газов земной атмосферы (водяной пар, двуокись углерода, метан), оставаясь прозрачными для солнечных лучей, не пропускают инфракрасное излучение. Атмосфера защищает Землю от космического вакуума так же, как парник защищает растения от внешней среды – отсюда и возник термин «парниковый эффект». Однако стекла парника защищают растения не столько от излучения, сколько от теплообмена между внутренней и внешней средами. Поэтому для влияния земной атмосферы кажется более подходящим термин «радиационная защита».

Если бы парникового эффекта не было, средняя температура на поверхности Земли снизилась бы как минимум на двадцать градусов по Цельсию. Земной шар покрылся бы льдом, а это в свою очередь привело бы к росту альбедо и дальнейшему падению средней температура ниже минус пятидесяти градусов! И случившаяся около двух миллиарда лет назад «Великая оксигенация», разрушив метан в атмосфере и уничтожив поддерживавшийся с его помощью парниковый эффект, вызвала первое сильнейшее похолодание на нашей планете – Гуронское оледенение. Снижение содержания углекислого газа еще дважды за последний миллиард лет порождало аналогичные явления: Стертское оледенение и оледенение Марино. Все началось восемьсот миллионов лет назад, когда суперконтинент Родинея, сформировавшийся случайным образом задолго до того, в результате тектоники плит начал перемещаться вдоль линии тропиков. В итоге произошли два важных события: возобновление вулканической активности, вследствие которой на землю излились потоки базальтовой магмы, образование океанов и морей. Климат на планете становился более влажным, на землю выпадало больше осадков. Постоянно струящаяся вода усиливала эрозию почвы, в частности базальтовых поверхностей, которые под действием воды разрушались, соединяясь с углекислым газом и образуя отложения карбонатных пород.

Снижение содержания углекислого газа привело к постепенному ослаблению парникового эффекта, и на планете снова наступило глобальное похолодание, увеличившее размер полярных шапок. В свою очередь, выросло альбедо, поступление солнечной энергии упало, и земной шар опять постепенно покрылся льдом. Эти два превращения Земли в «снежок» привели к вымиранию множества видов живых существ. Закончились оледенения с возобновлением вулканической активности и выбросом в атмосферу большого количества углекислого газа, а это привело к восстановлению парникового эффекта и таянию льдов.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Великая оксигенация (2,4 миллиарда лет назад)

500 миллионов лет назад

Образование созвездия Большая Медведица

Яркие звезды Большой Медведицы образовались из одной и той же туманности, после чего, рассеявшись в пространстве, расположились на нашем небе в виде самого известного созвездия (астеризма) Северного полушария.

Где-то на окраине Млечного Пути, на расстоянии чуть больше двадцати шести тысяч световых лет от центра Галактики, в одном межзвездном облаке внезапно активизировалось звездообразование. Появилась цепочка молодых звезд, которые, когда облако рассеялось, оказались связаны силами взаимного притяжения и образовали рассеянное звездное скопление. Эта группа звезд одинакового возраста и химического состава, перемещаясь в одном направлении, оказалась пятьсот миллионов лет спустя всего в сотне световых лет от Солнца. Под влиянием галактических соседей скопление слегка растянулось в пространстве. Сегодня самые яркие звезды этого старого скопления образуют созвездие (астеризм) Большая Медведица, легко узнаваемое на ночном небе фигуру в форме гигантского ковша.

Все культуры Северного полушария так или иначе упоминали в своей мифологии это созвездие. В греческих мифах оно было связано с Каллисто, нимфой, в которую влюбился Зевс. А Гера, его супруга, мучимая ревностью, отомстила: она превратила Каллисто в гигантскую медведицу, а Аркада, мальчика, родившегося от ее союза с Зевсом, – в медвежонка, и приговорила их вечно вращаться вокруг Северного полюса, не имея возможности уйти за горизонт. Кстати, следует заметить, что термин «Арктика», используемый для обозначения земель, окружающих Северный полюс, происходит от