Внеземной. В поисках инопланетного разума - Ави Леб

систему? Если межзвездное пространство наполнено множеством астероидов и комет, похожих на знакомых нам пленников Солнца, то обнаружить их не будет большим сюрпризом. В конце концов, как я уже говорил, чем больше чего-то есть, тем чаще вы с этим встречаетесь. Если же в межзвездном пространстве таких скал немного, то встреча с ними в Солнечной системе была бы событием более неожиданным.

Межзвездное пространство, конечно, бесконечно обширнее, чем все океаны Земли. Из этого следует, что для того чтобы мы могли регулярно сталкиваться с такими гостями внутри нашей Солнечной системы, должна существовать очень большая популяция подобных объектов, летающих в окружающем космосе. Как известно, такие скалы являются строительными блоками, из которых вокруг звезд образуются планетарные системы.

На самом деле реальность очень, очень далека от того, чтобы соответствовать подобным оценкам количества межзвездных скал. Чтобы численность их популяции могла считаться фактором, способным объяснить появление Оумуамуа в нашей системе, нужно принять допущение, что каждая звезда в Млечном Пути за время жизни выбрасывает из окружающего ее вещества 1015 таких скал в межзвездное пространство. Чтобы получить представление об этой цифре – квадриллион – возьмите листок бумаги и запишите единицу, а за ней пятнадцать нулей. Это число меньше, чем примерное количество потенциально пригодных для жизни планет в наблюдаемой Вселенной (1021), но оно представляет лишь ту массу объектов, которую порождает каждая звезда только нашей галактики. Планетарные системы вокруг звезд – это те регионы, в которых чаще всего образуются крупные твердые объекты.

Наше собственное Солнце было совсем не так расточительно со своими планетарными строительными блоками. В 2009 году, еще за десять лет до открытия Оумуамуа, я вместе с Амайей Моро-Мартин и Эдом Тернером опубликовал статью, в которой мы использовали динамическую историю нашей Солнечной системы для предсказания возможной численности межзвездных объектов, – цифра получилась на 2–8 порядков меньше, чем необходимо для объяснения Оумуамуа. Другими словами, предсказанное количество межзвездных объектов, которые могли бы наблюдаться в проекции нашей планеты, было по крайней мере в сто раз меньше, чем необходимое для поддержки гипотезы, считающей Оумуамуа случайно залетевшим к нам межзвездным странником. Это само по себе не исключает возможности, что Оумуамуа был обычной космической скалой, но делает его появление в нашей Солнечной системе событием крайне маловероятным с точки зрения статистики.

Если суммировать, идея, что Оумуамуа являлся природной скалой, требует, чтобы численность свободно блуждающих межзвездных объектов была намного больше ожидаемой, чем предсказывают данные по нашей Солнечной системе. Так что либо огромное число других звезд сильно отличаются от той, которая поддерживает нашу жизнь, либо здесь происходит что-то иное.

* * *

В 2018 году еще одна небольшая группа ученых обратилась к проблеме распространенности Оумуамуа-подобных объектов в межзвездном пространстве. Исследовав возможности Pan-STARRS по обнаружению таких объектов, они пришли к некоторым заключениям. Члены группы в основном разделили мнение, что «многие аспекты Оумуамуа одновременно являются интригующими и вызывающими беспокойство». Однако они также подсчитали, что количество межзвездного вещества на единицу объема, которое необходимо для подтверждения гипотезы «блуждающей скалы Оумуамуа», подразумевает «показатели выброса массы», намного превышающие все ожидания, – вплоть до квадриллиона (1015) объектов размером с Оумуамуа на одну звезду, что даст на выходе примерно один объект на область пространства, равную объему сферы, ограниченной орбитой Земли вокруг Солнца. В двух последующих статьях моя прежняя соавтор Амайя Моро-Мартин доказывает: естественная распространенность Оумуамуа-подобных объектов на случайных орбитах на несколько порядков меньше требуемого значения, даже если принять допущение, что каждая планетарная система выбросила из себя все доступное твердое вещество.

Эти заключения интересным образом уточняют и добавляют новые детали в наше открытие 2009 года. Одно уточнение касается вопроса о происхождении межзвездного вещества – оно может принадлежать к одной из двух больших категорий: либо это сухой скальный материал (в котором практически нет льда), либо ледяной скальный материал.

Сухие скалы образуются в основном в процессах формирования планет. Происходит слипание частиц космической пыли и их последующая агрегация в планетезимали, из которых в конечном итоге образуют планеты. Но первое из упомянутых выше исследований пришло к выводу, что плотность скальных объектов на единицу объема – которую требует для своей состоятельности гипотеза «свободно блуждающей скалы», чтобы можно было классифицировать Оумуамуа как объект естественного происхождения, – просто «не может возникнуть в результате выброса скального вещества из внутренних областей Солнечной системы во время формирования планет». В эпоху формирования планет не выбрасывается такой объем вещества, который давал бы требуемую плотность объектов.

Чтобы получить требуемую плотность объектов естественного происхождения, ученым пришлось ввести новый фактор – дополнительный источник Оумуамуа-подобных межзвездных объектов. На эту роль они выбрали вещество, которое могло быть выброшено из окружающих звезды облаков Оорта – поясов ледяных объектов на дальних окраинах звездных систем. Когда светило достигает конца своего жизненного цикла, его гравитационная связь со своим облаком Оорта ослабевает, и составляющее облако вещество устремляется во внешний космос. Однако, как утверждает Амайя Моро-Мартин в своей второй статье, даже если все умирающие звезды вышвыривают все булыжники из своих облаков Оорта в межзвездное пространство, это все равно не обеспечивает объем вещества, достаточный для достижения искомой плотности.

Проблема, в которую упирается классификация Оумуамуа как объекта «естественного происхождения», заключается в необходимости наличия достаточного объема межзвездного вещества. Простая аналогия с раковинами тут вполне уместна: сначала нужно, чтобы в океане появилось много раковин, тогда и на пляже легко обнаружится один хорошо сохранившийся экземпляр. Те же выводы справедливы и в отношении гипотезы о природном межзвездном объекте Оумуамуа, залетевшем в нашу Солнечную систему. Чтобы признать его свободно путешествующим объектом, нужно, чтобы по Вселенной было разбросано множество подобных объектов, а чтобы достичь такой распространенности, нам нужно задействовать все вещество, высвобождающееся как во время формирования планет, так и во время отделения облаков Оорта от родительских звезд.

И, несомненно, как мы уже установили, Оумуамуа не мог быть ледяной скалой (нет испарения газа, значит, нет никакого льда). Таким образом, даже имей Оумуамуа естественное происхождение, очень маловероятно, что он возник из облаков Оорта.

Подводя итог, если Оумуамуа и являлся естественным объектом, то он должен был образоваться в планетарной формации. Итак, он должен принадлежать к неизвестному классу объектов, во-первых – возникающих в процессе планетообразования, а во-вторых – обладающих размером, формой и структурой, дающими им способность отклоняться от траектории, заданной гравитацией Солнца, не выделяя при этом никаких наблюдаемых объемов газов.

На момент написания этой статьи нам не известен больше ни один объект, который