Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной - Робин Джордж Эндрюс
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Кипя от нетерпения, она пошла искать Синнотта, чтобы узнать, не обнаружил ли он еще что-нибудь интересное. К ее удивлению, он заявил, что на снимке, возможно, нет ничего примечательного – вероятно, это просто сбой, ошибочный артефакт. Удрученная, но полная решимости, Морабито показала фотографию астроному и специалисту по фотоаппаратам Питеру Купферману. «Боже мой!» – воскликнул он, прижавшись носом к экрану. Он спросил Морабито, может ли она позвонить Энди Коллинзу, координирующему работу всех участвующих в миссии ученых. Вскоре все больше и больше специалистов съезжались, чтобы посмотреть на снимок, и по зданию стало распространяться волнение. Коллинз предположил три возможности: этот объект – новый спутник Юпитера; спутник Ио, то есть спутник спутника [6]; или же что-то другое.
Пообщавшись с духом Оби-Вана Кеноби, они сошлись на одном из вариантов: это не спутник, потому что спутник можно было бы засечь с Земли. Возможно, сказал Коллинз, это облако, выходящее из Ио. Но как такое может быть?
По случайному совпадению Синнотт как раз обедал с учеными, которые обсуждали новую любопытную научную статью. В исследовании, опубликованном как раз тогда, когда «Вояджер-1» пролетал мимо Юпитера, смело предсказывалось, что Ио может быть вовсе не старой, холодной, мертвой, заполненной кратерами луной – возможно, она покрыта вулканами.
Извергающимися вулканами.
Поскольку я довольно неуклюжий человек, гравитация – мой враг. Земля имеет приличную массу, поэтому она обладает приличным гравитационным притяжением. Это слишком сильное притяжение для такого неуклюжего человека, как я. Гравитация не просто причиняет неудобства – она еще и очень странная. Та же сила, которая позволяет испражняющимся птицам уродовать припаркованные автомобили, также пробивает дыры во Вселенной. Когда умирает звезда, в несколько раз более крупная, чем наше Солнце, она взрывается с огромной силой и оставляет после себя труп такой плотности, что он превращается в черную дыру – водоворот, который пожирает свет, поглощает и уничтожает все, что оказывается к нему слишком близко.
Гравитация также изменяет течение времени. Это относится к любому объекту, который обладает массой, включая Землю. Люди, живущие на уровне моря, находятся ближе к центру масс Земли, поэтому они испытывают более сильное гравитационное притяжение, чем те, кто живет на высокогорье. Хотя никто этого не заметит, на вершине горы время течет быстрее, чем на побережье, – в пространственно-временном континууме есть складка, расхождение, которое можно измерить очень точными часами. Это означает, что люди, живущие в горах, каждый год стареют на крошечную долю секунды быстрее, чем их сородичи, живущие на уровне моря.
Этот эффект становится действительно заметным, вплоть до ужасающей степени, если вы приближаетесь к черной дыре. В фильме «Интерстеллар» несколько астронавтов спускаются к планете Миллер, сплошь покрытой океаном, которая вращается вокруг черной дыры Гаргантюа. Один астронавт остается на борту космического корабля. Исследователи находятся на планете меньше суток, но из-за близости к черной дыре каждый час на этой планете равен семи годам на космическом корабле. Когда они возвращаются, член экипажа, оставшийся на борту, рассказывает, что прошло 23 года. Родители на Земле умерли. Дети стали взрослыми. Это не просто научная фантастика: гравитация действительно могла бы иметь такой ужасающий эффект в реальной жизни.
Между этими двумя крайностями – черными дырами, искажающими ход времени, и мной, разливающим повсюду кофе, – есть золотая середина. Луна, возможно, не столь уж массивна по сравнению с Землей, но она достаточно велика и достаточно близка к нашей планете, чтобы ее гравитация воздействовала на океаны, создавая приливы и отливы. Солнце благодаря своему огромному размеру тоже помогает создавать приливы и отливы на Земле, но главную роль здесь играет Луна.
Можно подумать, что для приливов нужна вода, но на Ио она давно канула в небытие. 2 марта 1979 года было опубликовано исследование [7] под руководством Стэнтона Пила из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, в котором объясняется, что отсутствие воды не имеет значения. На Ио есть приливы, потому что она не одинока. Орбита Ио находится очень близко к орбитам Европы и Ганимеда. Пил и компания отметили, что эти три спутника выдают очень специфический фокстрот: на каждое вращение вокруг Юпитера, которое совершает Ганимед, Европа совершает два, а Ио – четыре. Это называется орбитальным резонансом – когда под воздействием гравитации небесные тела начинают вращаться в определенном синхронном ритме.
Все, что имеет массу, искажает реальность. Представим, что мяч для гольфа и шар для боулинга положили в разные концы растянутой сетки. Чем больше масса объекта, тем глубже под его весом опустится сетка. Планеты и звезды делают то же самое с тканью пространства-времени, причем более массивные объекты создают более глубокие впадины – так называемые гравитационные колодцы.
Солнце содержит более 99 % массы всей Солнечной системы; следовательно, оно формирует в пространстве-времени глубокую впадину, создавая огромный гравитационный колодец. Планеты, вращающиеся вокруг него, на самом деле просто падают в этот колодец. Но при этом они движутся с такими невероятными скоростями, что им удается избежать падения в глубокую яму Солнца, огибая внутренние стенки колодца, как олимпийские велосипедисты огибают изогнутые стены велодрома. Другими словами, Земля движется по орбите небытия, но милосердные законы физики оберегают ее от окончательного разрушения.
Гравитационные колодцы планет и их спутников также пересекаются друг с другом [8]. Юпитер, настоящий гигант, имеет огромный гравитационный колодец, который изменяет орбиты пояса астероидов между ним и Марсом. Его огромные гравитационные щупальца толкают и тянут эти каменные и металлические осколки разрушенных миров, создавая полосы на астероидном шоссе вокруг Солнца. Некоторые полосы заполнены астероидами, в то время как на других их нет. Нептун и Плутон также делят свои гравитационные колодцы: ледяной гигант совершает три оборота вокруг Солнца на каждые два оборота Плутона – вальс, который обеспечивает стабильность обеих орбит.
Бывают и плохие резонансы. Давным-давно вокруг Сатурна вращалось множество ледяных лун. Их гравитационные колодцы пересекались друг с другом, и в результате началась хаотичная игра в перетягивание каната. Вместо того чтобы создать стабильные орбиты, где все справедливо делят пространство вокруг газового гиганта, спутники начали дико вращаться, сталкиваясь друг с другом. Ледяные обломки упали слишком близко к гравитационному вихрю Сатурна, поэтому они не смогли собраться вместе под действием собственных гравитационных полей и образовать новый набор спутников. Вместо этого, как полагают некоторые ученые, они превратились в кольца Сатурна [9].
Самба между Ио, Европой и Ганимедом могла бы закончиться так же, если бы не их математически
