Метеориты и падающие звезды
Несколько миллионов лет назад в результате внешнего воздействия на Марс часть марсианской поверхности откололась и была выброшена в открытый космос. Эти марсианские осколки каким-то образом сумели преодолеть 225 миллионов километров космического пространства, пробились через земную атмосферу, достигли поверхности Земли и врезались в антарктическую тундру в качестве метеорита. В мировой коллекции метеоритов такие марсианские пришельцы чрезвычайно редкие экземпляры, – они составляют менее половины процента из общего числа всех метеоритов. Чуть больше их попадает к нам с Луны. Однако подавляющее большинство метеоритов прилетает из семейства астероидов Солнечной системы, – обломки породы и металла, оставшиеся со времен зарождения и формирования Солнечной системы. В этом и кроется их особая привлекательность – большинство из них возникли раньше самой Земли и таким образом являются для нас бесценным источником информации о том, как образовались Солнце и вращающиеся вокруг него миры.
Название фрагментов или кусочков поступающей из космоса породы зависит от того, где они находятся. Небольшой кусок породы, все еще находящийся в открытом космосе, называется метеороидом. Как только он прорывается сквозь атмосферу планеты, его название тут же меняется на метеор. И только если он достигает поверхности другого небесного тела целым и невредимым, он получает название «метеорита».
При одновременном появлении множества метеоров возникает ослепительное зрелище, называемое метеорным, или звездным, дождем, – внезапное появление целой плеяды «падающих звезд». Во время своего путешествия вокруг Солнца Земля регулярно пробивается через полосы космической пыли, рассеянной повсюду в Солнечной системе пролетающими кометами. Когда эти мельчайшие частицы – часто не больше песчинки – сверкают, раскаляясь добела в результате трения об атмосферу, мы можем видеть, как они стремительно проносятся по небу.
Одним из самых впечатляющих зрелищ такого рода являются Персеиды в августе. Из темени космоса, вдали от всепроникающего света больших городов, внезапно появляется метеор, на минуту освещающий огромное пространство ночного неба. Это для нас ежегодное напоминание о том, что в Солнечной системе имеется значительно больше небесных тел, чем просто планеты.
Спутники и международная космическая станция
День 4 октября 1957 года стал поворотным в истории человечества. Советский спутник «Спутник-1» стал первым искусственным объектом, вращающимся вокруг Земли. Через три месяца он снова вошел в атмосферу Земли и там сгорел. С тех пор спутники изменили нашу жизнь. Климатические станции следят за погодой, спутники-шпионы следят за противниками, телевизионные спутники доносят до нас последние блокбастеры, а глобальная система позиционирования (GPS) помогает нам найти дорогу.
Теперь на орбите находится более тысячи функционирующих спутников, однако не все, что находится на орбите, можно использовать. В данный момент имеется более 21 000 объектов по размеру крупнее 10 сантиметров в диаметре, проносящихся вокруг нашей планеты. Если взять только космические тела с диаметром от одного до десяти сантиметров, их число возрастет до половины миллиона. Большинство из них представляют собой космический хлам – обломки спутников и космических аппаратов, оставленных вращаться на орбите посреди все растущей груды мусора.
И это представляет проблему для самого крупного искусственного спутника Земли – Международной космической станции (ISS). Размером почти с футбольное поле, эта станция стала вторым домом для команды из шести астронавтов из разных стран мира. Станция вращается на высоте 400 километров над Землей, но ее орбита уже несколько раз слегка приподнималась, чтобы она могла уклониться от столкновения с крупным фрагментом космического мусора. Наружный корпус станции, и особенно солнечные панели, несут на себе следы повреждений от столкновения с более мелкими обломками.
Астронавты меняются, как правило, каждые шесть месяцев, и начиная с 2000 года станция постоянно обитаема.
С учетом того, что станции требуется девяносто две минуты, чтобы обогнуть Землю, команда ежедневно проживает шестнадцать рассветов и шестнадцать закатов. C высоты своего полета астронавты также могут наблюдать за потрясающими видами нашей Земли, включая расползшиеся во все стороны города и мощные ураганы, и видеть вблизи пляшущие полярные сияния.
Помимо того, что эта станция является символом международного сотрудничества в космосе, она была создана для того, чтобы расширить наши знания о влиянии длительного пребывания в космосе на функции человеческого организма. В итоге мы воспользуемся полученными уроками для того, чтобы послать людей на Марс.
Луна
Образование
Наша Луна – странный объект. Если все спутники Солнечной системы сравнить с их планетами, взаимоотношения Земли с Луной покажутся из ряда вон выходящими, когда дело доходит до соотношения их размеров. Диаметр Луны составляет приблизительно 28 % земного диаметра. Следующим по размеру идет самый большой спутник Нептуна – Тритон, размеры которого составляют лишь 5 % от диаметра его хозяина. У нашей планеты имеется пятый по величине спутник в Солнечной системе, но Земля занимает лишь пятое место по своим собственным размерам.
Из всего этого следует, что очень маловероятно, что Луна сформировалась где-либо за пределами нашей системы и позже была захвачена гравитационным притяжением Земли. Для этого она слишком велика. По мнению Джорджа Дарвина, сына Чарльза Дарвина, Луна отделилась от Земли, и на том месте сейчас плещутся воды Тихого океана.
В настоящее время самой распространенной идей происхождения Луны является предположение о том, что Земля в начальной стадии своего формирования получила удар со стороны неизвестной планеты размером с Марс. Астрономы называют эту потерянную планету Тейей, а то катастрофическое столкновение объясняют гипотезой «Гигантского столкновения», или «Моделью ударного формирования Луны».
Это, предположительно, произошло всего через 50–100 миллионов лет после образования Земли. В результате такого столкновения образовалось кольцо из огромного количества обломков материала, которое было выброшено на орбиту и стало вращаться вокруг Земли, пока силы земной гравитации не собрали их в единый массив, сформировав Луну. Если представить всю историю Земли как один день, то окажется, что Луна образовалась тогда, когда Земле было всего десять минут от роду.
Такое представление хода событий объясняет, почему у Луны такое необычно маленькое ядро и почему она менее плотная, чем Земля. Наиболее тяжелые материалы после распада Тейи оставались вблизи Земли, а более легкие были выброшены вовне, именно в результате соединения этого материала и образовалась Луна. Земля имеет самую высокую плотность из всех планет Солнечной системы, что становится понятным, если учесть, что к земному шару после его формирования был добавлен дополнительный материал, оставшийся от Тейи. Гигантским столкновением объясняется и то, почему Луна в прошлом, как предполагается, находилась в расплавленном состоянии, – мощные столкновения между обломками в кольце вокруг Земли приводили к переходу породы в жидкое состояние.
