Срок жизни красных гигантов всех типов весьма внушителен и равняется многим миллионам лет. Когда же запасы гелия оказываются исчерпанными, то иногда начинает сгорать углерод, выделяя кремний. Избытки кремния, так же как и избытки углерода, иногда энергично выбрасываются в космос. Ученых этот факт немало позабавил. Еще бы, ведь вокруг такой звезды образуется в пространстве пояс из миллионов тонн чистейшего кварцевого песка. Песчаные звезды — не гипотеза, они обнаружены астрономами.
Но такой путь звездной эволюции наблюдается чрезвычайно редко, зачастую же центральное звездное ядро сжимается еще больше, его гравитация вновь уменьшается. Звезда утрачивает способность удерживать вокруг себя газовую оболочку, и та срывается в космос, взрываясь при этом.
Крабовидная туманность — это не более чем остатки взрыва сверхновой звезды
Нередко подобные взрывы оказываются невероятно мощными, сопровождающимися выделением колоссальных количеств лучистой энергии. Бывает, что звездное ядро во время такого взрыва разрушается. Астрономы, наблюдая грандиозную катастрофу во Вселенной, дают вспышке название новой или сверхновой звезды в зависимости от ее яркости. Новые звезды иногда вспыхивают неоднократно. Это происходит оттого, что при первом взрыве газовая оболочка не разрушилась полностью. Сверхновые же зачастую полностью погибают.
Наиболее сильные взрывы вызывают еще большее, критическое уплотнение звездных ядер. В результате светило переходит в разряд практически вечных объектов — нейтронных звезд или черных дыр, которые ничего не излучают. Вещество в нейтронных звездах сжато до такой степени, что все элементарные частицы в нем буквально слеплены вместе, отчего превратились в нейтроны. Отсюда происходит и название звезд этого класса. Черные дыры примечательны тем, что в них вещество полностью разрушается. Материя в этих объектах уплотнена до фантастического предела, что объясняет необычные физические свойства дыр.
Масса Солнца слишком мала, недостаточна для превращения нашего дневного светила в черную дыру или нейтронную звезду. Маловероятно, чтобы Солнце вообще когда-либо взорвалось. Вероятнее всего, газовая оболочка станет, постепенно разрежаясь, удаляться от центрального ядра и образует вокруг него планетарную туманность. Подобные объекты хорошо известны астрономам. Наблюдаемые в телескоп планетарные туманности напоминают диски или полупрозрачные колечки, сходные с колечками табачного дыма.
Постепенно туманность полностью рассеется, на ее месте останется центральное ядро. Оно остывает крайне медленно за счет своей чудовищной плотности, а потому еще обладает способностью испускать разные виды электромагнитного излучения. Так звезда перейдет в новую последовательность, известную в науке под названием белых карликов. Белые карлики очень многочисленны во Вселенной, но вместе с тем чрезвычайно плохо изучены.
Поскольку их излучение невероятно слабо, астрономы попросту лишены возможности наблюдать их. О свойствах белых карликов судят только по тем объектам этого класса, которые входят в состав двойных систем. Двойные системы, или двойные звезды, — обычное явление во Вселенной. В нашей Галактике их, видимо, встречается гораздо больше, чем звезд одиночных. Двойные системы удивительны тем, что в них вокруг массивной звезды обращается менее массивная, являющаяся как бы естественным спутником.
Белые карлики по причине своей малой массы и ничтожных размеров неизменно выступают в качестве спутников более крупных звезд. И все же гравитационное влияние карлика на «свое» светило очень значительно. Обремененную столь тяжелым спутником звезду уместно сравнить с держащим на руках мартышку акробатом на канате. Мартышка перепрыгивает с одного плеча акробата на другое и заставляет человека раскачиваться из стороны в сторону, чтобы сохранить равновесие.
Звезды, обладающие спутниками, тоже во время своего полета в мировом пространстве колеблются в разные стороны под действием притяжения со стороны массы белого карлика. Астрономам удалось заметить такие колебания у ряда звезд, замерить амплитуду этих колебаний и вычислить по ней массу карликового спутника, а попутно установить некоторые другие его параметры.
Гипотетически (по прогнозам астрофизиков) такие стадии должно пройти Солнце в ходе своей дальнейшей эволюции
Итак, Солнце в своем развитии последовательно пройдет три стадии: звезда главной последовательности — красный гигант — белый карлик. Как привычное нам светило оно просуществует лишь 5 млрд лет, после чего на несколько миллиардов лет станет красным гигантом, а затем на бесконечно длительный период превратится в карликовое остывающее ядро. Примерно через 50–70 млрд лет, если вести отсчет от наших дней, это ядро полностью разрушится. Сама Вселенная в это время настолько преобразится, что существование звезд в ней сделается невозможным.
По прошествии еще 30–50 млрд лет все светила полностью разрушатся и космос будет наполнен лишь черными дырами последнего поколения. Неизвестно, сможет ли выжить в таких условиях человечество. По всей видимости, основные физические законы, поддерживающие существование жизни во Вселенной, будут действовать по-прежнему даже спустя 100 млрд лет. Но вот сама жизнь существенно преобразится, поэтому современный человек никогда не сможет представить облик своих далеких потомков.
Марс обитаем
С давних времен человечество интересовал извечный вопрос: «Является ли наша цивилизация единственной во Вселенной, есть ли жизнь на других планетах?». Для того чтобы ответить на него, люди всматривались в ночное небо в надежде обнаружить хоть какой-то сигнал, который известил бы их о существовании жизни на других планетах. К сожалению, таких сигналов не поступало.
Прогресс на Земле осуществлялся очень медленно. Развивались науки, совершенствовались знания, становился богаче опыт. И вот тогда, когда изучение космического пространства в непосредственной близости от Земли должно, казалось бы, опровергнуть все надежды поисков жизни, астрономы вдруг заговорили о том, что, возможно, еще одна, кроме Земли, из числа планет Солнечной системы обитаема.
Прежде чем перейти к причинам, которые заставили астрономов искать признаки жизни на этой красноватой планете, поговорим о том, что есть жизнь, и ознакомимся с астрономическими параметрами планеты Марс.
Согласно научному определению, жизнь представляет собой способ существования белковых тел. Живые организмы наделены поистине уникальной возможностью: они способны синтезировать белковые соединения для нужд своего собственного тела, потребляя при этом внешнюю энергию. Живые организмы также способны обмениваться веществом и энергией как с окружающей средой, так и друг с другом.
Еще одним признаком жизни является ее способность к постоянной эволюции: живые организмы непрерывно приспосабливаются к условиям окружающей среды и под воздействием естественного отбора постоянно меняются. В результате эволюции живой материи и появился человек, который обладает разумом и способен познавать как мир, так и самого себя.
Но для того чтобы возникла жизнь, необходимы исключительно благоприятные условия, которые как раз и существуют на Земле. Жизнь на нашей планете возможна прежде всего благодаря Солнцу, которое не подавляет, а стимулирует живые формы. К слову, таких звезд во Вселенной не так уж и много. К тому же Солнечная система находится на особом положении — в таком месте Вселенной, которое астрономы назвали «поясом жизни». Планеты и звезды, которые располагаются здесь, находятся в особых условиях, им не страшны спиральные рукава, где постоянно взрываются сверхновые звезды.
Земля также находится на идеальном расстоянии от Солнца, на ней не так жарко, как на расположенной гораздо ближе к светилу Венере, и не так холодно, как на удаленном от него Марсе. К тому же достаточная масса Земли позволила ей окружить себя плотной газовой оболочкой — атмосферой, которая защищает живые организмы от губительных для них космических излучений.
Может быть, жизнь на Земле стала возможной также благодаря активности недр, которая вызывается глубинными процессами в мантии и ядре. Одной из самых достоверных гипотез о зарождении жизни на Земле является синтез сложных аминокислот, которому способствовали вулканизм и атмосферные разряды молний. Необходимым условием для развития жизни также является вода, ведь из нее более чем на 60 % состоят живые существа.
Несмотря на то что для возникновения жизни необходим столь богатый перечень условий, астрономы уверены, что жизнь на Земле не является столь уникальной и неповторимой, как кажется на первый взгляд. Ученые подсчитали, что только в изученном космическом пространстве находится более 10 млрд планет со схожими условиями. Так что мы вправе ожидать, что живые существа существуют и на других планетах.
