Текст книги "Журнал «Вокруг Света» №02 за 2009 год"
Автор книги: Вокруг Света Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 10 страниц)
Божий плуг
Обрушение даже небольшой колонны льда может вызвать сильнейшую волну, потенциально опасную для находящихся рядом людей. Аляска. Фото: ЛЕВ ВЕЙСМАН
Примерно десятая часть суши на Земле покрыта ледниками – массами застывшей воды, обладающими собственным движением. Эти громадные реки льда, хранящие большую часть пресноводных запасов планеты, способны прорезать долины и стачивать горы, продавливать континенты и осушать океаны. Их изменения чреваты для людей катастрофическими последствиями, поэтому в последние годы ученые занялись глобальными исследованиями ледников как ключевых индикаторов изменения климата.
Как известно, вода на нашей планете пребывает в постоянном движении: испаряясь с поверхности Мирового океана, вновь конденсируется в атмосфере и возвращается на землю в виде дождя или снега. Но в некоторых местах снег не тает тысячелетиями, он накапливается, слеживается и превращается в плотный зернистый фирн, а затем в лед. С ростом площади ледников уровень Мирового океана опускается, а с ее уменьшением – поднимается. Во время последнего оледенения, когда лед покрывал большую часть Северного полушария, уровень Мирового океана был на 120 метров ниже текущей отметки, а если все ледники в мире растают, он поднимется на 64 метра. Правда, такого ученые пока не прогнозируют. И тем не менее предполагают, что к 2100 году море поднимется на 2 метра, которых будет достаточно, чтобы катастрофически изменить береговую линию материков.
Ледник можно сравнить с застывшей рекой: так же как река в разное время года, он вносит свои изменения в окружающий ландшафт. Обычно лед образуется в верхних частях гор, где холоднее, затем он медленно под действием собственной массы перетекает вниз по склону, где начинает подтаивать. Так вода, затраченная на его образование, продолжает некогда прерванный путь к морю. Когда же уклон слишком крутой, ледяная масса, стекая по нему, растрескивается на огромные глыбы. Это явление называют ледопадом. Например, гималайский ледник Чатору начинается грандиозным ледопадом высотой 2100 метров.
Льды лежат не только на горных вершинах и склонах, но и в долинах. С суши они сползают на воду, образуя ледники морские и шельфовые, представляющие собой обширные плавучие плиты, которые колеблются вместе с приливами и отливами, и время от времени от них откалываются айсберги. К примеру, крупнейший шельфовый ледник Росса в Антарктиде занимает площадь 500 000 км2, что со ответствует территории Испании.
1. Ледник оставляет глубокие отметины даже на самых крепких горных породах. По ориентации борозд видно направление его движения. Гренландия. Фото: SPL/EAST NEWS (x2)
2. Талые воды достигают ложа ледника и служат смазкой, ускоряющей его движение по поверхности горных пород. Норвегия
Определяющая характеристика ледников – способность течь под действием силы тяжести. Скорость движения может быть разной: от нескольких сантиметров до нескольких километров в год. Это свойство ледяных рек люди заметили давно. В 1719 году жители Альп обратились к властям с просьбой принять меры против быстро наступающих льдов. С аналогичными жалобами обращались к своему королю и норвежские крестьяне – наступающие льды разрушали фермы. На обращения подданных полагалось реагировать, и власти организовали наблюдения за ледниками (к счастью для науки, эти данные сохранились). Однако факт их движения ученые признали только к середине XIX века. Самый быстрый на Земле – гренландский ледник Якобсхавн. Его движение можно ощутить, просто стоя на его поверхности. В 2007 году эта гигантская ледяная река, шириной 6 километров и толщиной более 300 метров, ежегодно производящая около 35 миллиардов тонн самых высоких айсбергов в мире, двигалась со скоростью 42,5 метра в сутки. Но и это еще не рекорд – однократная подвижка пульсирующих ледников может достигать 300 метров в сутки.
Ледники различаются также толщиной. Самый крупный в Евразии горный ледник Федченко на Памире нарастил тело толщиной примерно 900 метров, но и он сильно уступает ледовым щитам Гренландии и Антарктиды (около 3408 и 4300 метров соответственно).
Чтобы измерить толщину ледового слоя, его не нужно бурить. Для подобных исследований применяют сейсмозондирование . Впервые этим методом воспользовались участники экспедиции 1929—1930 годов под руководством немецкого геофизика Альфреда Вегенера для измерения толщины гренландского льда. Исследователи взорвали на его поверхности динамит и определили время, которое потребовалось эху, отраженному от каменного ложа, чтобы вернуться обратно. Зная скорость распространения упругих волн во льду (около 3700 м/с), рассчитать толщину ледника несложно. Этот способ наряду с радиолокацией широко применяется для подобных исследований и в настоящее время. Так ученые сделали одно из крупнейших географических открытий XX века – обнаружили подледниковое озеро Восток в Антарктиде.
Подобно рекам ледники переносят огромное количество осадочного материала, включая гигантские валуны. Разбросанные по всей Центральной Европе глыбы гранита издавна вызывали удивление натуралистов, которые окрестили их эрратическими, то есть блуждающими валунами. Самый известный блуждающий валун России – Гром-камень, привезенный в 1770 году в Санкт-Петербург как пьедестал для «Медного всадника». В Швеции знаменит известняковый валун длиной 850 метров, а самый крупный из блуждающих камней находится в Дании – это глыба из глин и песчаников длиной 4 километра. Гипотез о происхождении эрратических валунов было выдвинуто много. Страбон считал, что их разбросали Юпитер и Геркулес, Чарлз Лайелл видел причину в землетрясении, а Орас Соссюр предположил, что валуны по Земле разнес Всемирный потоп. До начала XIX века ученые еще не знали, какая сила могла перенести валуны через Балтийское море или равнины Швейцарии с того места, где они залегали изначально. Когда в 1830-х годах швейцарский естествоиспытатель Луи Агассис стал развивать теорию ледниковых эпох, объясняя ими, в частности, природу загадочных валунов, ему не поверили. Как писал русский ученый Петр Кропоткин: «В то время вера в ледяной покров, достигавший Европы, считалась непозволительной ересью…» Теорию приняли только после того, как участники экспедиции 1853—1855 годов в Гренландию под руководством американского полярника Илайши Кента Кейна доложили о полном оледенении острова – «океане льда бесконечных размеров».
Ледник оставляет глубокие отметины даже на самых крепких горных породах. По ориентации борозд видно направление его движения. Гренландия. Фото: Владимир Кантер
Двигаясь, ледники разрушают горные породы и переносят колоссальное количество минерального материала, называемого мореной. Помимо блуждающих валунов ледники оставляют на своем пути кары, похожие на кресла великанов, цирки и троги – горные корытообразные долины, пропаханные ледником, глубочайшие фьорды, нунатаки – выступающие надо льдом вершины скал, эскеры, или озы – гряды, оставленные подледными реками. Деятельность ледников накладывает столь явный отпечаток на земные ландшафты, что Агассис называл их «божьим плугом».
Благодаря своей чудовищной массе они продавливают поверхность планеты, как кот перину. Некоторые участки Гренландии находятся более чем на 300 метров ниже уровня моря, а Антарктиды – на 2555 метров. Когда ледовый щит исчезает, полегчавшие литосферные плиты медленно всплывают из лежащего под ними вязкого верхнего слоя мантии. Процесс этот не быстрый. Скандинавский полуостров, освободившийся ото льда 10 000 лет назад, до сих пор приподнимается со скоростью 11 миллиметров в год. Такое поднятие земной поверхности, называемое изостатическим, и сокращение оледенения хорошо видны на картах, составленных по данным спутников NASA – GRACE, уже несколько лет измеряющих флуктуации гравитационного поля нашей планеты. Один спутник регистрирует, как изменяется траектория другого спутника в зависимости от массы объекта, над которым он пролетает. Грубо говоря, при пролете над Антарктидой траектория немного отклонялась к Земле, а над океаном – наоборот, от Земли. Оказалось, что объем Гренландского щита ежегодно сокращается примерно на 248 км3, Антарктического – на 152 км3. Еще недавно в научной среде обсуждали идею о том, что на фоне глобального потепления увеличится количество осадков, следовательно, ледники будут нарастать, а они, наоборот, тают.
С помощью спутниковой съемки ученые следят за изменениями ледниковых языков
и приледниковых озер. Ледник Беринга на Аляске – крупнейший в Северной Америке. Фото: SPL/EAST NEWS
Громады льда обладают гигантской потенциальной энергией, реализация которой часто приводит к катастрофическим для людей последствиям. Еще свежа в памяти трагедия в Северной Осетии, произошедшая в 2002 году: обрушение ледника Колка спровоцировало гигантский селевой поток, заполнивший нижележащую долину и погубивший 125 человек. Крупнейшая в мире ледниковая катастрофа произошла в 1970 году в Перу из-за сильного землетрясения. Тогда с северного склона горы Уаскаран сошла лавина льда, снега и камней, которая остановилась только через 16 километров, унеся около 20 000 жизней.
Не меньшую опасность несут прорывы приледниковых озер. Подобное явление примерно 13 000 лет назад повлияло на климат всей планеты. Тогда на территории Северной Америки , у края отступавшего ледяного щита, располагался гигантский водоем – озеро Агассис, размерами превышавшее Каспий. Его прорыв через Гудзонов пролив в море Лабрадор вызвал аномально быстрое похолодание климата. Всего за 10 лет среднегодовая температура, например в Англии, опустилась на 5 °С. Этот период, известный как ранний дриас, изучен по ледяным кернам Гренландии. Сегодня подобного скачкообразного процесса опасаются в связи с таянием ледников, опресняющих воды Северной Атлантики.
Вот еще ряд катастроф, произошедших уже на памяти наших современников. В 1941 году из-за интенсивного таяния льда в Перу возросло количество подпруженных озер: одно из них прорвалось и погубило 6000 человек. В 1963 году движение пульсирующего ледника Медвежий на Памире породило глубокое озеро. Когда же ледяная перемычка разрушилась, вниз по долине устремился поток воды, быстро превратившийся в сель и уничтоживший электростанцию и множество домов. В 1994 году в Бутане миллионы кубометров воды из подпруженного озера унесли жизни 21 человека. Сейчас риск прорыва талой воды оценивают как высокий. В Гималаях стремительно сокращается 95% ледников, а потенциально опасных подпруженных озер насчитывают 340. Согласно прогнозам, скоро талые воды будут прорываться там ежегодно.
Антарктический ледяной керн с глубины 3200 м возрастом 800 000 лет содержит массу ценнейшей информации о древнем климате. Фото: J.SCHWANDER, UNIVERSITY OF BERN/MUSEIM D"HISTOIRE NATURELLE NEUCHATEL
Сейчас все ледники на Земле, за редким исключением, быстро сокращаются, а это значит, что громадное население Азии, Европы и Америки столкнется с тем, что реки, питаемые талыми водами, в какой-то момент пересохнут. Это приведет к кризису в гидроэнергетике, мелиорации, промышленности и к серьезным политическим последствиям. В то же время поднимающийся уровень моря затопит острова в Тихом и Индийском океанах, прибрежные территории в Карибском бассейне, Нидерландах, Бангладеш. Насколько драматично будут происходить эти процессы, зависит от нас, вот почему гляциология сегодня – это передний край науки. В первую очередь развивается палеоклиматология, позволяющая по химическому и изотопному составу древнего льда реконструировать множество параметров: температуру, состав атмосферы, возраст, вулканизм, солнечную активность, интенсивность космического излучения. Наиболее дорогостоящие проекты в данной области посвящены именно бурению ледников, потому что ученые спешат собрать коллекции льда для будущих поколений – льда, который исчезнет в ближайшем будущем вместе с информацией о древнем климате. Среди актуальнейших задач также – компьютерное моделирование эволюции ледников, мониторинг оледенения, наблюдения за отдельными объектами, – ведь далеко не все земные ледники исследованы. Всемирная гляциологическая база данных содержит информацию о 100 000 ледников – это примерно половина всех существующих. Причем за длиной ледников следят лишь в 1803 случаях, а за объемом и массой – в 226. Но это не вина ученых, а влияние объективных факторов, поскольку среди научных профессий гляциология – одна из самых опасных. Большая часть полевых исследований проходит в труднодоступных местах, где требуется альпинистская подготовка. В полярных районах вездеходы с людьми иногда проваливаются в 30-метровые трещины, а высокогорные работы при суровейших погодных условиях ежегодно уносят жизни ученых. Эта работа – для сильных и выносливых людей, готовых рисковать ради новых открытий и научного прогресса.
Евгений Подольский
Позывные разума
Антенная решетка Пола Аллена для поиска сигналов внеземного разума. Фото: SPL/EAST NEWS
С давних времен жители Земли задавались вопросом: нет ли в глубинах космоса других разумных существ? Уникален феномен разума, или он столь же распространен, как планеты и звезды? В XX веке у человечества впервые появилась принципиальная техническая возможность для связи с гипотетическими цивилизациями у других звезд. Но пассивное ожидание сигнала от «соседей» пока не привело к успеху. Не значит ли это, что следует перейти к более активным действиям?
Еще Блез Паскаль в далеком XVII веке делился своими переживаниями: «Вечное молчание этих бесконечных пространств ужасает меня». В середине прошлого века знаменитый писатель-фантаст Айзек Азимов предельно лаконично сформулировал вопрос о внеземных цивилизациях: Are We Alone? («Одни ли мы?»). И вскоре американский научный журналист Уолтер Салливен ответил на него, выпустив в 1964 году книгу под названием We Are Not Alone («Мы не одни»). Но, к сожалению, этот заголовок выражал лишь надежду, а не научно установленный факт.
Наука пока не может дать никакого определенного ответа на этот вопрос. Ничто принципиально не запрещает саму возможность возникновения у других звезд жизни и разума, однако статистически эту вероятность оценить пока невозможно – ведь мы даже не знаем в деталях, как они появились на Земле, не говоря о том, что не располагаем пока ни единым примером инопланетной жизни. Советский астрофизик Иосиф Шкловский , первоначально большой энтузиаст поиска внеземного разума, в конце жизни не исключал, что человечество вполне может быть единственной цивилизацией в нашей Галактике, если не во всей Вселенной.
Из-за столь высокой неопределенности ответа сам вопрос часто считают ненаучным. Формированию такого отношения в немалой степени способствовали фантасты и особенно уфологи, которые во многом дискредитировали в глазах общественности саму идею поиска внеземного разума. В результате ни одно государство в последние десятилетия не финансирует поиски внеземных цивилизаций. Но колебания общественного мнения не снимают сам фундаментальный вопрос: одиноки ли мы во Вселенной ? А к ответу на него нельзя приблизиться, не попытавшись обнаружить инопланетный разум .
Данные космических исследований практически исключают возможность найти инопланетян в Солнечной системе. Поэтому в их поисках необходимо ориентироваться на другие звезды. Физически мы пока не можем до них добраться, и поэтому единственная реальная возможность установления контакта – это обмен электромагнитными сигналами, которые распространяются в космосе со скоростью света.
Решая эту задачу, можно придерживаться двух стратегий: либо только искать сигналы других цивилизаций, либо наряду с поисками самим передавать сообщения в надежде, что кто-то их примет, расшифрует, а потом пришлет нам ответ. Эти два подхода стали известны под названиями SETI и METI от английских выражений Search for и Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence, означающих соответственно поиск и отправку сообщений внеземным цивилизациям.
Сигналы военных радаров тоже уходят в глубокий космос. Фото: SPL/EAST NEWS
Meti-seti-фобия
В 1974 году, сразу после отправки из Аресибо первого межзвездного радиопослания, нобелевский лауреат радиоастроном Мартин Райл выступил в печати с требованием запрета любых попыток радиопередач с Земли в адрес предполагаемых внеземных цивилизаций. Другие цивилизации, если они действительно существуют, скорее всего, более развиты, чем наша, которая только приступила к активному освоению космического пространства. Для человечества может быть опасным привлекать внимание этих могущественных сил, полагал Мартин Райл. Фрэнк Дрейк, один из авторов Аресибского радиопослания, возражал: «Уже поздно беспокоиться о том, что нас могут обнаружить со стороны. Дело сделано. И продолжается изо дня в день, с каждой телепередачей, каждым зондирующим сигналом военного радара, каждой командой, выданной на борт космического аппарата... Я полагаю, враждебные воинственные племена, будь то земные или инопланетные, уничтожат сами себя своим же собственным оружием задолго до того, как смогут получить хоть какое-то представление о межпланетных путешествиях». Те же инструменты, которые использовались для программы METI, наработали в экспериментах по радиолокации планет в сумме более двух лет, тогда как общая продолжительность сеансов METI на сегодня составляет всего 37 часов. При этом площадь небосвода, охваченная в экспериментах METI, в тысячи раз меньше, чем засвеченная в ходе космической радиолокации. Поэтому разговоры об опасности METI из-за возможности нашего обнаружения именно по причине передачи межзвездных радиопосланий выглядят не слишком убедительно. Наряду с METI-фобией существует и SETI-фобия, которая, как это ни парадоксально, имеет под собой более серьезные основания. Даже если не предполагать какого-то особо злонамеренного характера отправителей межзвездного послания, сам факт приема на Земле достаточно большого массива инопланетной информации таит в себе скрытую угрозу. Конкуренция стран и корпораций может резко обостриться, если от полученной информации будут ожидать радикальных стратегических преимуществ для того, кто первым ее расшифрует. А отсюда уже один шаг до серьезного военного конфликта. Есть и еще более изощренный сценарий, согласно которому конкуренция приведет к снижению норм безопасности при воплощении идей послания. А содержаться в нем может инструкция по созданию компьютера с мощным самообучающимся искусственным интеллектом. Этот интеллект, с одной стороны, может помогать человечеству в решении разных проблем, входя тем самым в доверие, а с другой – обыграет это человечество, словно гроссмейстер новичка, возьмет под свой контроль все ресурсы и направит их на дальнейшую рассылку по Вселенной все того же вирусного сообщения. И, что самое неприятное, если такой сценарий в самом деле реален, то большая часть потенциальных SETI-посланий должна нести именно вирусы. Трудно что-то противопоставить подобным научно-фантастическим сценариям, поскольку в них слишком много предположений, которые специально подобраны, чтобы создать самый неблагоприятный для человечества расклад. Пожалуй, стоит только заметить, что быстрее или медленнее, но программа SETI все равно будет воплощаться, просто потому, что на свете достаточно людей, которым это интересно и которые желают войти в контакт с внеземными цивилизациями. Носители SETI-фобии вряд ли смогут их повсеместно остановить. И если хоть кто-то передает в космос свои послания, значит рано или поздно они будут приняты. Так что даже если с ними и связаны какие-то угрозы, то лучше спокойно готовиться к ним, чем пытаться затаиться от страха в своем галактическом углу.
Четыре межзвездных письма
Земная история поисков и передачи разумных сигналов сравнительно молода. Все началось с двух пионерских работ американских ученых. В сентябре 1959 года Дж. Коккони и Ф. Мориссон опубликовали в научном журнале Nature статью Searching for Interstellar Communications («В поисках межзвездной связи»), в которой с точки зрения радиоастрономии и теории информации проанализировали техническую возможность межзвездной коммуникации. А в 1960 году Фрэнк Дрейк в американской радиоастрономической обсерватории «Грин Бэнк» провел эксперимент Ozma – первую попытку обнаружения искусственных сигналов из космоса.
К сожалению, с тех пор поиски так и не принесли результатов. Причин множество, но главная, пожалуй, заключается в том, что объем предпринятых поисков пока совершенно ничтожен, если сопоставлять его с тем, что на самом деле надлежало бы обследовать. Это отчасти можно объяснить так: для нужд программы SETI до последнего времени не было создано ни одного специализированного инструмента – все поиски проводились урывками на обычных радио– и оптических телескопах. Сейчас большие надежды возлагают на Антенную решетку Пола Аллена – первый специализированный инструмент SETI, который строится в Калифорнии на средства, выделенные одним из учредителей корпорации Microsoft. В середине 2008 года заработали первые 40 из 350 шести метровых параболических антенн этой системы.
Отправка первых межзвездных посланий также связана с именем Дрейка. В 1972 году он совместно с Карлом Саганом создал «Пластину Пионера», а в 1977-м – «Золотой диск Вояджера». Эти металлические носители с информацией о человечестве отправились в межзвездное пространство на борту космических аппаратов «Пионер» и «Вояджер», которым предстояло после пролета мимо планет-гигантов преодолеть солнечное тяготение и навсегда покинуть нашу планетную систему.
Первое же электромагнитное межзвездное послание было отправлено 16 ноября 1974 года с помощью радиолокационного телескопа обсерватории Аресибо с антенной диаметром 305 метров и передатчиком мощностью 500 киловатт. Длительность сообщения составила всего 3 минуты. За это время было передано 1679 бит информации. Это число, будучи произведением двух простых сомножителей, указывает на то, что в послании закодирована двумерная картинка 23 на 73 пикселя. Чтобы шансы послания найти получателя были выше, его направили в сторону огромного шарового скопления M13 в созвездии Геркулеса, которое содержит сотни тысяч звезд. Однако радиоволнам потребуется 24 000 лет, чтобы дойти до него и еще столько же, чтобы вернуться назад с ответом. Так что на продуктивный диалог с возможными обитателями M13 рассчитывать не приходится. Вот почему остальные попытки межзвездной связи ориентировались на звезды в пределах 70 световых лет.
На настоящий момент с Земли отправлено еще три радиопослания. «Космический зов – 1», ушедший в 1999 году к четырем солнцеподобным звездам, содержал несколько информационных страниц, «Детское послание внеземным цивилизациям» 2001 года впервые несло аналого-цифровую информацию, а «Космический зов – 2» (2003) стал первым интернациональным межзвездным сообщением. Все они передавались с помощью Евпаторийского планетного радиолокатора диаметром 70 метров, который ранее входил в советскую систему дальней космической связи. Мощность его передатчика составляет около 150 киловатт, но зато длительность этих посланий была в десятки раз больше и они по нескольку раз повторялись в направлении разных звезд. По общей энергии переданных сигналов эти послания в сотни раз превосходят первое.
Первое межзвездное послание
В 1679 битов послания Аресибо Фрэнк Дрейк и Карл Саган постарались вложить максимум информации. Первый блок (красный) задает правила записи чисел (от 1 до 10) в двоичной системе счисления. Второй (оранжевый) – перечисляет номера элементов, на которых основана жизнь на Земле: водород (1), углерод (6), азот (7), кислород (8) и фосфор (15). Третий блок (желтый) описывает состав молекулы ДНК: образующие ее каркас дезоксирибоза (C5OH7) и фосфат (PO4) чередуются в двух крайних колонках, а в средних даны химические формулы четырех нуклеотидов: аденина, тимина, цитозина и гуанина, кодирующих генетическую информацию. Формулы записываются числовыми коэффициентами в том же порядке, что и «элементы жизни» во втором блоке. Например, дезоксирибоза кодируется как 7-5-0-1-0, что значит 7 атомов водорода, 5 – углерода и 1 – кислорода. Четвертый блок (зеленый) – это спираль ДНК, а в середине сообщается число нуклеотидов в ДНК человека – 4 294 441 822 (теперь мы знаем, что их около 3 миллиардов). Пятый блок (голубой) несет информацию о людях: слева средний рост человека – 14 (1,76 метра в единицах длины волны сообщения – 12,6 сантиметра), а справа – население Земли в 1974 году – 4 292 853 750. Шестой блок (синий) – Солнечная система с девятью планетами. Земля сдвинута вверх и находится под человеком из предыдущего блока, указывая наше место обитания. Фиолетовый блок изображает тарелку радиолокационного телескопа, отправившего данное послание, а в самом низу по центру указан его диаметр – 2430 (306 метров в единицах длины волны). Поймут ли потенциальные получатели смысл этого сообщения? Фрэнк Дрейк на пробу показывал упрощенный прообраз этого послания другим ученым. Карл Саган расшифровал его почти полностью. О других успехах достоверных сведений не сохранилось.
Принимать или отправлять?
Таким образом, за всю историю земной цивилизации было разработано и доведено до практической реализации лишь четыре проекта передачи межзвездных радиопосланий. И тем не менее в некотором смысле METI находится в лучшем положении, нежели SETI. Ведь, подготовив и отправив межзвездное послание, мы уже можем говорить о результате, поскольку сделали все возможное в деле наведения радиомоста между земной и предполагаемой внеземной цивилизациями. И теперь только от неведомых адресатов зависит, будет ли обнаружено наше «письмо» и предприняты попытки установления контакта.
Цивилизация, которая занимается лишь поиском, находится в заметно менее выгодном положении, чем та, которая наряду с поиском ведет и передачу сигналов. Чтобы понять, что контакт установлен, передающей цивилизации достаточно получить ответ на одно из своих посланий. А вот «слушающей» при успехе поисков предстоит самой послать ответный сигнал, дождаться подтверждения его приема, и только после этого можно будет говорить о контакте. Впрочем, у проблемы есть и другая сторона: если инопланетные сигналы будут обнаружены, сразу станет ясно, куда следует направлять собственные послания, а до того остается только рассылать «космический спам», выбирая направления на основе общефизических аргументов.
Этот выбор значительно упростился после того, как в 1995 году швейцарский астроном Мишель Майор и его аспирант Дидье Квелотц обнаружили вблизи звезды 51 Пегаса первую планету вне Солнечной системы. Вскоре выявление таких объектов было поставлено на поток, и стало ясно, что планеты – такие же распространенные небесные объекты, как и звезды. В нашей Галактике порядка 100 миллиардов звезд, и около 1% из них похожи на Солнце. Вот среди этого примечательного миллиарда и следует отбирать звезды для поиска и передачи межзвездных радиопосланий. Конечно, вовсе не обязательно, что потенциальные адресаты обитают только у таких звезд, но все же, учитывая наш собственный опыт, стоит пока сконцентрировать свои изыскания именно на них.
Перечень требований к звездам – кандидатам на включение в программу SETI/METI весьма обширен. Прежде всего они должны принадлежать к так называемой главной последовательности, то есть находиться на середине своего жизненного пути. На этом этапе светимость звезды длительное время остается примерно постоянной, что, видимо, является важным условием для развития сложных форм жизни. Возраст звезды должен быть в интервале 4—7 миллиардов лет. Если звезда моложе, эволюции может не хватить времени для порождения разумных существ, а если старше, то на планетах будет мало необходимых для жизни тяжелых элементов, которые нарабатываются предыдущими поколениями звезд. Следует выбирать одиночные светила, поскольку в двойных системах ниже вероятность существования планет со стабильными орбитами и климатическими условиями. По той же причине среди звезд с уже обнаруженными планетами предпочтительны те, у которых форма планетных орбит близка к круговой. Желательно также, чтобы со звезды, на которую отправляется радиопослание, Солнце было видно на фоне какого-либо достопримечательного астрономического объекта – пульсара, квазара, центра Галактики. В этом случае шансы на обнаружение нашего сигнала возрастают, поскольку он может быть замечен в ходе обычных астрономических наблюдений. Наконец, следует выбирать звезды внутри «пояса жизни» нашей Галактики – той «тепличной» области, где скорость орбитального движения вокруг галактического центра близка к скорости вращения спиральных рукавов. В этой зоне (в которую входит и Солнце) звезды реже пересекают рукава Галактики, где протекают бурные процессы звездообразования, сопровождающиеся мощными вспышками сверхновых, способные помешать развитию жизни.
Рандеву вслепую
Вопрос о выборе обстоятельств для межзвездной связи далеко не исчерпывается отбором звезд, то есть пространственных направлений для отправки сигналов. Есть еще целый ряд параметров, которые могут меняться в широких пределах. Это время передачи, требуемая мощность сигнала, длина волны, несущей сообщение, ее поляризация, способ модуляции и, наконец, структура передаваемой информации.
Синхронизация.Казалось бы, не договорившись заранее, нельзя наметить оптимальное время для сеанса межзвездной связи. Но в действительности это не так. Во Вселенной происходит немало событий, которые доступны для наблюдения всем развитым цивилизациям. Таковы, например, вспышки новых и сверхновых звезд. Например, в момент, когда на Землю из другой галактики приходит излучение сверхновой, нужно начать транслировать послание в направлении звезд, расположенных далее по направлению движения ее света. Как показал ленинградский ученый Петр Маковецкий еще в 1979 году, подобная синхронизация может в десятки раз увеличить вероятность установления радиоконтакта. Ведь наш сигнал не только придет к адресатам в выделенный момент времени – сразу после вспышки сверхновой, но и будет исходить из области неподалеку от нее, что еще больше увеличивает шансы на его регистрацию.
Мощность.Скорость передачи информации в межзвездных посланиях не может быть очень большой. Каждый символ, в простейшем случае каждый бит информации, должен транслироваться достаточно долго, чтобы его можно было уверенно выделить на фоне шумов. Максимальная скорость зависит от мощности передатчика, диаметра его антенны, длины волны, а также инструмента, который используется для приема, и расстояния до него. Чем больше диаметр передающей антенны и короче радиоволна, тем уже получается луч, в котором концентрируется мощность сигнала, тем меньше он рассеивается. Три самые мощные земные установки, способные направленно посылать радиосигналы в космос, – это радиолокационный телескоп в Аресибо (Пуэрто-Рико) и два планетных радио локатора диаметром по 70 метров: американский в Голдстоуне (Калифорния) и бывший советский в Евпатории (Крым). В последние годы сообщения передавала только последняя установка. Как уже говорилось, они адресовались к звездам не дальше 70 световых лет.
