На главную    costroma.k156.ru    k156.ru    

 


Е. Шиховцев



Визит нейтронной звезды,
или
Страсти космические:
падение астероида – уже не круто?




В канун масленицы канал ОРТ, видимо, хорошо простимулированный новым астероидным лобби, которому пока что мало выделили на распилы и откаты, весь день тешил народ страшилками. Одной из них было строительство ковчега для эвакуации 250.000 землян за 100 световых лет на новую землеподобную планету в связи с тем, что Землю должна была разорвать приближающаяся из космоса нейтроная звезда.

Нейтронных звёзд астрономам сегодня известно чуть за 2 тысячи. Наблюдаются они плохо, так как почти невидимы. Истинное количество поэтому намного больше, а плохая наблюдаемость делает их довольно коварными. Так что проблема взята не совсем с потолка.

Что, однако, можно сказать об этом сценарии, если под рукой есть калькулятор?

Сколько-нибудь заметное влияние на динамику движения тел нашей системы звезда-странница стала бы оказывать, начиная с расстояний, на котором сила притяжения к ней достигла бы, скажем, 1% от силы притяжения к Солнцу. Это достигается, когда от возмущаемого тела до звезды примерно в 12 раз дальше, чем до Солнца.

В силу этого соотношения мы не будем говорить здесь о кометах и льдообразной мелочи из нашей самой дальней и загадочной окраины: облака Оорта, потому что на них даже влияние соседних звёзд сильнее (а оно действует на них уже миллиарды лет, и ни к чему заметному не приводит), так что и прохождение через него нейтронной звезды окажет самое ничтожное воздействие на наши области Солнечной системы.


спектр излучения одиночной нейтронной звезды по C. Motch, V. Zavlin, F. Haberl

Спектр излучения одиночной нейтронной звезды по C. Motch, V. Zavlin, F. Haberl
[http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0305016]
Вертикальная ось: спектральный поток, кЭв/(сек · см2 · кЭв). Горизонтальная ось: энергия квантов, Эв
В основу рисунка положен спектр одной из ближайших к нам нейтронных звёзд RX J0720.4-3125, теоретически интерпретированный указанными авторами. Их данные здесь были интерполированы на область УФ-квантов и переведены из билогарифмических в обычные декартовы координаты.


Но это гравитация, так сказать, прямая. А есть ещё одно её проявление, которым в телевизоре пугали: истребительные излучения от нейтронной звезды (см. рисунок: в основном, рентген, ~92% всей энергии, но также и до 8% жёсткого ультрафиолета, и гамма-лучи, которые на рисунке были бы очень далеко справа от рентгеновских, и вообще все области спектра, в т. ч. видимый, на который приходится ~0,003% общей энергии излучения, и тепловой, инфракрасный, ~0,001%). Излучение возникает тогда, когда притянутое звездой вещество, ускоряясь и ускоряясь в её чудовищном гравитационном поле, пролетев 10 млн. км всего за ~22 часа (!), стукается о её поверхность, и гигантская кинетическая энергия разом переходит в излучение. Вещество падает на поверхность звезды со скоростью порядка 0,5 световой, т. е. к.п.д. излучения = 20–30% от полной аннигиляции! Это в десятки раз эффективнее термоядерного синтеза!


Конкретные параметры этого процесса сильно зависят от двух величин: скорости движения звезды и скорости оседания вещества на неё (а это зависит от массы звезды и плотности материи в окружающем её пространстве). Далее все расчёты сделаны для наиболее типичной звезды: масса – 1,5 солнечной; радиус – 10 км, скорость движения – 200 км/сек. Вероятно, она должна быть не местной. Местные семь нейтронных звёзд, родительские взрывы которых за последние несколько миллионов лет разогнали из нашего уголка Галактики почти весь межзвёздный газ, учёным известны и признаны безопасными (не движутся в сторону Солнца). На 500–1000 обычных звёзд приходится одна нейтронная, почти всегда это одинокая странница (нейтронных звёзд в связке с обычной звездой или чем-то ещё лишь около 10%). В среднем, если говорить о наиболее изученных окрестностях Солнечной системы, на одну замеченную нейтронную звезду приходится кубик космоса с ребром порядка 400 световых лет, а незамеченных там же, по очень примерным современным оценкам, может находиться ещё 250–500. При типичных скоростях нейтронных звёзд можно оценить, что каждые 500–1000 лет она гравитационно близко подходит к какой-то очередной обычной звезде. Однажды ею может стать и Солнце. Ориентировочно, через каждые полмиллиона лет так и происходит. То есть за время геологической жизни Земли такое бывало уже порядка 10.000 раз.


Через облако Оорта звезда будет лететь от нуля (это если она лишь чиркнет по касательной) до примерно 1500 лет (если она идёт угрожающе близко нацелившись на Солнце). Поглотить при этом она сможет лишь объекты, которые от траектории её полёта отстоят не далее ~10 млн. км. В туннеле такого радиуса, проложенном сквозь всю сферу Оорта, содержится всего около 450 млрд. тонн вещества. (Астероид поперечником 7 км может весить больше, говорить не о чем.) Таким образом, средняя скорость падения вещества на звезду составит порядка 10 тонн в секунду, а это в 4 миллиарда раз меньше теоретического предела, от которого начинается неустойчивый режим падения на звезду и рост интенсивности излучения. Рентгеновская мощность излучения от звезды на пути через облако Оорта сама по себе внушает уважение, около 0,2 трлн. гигаватт, но это так далеко от нас, что даже Солнце с такого расстояния выглядело бы тусклым пятнышком, а его светимость в рентгеновском диапазоне лишь в несколько раз меньше, а может быть, даже такая же (а полная светимость Солнца во всех диапазонах примерно в 2 млн. раз выше). Но за счёт ослабления на гигантских расстояниях падающая на земную поверхность радиация от звезды будет в тысячи раз слабее, чем от Солнца, уловить её без приборов мы не сможем.


В колоссальном большинстве случаев встреча Солнечной системы с нейтронной звездой далее путешествия по облаку Оорта и не идёт. Лишь в одном случае из трёх миллионов (!) случайно ориентированная траектория движения нейтронной звезды может попасть в крохотную центральную часть этого облака, где лежит кометно-ледяной пояс Койпера, а уж в его центре расположена ещё более крохотная планетная часть Солнечной системы.

Вдумаемся: в одном случае из трёх миллионов! А всего за 4,5 млрд. лет жизни Солнечной системы таких встреч было порядка 10 тысяч. И ведь около половины своей жизни Солнечная система уже прожила. Нетрудно посчитать, какой шанс наша Солнечная система имеет повидать в своих внутренних покоях незваную гостью за всё (и прошлое и будущее) время своей жизни. Этот шанс равен ~0,07%.

Тут бы можно и закончить весь рассказ, но ведь заинтересованные лица нам живо возразят: маловероятное не есть невозможное! И будут правы. Поэтому разберём, что может случиться в этом чрезвычайно маловероятном случае.


Для тел из пояса Койпера, лежащего за Нептуном, 1%-ное гравитационное влияние чужой звезды начнётся на расстоянии около 64 млрд. км, т. е. за 8 лет до входа в нашу зону Солнечной системы. Непосредственно к внешним границам пояса звезда подойдёт примерно за 8 месяцев до близкого знакомства с нами и преодолеет весь пояс (выйдя на орбиту Нептуна) за ~7 месяцев пути или менее (смотря под каким углом она будет его пересекать). Массы в поясе комет погуще, чем в облаке Оорта, поэтому поток вещества к звезде в эти месяцы вырастет примерно в десятки миллионов раз. Однако это не в миллиарды, так что перехода излучения в неустойчивый режим ожидать не приходится. Вещество оседает на силовое поле звезды по-прежнему в спокойном режиме, образуя вокруг неё довольно протяжённую квазисферическую оболочку. А это, во-первых, замедляет поступление вещества в гравитационную топку звезды, а во-вторых, облако не упавшего вещества хорошо поглощает идущее с ударной поверхности излучение.

Если бы не поглощало, нам бы тут не очень поздоровилось. Пусть не вся притекающая к ближним окрестностям звезды масса сразу падает и выделяет жёсткие кванты, но если прорывается сквозь силовое поле хотя бы 1–10%, это уже рост рентгеновского и прочих неприятных излучений в миллионы раз по сравнению со странствием сквозь облако Оорта.

К тому же мощное силовое поле нейтронной звезды имеет такую особенность, что излучение вовне идёт не равномерно ото всей её поверхности, как нам привычно по Солнцу и Луне, а острыми полыми конусами с полюсов, словно двумя прожекторами.


конус излучения одиночной нейтронной звезды

Конус излучения одиночной нейтронной звезды

Звезда вращается вокруг вертикальной оси. Полюса оси вращения и магнитные полюса никак не связаны и могут оказаться под любым углом. Лучи, выходящие из полюсов, при вращении звезды описывают в пространстве конусы.


Причин этого две, и обе связаны с сильнейшим магнитным полем нейтронных звёзд. На рисунке мы изобразили его в виде яблока, и в самом деле форма поля напоминает этот ньютоновский плод. Углубления яблока – это магнитные полюса. Они даже у нас на Земле не совпадают с осью её вращения, а в нейтронных звёздах, как показали наблюдения, и вовсе могут быть сориентированы как угодно (на рисунке – примерно под углом 30 градусов к полюсам оси вращения). Вещество падает на звезду не равномерно, а в ямки магнитных полюсов, так что адский огонь релятивистской смерти горит лишь в двух приполярных областях размерами всего около сотен метров. И первая причина неравномерности излучения звезды в том, что эти яркие полярные пятна при вращении звезды периодически уходят на её обратную (невидимую с Земли) сторону. (Правда, эффекты теории относительности приводят к тому, что в некоторых случаях из-за искривления пространства, вызванного высокой гравитацией звезды, мы можем видеть и часть её задней стороны, и при некоторых условиях – оба полюса сразу.) А вторая причина – в том, что и возникающее при ударе излучение выходит из магнитной ямки в космос узким конусом. Он, как луч маяка, вертится вместе с вращением звезды, и только если этот луч попадёт в Землю, мы его заметим.

Теоретики предсказывают, что чем жёстче излучение, тем более узок конус его луча. Тут уж как повезёт: вероятность попасть Земле в конус мала (из-за его узости), но зато если уж попадём, то шарахнет по нам букетом жёстких излучений, по-видимому, смертельной мощности.


Прикинем: мощность жёстких излучений от звезды в поясе Койпера примерно в миллион раз выше, чем рентгеновский поток, исходящий от Солнца. Расстояние в 30 раз дальше, квадрат расстояния ослабляет доходящий до нас поток в 900 раз по сравнению с солнечным, но если миллион поделить на 900, это всё равно в 1000 с лишним раз выше привычного нам солнечного фона. Теперь умножим на степень фокусировки излучения в конусе. Хорошей теории или наблюдательных данных по ней пока нет, но, по оценкам учёных, это может быть до 10 раз. Правда, дело осложняется тем, что луч из полюса, вращающийся в своего рода конической воронке, прогревает окружающее вещество и создаёт в нём давление, противодействующее притоку вещества к звезде. В итоге какие-то факторы усиливают, какие-то ослабляют, но, по-видимому, в несколько раз мощность излучения в луче фокусируется. Если, скажем, в 6 раз, то это классическая русская рулетка!

Вот наглядное представление о мощности приходящего в фокусе луча рентгеновского облучения: оно таково же, как от рядовой рентгеновской трубки полезной мощностью 0,1 Ватт, приложенной практически к рубашке (1,8 мм от тела), или, что то же, от ста таких трубок, окружающих ваше тело на расстоянии шерстяного джемпера (2 см от кожного покрова). Правда, оно не льётся из звезды ровным потоком, а скорее обстреливает вас со скоростью десятков или сотен импульсов в секунду, но от этого не легче. Зато легче от того, что обстрел будет длиться явно не все 7 месяцев. Звезда вертится, её путь искривляет Солнце, да и Земля вращается и по орбите, и вокруг оси, так что режим облучения будет скорее эпизодической шальной пальбой, чем плотным артобстрелом.

И ещё одно приятное обстоятельство. Та круглая дорожка, которую обегает луч излучения звезды (показана вверху на рисунке красными границами), имеет, конечно, космические размеры на далёких расстояниях от звезды. Земля будет небольшой точечкой где-то внутри этой дорожки (это, конечно, если она будет так несчастлива, что вообще туда попадёт). А это значит, что львиная доля мощности луча нам не достанется. Может быть, на Землю будет попадать менее 1% мощности, а остальное будет изливаться в просторы космоса, пока луч обегает свою круглую дорожку до следующей встречи с нами.


Мы не знаем, с какой стороны придёт звезда, но когда она видимая или невидимая начнёт свой суточный круг по небосклону, у неё будет, как у Солнца, своя смена рентгеновского дня и ночи, за которой все мы, конечно, будем следить с предельным вниманием. Со световыми временами суток это будет никак не связано, рентгеновский день может быть и в световой ночи. Но каждые сутки, когда звезда, описав дугу по небу, будет уходить за горизонт, можно будет на ближайшие 12 часов немного расслабляться. В оптическом диапазоне прожектор звезды будет светить примерно в 400 тыс. раз слабее Солнца. Это не так уж мало: как полная Луна. При этом звезда будет не диском, а ослепительной точкой на небосводе, и, скорее всего, пульсирующей (лишь в случае совсем быстрого вращения звезды вокруг оси скорость пульсации превысит чувствительность глаза и сольётся в равномерное сияние). Даже при свете Солнца такую гостью часто можно будет различать на небе невооружённым глазом. Её можно будет наблюдать как самую яркую на небе звезду ещё на выходе из облака Оорта, а в телескопы и намного дальше, что важно с точки зрения раннего оповещения. Лишь бы телескоп попал в прожектор звезды. (Идя по облаку Оорта, звезда при подходе к поясу Койпера в оптическом диапазоне будет иметь примерно от 11-й до 10-й звёздной величины, похоже на звезду Проксима Центавра. Порог человеческого глаза лежит в области 6–8 звёздной величины, то есть свет нейтронной звезды мы не сможем оттуда различать.)


Итак, каков же вывод? Шансы избежать радиации у нас больше, чем напороться на луч. Но и риск проиграть – не сказать, чтобы был пренебрежимо мал... И всё же нагнетание страхов о прожигающей атмосферу радиации, от которой нет спасения, преувеличено. Да, погибнет огромное количество живого в биосфере. Да, будет полностью разрушен атмосферный озон и Земля откроется голенькая перед всеми жёсткими излучениями космоса и собственного Солнца. Но физически чего-то фатального происходить не будет. Климат не изменится, пожаров, камнепадов и прочих катаклизмов не будет, состав воздуха, вод и почв по большому счёту останется прежним, остаточная радиация будет незначительна. Лучи беззвучны и неосязаемы. Они просто рвут вашу ДНК, дробят ферменты в организме, разрезают жизненно важные белки и т. п.

Однако всё, что живёт под землёй и под водой, выживет, если найдёт, чем прокормиться, не высовываясь на поверхность (выживут и те везунчики, которые высунутся в период рентгеновской ночи или лучевого отбоя). Полметра земли или метр воды ослабляют излучение примерно в тысячу раз. Можно будет жить и даже работать, только окопавшись. В рентгеновскую ночь можно будет выходить на поверхность в защитном костюме из чего-то вроде металлической фольги (чтобы уберечься от остаточной радиации и от излучений с неба, оставшегося без защитного озона).

Вот такими будут эти 7 месяцев, точнее, при худшем раскладе – какой-то не очень длинный отрезок из этих 7 месяцев или цепочка таких отрезков: сигнал тревоги – отбой тревоги. А при хорошем раскладе, вероятность которого в этой части сценария намного выше, мы вообще ничего не заметим, поскольку Земля не попадёт в опасный конус излучения.

Потом будет период от полугода до 1,5 лет – путешествие звезды через зону планет (срок гуляет в зависимости от того, под каким углом и насколько далеко от Солнца звезда пересечёт нашу зону), а затем обратно-симметричные 7 месяцев, пока звезда удаляется от нас через пояс Койпера. Дальше она пройдёт через облако Оорта, но это уже ничто по сравнению с пережитым. А потом удалится навсегда.


Самое интересное для нас, это, конечно, проход нейтронной звезды через внутреннюю часть Солнечной системы. Если в пояс Койпера случай может завести одну нейтронную звезду из трёх миллионов, то в планетную часть Солнечной системы, которая ещё меньше, – одну из десяти миллионов.


У нейтронных звёзд мощное магнитное поле. А у Земли, предположительно, железное ядро. Которое, предположительно, имеет магнитный момент (критики указывают, правда, что, во-первых, у земного магнитного поля слишком велика чувствительность к солнечным вспышкам, а если бы это поле генерировалось ядром, то оно бы этих вспышек не должно было даже замечать; во-вторых, тогда у всех планет Солнечной системы была бы одинакова связь полярности магнетизма с направлением вращения планеты вокруг оси, чего не наблюдается).

На больших расстояниях (намного больше размеров диполей) два магнитных диполя притягиваются с силой, примерно пропорциональной их магнитным моментам и обратно пропорциональной четвертой степени взаимного отстояния. Расчёт показывает, что ядро Земли при входе нейтронной звезды в область орбиты Нептуна будет испытывать ничтожно малое магнитное притяжение, доли микроньютона. А сравниться по порядку с величинами гравитационного притяжения Солнца и Луны, которые держат сейчас это ядро и всю нашу планету на своей орбите, магнитное притяжение чужой звезды могло бы лишь с расстояния... 1300 км! То есть, никогда, потому что это означает: глубоко в недрах не только Земли, но и её ядра, – тогда как задолго до этого возникло бы намного более сильное гравитационное взаимодействие. Таким образом, все магнитные эффекты космического порядка можно оставить в покое. С драматической картиной ядра, вырываемого из Земли супер-магнитом нейтронной звезды, создатели ужастика явно попали впросак. Да и других бед от магнетизма звезды можно не опасаться. Все приборы и живые организмы, использующие природный магнетизм Земли, будем считать, сейчас действуют в расстоянии порядка тысяч км от внутреннего диполя Земли. Диполь звезды в 10 млн. раз сильнее. Хоть по закону обратных квадратов радиуса, хоть обратных четвёртых степеней, качественно видим, что граница, на которой сила магнитного взаимодействия со звездой начала бы заметно конкурировать с земным магнетизмом, лежит в расстоянии порядка миллиона км или меньше. А если уж звезда окажется так близко от нас, глубоко внутри нашей смертельной зоны радиусом 10 млн. км, это будет означать, что мы доживаем свои последние часы. И какая разница при этом, что там происходит с магнетизмом?


Вернёмся к опасностям излучения. Как мы видели, до внутренних (планетарных) границ Солнечной системы эффект этого излучения был вначале за гранью прямого ощущения, а в заключительные 7 месяцев вёл себя как русская рулетка. Его образовывал там более или менее равномерный поток молекулярных частиц, мелких пылинок и песчинок. Лишь изредка всплеском падало более крупное тело, но на общем фоне это слабо выделялось.

Внутри же планетной зоны почти вся масса вещества сосредоточена в планетах и их спутниках. Остающаяся мелочь слишком мала, чтобы создать какой-то значимый фон. А вот планета или крупный спутник при падении на звезду может создать сильный и даже смертельный всплеск излучения, и его сила усугубится тем, что это событие всё ближе и ближе к нам. Однако какова вероятность такого супер-столкновения?


Величина опасного расстояния, на котором захват макрообъекта полем тяготения звезды неизбежен, зависит только от скорости и массы звезды, но не от массы объекта. Поэтому опасное расстояние остаётся тем же, о котором говорилось при путешествии гостьи через дальние зоны Солнечной системы. Это около 10 млн. км. Если траектория движения звезды отстоит от планеты дальше, то поглощения не будет. (Будет, может быть, кое-что похуже, но об этом чуть позже, а сейчас доведём до конца тему поглощения разом крупного небесного тела).

Вся область Солнечной системы внутри орбиты Нептуна имеет объём 365 кубических тераметров (1 тм = триллион метров). В центре её находится Солнце со своей опасной зоной радиусом примерно 0,01 тм, или чуть менее 0,2 среднего радиуса орбиты Меркурия. Если траектория следования нейтронной звезды проходит через эту зону, то звезда и Солнце образуют прочную пару, притяжение усилится, все планеты сместятся на низкие орбиты, а что касается Земли, то ловить нечего: мы в этом новом климате изжаримся. Утешает то, что вероятность звезде попасть именно в это центральное нежелательное пятнышко меньше одной 30-миллиардной.


А с вероятностью 0,99999999997 звезда проследует через внутренние зоны Солнечной системы по криволинейной орбите и улетит навсегда.

Её путь составит не более 10 тм, и, идя по нему, она своим сечением прочертит некий туннель в межпланетном пространстве. Он во много-много раз (почти в миллиард миллиардов раз) меньше объёма 365 кум. тм, в котором кружатся планеты и их спутники, а также прочая мелочь. Поэтому уже есть ощущение, что шанс звезды с чем-то там столкнуться мизерен. Но всё же прикинем точнее.

Путь звезды через внутренние зоны Солнечной системы займёт от нуля до 1,5 лет, смотря под каким углом она её пересекает.

За это время каждая планета опишет по своей орбите определённый путь, но, что в данном случае ещё важнее, с планетой такой же путь будет описывать окружающая её опасная зона радиусом около 10 млн. км, как уже упоминалось (это 0,01 тм). Если звезда при своём проходе хотя бы чиркнет по краю этой зоны, планете не жить: её всосёт в звезду или на время заберёт на её адскую орбиту, где в конце концов разорвёт и испепелит всеми видами вредных излучений.


Для упрощения расчётов представим, что планеты сейчас вращаются вокруг Солнца не по эллипсам, а по окружностям. В настоящее время практически у всех планет орбиты лежат почти точно в одной плоскости, но гравитация звезды ещё за несколько десятилетий до этого времени, из далёкого облака Оорта уже начнёт сдвигать и менять орбиты планет, так что невозможно предсказать, останутся ли они в одной плоскости на момент её входа в планетную зону. Скорее всего, нет. Изменятся и все параметры их вращения, которые нужны для вычислений (размеры орбит, скорости вращения). Однако изменятся от силы в разы, даже не в десятки раз, потому что Солнце и звезда-пришелица – гравитационные мамы примерно одной весовой категории. И, держа в уме этот размер погрешности, можно продолжить выкладки.


схема прохода одиночной нейтронной звезды через область обращения планеты вокруг Солнца


Cхема прохода одиночной нейтронной звезды через область обращения планеты вокруг Солнца.

Обратимся к рисунку. Тоннели, прочерчиваемые в космосе опасными зонами планет за ~1 год (возьмём такую среднюю цифру), будут отрезками бубликов, расположенных на разных удалениях от Солнца (жёлтый на рисунке). Бублик орбиты лежит в голубом сферическом слое такой же толщины, окружающем Солнце, это как бы корка апельсина, на рисунке показан её разрез. Масштаб соблюсти невозможно, в действительности все линии должны быть намного тоньше, так что рисунок это сугубо качественный.

Если звезда проходит на двух, даже трёх опасных расстояниях от бублика, то она довольно сильно исказит орбиту планеты, но захвата не будет, инерция своего движения не даст планете фатально связаться со звездой-пришелицей, и после некоторого периода сближения их взаимное расстояние начнёт возрастать. У планеты будет и второй шанс встретиться с гостьей, при выходе звезды из голубой сферы.

И каждый раз вопрос, быть или не быть поглощению, решается, главным образом, за то время, пока звезда проходит от орбиты планеты на расстояниях от +0,03 тм до -0,03 тм. Такой путь звезда проходит всего за 4 дня.


Каковы же шансы планеты не упасть в ад?

Во-первых, мы непосредственно замечаем, что жёлтый бублик занимает лишь очень малую часть голубой сферы. Звезда может пробуравить голубую сферу в любой точке, но лишь в очень узком жёлтом пояске есть шанс, что она встретится с планетой. Вдобавок, звезде ещё надо лететь достаточно прицельно, чтобы вообще попасть в голубой шарик: он ведь у каждой следующей к Солнцу планеты всё меньше и меньше. Однако и в бублике шанс встречи очень мал, ведь опасное соседство длится всего около 4 дней, а планета обходит свой бублик за время на два-пять порядков больше. Перемножив эти три вероятности, мы и получим шанс каждой планеты ускользнуть от падения в нейтронную звезду. Он оказывается обратно пропорционален периоду обращения планеты вокруг Солнца.


Не зная, каковы станут эти периоды после сильного искажения звездой, посчитаем, исходя из существующих сейчас значений. Оказывается, шансы всосаться таковы (в первой колонке цифры для индивидуального посещения нас нейтронной звездой, а во второй – суммарные, всеми нейтронными звёздами, приближавшимися к Солнечной системе за всё время её жизни):


Нептун =

Уран =

Сатурн =

Юпитер =

Марс =

Земля =

Венера =

Меркурий =

0,00000002%

0,00000004%

0,00000012%

0,00000029%

0,00000183%

0,00000344%

0,00000558%

0,00001430%

(0,0002%)

(0,0004%)

(0,0012%)

(0,0029%)

(0,0183%)

(0,0344%)

(0,0558%)

(0,1430%)


С наибольшей вероятностью влияние гравитации звезды приведёт к тому, что периоды обращения уменьшатся, так что вероятность всасывания реально может быть в несколько раз выше, чем здесь оценено, но и это совершенно не страшно при столь малых вероятностях.


Наибольшая вероятность роковой встречи у Меркурия. Если бы его масса рухнула в гравитационную дробилку звезды за стандартное время порядка 22 часов, это обрушило бы на звезду поток вещества в 100 тыс. раз больше порога её неустойчивости. Радиация из звезды вырасла бы на 14 с лишним порядков по сравнению с тем, что было в поясе Койпера, плюс квадрат расстояния до нас мог оказаться в тысячи раз меньше, что дополнительно во столько же раз усилило бы эффект воздействия на Землю, если бы она оказалась в луче. Нам стало бы в миллиард миллиардов раз горячее. То есть Земля мгновенно (за ~0,15 сек.) полностью испарилась бы, тут уж и не важно, какой диапазон излучения: гамма-лучи, рентгены, УФ, оптика, ИК, – всё едино. На другом полюсе планетной шкалы картина практически такая же: Нептун в десятки раз дальше от нас, чем Меркурий, но зато в 300 раз тяжелее его, жар от его всасывания до нас дошёл бы волной примерно в 1000 раз слабее, чем от Меркурия, но и этого более чем хватило бы.

Меркурианский апокалипсис никто из людей не заметил бы, так как столь ураганная скорость уничтожения превышает скорость передачи нервного сигнала от органов чувств в мозг.

Нептунианский, при котором Земля выкипала бы около 4,5 минут, ощущался бы так: все, кто попал в тепловую зону, тоже ничего бы не успели осознать и ощутить (скорость испарения ок. 38 км/сек, человек испаряется за 0,05 мсек), а те, кто оказался на теневой стороне Земли, могли бы, до того как испариться, пострадать от сейсмических разрушений, потому что испаряющееся с лучевой стороны вещество Земли постоянно передавало бы гигантский реактивный импульс остающемуся твёрдому остатку. Тающая планета стала бы в финале своей жизни космическим кораблём, двинувшимся в путь с ускорением около 1g, через 2 мин. ~2g, через 3 мин. ~3g, через 4 мин. ~7,5g, затем резкий рост до ~100g. Это и вызвало бы всеобщие сейсмические разрушения. Многие на теневой стороне также пострадали бы от испепеляющего излучения, которое распространялось бы туда через линию горизонта от расширяющегося на световой стороне облака раскалённых продуктов испарения, аналогично лучевому эффекту при взрыве ядерной бомбы. Более точный расчёт должен был бы учитывать, что облако раскалённых газов в течение нескольких секунд станет плазмой и начнёт экранировать Землю от излучения звезды, в результате чего процесс разрушения и полёта должен замедлиться, но трудно сказать, насколько (может быть, и в разы). Это лишь продление агонии.

На теневой стороне, при должном расположении светил и времени суток, люди успеют увидеть идентичную по типу гибель Луны. Она займёт чуть менее 1 мин. Вначале, какая бы фаза Луны ни была, её полный диск ровно посередине под каким-то углом разделит линия, и вся половина, обращённая к лучу, мгновенно превратится в полукруг, сияющий значительно ярче Солнца, потому что температура испарённых лунных пород окажется заметно выше температуры на поверхности Солнца. Всю обращённую к Луне сторону Земли зальёт невиданно яркий свет. Возможно, он будет физически непереносим для глаз. Затем в течение почти минуты сияние будет плавно распространяться на оставшуюся половину лунного диска. При этом смещение как твёрдого остатка Луны, так и расширяющихся облаков испарённых пород глазом заметить будет трудно: тело Луны сдвинется в самом конце всего на ~180 км, а облако газов разлетится в космос радиусом чуть больше 100 км: это рост примерно на 10% от диаметра нашего спутника, а в секунду рост будет около 0,15% диаметра. Дальше ровный слепящий диск станет линейно расширяться с той же трудно уловимой глазом скоростью, но к концу 4-й минуты, когда и от Земли уже мало что останется (извне и картина её испарения будет точно такой же, яркой и почти статичной), видимый диаметр Луны, ставшей сверх-Солнцем, вырастет в 1,5 раза, что уже можно будет ощутить. Напоследок.


К счастью, вероятности таких сценариев, как мы видим, настолько ничтожны, что можно тему на этом закрыть. Только сделаем последнее замечание о планете Фаэтон, то бишь поясе астероидов (не путать с планетой Нибиру, которая, как известно, то ли всегда за Солнцем, то ли в поясе Койпера, а если её и там не найдут, то остаётся ещё необъятное облако Оорта!).


Из 1–1,5 лет странствия звезды по планетной части Солнечной системы будут два, три или четыре жарких периода по ~12 дней каждый, когда звезда будет буравить между Марсом и Юпитером пояс астероидов. Мощность излучения там была бы практически такая же, как в поясе Койпера, но до Земли при этом было бы гораздо ближе, и за счёт квадрата расстояния мы испытали бы излучение в сотни раз более интенсивное. Если бы попали в конус, конечно. Но уж из стольких раз, наверное, хоть однажды всё-таки попали бы, без конца везти не может. Тут уж даже в костюмах из фольги лучше бы на улицу в часы рентгеновского дня не высовываться. На две недели фаэтонного экстрима каждый раз остаётся только запасаться всем необходимым и отсиживаться в хорошем убежище, типа капитальной землянки, не меньше.


Однако вам было обещано, что в конце будет ещё что-то, самое интересное.


Вот оно: Гравитация. Что вы знаете о гравитации? Что она заставляет всё падать и соударяться. Как яблоко Ньютона.

Нет, нет, и нет. Это совершенно частное и нетипичное для гравитации поведение. Оно бывает только тогда, когда тела (как Земля и яблоко) находятся на расстояниях порядка собственных размеров.

Но как только речь заходит о расстояниях между телами намного больше их собственных размеров, то есть о гравитации в космосе, вот тут-то и появляется настоящая гравитация.


В ней столкновения практически невозможны, это редчайшие исключения, когда что-то из несусветной дали летит навстречу чему-то другому точно в яблочко. В ней в 1960-х годах теоретически доказано, что никакая группа тел гравитацией связана быть не может. Да: и наша Солнечная система покрутится-покрутится ещё сколько-то миллиардов лет, и развалится, разбежится по частям в космос. И уже миллиарды лет копятся мельчайшие отклонения орбит, которые потом этот мега-развод обусловят.

Тела не сталкиваются, тела облетают друг друга по эллиптическим, гиперболическим, а как правило намного более сложным траекториям – и разлетаются в бездны космоса, как две встречные собачки, совершившие ритуал обнюхивания.


Рассчитать невозможно, уравнения сложны, исходных значений нет. Но почти нет сомнений в том, что даже самый безопасный с точки зрения излучений и столкновений проход нейтронной звезды, – где-то по периферии Солнечной системы, по облаку Оорта, по окраине пояса Койпера, – однажды может внести такое хитрое возмущение в сложившийся стасус кво наших восьми главных планет и их центрального светила, что кто-то из семьи, а может быть, и не один, сойдёт с орбиты!


Это может быть и Земля. По цепочке, пробежав волной искажений орбит через планеты, затронув само Солнце, накопив энергию, как тихий ветер над океаном вдруг вздымает цунами, наша планета может двинуться в холодную темноту Вселенной. По расходящейся спирали, всё дальше отходя от Солнца с каждым годом, погружаясь во всё более вечные снега и льды, во всё более тусклые дни, и неизвестно, с Луной или без неё, – вот от чего нет спасения. Вот что осталось за скобками фильма-страшилки... А ведь это наиболее роковое (и не столь уж невероятное!) последствие визита чужой звезды.


Впрочем, можно догадаться, отчего этот драматический сюжет не заинтересовал телепродюсеров. Тут же нет повода для распилов и откатов! Такому сценарию нам попросту нечего противопоставить. То ли дело тендеры на строительство рентгеновских спутников и радиотелескопов дальнего обнаружения, подряды на массовое устройство подземных убежищ и складов, госзаказы на противорентгенные таблетки и УФ-защитные покрытия, госпрограммы по мощностям восстановления/замещения разрушенного озона и реновации пищевых цепочек... Какие приятные караваны нулей выстраиваются!..



Высказаться