Ничего подобного в "кометах Фрэнка" не наблюдается – лед в данном случае кристально чистый. Поэтому у "снежков" из космоса имеется немало противников, которые полагают, что природа их образования пока представляется эфемерной.
Однако есть у этой гипотезы и немало сторонников. Так, на представительной астрономической конференции, проходившей еще в 1998 году в Париже, некоторыми докладчиками было отмечено, что воды во Вселенной немногим меньше, чем на нашей планете. В любой части космоса отмечается ее наличие.
А если это так, то вполне логичным представляется и тот факт, что вода эта в условиях низких космических температур существует прежде всего в виде льда. Так почему же эти глыбы не могут являться родоначальниками "ледяных комет"?
В истории астрономии были и другие события, которые по сей день считаются невероятными. Так, еще один переполох, связанный со "снежками" из космоса, устроил в 1982 году студент-дипломник Джон Сигварс. Анализируя телеметрическую информацию, поступающую со спутников, он обратил внимание на загадочное ультрафиолетовое свечение в верхних слоях атмосферы, обращенных к Солнцу. По его мнению, источниками свечения могли быть какие-то призрачные образования поперечником от нескольких десятков до сотен метров.
Исследование поглощающих характеристик привело ученых к мысли о том, что "призраки", скорее всего, состояли из сплошного льда. В 90-х годах XX века результаты этих наблюдений удалось подтвердить с помощью спутника "Полар", имевшего на борту более совершенную ультрафиолетовую камеру.
Селене тоже достается?
Судя по статистике, ледяные глыбы вторгаются в верхние слои атмосферы ежеминутно. Размером они иногда бывают с электровоз. На высоте 10–15 тысяч километров летящие с ошеломляющей скоростью ледяные монстры испаряются от сильного перегрева, оставляя вместо себя облака пара. Фрэнк утверждает, что эти кометы, несмотря на мгновенные яркие вспышки в момент их появления на самых верхних "этажах" земной атмосферы, можно увидеть через телескоп только незадолго до восхода и после заката Солнца.
В поддержку гипотезы Фрэнка выступил австралийский астроном Дункан Стил. По его мнению, за последние полтораста лет наблюдатели неоднократно отмечали пересечение Солнца таинственными объектами, но не находили им подходящего объяснения. Стил считает, что телеметрия со спутника "Полар" вряд ли давала сбои и поэтому ей можно верить.
А что касается ряда спорных вопросов, то, по его мнению, они не могут быть отнесены к категории однозначно "провальных". К примеру, куда девается космическая вода (около миллиона тонн в сутки), образующаяся после расплавления "ледяных комет"? Ведь большая часть их так и не долетает до поверхности Земли. Иначе нам на головы ежедневно падали бы ледовые крыги…
По расчетам авторов гипотезы, водяной пар частично выпадает на Землю в виде осадков. Однако такие осадки являются ничтожно малыми по сравнению с обычными дождями, если рассматривать эту проблему глобально – в масштабах всей планеты.
Очевидно, какая-то часть мини-комет должна была бы достигать поверхности Луны, поскольку на ней отсутствует атмосфера. Зафиксировать попадание относительно небольших космических тел можно только с помощью сверхчувствительных сейсмографов. Возможно, что в ходе очередных лунных экспедиций заявка астрономов и астрофизиков будет учтена. Фрэнк считает, что установленные американскими астронавтами на Луне сейсмографы недостаточно чувствительны. Противники гипотезы о "ледяных кометах" с этим не согласны. Споры продолжаются…
Но сравнительно недавно, если помните, перевес оказался на стороне тех исследователей, которые утверждали, что на Селене достаточно много воды. Их правота была подтверждена после того, как в 2009 году НАСА нанесло по спутнику Земли… ракетный удар! Точнее, на Луну была сброшена последняя ступень ракеты-носителя. А находившийся на окололунной орбите зонд, с помощью прибора, разработанного российскими учеными, определил в продуктах взрыва наличие воды.
Это открытие затем было подтверждено с помощью радаров индийского зонда "Чандраян-1". Причем оказалось, что на сравнительно небольшом участке в районе Северного полюса имеются аж 40 кратеров, заполненных льдом. Их диаметры – от 2 до 15 км, а воды в них – огромное озеро; по самым скромным оценкам – около 600 млн т. То есть, говоря иначе, в некоторых районах Луны, получается, воды больше, чем в некоторых регионах Земли. Например, в лунном кратере Кебеус содержание воды доходит до 8,5 % от общего объема грунта. А в песках пустыни Сахары – всего около 5 %.
Водовозы космоса
Сведения о том, что в космосе достаточно много воды, все продолжают накапливаться. Так весной 1988 года 11-летний житель городка Монахане, что расположен посреди пустыни на западе штата Техас, Альваро Лайлс, играл во дворе со своим младшим братом и пятью друзьями в баскетбол, когда мальчики услышали три громких хлопка. Они подумали, что кто-то с улицы бросается камнями, но вдруг заметили на соседнем пустыре черный камень размером с грейпфрут, которого вроде бы только что здесь не было.
Когда братья отнесли камень весом около килограмма своему отцу, Орландо Лайлсу он был еще теплым. Орландо тут же понял, что это метеорит. Он отнес находку в городской совет, а администрация переправила ее в Хьюстон, где расположен один из исследовательских центров НАСА.
Ученые обследовали находку, и оказалось, что внутри упавшего с неба камня заключено настоящее сокровище для науки – капелька воды возрастом 4,6 млрд лет, возникшая тогда, когда рождалась Солнечная система. Капля заключена в кристаллик поваренной соли. Астрономы давно пытались найти воду в метеоритах, этих образцах допланетной материи, но это не удавалось; возможно, она успевала испариться. Данный метеорит попал в руки ученых достаточно быстро. Как считают исследовавшие метеорит сотрудники НАСА и других американских научных центров, это образец вещества, из которого состояло облако, сконденсировавшееся в те времена вокруг Солнца и позднее распавшееся на зачатки планет Солнечной системы.
Когда под микроскопом в лаборатории ученые увидели внутри метеорита кристаллы соли, а в одном миллиметровом кристаллике нашли капельку жидкости, да еще и с пузырьком газа в ней, встал вопрос о том, что это за жидкость и газ. Кристаллик охладили, жидкость замерзла при -21 °C, что характерно для концентрированного раствора поваренной соли. Спектрометрия тоже показала, что это соленая вода. Газ – скорее всего, двуокись углерода. Радиоактивное датирование показало возраст кристаллов соли – 4,6 млрд лет. Вода попала в них явно тогда же, при их образовании.
Метеорит, упавший в Монахапсе, относится к простым хондритам, то есть к космическим камням, которые в свою очередь могут быть осколками еще более крупных глыб – астероидов. На хондритах почти никогда нет воды. Но поваренная соль с капелькой воды внутри говорит о том, что в месте образования этого метеорита было достаточно много воды, чтобы там существовал концентрированный раствор соли, из которого позже выпал кристалл с остатком воды внутри. Значит, либо астероид когда-то столкнулся с ядром кометы (эти ядра состоят изо льда), либо наши знания о происхождении астероидов и их составе неточны.
"В любом случае находка сильно изменит представления не только о происхождении Солнечной системы, но и о зарождении жизни и ее распространенности во Вселенной, – говорят теперь ученые. – Возможно, в Солнечной системе было много воды, то есть много мест, где условия позволяли зародиться жизни…"
Загадка происхождения земной воды давно занимает исследователей. Астрономы предполагали, что воду могли принести к нам кометы, бомбардируя Землю в первые несколько сотен миллионов лет ее существования. Тогда комет было гораздо больше, чем сейчас. Но благодаря космическим зондам мы теперь знаем, что в кометной воде гораздо выше доля дейтерия по сравнению с земной водой. Пока содержание дейтерия в воде из Монахансского метеорита не измерено. Если оно ближе к земному, чем к кометному это означает, что метеориты тоже могли принести нам воду. Смешиваясь с кометной, метеоритная вода и наполнила земные океаны. Правда, некоторые специалисты указывают, что для метеоритов характерно высокое содержание ксенона. Если в древности приток метеоритов на Землю был так велик, что своей водой они помогли наполнить океаны, то в нашей атмосфере должно быть гораздо больше ксенона.
Важно было бы определить содержание дейтерия в метеоритной воде. Но для этого придется раздавить весь миллиметровый кристаллик соли, в котором она обнаружена, чтобы не пропала ни одна молекула. Анализ будет проводиться в Англии, в лаборатории, имеющей большой опыт с подобными анализами.
И на том странности, связанные с "небесными камнями", не кончаются.
"Певцы" с орбиты
Шум небес
…Было то теплым августовским вечером 20 августа 1925 года. Два приятеля – Игорь Астапович и Григорий Блохин – не спеша прогуливались по улицам украинского города Николаева. Вдруг послышался какой-то странный шум, напоминавший шелест листьев или свист струи вырывающегося газа. И местность вокруг, несмотря на сумерки, вдруг озарилась.
Обернувшись, друзья увидели, как по небу с севера на юг несется крупный метеор. Игорь машинально взглянул на часы – было 20 часов 32 минуты. "Ты слышал что-нибудь?" – спросил он товарища. "Да, конечно", – ответил тот.
Спустя пять лет Игорь Станиславович Астапович тщательно собрал все данные, связанные с этим болидом. По ним он определил траекторию болида в Солнечной системе, описал его вид, яркость, оставшийся после пролета ионный след.
Но как быть с услышанными звуками? Ведь болид пролетел на высоте около 100 км. И звуковая волна должна была достигнуть Земли лишь через пять минут после того, как они его видели. Может, звук почудился?
Изучая источники, Астапович установил, что подобные звуки слышали и до него. Ему удалось собрать и опубликовать свидетельства о четырех десятках подобных случаев. Но ученый мир отнесся к его данным с недоверием.
Скорость звука намного меньше скорости света. Поэтому слышать и одновременно видеть летящий болид никто не мог. Это мы знаем все: гром всегда запаздывает после разряда молнии. А ведь болиды гораздо дальше от нас.
Поэтому научные журналы отказались печатать статьи об этих явлениях. Крупные специалисты старались не упоминать о них в своих монографиях. "Неопытный наблюдатель видит полет яркого тела, – рассуждали они. – Он привык, что при полете не только самолета, но даже стрелы, выпущенной из лука, слышится звук вроде свиста или шороха. Вот ему и кажется, что летящее тело издает звук".
Однако Астапович не соглашался с таким объяснением. Он нашел сильного союзника в лице омского ученого профессора П. Драверта, который и предложил называть такие болиды электрофонными. По его мнению, звуки создавали электрические заряды, наводимые следом болида на окружающие предметы и затем стекающие с них.
В первом каталоге электрофонных болидов, который составил И. Астапович, речь шла о 167 объектах. После его смерти был составлен каталог, который включал в себя уже более 350 болидов.
Кстати, кое-кто и из жителей Челябинской области говорил, что слышал странный шум 15 февраля 2013 года. Так что же, получается, что и Челябинский метеорит "пел"?..
Солирует электромагнитное поле
Но какова тогда природа явления? На этот счет поначалу были лишь общие соображения. Толчок к поискам научного объяснения дали события в Австралии: 7 апреля 1978 года над густонаселенными районами ее восточного побережья пролетел ярчайший болид, который наблюдали сотни людей. Десятки из них слышали звуки, раздававшиеся одновременно с полетом тела. Астроном Колин Кэй собрал и обработал все свидетельства. Многие очевидцы даже заявили, что сначала услышали звуки и лишь потом увидели болид.
Тогда Колин Кэй провел любопытные опыты. Он сажал людей в электрофонную камеру. И создавал в ней переменное электрическое поле со звуковой частотой. И что же? Люди слышали такие же звуки, как при полете болидов. Причем те, у кого были длинные волосы или очки с металлической оправой, слышали звуки лучше.
Можно было объяснить это явление тем, что наша ушная раковина, а также предметы, находящиеся вблизи, способны превращать электромагнитные колебания в звуки. Но откуда берутся эти самые колебания в природе?
Давно известно, что следы метеоров, даже самых слабых, не видимых невооруженным глазом, отражают метровые радиоволны. Поэтому метеоры вот уже полвека изучают с помощью радиолокации. Но, может быть, метеоры не только отражают, но и сами испускают радиоволны?
Собственное радиоизлучение метеоров регистрировали ашхабадские астрономы под руководством И. Астаповича еще в конце 40-х годов прошлого столетия. Полярный моряк Ю. Хлюстов следил в течение четырех лет за совпадениями так называемых "радиосвистов" в приемнике с полетом ярких метеоров. Но сейчас стало трудно наблюдать подобные явления: во много раз возросли число и интенсивность помех – человек буквально заполонил эфир.
Анализируя возможность возникновения радиоволн в метеорном следе, можно прийти к такому заключению. В этом следе может происходить турбулизация, то есть возникают завихрения воздуха. Если проводимость следа достаточно велика, то вихри будут "запутывать" и силовые линии магнитного поля Земли. И в следе болида оно усилится в тысячи раз. Затем это поле начнет распадаться, отдавая свою энергию.
Примерно тысячная ее доля перейдет в радиоволны, которые полетят к Земле со скоростью света. И если даже ничтожная доля их энергии превратится в звук, мы услышим слабый шорох или свист.
Это объяснение было опубликовано в научной печати, доложено на нескольких научных конференциях. Серьезных возражений не последовало. Но работа еще не окончена. Надо осуществить прямую инструментальную регистрацию радиоволн и звуков "поющих" болидов. И тогда последние сомнения скептиков отпадут.
Громкоговорители природы
Пока суд да дело, Колин Кэй выяснил, что упоминание о мелодичных гостях с неба есть даже в Библии. Иными словами, таинственные "песнопения" известны уж не одну тысячу лет.
Но как приблизиться к разгадке их природы, доказать ранее выдвинутые гипотезы? И Кэй в конце концов решил призвать на помощь… падающие с неба искусственные спутники Земли.
Он давно подозревал, что световой поток, исходящий от хвоста метеора, должно сопровождать невидимое электромагнитное излучение, или радиоволны очень низкой частоты (ОНЧ), то есть от 10 до 30 килогерц.
Распространяясь с той же скоростью, что и свет, они достигают наблюдателя, как только сам метеорит попадает в поле его зрения. Но вот проблема: человек не слышит радиоволны. Единственный способ заставить их звучать – воспользоваться приемником. Или хотя бы устройством, которое работает как громкоговоритель, – преобразует электромагнитные колебания в акустические.
После нескольких экспериментов в звуконепроницаемой камере Кэй обнаружил, что преобразователем действительно может стать буквально любой предмет – будь то алюминиевая фольга, тонкие провода, елочные иголки и даже сухие вьющиеся волосы. Все они начинают "принимать" радиоволны.
Электромагнитные колебания очень низкой частоты индуцируют, к примеру, в волосах незначительные заряды, которые заставляют их вибрировать в такт. В результате предмет начинает действовать подобно мембране громкоговорителя. Даже очки, как выяснил ученый, могут слегка вибрировать. А поскольку их опорой служат черепные кости, вероятность "услышать" ОНЧ-волны возрастает.
Эффект преобразования радиоволн объясняет, почему одни свидетели падения "австралийского" болида слышали звуки, а другие не слышали почти ничего. Просто первые стояли рядом с "громкоговорителями" – елками или соснами. Кстати, по этой же причине никому еще не удалось записать эти звуки. Ученые размещали микрофоны подальше от любого потенциального источника интерференции – деревьев или электрических проводов. Но если поблизости нет ни одного преобразователя, метеор пролетит по-тихому.
Другой вопрос: каким образом небесные гости генерируют ОНЧ-волны? "Я уж совсем было отчаялся, пока не решился вплотную заняться турбулентностью", – рассказывал Кэй.
Он, очевидно, не знал о работах Астаповича и его коллег, а потому вспомнил о теории, предложенной английским физиком Фредом Хойлом. Тот в свое время воспользовался турбулентной плазмой для объяснения природы солнечных пятен. Вероятно, заключил Кэй, ОНЧ-волны порождает взаимодействие магнитного поля Земли и плазмы в хвосте метеора.
Врезаясь в плотные слои атмосферы Земли, метеор ионизирует вокруг себя воздух. И оставляет за собой плазменный хвост, который в нескольких метрах позади метеора начинает завихряться. Поскольку плазма есть не что иное, как смесь ионов и электронов, она может улавливать, удерживать и завихрить магнитное поле Земли.
"Плазма закручивается так быстро, что магнитное поле не в состоянии вырваться наружу. Вдобавок оно перемешивается и становится похожим на спагетти", – поясняет Кэй.
Пока метеор несется по небу, плазма, которую он оставляет позади, остывает. А находящиеся в ней электроны и ионы начинают воссоединяться и терять электрический заряд, который мог бы удержать линии магнитного поля в едином пучке. Они распутываются и начинают вибрировать подобно скрипичной струне.
"Голоса умерших соплеменников"
Этот "электрофонный" шум, кстати, объясняет и еще одно природное явление: вздохи, издаваемые северным и южным сияниями. Давно известно, что появление цветного занавеса, наблюдаемого в небе в районах магнитных полюсов Земли, довольно часто сопровождают странные звуки. А у некоторых народов Севера они даже ассоциируются с "голосами душ умерших соплеменников".
Сияния возникают по мере того, как магнитное поле Земли улавливает заряженные частицы, переносимые солнечным ветром. Они выстраиваются вдоль линий поля и устремляются вниз, в направлении магнитного полюса. На своем пути частицы ударяются о верхний слой атмосферы, ионизируя молекулы кислорода и водорода. В результате возникают красное и зеленое свечения.
Во время этих электрических "бурь" ученые регистрируют необычайно высокий уровень электрических полей. Многие думали, что именно эти поля и объясняют шумы сияний. Они, дескать, вызывают так называемый кистевой электрический разряд. Он пробивает атмосферу, когда под действием электрических полей в предметах, находящихся на Земле, наводится градиент электрического потенциала. И если эти предметы имеют заостренные части, будь то кончики листьев или иглы сосен, на них может возникнуть электрический разряд, который на слух люди воспринимают как потрескивание или своеобразный шепот.
И все же Кэй полагает, что электрические поля редко бывают настолько сильными, чтобы вызвать кистевой разряд. У шепота сияний должна быть другая причина. Он уверен, что, как и в случае с шумами метеоров, звуки, издаваемые сияниями, генерируются ОНЧ-волнами. Причем функции приемников-преобразователей в этом случае могут выполнять опять же волосы. По-видимому, эти волны генерируют присутствующие в солнечном ветре ионы и электроны, которые под действием магнитного поля Земли начинают совершать колебания.