Почему человек, открывший Уран, думал, что на Солнце есть жизнь?

Во Вселенной есть огромное множество мест, не очень подходящих для зарождения и развития жизни: вакуум космоса, ядовитая и кипящая атмосфера Венеры, или куда там еще ездит Чак Норрис (Chuck Norris). Но безусловно, самыми суровыми являются невообразимо горячие поверхности звезд типа нашего Солнца. Это настолько мощные топки, что они выбрасывают энергию на миллиарды километров.

Конечно, сейчас нам об этом известно. Но в 1795 году известный астроном Уильям Гершель (William Herschel), который 14 годами ранее открыл Уран, придерживался иного мнения. В своем сочинении «О природе и строении Солнца и неподвижных звезд» он утверждал, что Солнце — это просто огромная планета; а поскольку на всех других планетах в нашей Солнечной системе есть жизнь (тогда такая точка зрения была популярна), то она должна быть и на нашей звезде. Это кажется безумием, но Гершель выдвинул ряд мудреных аргументов в обоснование своей теории.

©  NASA
Но для начала немного предыстории и несколько слов о том, что привело астронома к столь смелым утверждениям. Телескоп изобрели в начале 17-го века, но в небеса его направили не изобретатели, которых интересовали более земные сферы применения этого прибора («чтобы видеть удаленные вещи так, будто они рядом», как говорится в одной заявке на патент), а Галилей. Наблюдения за Солнцем начались почти сразу же, и в результате возникла своего рода «звездная созерцательная лихорадка», поскольку изобретатели создавали все более мощные приборы и устройства, при этом, конечно же, думая о том, как бы не выжечь глаза из своих орбит.

К началу 18-го столетия у наблюдавших пятна на Солнце астрономов возникла идея: Солнце — это обычная планета, как и наша, но оно покрыто светящейся атмосферой. Один англичанин решил, что пятна на Солнце это вулканы, извергающие дым сквозь светящийся газ. А другой полагал, что это горные вершины, прорезающие атмосферный слой. (Об этом писали Стивен Кавалер (Steven Kawaler) и Дж. Веверка (J. Veverka) в своей работе «Обитаемое Солнце: одна из наиболее странных идей Уильяма Гершеля). Еще один думал, что яркая и горячая материя это не атмосфера, а океан, и что солнечные пятна это горы, появляющиеся во время отлива.

В действительности пятна на Солнце это районы, где очень сильно концентрируется магнитное поле нашей звезды. Оно препятствует конвекционному движению, а следовательно, передаче тепловой энергии, из-за чего температура внутри пятен становится на тысячи градусов ниже, чем на остальной поверхности. Пятна все равно достаточно яркие (если одно из них как-то извлечь из Солнца и посмотреть на него отдельно, оно будет светиться ярче, чем полная луна), но на фоне окружающих их раскаленных участков они кажутся темными. А как насчет отливов и приливов, которые то обнажают, то закрывают солнечные горы? На самом деле, это перемещающееся магнитное поле Солнца то открывает, то закрывает новые пятна, как ему вздумается.

И вот появляется Гершель, который поддерживает идею о том, что солнечные пятна это либо разрывы в атмосфере, в которых видна суша, либо горы, поднимающиеся над светящимся слоем. Подсчитав возможную высоту солнечных гор путем масштабного увеличения земных возвышенностей высотой 4800 метров, он получил цифру 537 километров и заявил: «Не может быть никаких сомнений, что гора даже гораздо более высокая будет стоять очень прочно». Это вопреки своей теории в целом. Очень удобно.

А что касается вопроса о том, как там сформировалась атмосфера, Гершель привел сравнение с образованием облаков на Земле, заявив: «Но здесь есть отличие, состоящее в том, что постоянный и очень обширный распад эластичных флюид Солнца имеет фосфоресцирующую природу и сопровождается подобием прозрачности, излучая свет». Но почему Солнце никак не исчерпает запасы своих «эластичных флюид», которые выбрасывают так много энергии в космос? Подобно тучам, выливающим в виде дождя воду обратно на Землю, «при распаде эластичных флюид все прочие ингредиенты кроме света могут возвращаться на поверхность Солнца». Вы можете себе представить дождик из света? Глупость какая-то.

Как пишут Кавалер и Веверка в своей статье, «понятно, что в такой модели Солнца Гершелю особенно нравился ее философский подтекст» — ведь Солнце оказывалось в одном ряду с другими планетами. «Определенно, — добавляют они, — это результат предвзятого мнения Гершеля о том, что все планеты обитаемы».

Конечно, в таком предвзятом мнении были свои проблемы, как научного, так и экзистенциального характера. Гершель считал, что Солнце населено «существами, чьи органы адаптировались к особым условиям этого огромного небесного тела». Но в то же время он отмечал, что «злые моралисты» считали эту звезду подходящим местом для «наказания порочных людей», а мечтательные поэты верили, что там живут святые духи. Ну как все они могли населять один мир, не наступая друг другу на пятки?

А ведь еще был вопрос о том, как светящаяся атмосфера просто не изжарила все живое на Солнце. Гершель заявлял: «Тепло вырабатывается солнечными лучами только тогда, когда они воздействуют на теплообразующую среду». Видите ли, вещества, которые можно нагреть, они содержат «материю огня». Ну, это типа кремня, который может воспламенить порох, уже содержащий такой огонь. Если бы тепло вырабатывал только свет, рассуждал Гершель, то вершины наших самых высоких гор, где свету почти ничто не мешает, были бы довольно горячими, а на самом деле, они покрыты снегом и льдом. А поскольку Солнце излучает такое огромное количество света, вполне разумно предположить, что лишь малая его часть воздействует на эту теплообразующую среду, вырабатывая тепло на поверхности. На поверхности и в атмосфере Солнца должны быть какие-то химические отличия.

По словам Кавалера и Веверки, спустя шесть лет после выдвижения своей теории Гершель предложил другую аргументацию по поводу того, как жизнь на Солнце не сгорает ярким пламенем. Наверняка у Солнца имеется не только светящаяся атмосфера, но и нижний слой облаков, которые настолько светонепроницаемы, что отражают свет в космос и защищают обитающих внизу солнцежителей.

Но ученые мужи Гершелю почему-то не поверили. Человек с энциклопедическими знаниями по имени Томас Юнг (Thomas Young) (английский физик, механик, врач, астроном, один из создателей волновой теории света — прим. перев.) посчитал, что проблема не только в том, что нижний слой облаков абсолютно бесполезен как отражающая тепло материя. Налицо также явная проблема гравитации. Живые существа на таком большом небесном теле будут расплющены подобно тому, как Бог раскатал черепаху (мои слова, не его). А в 1821 году другой эрудит по имени Дэвид Брюстер (David Brewster) (в то время эрудитов в Европе было как вшей) подверг критике саму основу гершелевской теории. Гершель утверждал, что Солнце похоже на любую другую планету, а следовательно, на нем есть жизнь; но на самом деле, Солнце уникально в нашей Солнечной системе.

А в 1801 году обрушившийся дом в Германии позволил человечеству взглянуть на Солнце совсем в ином свете. Йозеф Фраунгофер (Joseph von Fraunhofer), сирота и безусловно не эрудит, имел несчастье (или счастье?) оказаться в завалах, когда обрушилась стекольная и зеркальная мастерская, где он трудился подмастерьем. В толпе, собравшейся поглазеть на операцию по спасению несчастного, оказался король Максимилиан-Иосиф IV, который пожалел Фраунгофера, дал ему денег, книги, и помог получить образование. Фраунгофер со временем добился огромных успехов в изготовлении оптики, и что самое важное, он изобрел спектроскоп для астрономии, который позднее был использован при определении химического состава Солнца путем анализа его света.

И вот тут-то мы начали понимать, что Солнце состоит из водорода и гелия, которые никак не способствуют расцвету жизни. А позднее, в начале 20-го века, ученые наконец раскрыли тайну солнечной мощи и энергии. Они определили, что это гигантская ядерная печь. А если конкретно, то это печь термоядерного синтеза, где атомы водорода при столкновении не только образуют гелий, но и порождают колоссальное количество энергии — и вызывают солнечные ожоги на Земле.

Так что на нашем солнце никогда не было жизни и никогда не будет. Однако притянутые за уши теоретические выкладки Гершеля породили дебаты, которые расширили наши представления об этой звезде. И такого рода представления — что в других мирах может существовать и расцветать жизнь — отражаются и сегодня на наших поисках жизни в Солнечной системе и за ее пределами. Здесь нет никакой фантастики, как в представлениях Гершеля, но ученые полагают, что основанная на метане жизнь могла бы найти для себя дом на таком небесном теле как спутник Сатурна Титан.

Между прочим, в космосе существуют огромные облака алкоголя. Может, там плавает какая-нибудь пьяная жизнь? Мы ни за что не узнаем об этом, пока кто-нибудь не заплатит за то, чтобы меня посадили в ракету и отправили в космос выяснить, что там происходит. Поэтому прошу вас — засуньте меня в ракету и отправьте в эту алкогольную туманность, чтобы я там все исследовал и разузнал.

Оригинал публикации: Fantastically Wrong: Why the Guy Who Discovered Uranus Thought There’s Life on the Sun