Не подумайте, что теперь мы получили во всех отношениях безупречные звезды. Они одиночны и обладают спокойным, достаточно постоянным излучением. Допустим даже, что их планетные системы напоминают нашу. Не на всех, однако, планетах и в этом случае может существовать жизнь. Если планета очень близка к звезде (как, например, Меркурий), то на ней слишком «жарко» для жизни. Если же она чересчур далека от звезды (как, например, Плутон), то жизнь не может возникнуть на ней из-за чрезвычайно низкой температуры.
В нашей солнечной системе из десяти планет (включая погибший Фаэтон) только Земля обладает органическим миром. Значит, грубо ориентировочно можно принять, что из всех планет, имеющихся у отобранных нами звезд, только десятая часть может быть носителями жизни.
Представьте себе далее, что некоторая планета расположена в «подходящем» месте планетной системы и обращается вокруг своей «спокойной» звезды по почти круговой орбите. Все, казалось бы, хорошо, но масса планеты близка к массе известных нам астероидов или хотя бы Луны. Это означает, что планета лишена газовой оболочки — атмосферы, а следовательно, и жизни.
Не годится и другая крайность — слишком большая масса. На примере знакомых нам планет-гигантов Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна видно, что в этом случае планета в основном или целиком состоит из газов и скорее напоминает Солнце, чем Землю.
Границы допустимых масс — самые жесткие из рассмотренных «границ жизни». По расчетам В. Г. Фесенкова, только около 1 процента всех образующихся где-либо планет будут обладать пригодными для жизни массами.
Подведем итоги произведенной сортировке. Нетрудно сообразить, что только одна стотысячная доля первоначально взятых звезд может обладать планетами, на которых есть органическая жизнь.
Повторяем, что приведенный расчет дает преувеличенный результат. Ведь мы исходили из того, что каждая звезда обладает планетной системой.' На примере ближайших окрестностей Солнца видно, что на самом деле планеты существуют только, приближенно говоря, у 10 процентов всех звезд. Так как ни Солнце, ни его окрестности нельзя считать чем-то исключительным во Вселенной, то такой же процент планетных систем должен быть и в других областях звездного мира. Значит, скорее всего лишь миллионная часть всех звезд окружена планетами, где, может быть, есть то, что мы называем жизнью.
Факты показывают, что жизнь — явление редкое. Это впрочем, нисколько не умаляет значение жизни как высшей формы существования материи. Ведь ценности в мире зачастую бывают одновременно и редкостями. Можно спорить о некоторых деталях приведенного расчета, но общая картина распространенности жизни во Вселенной дана им правильно.
Жизнь — большая редкость. Но ведь число звезд необозримо велико. Значит, почти столь же велико и количество обитаемых миров.
Может быть, целесообразно планеты с органической жизнью, в отличие от планет, где жизни нет, называть «землями». Тогда следует подчеркнуть, что все проведенные выше рассуждения относятся только к землям. Планет же во Вселенной гораздо больше.
Об открытых до сих пор планетных системах мы знаем еще крайне мало. Трудно сказать, есть ли в этих системах земли.
Подробное изучение планетных систем близких к нам звезд — задача будущего. О внешнем облике и характере жизни представителей других «человечеств» мы можем пока высказывать лишь фантастические и мало чем обоснованные предположения. Но силы науки и техники так безграничны, что, быть может, когда-нибудь человек не только найдет другие земли, но и, воспользовавшись сверхскоростными фотонными ракетами, совершит на них межзвездный перелет.
БЕСПОКОЙНЫЕ ЗВЕЗДЫ
В середине августа 1596 года Давид Фабрициус, один из лучших астрономов-наблюдателей той эпохи, изучал видимое движение Меркурия. Появляясь незадолго перед восходом Солнца, планета казалась яркой, немерцающей желтоватой звездочкой на фоне созвездия Кита.
Чтобы выяснить, какой путь описывает Меркурий среди звезд, Фабрициус измерил угловое расстояние от планеты до звезды 3-й звездной величины в созвездии Кита. Никогда раньше Фабрициус этой звезды не видел. Не нашел он ее и в звездных каталогах того времени.
К концу августа блеск незнакомой звезды возрос более чем вдвое и звезда достигла яркости звезд 2-й звездной величины. Но затем в сентябре необыкновенная звезда стала постепенно «гаснуть», а в конце месяца и вовсе бесследно исчезла. Происходили эти удивительные события до изобретения первого телескопа, когда считали, что мир звезд исчерпывается только теми звездами, которые доступны невооруженному глазу.
Почти за год до того как Галилей впервые направил на небо изготовленный им телескоп, в феврале 1609 года, Фабрициус снова заметил исчезнувшую звезду. Она сияла на прежнем месте почти так же, как и тринадцать лет назад.
Так была открыта первая переменная звезда.
В настоящее время зарегистрировано более двадцати тысяч звезд, изменяющих свой видимый блеск, свою яркость. Несомненно, что открыта пока лишь небольшая доля всех переменных звезд, входящих в нашу звездную систему — Галактику.
Предупреждаем малоосведомленных в астрономии читателей, что переменность звезд не следует путать с их мерцанием. Последнее вызвано движением воздуха и вполне сходно с мерцанием огней какого-нибудь видимого издалека большого города. Следовательно, к самим звездам мерцание никакого отношения не имеет.
Что касается настоящих изменений блеска звезд, то они могут вызываться разными причинами. Одни из этих причин известны достаточно хорошо, другие пока еще остаются загадочными.
Мы не будем рассматривать те переменные звезды, изменения видимого блеска которых вызваны посторонними для звезды причинами. К ним относятся так называемые затменно-переменные звезды. Каждая из них представляет собой двойную звезду, то есть, иначе говоря, состоит из двух звезд, обращающихся вокруг общего центра тяжести. Если случайно плоскость орбит обеих звезд наклонена под очень малым углом к лучу зрения земного наблюдателя, то последнему должно казаться, что иногда одна звезда затмевает собой другую.
Обе звезды расположены так близко друг к другу, что глаз астронома их в отдельности не различает. Он видит лишь одну звезду, периодически изменяющую свой блеск. Очевидно, минимум блеска наступает тогда, когда менее яркая звезда заслоняет своего более яркого соседа.
Хотя среди затменно-переменных звезд есть уникальные звездные пары, хотя некоторые детали колебания их блеска еще не вполне выяснены, в основных своих чертах они не представляют собой загадки для современного астронома. Поэтому мы обратимся к таким переменным звездам, изменчивость блеска которых вызвана не оптическими, а физическими причинами. К их числу принадлежат прежде всего цефеиды.
Главным представителем этого типа «беспокойных» звезд является звезда δ (Дельта) из созвездия Цефея. Ее открыл в 1784 году любитель астрономии глухонемой юноша Джон Гудрайк, обладавший исключительными математическими способностями.
Чтобы лучше представить себе, как меняет свой блеск переменная звезда, построим график. На горизонтальной его оси будем откладывать время (моменты наблюдения), на вертикальной оси — наблюдаемую яркость звезды, выраженную в звездных величинах. Тогда колебания блеска звезды δ Цефея изобразятся плавной, волнообразной кривой.
Первое, что бросается в глаза, это строгая периодичность в изменении блеска. Через каждые 5,36 суток Дельта Цефея достигает максимума блеска, и такой же промежуток времени отделяет момент, когда звезда становится наименее яркой.
Все «волны» кривой блеска так похожи одна на другую, что их вполне можно объединить в некоторую среднюю кривую блеска, то есть рассматривать, как меняется яркость δ Цефея в течение одного периода.
Большинство цефеид характеризуется сравнительно быстрым ростом блеска и гораздо более медленным его уменьшением. Но есть и такие, кривые блеска которых имеют вполне симметричный вид.
Так меняет свой блеск δ Цефея.