Отсюда, с Земли, смотреть в глубины космоса означает смотреть в далекое прошлое. Когда вы смотрите на какую-нибудь звезду или туманность во Вселенной, вы их видите не такими, какие они есть сейчас в данный момент. Скорость света, несмотря на то, что это самая высокая скорость, с которой любой сигнал может распространяться по Вселенной, все же конечна. Неважно, насколько близко или далеко находится объект, вы видите его только таким, каким он был определенное количество времени назад: в тот момент, когда от наблюдаемого вами объекта исходил свет. Тот факт, что свет должен пройти через пространство от объекта до наблюдателя, который его видит, объясняет, почему существует пробел, который мы должны заполнить только с помощью умозаключений.
Каждый наблюдатель во Вселенной, если только он не провел большое количество времени, путешествуя со скоростью, близкой к скорости света (или находясь в чрезвычайно большом гравитационном поле, например, за горизонтом событий черной дыры), будет воспринимать “прямо сейчас” как один и тот же момент времени относительно Большого взрыва: 13,8 миллиарда лет после того как он случился. Для близко расположенных объектов временем прохождения света между источником и наблюдателем в большинстве случаев можно было пренебречь. Но чем дальше мы смотрим, тем дальше назад во времени, ближе к моменту Большого взрыва, мы видим.
Это означает, что когда далекий наблюдатель смотрит на Землю, он видит нас такими, какими мы были в прошлом.
Давайте узнаем какой вывод мог бы сделать тот, кто смотрит на нашу планету:
Содержание
1. Наблюдатель с “Вояджера-1”, нашего самого далекого космического аппарата, созданного человеком
В настоящее время “Вояджер-1” находится на расстоянии 157,8 астрономических единиц – или расстояния Земля-Солнце – от нас: что соответствует 23,5 миллиарда километров в более привычных терминах. Запущенный в 1977 году, он за 45 лет добрался до своего нынешнего местоположения, которое находится за пределами конечной точки нашей Солнечной системы. Это один из 5 космических аппаратов, которые сегодня удаляются от нашей Солнечной системы, и этот зонд останется самым удаленным на все времена, если мы не запустим новую, более скоростную миссию, чтобы обогнать его.
И все же, находясь так далеко – дальше, чем любая планета, луна, астероид или объект пояса Койпера в Солнечной системе, – “Вояджер-1” видит нас такими, какими мы были всего 21 час и 46 минут назад. Например, наблюдатель, если бы он находился на Луне, видит нас такими, какими мы были ~1,25 секунды назад; наблюдатель на Юпитере, который сейчас находится на самом близком от Земли расстоянии за последние 59 лет, видит нас такими, какими мы были ~33 минуты назад; наблюдатель на Плутоне, который сейчас находится на расстоянии 5,1 миллиарда километров, видит нас такими, какими мы были ~4 часа и 44 минуты назад.
Из любой точки нашей Солнечной системы или даже поблизости от нее, когда кто-то смотрит на нас, он “оглядывается назад” в совсем недавнее прошлое – меньше суток, что очень мало, особенно в космических масштабах. Другой, эквивалентный способ взглянуть на относительность расстояний заключается в том, что даже один световой год – это очень, очень много (9 460 730 472 581 километров) по сравнению с масштабами нашей Солнечной системы. Со скоростью, с которой сейчас летит “Вояджер-1”, он не преодолеет один световой год даже в течение десятков тысяч лет.
2. Наблюдатель с Сириуса, самой яркой звезды в ночном небе Земли
Звезды в нашей Галактике – самые близкие объекты, известные за пределами Солнечной системы, причем каждая отдельная звезда, видимая невооруженным глазом, находится в пределах Млечного Пути. Самая яркая из них, Сириус, располагается на расстоянии 8,6 световых лет, что означает, что для сирианца Земля выглядит так же, как в начале февраля 2014 года.
Достаточно развитые сирианцы, если они там есть, могут услышать наши музыкальные радиостанции, определить климат и погоду, декодировать наши передачи и определить уровень нашего технологического развития. Двусторонняя связь, если они решат ответить на наш радиошум, может быть установлена всего за 17 лет.
3. Обитатели из TOI 700, первой звездной системы, в обитаемой зоне которой обнаружена экзопланета размером с Землю
TOI 700, в которой находятся по меньшей мере 3 (а может быть, и 4) экзопланеты, расположена на расстоянии 101,6 световых лет от Земли. Самая внутренняя планета – каменистая, вторая планета, вероятно, является меньшей, более теплой версией Нептуна, а третья по удаленности экзопланета от родительской звезды, TOI 700d, примерно на 70% массивнее и на 19% больше по радиусу, чем Земля.
Для наблюдателя с этой планеты Земля выглядит так, какой она была в начале 1921 года. Самые первые сигналы радиостанций с нашей планеты только что добрались до системы TOI 700. Уровень CO2 в атмосфере Земли едва перешагнул отметку в 300 частей на миллион и находится на уровне 303. 85% поверхности Земли все еще дикая местность; только 15% было изменено, в основном для производства продуктов питания. Земля определенно обитаема, и появляются первые признаки того, что на ней живет технологически развитый вид. Сообщение в обе стороны займет более 2 столетий. Человеку, отправившему сообщение на TOI 700 не хватит жизни, чтобы дождаться ответа.
4. Наблюдатель из Большого Магелланова Облака, ближайшей галактики за пределами Млечного Пути
Когда мы всматриваемся за пределы звезд нашей собственной галактики, то речь идет о гораздо больших расстояниях и гораздо большем времени ожидания. В Большом Магеллановом облаке, например, насчитывается около 10 миллиардов звезд, и находится оно на расстоянии 160 000 световых лет. Для наблюдателя из этой галактики наш Млечный Путь выглядел бы огромным и впечатляющим, занимая на небе от 30 до 60 градусов, в зависимости от того, насколько тусклое небо на планете наблюдателя и насколько хороши его глаза.
Наблюдатель из Большого Магеллановом облаке, смотрящий сегодня на Землю, увидит нашу планету такой, какой она была 160 000 лет назад. Homo sapiens уже эволюционировал, но был не единственным представителем своего рода на планете, поскольку рядом с нашими прямыми предками бродили неандертальцы, денисовцы и, возможно, последние выжившие представители Homo erectus. Земля уже богата признаками жизни, включая сложную и дифференцированную жизнь, но планета еще полностью в дотехнологическом состоянии. Для того, кто сейчас смотрит на нас из Большого Магелланова Облака вряд ли будет возможным определить наличие какого-либо интеллекта на Земле.
5. Наблюдатель из галактики Андромеда, самой большой галактики в Местной группе
Теперь мы действительно говорим о том, кто видит нашу планету, какой она была давным-давно. Андромеда находится на расстоянии примерно 2,5 миллионов световых лет от нас: это единственная галактика в Местной группе, более массивная и содержащая больше звезд, чем наш Млечный Путь. Тот, кто сейчас находится в Андромеде, видит Землю такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад: задолго до появления современных людей.
Фактически, андромедянин видит самый рассвет эпохи палеолита, когда предки человека впервые начали использовать орудия каменного века. Помимо пожаров, вызванных жарой, ударами молний и извержениями вулканов, ночью можно рассмотреть костры, которые разжигали наши предки-гоминиды: первые представители рода Homo, но еще не Homo habilis. Более миллиона лет наши предки жили бок о бок с представителями рода австралопитеков исключительно на африканском континенте: только там можно рассмотреть “ночные костры”. В это время на Земле происходили гигантские, длительные извержения, в том числе на горе Кения, Малом Барьерном острове, острове Норфолк и лавовом поле Боринг, выбрасывавшие в атмосферу сотни и даже тысячи кубических километров пепла: сравнимые с Йеллоустоунской кальдерой или великим извержением озера Тоба.
6. Наблюдатель из Мессье 87, самой массивной галактики в центре ближайшего скопления галактик (Дева)
Сейчас мы просто куда-то движемся. Примерно в 55-60 миллионах световых лет от нас находится центр скопления галактик Девы. С массой, примерно в 1000 раз превышающей массу Млечного Пути, это самое близкое к нам огромное скопление галактик во Вселенной. Самая первая черная дыра, которую когда-либо удалось непосредственно увидеть, находилась в гигантской эллиптической галактике Messier 87, расположенной в самом центре этого скопления. Свет, который мы наблюдаем от нее, летит до нас 55-60 миллионов лет, и, следовательно, наблюдатель, находящийся сейчас там, видит Землю такой, какой она была 55-60 миллионов лет назад.
Наша родная планета находится в периоде восстановления после фантастического события массового вымирания: гигантского удара астероида Чиксулуб, который привел к меловому-палеогеновому вымиранию. Вымерли почти все крупнейшие виды растений и животных на Земле, включая всех неафриканских динозавров и всех летающих рептилий. Млекопитающие, которые до этого были маленькими существами, начали быстро расти, и в это время впервые появился эогиппус, предок лошади. На земле доминировали мелкие плотоядные, такие как анкалагон и лазающий по деревьям хриакус: ранние примеры копытных млекопитающих. Сумчатые и плацентарные млекопитающие развивались параллельно друг другу, когда разделившаяся Пангея начала раскалывать великий древний океан на два отдельных водоема, разделенных Америкой.
Земля явно проявляет себя как живой, обитаемый мир, хотя и сильно отличающийся как по составу суши, так и по составу атмосферы от того, который мы знаем. А у Сатурна, указателя нашей Солнечной системы, более крупные и массивные кольца, чем мы видим сегодня.
7. Наблюдатель из 3C 273 – первый квазар из когда-либо найденных, а также самый яркий квазар в нашем ночном небе
А вот теперь поговорим о действительно больших космических расстояниях. Первый когда-либо обнаруженный квазар – источник QUAsi-StellAr-Radio – сегодня мы знаем, что этот объект является активной сверхмассивной черной дырой в центре далекой галактики. Хотя она расположена на расстоянии более 2 миллиардов световых лет от нас, свет, который мы видим от нее, находится в пути “всего” 1,99 миллиарда лет, поскольку расширяющаяся Вселенная растянула пространство между нами и этой далекой галактикой, пока свет совершал свое путешествие.
Тот, кто наблюдает за Млечным Путем с такого большого расстояния, если ему удалось каким-то образом разглядеть нашу планету, увидел бы Землю такой, какой она была почти 2 миллиарда лет назад. Земля восстанавливает после великого Гуронского оледенения, которое длилось 300 миллионов лет, но закончилось 2,2 миллиарда лет назад. Уровень кислорода впервые поднялся до нескольких процентов. На Земле начинают появляться эукариоты, клетки которых теперь содержат замкнутые, разделенные органеллы, выполняющие отдельные функции внутри клетки. Фотосинтезирующие организмы, такие как цианобактерии и сине-зеленые водоросли, процветают, а уровень углекислого газа снижается до нескольких процентов. Ранняя атмосфера Земли, которая была богата метаном и аммиаком, уже полностью исчезла.
Планета определенно живая, как показал бы анализ атмосферы, но признаки сложной, дифференцированной или разумной жизни отсутствуют. Земля – это просто еще один мир с простыми формами жизни.
8. Наблюдатель из галактики 3C 295, последней галактики, которая удерживала рекорд (1960-1964 гг.) по “самому удаленному известному объекту”
В 1960 году была открыта галактика 3C 295. Удаляясь от нас со скоростью около 35% скорости света, она находится на расстоянии около 5,6 миллиарда световых лет, а свет, который мы видим сейчас, начал свой путь 4,5 миллиарда лет назад.
В те времена в молодом звездном скоплении в галактике Млечный Путь, на расстоянии около 27 000 световых лет от галактического центра, “всего” 60 миллионов лет назад возникла новая звездная система. Молодая холодная звезда, вокруг которой вращается четыре внутренние планеты, одна из которых только что сформировала большую луну в результате гигантского столкновения, за ней следуют пояс астероидов, четыре газовых гиганта, пояс Койпера и облако Оорта. Плутон – лишь второй по величине объект пояса Койпера, его затмевает Тритон, мир, который когда-нибудь будет захвачен Нептуном.
Планета Земля на таком раннем этапе, вероятно, имеет летучую раннюю атмосферу, в которой преобладают водород, гелий, водяной пар, аммиак и метан. Так же, весьма вероятно, было на Марсе и Венере. Возможно, простейшая жизнь уже зарождается в каком-нибудь из этих молодых миров или на всех, но у внешнего наблюдателя не будет идентифицируемых признаков для поиска. Пока биологическая активность не начнет заметным образом изменять атмосферу, поверхность или воду Земли, она будет выглядеть как любая другая каменистая планета во Вселенной: ничем непримечательной и необитаемой. Тот, кто сейчас наблюдает за Землей из галактики 3C 295, не сможет предсказать, что на этом богатом водой мире когда-нибудь возникнет разумная жизнь.
Вот и все. Любой, кто смотрит на Млечный Путь с большего расстояния, не может увидеть планету Земля, потому что наша планета, наше Солнце и вся Солнечная система еще попросту не сформировались. Учитывая, что до края наблюдаемой Вселенной 46 миллиардов световых лет, это означает, что только 0,18% звезд и галактик, существующих сегодня в пределах нашей наблюдаемой Вселенной, могут увидеть Млечный Путь в то время, когда планета Земля уже была создана. Из примерно 20 триллионов галактик в пределах наблюдаемой Вселенной, 19,962 триллиона из них даже не знают о существовании нашего родного мира.
Люди, единственная известная нам разумная и развитая цивилизация, существуют всего несколько сотен тысяч лет. А значит только несколько тысяч ближайших звездных систем знают, что мы стали технологически развитыми; только те, кто находится в пределах нашей родной Галактики и немного за ее пределами, могут знать о нашем существовании.
И все же, несмотря на кратковременность нашего существования, мы смогли изучить, исследовать и наблюдать огромные участки Вселенной, начиная с самых ранних моментов горячего Большого взрыва. Для одинокого вида, живущего на бледно-голубой точке среди огромного космического океана, это, пожалуй, самое большое наше достижение.
Читайте также: Могут ли инопланетяне извлекать энергию из черных дыр с помощью сфер Дайсона?