Карл Саган - Наука в поисках Бога

В 1910 г. астроном Уильям Хёггинснапугал весь мир. Он-то просто занимался своим делом, астрономическими наблюдениями, но результаты его трудов (работа, о которой я говорю, велась в последней трети XIX в.) повергли вмассовую панику Японию, Россию и немалую часть юга и среднего запада Соединенных Штатов. В Константинополе сотни тысяч людей вылезли на крыши в пижамах. Папа римский в своем послании осудил массовую истерию с запасанием кислородными баллонами в Риме. По всему миру шла волна самоубийств. И все из-за трудов Уильяма Хёггинса. Мало кто из ученых мог бы претендовать на подобный эффект, по крайней мередо изобретения ядерного оружия. Что же такое совершил Хёггинс? Дело в том, что он входил в число первых астрономов, занимавшихся спектральным анализом.

Илл. 20. Комета Махгольца

Раздутая атмосфера кометы — кома, вытягивается в противоположном Солнцу направлении, образуя разреженный хвост из пыли и ионизированного газа.

Перед нами кома кометы — облако пыли и газа, окружающее ледяное кометное ядро при вхождении во внутреннюю область Солнечной системы. С помощью спектроскопа Хёггинсраскладывал свет кометы на спектральные составляющие. Из того, какие частоты светового излучения оказываются преобладающими, можно сделать выводы о химическом составе кометы — к тому моменту, как Хёггинспереключился на них, спектральный анализ с успехом применялся к изучению небесных тел уже десятилетие или два. (Кроме прочего, Хёггинссделал весомый вклад в изучение химического состава звезд.)

Спектрограммы взяты из публикации Хёггинса. На иллюстрациях представлены волновые диапазоны в видимой части спектра, воспринимаемые глазом. В самом низу — спектрограмма кометы 1868 г., названной кометой Брорзена. Над ней — развертка другой кометы 1868 г., Виннеке-2. А в самом верху — спектрограмма оливкового масла.

Как видим, у Виннеке-2 больше сходства с оливковым маслом, чем с кометой Брорзена. Однако из этого не следует, что оливковое масло содержится в оболочке комет. (Вот было бы открытие, если бы оно там обнаружилось!) Из этого следует другое: в спектре кометы, в спектре природного газа и в спектре испарений от нагретого оливкового масла присутствует некая молекулярная частица — диуглерод— или C2, образованная двумя атомами углерода. Это означает обнаружение органической молекулы, не самой известной на Земле в силу неустойчивости при столкновении с другими молекулами. Ей требуется что-то близкое к глубокому вакууму, который на поверхности Земли в естественных условиях не встречается. Тогда как в непосредственной близости к кометной коме образуется достаточно глубокий вакуум для сохранения целостности диуглерода— и вот она, первая обнаруженная нами внеземная органическая молекула. И, как выясняется, не самая нам знакомая.

Илл. 21. Оливковое масло и кометы

Английский астроном Уильям Хаггинссравнивал спектрограммы паров оливкового масла и этилена со спектрограммами двух комет, которые он наблюдал в 1868 г. Он совершенно правильно установил, что в составе комет присутствуют углеродсодержащие вещества.

Илл. 22. Спектр кометы NEAT

Свет кометы NEAT ( показанана обложке книги), разложенный на спектральные составляющие (внизу), в которых выявляются волны определенной длины, свидетельствующие о наличии тех или иных молекул (в середине).

На этой иллюстрации мы видим типичную современную спектральную развертку кометы, на которой тоже видны выдающиеся полосы C2 и других составляющих. Вот NH2— аминогруппа, образующаяся в результате распада аммиака NH3 и выступающая также определяющей молекулярной группой для аминокислот — структурного элемента белка. И вот здесь, в спектрограмме, мы видим тот самый молекулярный фрагмент, который поверг мир в панику. Это CN — молекула нитрила или цианида.

Одной крупинки цианистого калия на языке достаточно, чтобы убить человека. Так что обнаружение цианида в кометах пугало людей.

Особенно когда выяснилось, что в 1910 г. Земле предстоит пройти через хвост кометы Галлея. Астрономы пытались всех успокоить, объясняя, что неизвестно, будет ли Земля все-таки проходить через хвост, а если даже будет, плотность молекул цианида настолько мала, что ничего страшного не случится. Но астрономам никто не верил.