Гравитация Юпитера впервые была по достоинству оценена при наблюдении комет. Шарль Месье, составитель знаменитого каталога 110 галактик, также активно занимался и наблюдением комет. Одна из них была обнаружена в июне 1770 года, яркая комета, видимая даже из города. Она прошла на расстоянии около 2.2 миллиона километров от Земли и должна была вернуться в 1776 году, так как расчет орбиты показал, что ее период близок к 6 годам. Однако она была обнаружена с другой стороны Солнца, а еще через шесть лет ее и вовсе не удалось увидеть. Лаплас показал, что причиной исчезновения кометы стали ее проходы недалеко от Юпитера. Первый проход отправил комету к Земле, сделав ее чрезвычайно опасным объектом, но второй проход выкинул ее из Солнечной системы. Так что именно Юпитер в ответе за то, что комету никто не видел ни раньше 1770 года, ни позже.

До 60х годов прошлого века задача воздействия Юпитера на орбиты других небесных тела была практически забыта. Он возродился, когда астрономы обратились к изучению долгопериодических комет, приходящих к нам из облака Оорта и имеющих период в миллионы лет. Такие кометы были расценены как серьезная угроза Земли из-за их большого числа и непредсказуемой, до попадания во внутреннюю Солнечную систему, орбиты. Сложность расчета явления привела к тому, что только в 1994 году Джорджу Визерхиллу из Института Карнеги удалось показать, что Юпитер проявил себя как защитник Земли, отклоняющий кометы от их пути к Земли или даже выбрасывающих их за пределы Солнечной системы. Моделирование Визерхилла было верифицировано на примере кометы Шумейкера-Леви 9, столкнувшейся с газовым гигантом.

Но сейчас у нас есть новые вычислительные машины и много данных о короткопериодических кометах и околоземных астероидах. Это позволило двум астрономам, Джонатану Хорнеру и Барри Джонсу, провести новое моделирование (не стоит также забывать о возможностях современных машин, позволяющих делать меньше упрощений). Его результаты заметно отличаются от результатов Визерхилла и имеют большое значение для понимания обитаемости планет.

Астероиды и их столкновения с Землей на слуху. Обычно они находятся на устойчивых орбитах около Солнца и располагаются в главном поясе астероидов. Но близость Юпитера с его мощным гравитационным полем время от времени приводит к возникновению резонансных орбит, с которых астероиды устремляются во внутреннюю Солнечную систему. Текущая структура Солнечной системы такова, что на границе пояса астероидов резонансы должны возникать особенно часто. Что интересно, моделирование показало обратную связь между массой Юпитера и частотой и размером зоны возникновения резонансов. Наибольший ее размер наблюдался бы, находясь на орбите Юпитера планета с пятой частью его массы. Аналогичный результат имеет место при анализе отклонения орбит комет. Юпитер настолько массивен, что он скорее выкинет комету из Солнечной системы, чем направит ее к Земле. Будь он поменьше, кометы все равно входили бы внутрь системы из-за него, но улетали бы совсем, а начинали кружить внутри – не самое уютное место для жизни. При пятой части массы Юпитера, он бы почти не выкидывал кометы, но почти также часто заводил их поближе к Солнцу.

Роль Юпитера двояка. Конечно, он защищает нас от комет, но вместе с тем отправляет к Земле астероиды. 90% околоземных проходов составляют именно они, так что роль защитника от комет выглядит не такой уж важной. Так что Юпитер – не такой уж друг Земли, но надо радоваться, что он хотя бы такой массивный (напомним, центр масс системы Солнце-Юпитер лежит вне Солнца).

Однако, есть еще один вопрос, ответ на который не очевиден. На пользу или во вред жизни служат эти столкновения? Стоит ли выкидывать из изучения планетарные системы, содержащие планеты массой в пятую часть Юпитера, или, напротив, они-то наиболее интересны? Нельзя отрицать, что столкновения время от времени приводят к массовым вымираниям. Но вместе с тем они обновляют биосферу, не дают ей перейти в стагнацию. В конце концов, если бы астероид не уничтожил динозавров, могло бы появиться человечество? Столкновения, конечно, не должны быть частыми, они должны давать биосфере время оправиться. Геологические данные говорят о том, что после серьезного столкновения должно пройти около 10 миллионов лет для полного восстановления биосферы. Так что одно столкновение в 100 миллионов лет – средняя частота для Земли – идеально для процветания жизни. Аналогичные рассуждения могут быть применены к экзопланете, так что списывать со счетов соседей маленьких юпитеров не стоит.

Столкновения с кометами имеют еще одно важное значение. Они приносят воду на миры, которые, возможно, ею не могли бы похвастаться иначе. Земля при образовании была слишком горячей, чтобы на ней могла существовать вода, и почти все ее пары улетели в космос. Так почему же сейчас большая часть планеты покрыта океанами?

Она могла быть занесена астероидами и кометами. Астероиды сейчас рассматриваются как более вероятный кандидат, так как изотопный анализ показывает различие водорода Земли и комет. Так Юпитер сделал немало для земной жизни: он увеличил число бомбардирующих объектов, а значит, количество воды. Вместе с тем, опять же он был удачного размера. Слишком много столкновений – и вся поверхность Земли оказалась бы под водой. Такая ситуация менее благоприятна для жизни. Климат нашей планеты поддерживается за счет суши и воды. Вулканические выбросы углекислого газа приводят к потеплению, которое усиливает дожди, эродирующие камни и уменьшающие количество углекислого газа. Образующиеся минералы рано или поздно попадают в море, где используются микроорганизмами и в конце концов откладываются на дне, возвращаясь обратно. Без суши эта цепь была бы нарушена.

В конце концов, столкновения имеют большое значение для жизни на планете. Благодаря им и Юпитеру, увеличившему их частоту, мы получили органические материалы для образования жизни, воду, они же расчистили человеку путь на пути эволюции. Но теперь за астероидами и кометами надо пристально следить. Вряд ли кто-то захочет уступить дорогу каким-то новым видам на нашей планете.